《高频电子线路》 高等教育出版社 课后答案

..高频电子线路习题集第一章 绪论1－1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。

答：上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。

发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。

低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。

接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。

由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原话筒扬声器来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。

1－2 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。

采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。

1－3无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？答：因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。

调制方式有模拟调调制和数字调制。

在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。

在调幅方式中，AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调频（FM）和调相（PM）。

在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。

第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路5.1 已知调制信号载波信号令比例常数，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形及频谱图。

()2cos(2π500)V,u t t Ω=⨯5()4cos(2π10)V,c u t t =⨯1a k =[解]5()(42cos 2π500)cos(2π10)AM u t t t =+⨯⨯54(10.5cos 2π500)cos(2π10)V t t =+⨯⨯ 20.5,25001000Hz 4a m BW ===⨯=调幅波波形和频谱图分别如图P5.1(s)(a)、(b)所示。

5.2 已知调幅波信号，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度。

5[1cos(2π100)]cos(2π10)V o u t =+⨯⨯t BW [解]2100200Hz BW =⨯=调幅波波形和频谱图如图P5.2(s)(a)、(b)所示。

5.3 已知调制信号，载波信号，试写出调辐波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度。

3[2cos(2π210)3cos(2π300)]V u t Ω=⨯⨯+⨯1a t k =t55cos(2π510)V,c u =⨯⨯BW23[解]35()(52cos 2π2103cos 2π300)cos 2π510c u t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯355535555(10.4cos 2π2100.6cos 2π300)cos 2π5105cos 2π510cos 2π(510210)cos 2π(510210)1.5cos 2π(510300) 1.5cos 2π(510300)(V)t t tt t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯+⨯+⨯-⨯+⨯++⨯-3t t Hz3max 222104k BW F =⨯=⨯⨯=频谱图如图P5.3(s)所示。

5.4 已知调幅波表示式,试求该调幅波的载波振幅、调频信号频率、调幅系数和带宽BW 的值。

6()[2012cos(2π500)]cos(2π10)V u t t t =+⨯⨯F a m cm U [解] ，，cm 20V U =6c 10Hz f =500Hz F =Ωm a cm 120.620U m U ===，225001000Hz BW F ==⨯=5.5 已知调幅波表示式6636()5cos(2π10)cos[2π(10510)]cos[2π(10510)]V u t t t t =⨯++⨯+-⨯3，试求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形和频谱图。

绪论思考题1.无线通信系统由哪几部分组成，各部分起什么作用？答：无线通信系统由发射设备、传输媒质和接收设备构成，其中发送设备包括变换器、发射机和发射天线三部分；接收设备包括接收天线、接收机和变换器三部分；传输媒质为自由空间。

信息源发出需要传送的信息，由变换器将这些要传送的声音或图像信息变换成相应的电信号，然后由发射机把这些电信号转换成高频振荡信号，发射天线再将高频振荡信号转换成无线电波，向空间发射。

无线电波经过自由空间到达接收端，接收天线将接收到的无线电波转换成高频振荡信号，接收机把高频振荡信号转换成原始电信号，再由变换器还原成原来传递的信息（声音或图像等），送给受信者，从而完成信息的传递过程。

2.无线通信中为什么要进行调制与解调？它们的作用是什么？答：在无线通信的发射部分，如果把声音或图像等低频信号直接以电磁波形式从天线辐射出去，则存在下述两个问题：①无法制造合适尺寸的天线，②无法选择所要接收的信号。

因而，要实现无线通信，首先必须让各电台发射频率不同的高频振荡信号，再把要传送的信号“装载”到这些频率不同的高频振荡信号上，经天线发射出去。

这样既缩短了天线尺寸，又避免了相互干扰。

调制的作用就是把待传送的信号“装载”到高频振荡信号上。

在无线通信接收设备中，必须把空间传来的电磁波接收下来，选出所需的已调波信号，并把它还原为原来的调制信号，以推动输出变换器，获得所需的信息。

这个过程需要解调来完成。

解调的作用就是从高频已调波中“取出”原调制信号。

3.示意画出超外差式调幅收音机的原理框图，简要叙述其工作原理。

答：工作原理：接收天线接收从空间传来的电磁波并感生出微小的高频信号，高频放大器从中选择出所需的信号并进行放大，得到高频调幅波信号u 1(t )，高频放大器通常由一级或多级具有选频特性的小信号谐振放大器组成。

