哈工大高频电子线路第7章作业参考答案

第7章答案1.答：光放大器是可将微弱光信号直接进行光放大的器件。

意义：（1）使光波分复用技术实用化；（2）使光接入网迅速成熟并得以商用；（3）促进光孤子通信新技术发展；（4）为未来的全光通信网，奠定了扎实的基础。

WDM+EDFA使光纤通信技术产生了质的飞跃。

2.答：掺杂光纤放大器，传输光纤放大器，半导体光放大器。

3.答：增益、放大器的带宽、增益饱和和饱和输出功率。

4.答：掺杂光纤放大器是利用稀土金属离子作为激光工作物质的一种放大器，将激光工作物质掺与光纤纤芯即成为掺杂光纤，目前最成功的典型是掺饵光纤放大器，掺谱光纤放大器。

它是依靠光激励(泵浦光)使工作物质发生粒子数反转分布，在外来信号光的作用下通过受激辐射进行光放大。

5.答：优点：(1)工作波长正好落在光纤通信最佳波段(1500～1600nm)。

其主体是一段光纤(EDF)，与传输光纤的耦合损耗很小，可达0.1dB。

(2)能量转换效率高。

激光工作物质集中在光纤芯子的近轴部分，而信号光和泵浦光也在近轴部分最强，则光与物质作用很充分。

(3)增益高，噪声低，输出功率大。

增益达40dB。

输出功率在单向泵14dBm，双向泵浦17dBm-20dBm，充分泵浦时，噪声系数可低至3－4dB，串话也很小(4)增益特性不敏感。

对温度不敏感，在100°C内增益特性保持稳定；与偏振无关。

(5)可实现信号的透明传输。

在波分复用系统中，同时传输模拟信号和数字信号，高速率信号和低速率信号。

缺点：(1)波长固定，只能放大1.55μm左右的光波。

换用不同基质的光纤时，铒离子能级也只能发生很小的变化，可调节的波长有限，只能换用其他元素。

(2)增益带宽不平坦。

在WDM系统中需要采用特殊的手段来进行增益谱补偿。

(1)EDFA用作前置放大器光接收器之前，接收机灵敏度可提高10～20dB。

即，在光信号进入接收机前，得到放大，以抑制接收机内的噪声。

小信号放大，要求低噪声，但输出饱和功率则不要求很高。

《高频电子线路》复习题（含解答）一、是非题（在括号内打“√”表示对，“×”表示错。

）1．多级耦合的调谐放大器的通频带比组成它的单级单调谐放大器的通频带宽。

（×）2．多级耦合的调谐放大器的选择性比组成它的单级单调谐放大器的选择性差。

（×）3．功率放大器是大信号放大器，要求在不失真的条件下能够得到足够大的输出功率。

（√）4．放大器必须同时满足相位平衡条件和振幅条件才能产生自激振荡。

（√）5．电感三点式振荡器的输出波形比电容三点式振荡器的输出波形好。

（×）6．在调谐放大器的LC回路两端并上一个电阻R可以加宽通频带。

（√）7．双边带（DSB）信号的振幅与调制信号的规律成正比。

（×）8．调频有两种方法，分别称为直接调频和间接调频。

（√）9．锁相环路与自动频率控制电路实现稳频功能时，锁相环路的性能优越。

（√）10．LC回路的品质因数Q值愈小，其选频能力愈强。

（×）11．调谐放大器兼有放大和选频功能。

（√）12．DSB调幅波中所包含的频率成分有载频、上下边频。

（×）13．LC回路的品质因数Q值愈小，其选频能力愈弱。

（√）14.调谐功率放大器是采用折线近似分析法。

（√）二、选择题（将一个正确选项前的字母填在括号内）1．欲提高功率放大器的效率，应使放大器的工作状态为（ D ）A．甲类 B．乙类 C．甲乙类 D．丙类2．为提高振荡频率的稳定度，高频正弦波振荡器一般选用（ B ）A．LC正弦波振荡器 B．晶体振荡器 C．RC正弦波振荡器3．若载波u C(t)=UCcosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则调相波的表达式为（ B ）A．u PM(t)=U C cos（ωC t＋m f sinΩt） B．u PM(t)=U C cos（ωC t＋m p cosΩt）C．u PM(t)=U C（1＋m p cosΩt）cosωC t D．u PM(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt4．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（ B ）A．12kHz B．24kHz C．20kHz D．40kHz5．MC1596集成模拟乘法器不可以用作（ D ）A．混频 B．振幅调制 C．调幅波的解调 D．频率调制6．某丙类谐振功率放大器工作在临界状态，若保持其它参数不变，将集电极直流电源电压增大，则放大器的工作状态将变为（ D ）A．过压 B．弱过压 C．临界 D．欠压7．鉴频的描述是（ B ）A．调幅信号的解调 B．调频信号的解调 C．调相信号的解调8．下图所示框图能实现何种功能？（ C ）其中u s(t)= U s cosωs tcosΩt， u L(t)= U L cosωL tA．振幅调制 B．调幅波的解调 C．混频 D．鉴频9．二极管峰值包络检波器，原电路正常工作。

