第一章传输线变压器阻抗变换4-4
《高频电子线路》习题解答完整答案
《高频电子线路》习题解答周选昌二○○六年九月第一章：选频网络与阻抗变换1-1电容器等效电路和电感线圈等效电路如图P1-1，已知电感线圈L=585uH ，其品质因数1000=Q ，电容器C=200PF ，Ω=M R C 30，将二者串联组成串联谐振电路，要求谐振频率为KHz f 4650=，试求：串联谐振回路的总电感L 0和总电容C 0 串联谐振回路的总谐振电阻r 0 串联谐振回路的品质因数Q e解： 在L 与L r 组成的支路中有： Ω===1.172000Q Lf Q r L πρ将C R 与C 组成的并联支路转换为C r 与C C 的串联支路后的等效电路如图所示。
则有：17530200====C C CC CR f C R R Q πωρ，利用串并互换原则有Ω=≈+=098.011122C CC C C R Q R Q r C C CC X X Q X C ≈+=2111 即pF C C C 200=≈则串联谐振回路的总电感H L L μ5850==，总电容pF C C C 2000==。
串联谐振回路的总谐振电阻Ω=+=+=198.17098.01.170C L r r r 串联谐振回路的品质因数43.992000===r Lf r Q e πρ1-2 现有一电感线圈L=200μH ，1000=Q 。
将其与一可变电容器C 串联后，接于Us=10mV ，f =794KHz 的信号源上。
调节可变电容器C 使回路谐振时，试求：（1）谐振时C 0及谐振电阻r 0。
（2）回路的谐振电流I 0。
（3）电容器C 两端电压Uc 。
LAB图P1-1LABV解：根据题意画出其电路如图所示。
Ω===102000Q Lf Q r L πρpF LC C LC2001120===∴=ωω 。
谐振时回路电流mA r V I LS10==电容两端的电压V V Q Cr V X I U S L S C C 1100==⋅==ω。
1.4传输线的传输功率、效率与损耗
1.4 传输线的传输功率、效率与损耗传输线传输功率效率与损耗传输功率本节要点传输效率 损耗 功率容量Decibels (dB)作为单位功率值常用分贝来表示，这需要选择一个功率单位作为参考，常用的参考单位有1mW 和1W 。
如果用1mW 作参考，分贝表示为：=)mW (lg 10)dBm (P P 如1mW=0dBm 10mW=10dBm 1W=30dBm 0.1mW=−10dBm如果1W 作参考，分贝表示为：如1W=0dBW10W=10dBW0.1W=−10dBW)W (lg 10)dB (P P =插入损耗1.5 阻抗匹配阻抗匹配具有三种不同的含义，分别是负载阻抗匹配、源阻抗匹配和共轭阻抗匹配。
抗匹配源阻抗匹配和共轭阻抗匹配本节内容三种匹配阻抗匹配的方法与实现1. 三种匹配(impedance matching)入射波射波反射波Z 0Z lZ (1)g负载阻抗匹配：负载阻抗等于传输线的特性阻抗。
此时传输线上只有从信源到负载的入射波，而无反射波。
(2)源阻抗匹配：电源的内阻等于传输线的特性阻抗。
()阻抗内阻等传输线特性阻抗对匹配源来说，它给传输线的入射功率是不随负载变化的，负载有反射时，反射回来的反射波被电源吸收。
E gZ gZ in=Z g* E g负载阻抗匹配Z l =Z 0 Z =Z 信号源阻抗匹配g 0 共轭阻抗匹配Z in =Z g *匹配器1匹配器2*g in ZZ =Z in =Z 02. 阻抗匹配的实现方法隔离器或阻抗匹配衰减器负载匹配的方法：从频率上划分有窄带匹配和宽带匹配；从实现手段上划分有λ/4阻抗变换器法、支节调配法。
(1) λ/4阻抗变换器匹配方法此处接λ/4阻抗变换器lR Z Z 001=Z Z =0in电容性负载Z 0若是l 1λ/401Z Z =电感性负载又如何？Z 0Z 0Z 01ρR x =Z 0/ρZ i n =Z 0(2) 支节调配法(stub tuning)(2)(i)支节调配器是由距离负载的某固定位置上的并联或串联终端短路或开路的传输线（称之为支节）构成的。