本地振荡器（又称本机振荡器）产生高频等幅振荡信号u 2(t )，它比u 1(t )的载频高一个中间频率，简称中频。

高频电子线路习题集第一章 绪论1－1 画出无线通信收发信机的原理框图，并说出各部分的功用。

答：上图是一个语音无线电广播通信系统的基本组成框图，它由发射部分、接收部分以及无线信道三大部分组成。

发射部分由话筒、音频放大器、调制器、变频器（不一定必须）、功率放大器和发射天线组成。

低频音频信号经放大后，首先进行调制后变成一个高频已调波，然后可通过变频，达到所需的发射频率，经高频功率放大后，由天线发射出去。

接收设备由接收天线、高频小信号放大器、混频器、中频放大器、解调器、音频放大器、扬声器等组成。

由天线接收来的信号，经放大后，再经过混频器，变成一中频已调波，然后检波，恢复出原来的信息，经低频功放放大后，驱动扬声器。

话筒扬声器1－2 无线通信为什么要用高频信号？“高频”信号指的是什么？答：高频信号指的是适合天线发射、传播和接收的射频信号。

采用高频信号的原因主要是：（1）频率越高，可利用的频带宽度就越宽，信道容量就越大，而且可以减小或避免频道间的干扰；（2）高频信号更适合电线辐射和接收，因为只有天线尺寸大小可以与信号波长相比拟时，才有较高的辐射效率和接收效率，这样，可以采用较小的信号功率，传播较远的距离，也可获得较高的接收灵敏度。

1－3无线通信为什么要进行凋制？如何进行调制？答：因为基带调制信号都是频率比较低的信号，为了达到较高的发射效率和接收效率，减小天线的尺寸，可以通过调制，把调制信号的频谱搬移到高频载波附近；另外，由于调制后的信号是高频信号，所以也提高了信道利用率，实现了信道复用。

调制方式有模拟调调制和数字调制。

在模拟调制中，用调制信号去控制高频载波的某个参数。

在调幅方式中，AM普通调幅、抑制载波的双边带调幅（DSB）、单边带调幅（SSB）、残留单边带调幅（VSSB）；在调频方式中，有调频（FM）和调相（PM）。

在数字调制中，一般有频率键控（FSK）、幅度键控（ASK）、相位键控（PSK）等调制方法。

1、关于LC并联谐振回路中的感性和容性，以下哪个正确（）。

A、当外加信号源频率小于谐振频率时，呈感性，电流相位超前电压B、当外加信号源频率小于谐振频率时，呈容性，电压相位超前电流C、当外加信号源频率大于谐振频率时，呈感性，电压相位超前电压D、当外加信号源频率大于谐振频率时，呈容性，电流相位超前电压很遗憾你答错了！正确答案为：D2、并联谐振回路外加信号频率等于回路谐振频率时回路呈（）A、感性B、容性C、阻性D、容性或感性很遗憾你答错了！正确答案为：C3、关于高频电子线路,下列说法正确的是()A、大多工作在高频、非线性状态B、元器件的特性与低频时相同C、只能用分布参数分析D、只包含高频信号很遗憾你答错了！正确答案为：A4、关于LC并联谐振回路叙述正确的是()A、并联谐振回路固有频率随外加信号频率的升高而升高B、并联谐振回路固有频率随外加信号频率的升高而降低C、当外加信号频率与LC并联谐振回路固有频率相等时，回路阻抗最小D、当外加信号频率与LC并联谐振回路固有频率相等时，回路阻抗最大很遗憾你答错了！正确答案为：D5、LC并联谐振回路谐振时A、回路电压最大B、回路电流最大C、回路电流最小D、并联谐振也称为电压谐振很遗憾你答错了！正确答案为：A6、在由二极管组成的单相桥式电路中，若一只二极管断路，则（）A、与之相邻的一只二极管将被烧坏B、电路仍能输出单相半波信号C、其它三只管子相继损坏D、电路不断输出信号恭喜你答对了！正确答案为：B7、关于线性电路和非线性电路，如下说法中不正确的是（）。

