第七章高频电路课后答案

⾼频电⼦线路1-7课后习题第⼀章思考题1.通信系统基本组成框图及各部分作⽤?1.信号源：在实际的通信电⼦线路中传输的是各种电信号，为此，就需要将各种形式的信息转变成电信号。

2.发送设备：将基带信号变换成适合信道传输特性的信号。

3.传输信道：信号从发送到接收中间要经过传输信道，⼜称传输媒质。

不同的传输信道有不同的传输特性。

（有线信道，⽆线信道）4.收信装置：收信装置是指接收设备输出的电信号变换成原来形式的信号的装置。

（还原声⾳的喇叭，恢复图象的显像管）5.接收设备：接收传送过来的信号，并进⾏处理，以恢复发送端的基带信号。

2.为什么⽆线电传播要⽤⾼频？（⽆线电通信为什么要进⾏调制？）低频信号传输时对发射天线的要求较⾼，不易实现。

同时对于相同频率的信号，发射时如果没有⽤⾼频调制的话，也⽆法接收和区分信号。

通过⾼频调制，可以实现以下⼏⽅⾯⽬的：A.便于进⾏⽆线传播,具体可从传播距离,抗⼲扰,⽆线信道特性等⽅⾯⼊⼿深⼊.B.便于进⾏频分复⽤,区分不同的业务类型或⽤户,即FDMA.C.从天线的⾓度出发,天线的尺⼨与发射频率的波长正相关.3.⽆线电发射机和超外差式接收机框图及各⾼频单元电路的作⽤?画出波形。

调制:将原始信号“装载”到⾼频振荡中的⽅法有好⼏种，如调频、调幅、调相等。

电视中图象是调幅，伴⾳是调频。

⼴播电台中常⽤的⽅法是调幅与调频1、⾼频放⼤：接收到有⼲扰的⾼频⼩信号，将该信号进⾏初步选择放⼤，并抑制其他⽆⽤信号。

2、混频器：将收到的不同载波频率转为固定的中频。

3、中频放⼤：主选择放⼤，具有较强的增益和滤波功能。

第三章习题讲解1、并联谐振回路外加信号频率等于回路谐振频率时回路呈（ C ）（A）感性（B）容性（C）阻性（D）容性或感性3、LC回路串联谐振时，回路阻抗最⼩，且为纯电阻。

4、LC回路并联谐振时，回路电阻最⼤，且为纯电阻。

5、LC回路的品质因数Q值愈⼩，其选频能⼒愈强。

（错）答：以串联震荡回路的品质因数为例：Q值不同即损耗R不同时，对曲线有很⼤影响，Q值⼤曲线尖锐，选择性好，Q值⼩曲线钝，选择性差。

第七章习题参考答案7- 1采用图P7-1(a)、(b)所示调制信号进行角度调制时，试分别画出调频波和调相波的瞬时频率与瞬时相位变化波形图及已调波的波形图。

图P7-1解：(a))0II I - 1图P7-1J7 — 2有一调角波数学表示式v = 12sin( 108t-0.03cos10°t)V，试问这是调频波求中心角频率，调制角频率以及最大角频偏？[参考答案：As m = 300rad/s]解：一个角度调制波既可以是调频波又可以是调相波，关键是看已调波中瞬时相位厶惟)的表达式与调制信号的关系，与调制信号成正比为调相波，与调制信号的积分成正比为调频波。

由调角波的表达式v = 12sin(108t — 0.03cos104t)得知△惟)=—0.03cos104t，若调制信号v Q = V m sin st，则v = 12sin(10*t— 0.03cos10°t)为调频波。

中心频率为C 108 rad/s，调制角频率为Q = 104 rad/s，最大角频偏4△ s m = M f Q = 0.03 X10 rad/s = 300rad/s 7求调制指数。

若调制频率降为20Hz，求调制指数。

[参考答案：M fi =20 ,M f2 = 104]解: 由于调制频率为10kHz，属于单音调制。

k f V Qm . 3M f = _ ，又△ s m = k f V Qm = 2 n X200 X10 ，32 nX200 X10 所以M竹=3 = 202 nX10 X102 nX200 X1034当调制频率为20Hz时，M f2 - 3 =1042 nX207 — 4 一个调相波的载波频率是7~10MHz，调制指数是20。

调制频率同上题, 求角频偏。

[参考答案：As mi = 1.26 X106rad/s , △如？= 2.5 X103rad/s]解：同样属于单音调制。

M p二k p V Q m = 20△s p = k p Q V Qm = 2 7lFk p V Qm = 2 7T FM p所以当调制信号的频率为10kHz时，△s m1 = 2 nX10 X10 X20rad/s = 1.26 X10 rad/s当调制信号的频率为20kHz时，△s m2 = 2 nX20 X203 X20rad/s = 2.51 X103rad/s7 — 5 某调角波v = 4sin(2 nX107t + 2(cos2 nX103t)V(1)试求在t = 0，t = 0.25ms时刻的瞬时频率。