射频调制第一章传输线变压器阻抗变换4-4
（4）. 影响传输线变压器频带的因素 ）
低端： 低端：初级线圈电感量 高传输线变压器 的应用 （1）.平衡与不平衡变换 ） 平衡与不平衡变换 匹配条件 Z C = RL
（2）.阻抗变换 ） 阻抗变换
传输线变压器实现阻抗变换特点——特定的变换比 特定的变换比 传输线变压器实现阻抗变换特点 1:4 与 4:1 阻抗变换 : : 结构：一对传输线变压器＋ 结构：一对传输线变压器＋一根短路线 证明： 证明：
低端 影响频带主要因素
L1
高端 C0、R0
2 . 传输线变压器结构与特点
（1）.传输线的概念与应用条件 ） 传输线的概念与应用条件
线长 l 与传输信号的波长 特性阻抗 Z C 行波状态 RL = Z C 输入阻抗 Ri = Z C 无损耗 线长 l <
λ 可比拟
I1
Ri
V1 I2
V2
ZC
λ
8
V1=V2 、I1=I2
RL =
VL V = I L 2I
Vi 2V Rin = = = 4 RL Ii I
匹配条件： 匹配条件： Z C = 匹配条件一般公式
V 1 = 2 RL = RS I 2
Z C = RL ⋅ RS
1.4 集中选频滤波器
高频滤波器分类： 滤波器 滤波器、 高频滤波器分类：LC滤波器、集中选频滤波器 常用集中选频滤波器：陶瓷滤波器、石英晶体滤波器、 常用集中选频滤波器：陶瓷滤波器、石英晶体滤波器、声表面波滤波器 集中选频滤波器特点：体积小、重量轻、矩形系数好、 集中选频滤波器特点：体积小、重量轻、矩形系数好、成本低 符号
主要指标（声表面波滤波器） 主要指标（声表面波滤波器）
中心频率
相对带宽
2第一章 选频回路与阻抗变换
第一章
选频回路与阻抗变换
②电压特性。谐振时回路两端的电压最 大，并与信号电流同相。 ③品质因数。回路品质因数描述了回路 的储能与它的耗能之比。定义为
一个由有耗的空心线圈和电容组成 的回路的Q值大约是几十到一、二百。
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选频回路与阻抗变换
④电流特性。谐振时，流过电感I_和电 容C的电流相等，方向相反，且为信号电 流的Q倍，如式(1.2.6)或图1.2.2所示。 这可以理解为，谐振时，电容上的能量 和电感上的能量互相转换，产生振荡， 而信号源的能量仅补充电阻R上的损耗。 谐振时，流过线圈和电容的电流是信号 源电流的Q倍，选择线圈导线时应注意线 径大小以承受电流的容量。
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选频回路与阻抗变换
③矩形系数。令S=1/10，求出输出 电压下降为谐振时的1/10的带宽BW0.1, 则并联谐振回路的矩形系数为:
简单并联谐振回路的矩形系数较大，即说明了它对宽的通频带和高的选 择性这对矛盾不能兼顾。
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选频回路与阻抗变换
参差调谐放大器:采用单调谐回路和双调谐回路组成的 参差调谐放大器的频率特性
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选频回路与阻抗变换
2.串联谐振回路
根据电路中的对偶定理，对偶关系如下:串联并联L-C, C-L,G-r,V-I分别对偶，所以可以直 接将上面的并联谐振回路的特性推广到串联谐 振回路中。
第一章
选频回路与阻抗变换
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选频回路与阻抗变换
1.2.2 选频特性 1.并联谐振回路
并联谐振回路的阻抗或输出电压随输人信 号频率而变化的特性称为回路的选频特性。分 析选频特性，也就是分析不同频率的输人信号 通过回路的能力。写出图1.2.1所示并联谐振回 路的输出电压表达式如下:
第一章
传输线变压器
传输线阻抗变换器又称为传输线变压器，它以传输线绕制在磁芯上而得名。
这种阻抗变换器兼备了集总参数变压器和传输线的优点，因而可以做得体积小、功率容量大、工作频带相当宽(f max：f min>10)。
它除具有阻抗变换作用外，采用适当的连接方式还可以完成平衡一平衡、不平衡一不平衡、平衡一不平衡、不平衡一平衡的转换，在长、中、短波及超短波波段获得了广泛的应用。
基本类型的传输线变压器阻抗变换比为1：N2或N2：1，N为整数。
通常是用一对双线传输线或扭纹的三线传输线绕在一个磁芯上，或是用两对传输线分别绕在两个磁芯上，经过适当的连接得到不同阻抗变换比的平衡或不平衡输出的阻抗变换器，其工作原理基本相同，本节只对典型的传输线变压器进行分析。
一、1：1不平衡一平衡传输线变压器图6—22为1：1不平衡一平衡传输线变压器的结构示意图，它是将一对传输线绕制在一个适当型号的磁芯上而构成。
为改善低频端特性，有时又增加一个平衡绕组，如图中的“5—6”绕组。
图6—23为其原理图。
设传输线特性阻抗为Z C，其输出端接负载阻抗R L，输入端接信号源(E为电动势，R g 为内阻)。
V l、I1和V2、I2分别表示输入和输出端复数电压、电流。
令负载开路时的初级阻抗以Z p(ω)表示，此时，绕组AO’中的电流为称为激磁电流或磁化电流。
在有载的情况下，由于“1—2”和“3—4”是一对紧耦合的平衡传输线，因此，“3—4”线将通过与“1—2”线的耦合从电源获取电流。
若耦合电流为I C，则由传输线方程可得其中，l为传输线长度，β为相位常数。
因为电源输出电流I1，是激磁电流I P，与耦合电流I C之和，故有I C＝I1－I P。
由以上关系式，可以求出V l、I1和V2、I2的方程式为其中上式表明，一个1：1不平衡一平衡传输线变压器的传输矩阵[A]，是由3个子矩阵组成的：第一个是1：1理想变压器的传输矩阵，第二个是阻抗为Z P的四端网络的传输矩阵，第三个是特性阻抗为Z C、长度为l的传输线的传输矩阵。
通信电子线路清华大学出版社课后习题答案
通信电子线路清华大学出版社课后习题答案绪论0-1 什么是载波？什么是调制信号和基带信号？给出调制的定义。
解：由振荡电路输出的、其频率可保证天线的长度大大下降到实际能发射的高频信号称为载波。
待发射的有用的模拟信号为调制信号；有用的模拟信号转换为数字信号称为基带信号；调制是指携带有用信息的调制信号去操纵高频载波信号。
0-2 什么缘故要进行调制？给出两种理由。
解：依照天线理论，天线的长度与电信号的波长需可比拟，发射的电信号必须是高频信号；而且，直截了当发射调制信号会导致信道混叠。
0-3 给出无线广播的中波和短波的各自频率范畴。
解：中波(MF)：0.3~3MHz短波(HF)：3~30MHz0-4 给出中国移动通信GSM 的载波频率范畴。
解：GSM 的频段：GSM900：上行880~915MHZ ， 下行925~960MHZ ；GSM1800：上行1710~1785MHZ ， 下行1805~1880MHZ ； GSM1900：1850~1910MHZ ，1930~1990MHZ ；上行和下行组成一频率对, 上行确实是手机发射、机站接收；下行确实是基站到手机。
0-5将以下功率转换为dBm 值。
ＷＷＷＷμ25)4(;0001.0)3(;001.0)2(;1)1(2222====P P P P解：(1) 30dBm; (2) 0dBm; (3)－10dBm; (4)－41.9dBm０-6 一通信系统的电压为2.15V ，负载阻抗50Ω，转换为dBm(50)值。
解：19.66dBm(50)第一章 习题一1-1. 某单级中频放大器的调谐频率为465kHz ，调谐回路包含一电容为200pF 与一电感并联，电感的品质因数Q 0=100，不考虑任何负载阻碍。