A、含有非线性元件的电路一定是非线性电路B、线性电路中，电阻元件、电感元件、电容元件的元件参数一定是常数C、线性电路一定含有两个以上的激励源D、很遗憾你答错了！正确答案为：C8、单频调制时，调频波的最大频偏Δf m正比于（）A、UΩB、uΩ(t)C、ΩD、UΩ/Ω很遗憾你答错了！正确答案为：A9、某调频波，其调制信号频率F＝1kHz，载波频率为10.7MHz，最大频偏Δf m＝10kHz，若调制信号的振幅不变，频率加倍，则此时调频波的频带宽度为（）。

《自测题、思考题与习题》参考答案第1章自测题一、1．信息的传递；2．输入变换器、发送设备、传输信道、噪声源、接收设备、输出变换器；3．振幅、频率、相位；4．弱、较大、地面、天波；5．高频放大器、振荡器、混频器、解调器；6．提高通信传输的有效性、提高通信传输的可靠性。

二、1．D ；2．A ；3．D ；4．B ；5．C ；6．A 。

三、1．×；2．×；3．×；4．√；5．√；6．√。

思考题与习题1.1是由信源、输入变换器、输出变换器、发送设备、接收设备和信道组成。

信源就是信息的来源。

输入变换器的作用是将信源输入的信息变换成电信号。

发送设备用来将基带信号进行某种处理并以足够的功率送入信道，以实现信号的有效传输。

信道是信号传输的通道，又称传输媒介。

接收设备将由信道送来的已调信号取出并进行处理，还原成与发送端相对应的基带信号。

输出变换器将接收设备送来的基带信号复原成原来形式的信息。

1.2 调制就是用待传输的基带信号去改变高频载波信号某一参数的过程。

采用调制技术可使低频基带信号装载到高频载波信号上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，实现远距离传输；其次，采用调制技术可以进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率。

1.3 混频器是超外差接收机中的关键部件，它的作用是将接收机接收到的不同载频已调信号均变为频率较低且固定的中频已调信号。

由于中频是固定的，且频率降低了，因此，中频选频放大器可以做到增益高、选择性好且工作稳定，从而使接收机的灵敏度、选择性和稳定性得到极大的改善。

1.4根据c fλ=得：851331010m =100k m 310c f λ⨯===⨯，为超长波，甚低频，有线传输适用于架空明线、视频电缆传输媒介，无线传输适用于地球表面、海水。

823310300m 100010cf λ⨯===⨯，为中波，中频，有线传输适用于架空明线、视频电缆传输媒介，无线传输适用于自由空间。

习题 第三章3.i 高频功率放大器的主要作用是什么？应对它提出哪些主要要求？ 答：高频功率放大器的主要作用是放大高频信号或高频已调波信号，将直流电能转换成交 流输出功率。

要求具有高效率和高功率输出。

3.2为什么丙类谐振功率放大器要采用谐振回路作负载？若回路失谐将产生什么结果？若 采用纯电阻负载又将产生什么结果？答：因为丙类谐振功率放大器的集电极电流 i c 为电流脉冲，负载必须具有滤波功能，否则 不能获得正弦波输出。