第七章 思考题与习题7.1 什么是角度调制？解：用调制信号控制高频载波的频率（相位），使其随调制信号的变化规律线性变化的过程即为角度调制。

7.2 调频波和调相波有哪些共同点和不同点，它们有何联系？解：调频波和调相波的共同点调频波瞬时频率和调相波瞬时相位都随调制信号线性变化，体现在m f MF ∆=；调频波和调相波的不同点在：调频波m f m f k V Ω∆=与调制信号频率F 无关，但f m f k V M Ω=Ω与调制信号频率F 成反比；调相波p p m M k V Ω=与调制信号频率F 无关，但m f m f k V Ω∆=Ω与调制信号频率F 成正比；它们的联系在于()()d t t dtϕω=，从而具有m f MF ∆=关系成立。

7.3 调角波和调幅波的主要区别是什么？解：调角波是载波信号的频率（相位）随调制信号的变化规律线性变化，振幅不变，为等福波；调幅波是载波信号的振幅随调制信号的变化规律线性变化，频率不变，即高频信号的变化规律恒定。

7.4 调频波的频谱宽度在理论上是无限宽，在传送和放大调频波时，工程上如何确定设备的频谱宽度？ 解：工程上确定设备的频谱宽度是依据2m BW f =∆确定7.5为什么调幅波调制度 M a 不能大于1，而调角波调制度可以大于1？解：调幅波调制度 M a 不能大于，大于1将产生过调制失真，包络不再反映调制信号的变化规律；调角波调制度可以大于1，因为f fcmmV M k V Ω=。

7.6 有一余弦电压信号00()cos[]m t V t υωθ=+。

其中0ω和0θ均为常数，求其瞬时角频率和瞬时相位解： 瞬时相位 00()t t θωθ=+ 瞬时角频率0()()/t d t dt ωθω==7.7 有一已调波电压1()cos()m c t V A t t υωω=+，试求它的()t ϕ∆、()t ω∆的表达式。

如果它是调频波或调相波，它们相应的调制电压各为什么？解：()t ϕ∆＝21A t ω，()()12d t t A t dtϕωω∆∆==若为调频波，则由于瞬时频率()t ω∆变化与调制信号成正比，即()t ω∆＝()f k u t Ω＝12A t ω，所以调制电压()u t Ω＝1fk 12A t ω 若为调相波，则由于瞬时相位变化()t ϕ∆与调制信号成正比，即 ()t ϕ∆＝p k u Ω（t ）所以调制电压()u t Ω＝1pk 21A t ω 由此题可见，一个角度调制波可以是调频波也可以是调相波，关键是看已调波中瞬时相位的表达式与调制信号：与调制信号成正比为调相波，与调制信号的积分成正比（即瞬时频率变化与调制信号成正比）为调频波。

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。

《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。

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。

第一章1-1 在性能要求上，功率放大器与小信号放大器比较，有什么不同？解：功率放大器的性能要求为：安全、高效率和失真在允许范围内的输出所需信号功率。

而小信号放大器的性能要求为：增益、输入电阻、输出电阻及频率特性等，一般对输出功率不作要求。

1-3 一功率放大器要求输出功率P 。

= 1000 W ，当集电极效率 C 由 40％提高到 70‰时，试问直流电源提供的直流功率 P D 和功率管耗散功率 P C 各减小多少？解：当 C1 = 40 时， P D1 = P / C =2500W ，P = P D1 P =1500 Wo C1 o当 C2=70时， P D2 = P o /C =1428.57 W ， P C2 = P D2P o = 428.57 W可见，随着效率升高， P D 下降， (P D1P D2 ) = 1071.43 WP 下降， (P C1 P C2 ) = 1071.43 WC1-6 如图（ b ）所示为低频功率晶体管 3DD325 的输出特性曲线，由它接成的放大器如 图（ a ）所示，已知 V CC = 5 V ，试求下列条件下的 L D C LP 、 P 、（运用图解法） ：（ 1） R = 10 ， Q 点在负载线中点，充分激励； （2）R L = 5 ， I BQ 同（ 1）值， I cm = I CQ ；（ 3） R L = 5 ， Q 点在负载线中点，激励同（ 1）值；（4） R L = 5 ， Q 点在负载线中点，充 分激励。

解： (1) R L = 10 时，作负载线 (由 V CE = V CC I C R L )，取 Q 在放大区负载线中点，充分激励，由图得 V CEQ1 = 2.6V ， I CQ1 = 220mA ， I BQ1 = I bm = 2.4mA因为 V cm = V CEQ1 V CE(sat) = (2.6 0.2) V = 2.4 V ， I cm = I CQ1 = 220 mA所以 P L 1264 mW ，P D = V CC I CQ1 = 1.1 W ， C = P L / P D = 24V cm I cm 2(2) 当 R L =5 时，由 V CE = V CC I C R L 作负载线， I BQ 同 (1)值，即 I BQ2 = 2.4mA ，得 Q 2 点， V CEQ2 = 3.8V ， I CQ2 = 260mA这时， V cm = V CC CEQ2 cm = I CQ2= 260 mAV = 1.2 V ，I 所以 P L1 156 mW ，P D = V CC I CQ2 = 1.3 W ， C = P L / P D = 12 V cm I cm2(3)当 R L =5 ， Q 在放大区内的中点，激励同 (1)，由图 Q 3 点， V CEQ3 = 2.75V ，I CQ3= 460mA ，I BQ3 = 4.6mA ， I bm = 2.4mA相应的 v CEmin = 1.55V ， i= 700mA 。