试运算此放大器的电压增益和通频带，假如回路两端并联一负载阻抗R L =40k ，那么电压增益和通频带变为多少？解：(1) Ω=⨯⨯⨯⨯==-k 1711020010465π210012300p C Q R ω, A V0=R p =171000，,dB 104)171000log(200==V A kHz 65.410010465BW 300=⨯==Q f(2),32400,k 4.324017140171//'p 'V0L p 'p ==Ω=+⨯==R A R R R,dB 90)32400log(20'V0==AkHz 5.2495.18465BW ,95.181714.32100,L 0'L p'p0L ====⨯=∴=Q f Q R R Q Q 1-2. 如题图E1.1所示，场效应管的转移导纳g m =3mA/V ，漏级输出阻抗R ds =120k，假如电感线圈损耗r =2.0，调谐回路的调谐频率为850kHz 。
高频电路习题
高频电路习题 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】目录绪论 (2)小信号选频放大器 (3)谐振功率放大器 (9)正弦波振荡器 (17)振幅调制、振幅解调与混频电路 (31)角度调制与解调电路 (51)第1章绪论一、填空用（）信号传送信息的系统称为通信系统，发送设备对信号最主要的处理是（）。
输入变换器的作用是将各种不同形式的信源转换成（）信号；传输信号的信道也称为（）；传输媒介分为（）两大类。
引起传输误差的因素是（）。
在时间和幅度上连续变化的信号称为（）；在时间和幅度上离散取值的信号称为（）。
用基带信号去改变高频载频的幅度称为（）用符号（）表示；用基带信号去改变高频载频的频率称为（）用符号（）表示；用基带信号去改变高频载频的相位称为（）用符号（）表示。
数字调制通常分为（）、（）、（）三种。
无线电波的传播方式有（）、依靠（）和（）三种；频率在（）的信号主要是依靠电离层的反射传播；高于（）的信号主要沿空间直线传播；长波与超长波信号主要（）传播。
器件的电阻、电容、或者电感如果不是一个常数，这种器件通常称为（）器件。
用晶体管、二极管组成的电路，如果给电路输入一个单频正弦信号，输出信号的（）、（）与原信号不同。
非线性电路可采用（）和（）来进行分析；在实际电路分析中，常采用工程近似解析法分析，在工程近似解析法分析中常采用（）等表示式。
二、综合题非线性电路的基本特点是什么？画出无线电调幅广播发送设备组成框图；指出其中的线性电路和非线性电路；画出调幅输出波形。
画出超外差式调幅接收机组成框图，指出其中的线性与非线性电路，画出各部分电路的输入与输出波形。
调幅广播频率在535—1605KHz，其信号主要是何种传播方式电视广播频率在30MHz以上，其信号主要是何种传播方式那种信号容易受到建筑物的遮挡第2章 小信号选频放大器已知并联谐振回路L=1μH ，C=20pF ，Q=100,求该并联回路的谐振频率f 0、谐振电阻R p 及通频带。
通信电子线路(哈尔滨工程大学)知到章节答案智慧树2023年
通信电子线路（哈尔滨工程大学）知到章节测试答案智慧树2023年最新第一章测试1.广义通信系统是由信源、输入变换器、发送设备、、接收设备、输出变换器、信宿七个基本部分组成。
参考答案:传输通道2.输入变换器送给发送设备的电信号应反映原输入的全部信息，通常称此信号为已调信号。
参考答案:错3.模拟通信系统的调制方式主要包括（）。
参考答案:调幅 ;调相4.卫星通信属于下列（）传播方式的特例。
参考答案:直线5.对于多路通信，已调波可以采用等方式实现。
参考答案:频分复用;时分复用;码分复用6.对于一个最简单调幅接收机来说，它由接收天线、选频回路、（）、耳机四部分组成。
参考答案:检波器7.直接放大式接收机与最简单接收机相比，下列说法不正确的是。
参考答案:直接放大式接收机适用于可变频率的接收8.调频电台信号的传播方式为（）传播。