若回路失谐集电极管耗增大，功率管有损坏的危险。

若采用纯电阻 负载则没有连续的正弦波输出。

3.3高频功放的欠压、临界和过压状态是如何区分的？各有什么特点？ 答：根据集电极是否进入饱和区来区分，当集电极最大点电流在临界线右方时高频功放工 作于欠压状态，在临界线上时高频功放工作临界状态，在临界线左方时高频功放工作于过 压状态。

欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功率也较大，输出电压随负载阻抗变化 而变化，较少使用，但基极调幅时要使用欠压状态。

临界状态输出功率大，管子损耗小，放大器的效率也较高过压状态下，负载阻抗变化时，输出电压比较平稳且幅值较大，在弱过压时，效率可 达最2.4 解:为计算简化，这里R 与电容C 2的容抗之比R i2较大，可采用部分接入法公式C 2C iC i C 2 C 2100( pF)电感1 (2 f o )2C0.253(mH )接入系数Ci C2 n= CiR i 在两端等效为R Tn*n*R 20(k电感固有品质因数 50,对应的固有谐振电阻 R o端等效电阻为 R T R OR TR o16(k )有载品质因数Q ,2 f °C i6 i03 i0Q o 2 f o C79.58(k )高，但输出功率有所下降，发射机的中间级、集电极调幅级常采用过压状态。

3.4分析下列各种功放的工作状态应如何选择？(1) 利用功放进行振幅调制时，当调制的音频信号加到基极或集电极时，如何选择功放的工作状态？(2) 利用功放放大振幅调制信号时，应如何选择功放的工作状态？(3) 利用功放放大等幅度信号时，应如何选择功放的工作状态？答：(1)当调制的音频信号加到基极时，选择欠压状态；加到集电极时，选择过压状态。

高频电子线路参考答案第2章 小信号选频放大器2.1 已知并联谐振回路的1μH,20pF,100,L C Q ===求该并联回路的谐振频率0f 、谐振电阻p R 及通频带0.7BW 。

[解] 90-612110.035610Hz 35.6MHz 2π2π102010f LCH F-===⨯=⨯⨯6312640.71010022.4k 22.361022.36k 201035.610Hz35.610Hz 356kH z100p HR Q Ff BW Q ρρ--===Ω=⨯Ω=Ω⨯⨯===⨯=2.2 并联谐振回路如图P2.2所示，已知：300pF,390μH,100,C L Q ===信号源内阻s 100k ,R =Ω负载电阻L 200k ,R =Ω求该回路的谐振频率、谐振电阻、通频带。

[解] 011465kHz 2π2π390μH 300PFf LC≈==⨯0.70390μH100114k Ω300PF////100k Ω//114.k Ω//200k Ω=42k Ω42k Ω42k Ω371.14k Ω390μH/300 PF/465kHz/37=12.6kHzp e s p Lee e R Q R R R R R Q BWf Q ρρ===========2.3 已知并联谐振回路的00.710MHz,C=50pF,150kHz,f BW ==求回路的L 和Q 以及600kHz f ∆=时电压衰减倍数。

如将通频带加宽为300 kHz ，应在回路两端并接一个多大的电阻? [解] 6262120115105μH (2π)(2π1010)5010L H f C --===⨯=⨯⨯⨯⨯ 6030.7101066.715010f Q BW ⨯===⨯2236022*********.78.11010p oU f Q f U ••⎛⎫⎛⎫∆⨯⨯=+=+= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭当0.7300kHz BW =时6030.746120101033.33001033.31.061010.6k 2π2π10105010e e e ef Q BW Q R Q f C ρ-⨯===⨯====⨯Ω=Ω⨯⨯⨯⨯而471266.72.131021.2k 2π105010p R Q ρ-===⨯Ω=Ω⨯⨯⨯ 由于,p e pRR R R R =+所以可得10.6k 21.2k 21.2k 21.2k 10.6k e p p eR R R R R Ω⨯Ω===Ω-Ω-Ω2.4 并联回路如图P2.4所示,已知：360pF,C =1280μH,L ==100,Q 250μH,L = 12=/10,n N N =L 1k R =Ω。