参考答案:反射和折射9.中波和短波信号可以以地波和天波两种方式传播，短波以地波为主，中波以天波为主。
参考答案:错10.超外差接收机结构上的特点是具有（）电路。
参考答案:混频第二章测试1.对于一般的小信号调谐放大器，其稳定系数S（）就认为是稳定的。
参考答案:≥52.并联谐振回路是小信号放大器的主要组成部分，其作用不包括（）。
参考答案:产生新的频率成分3.单向化的目的是提高放大器的稳定性，常用的方法有（）。
参考答案:失配法;中和法4.小信号谐振放大器工作不稳定的主要原因是yfe≠0。
参考答案:错5.串联和并联谐振回路在等效转换过程中，品质因数保持不变。
参考答案:对6.由晶体管y参数等效电路和混合π参数等效电路之间的对应关系可知，反向传输导纳yre主要由cb’c提供。
参考答案:对7.对于多级单调谐谐振放大器的通频带来说，级数越多，总通频带越大。
参考答案:错8.对于多级单调谐谐振放大器的矩形系数来说，级数越多，矩形系数越小。
参考答案:对9.对于放大器来说，总是希望放大器本身产生的噪声越小越好，即要求噪声系数接近于0。
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10 ～1500
50%以上 100 1.15
60以上
0.05
使用注意事项 具有一定的插入损耗 输入、输出端应匹配
最小带宽 KHz 矩形系数
带外抑制 dB
带内波动 dB 插入损耗 dB
6～25
1.5 集成电感
1.5.1 螺旋电感 形状与结构——平面、螺旋 主要参数 : （ 1）电感量 L—— nH级 （ 2） Q值 —— 较小（ < 10） （ 3）工作频率 （小于自谐振频率）
RL
VL V I L 2I
Vi 2V Rin 4 RL Ii I
匹配条件： ZC 匹配条件一般公式
V 1 2 RL RS I 2
Z C RL RS
1.4 集中选频滤波器
高频滤波器分类：LC滤波器、集中选频滤波器 常用集中选频滤波器：陶瓷滤波器、石英晶体滤波器、声表面波滤波器 集中选频滤波器特点：体积小、重量轻、矩形系数好、成本低 符号
高频段——传输线方式
低频段——变压器方式
特点：频带宽——高频宽带变压器
（ 4） . 影响传输线变压器频带的因素
低端：初级线圈电感量 高端：线长 l ？
8
3 . 传输线变压器 的应用 （ 1） .平衡与不平衡变换 匹配条件 ZC RL
（ 2） .阻抗变换
传输线变压器实现阻抗变换特点——特定的变换比 1 4 与 4 1 阻抗变换 结构：一对传输线变压器＋一根短路线 证明：
1.3.6 1. 概述
宽带阻抗变换网络
讨论一种传输线变压器 ----宽带阻抗变换网络（前已讨论：变压
器是一种应用非常广泛的阻抗变换网络，但它的频带有限）。
理想变压器 ——无损耗、无漏感、初
级电感量 L 1 无穷
带宽无穷
阻抗变换比
' RL
N1 2 ( ) RL N2
实际变压器：
理想变压器 热损耗 RS 漏感 LS 初级电感量 L1 磁芯损耗 R0 分布电容 C0
同轴电缆为：导线粗细、导线间距离、介电常数等） 行波状态
RL ZC
，当传输线端接负载电阻与特性
阻抗相等时，线上传输行波，有最大的传输带宽 输入阻抗 Ri ZC
无损耗 线长 l
8
I1
V1=V2 、 I1=I2
Ri
V1 I2
V2
ZC
（ 2） .传输线变压器的结构
传输线、高导磁率磁芯、
（ 3） .传输线变压器传输能量的方式
L r
C
1.5.2 连接线电感
I1 I I2
低端 影响频带主要因素
L1
高端 C0、R0
2 . 传输线变压器结构与特点
传输线 —用来传输高频信号的双导线、同轴线等（当 其线长与传输信号的波长可以比拟时，即称为传输线）
传输线变压器—用传输线（相互绝缘的双导线扭绞在 一起、细同轴电缆）绕制在磁环上而成
（ 1） .传输线的概念与应用条件 线长 l 与传输信号的波长 可比拟，它传输信号的频率 范围很宽，可以从直流到几百上千MHz. 特性阻抗 Z C ,其值的大小取决于传输线横向尺寸（如，