第7章作业 1. 图1 所示三极管混频电路中，三极管在工作点展开的转移特性为2c 01be 2be i a a u a u ，其中00.5mA a ，13.25mA/V a ，227.5mA/V a ，若本振电压L L 0.16cos()V u t ，3s c 10cos()V u t ，中频回路谐振阻抗P 10kΩR ，求该电路的混频电压增益c A 和变频跨导g c 。

图12. 三极管混频电路如图2所示，已知中频1465kHz f ，输入信号36s ()5[10.5cos(2π10)]cos(2π10)mV u t t t ，试分析该电路，并说明11L C 、22L C 、33L C 三谐振回路调谐在什么频率上。

画出F 、G 、H 三点对地电压波形并指出其特点。

图2 3. 超外差式广播收音机，中频I L c 465kHz f f f ，试分析下列两种现象属于何种干扰：(1)当接收c 560kHz f ，电台信号时，还能听到频率为1490 kHz 强电台信号； (2)当接收c 1460kHz f 电台信号时，还能听到频率为730 kHz 强电台的信号。

4. 混频器输入端除了有用信号c 20MHz f 外，同时还有频率分别为N119.2MHz f ，N219.6MHz f 的两个干扰电压，已知混频器的中频1L c 3MHz f f f ，试问这两个干扰电压会不会产生干扰？5. 某超外差接收机工作频段为 0.55～25 MHz ，中频f I =455 kHZ ，本振f L ＞f s 。

试问波段内哪些频率上可能出现较大的组合干扰（6阶以下）。

6. 试分析与解释下列现象： (1）在某地，收音机接收到 1090 kHz信号时，可以收到 1323 kHz 的信号； (2) 收音机接收 1080 kHz信号时，可以听到 540 kHz信号； (3）收音机接收 930 kHz 信号时，可同时收到 690 kHz和 810 kHz信号，但不能单独收到其中的一个台(例如另一电台停播)。

第一章(电路模型和定律)习题解答一、选择题1．KVL 和KCL 不适用于 D 。

A ．集总参数线性电路；B ．集总参数非线性电路；C ．集总参数时变电路；D ．分布参数电路2．图1—1所示电路中，外电路未知，则u 和i 分别为 D 。

A ．0==i u uS ,； B ．i u u S ,=未知；C ．0=-=i u uS ,； D ．i u u S ,-=未知3．图1—2所示电路中，外电路未知，则u 和i 分别为 D 。

A ．S i i u =∞=, ；B ．S i i u -=∞=, ；C ．S i i u =未知， ； D ．S i i u -=未知，4．在图1—3所示的电路中，按照“节点是三条或三条以上支路的联接点”的定义，该电路的总节点个数为 A 。

A ．5个；B ．8个；C ．6个；D ．7个5．在图1—4所示电路中，电流源发出的功率为 C 。

A ．45W ；B ．27W ；C ．–27W ；D ．–51W二、填空题1．答：在图1—5所示各段电路中，图A 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向；图B 中的电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向；图C 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向；图D 中电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向。

2．答：图1—6所示电路中的u 和i 对元件A 而言是 非关联 参考方向；对元件B 而言是 关联 参考方向。

3．答：在图1—7所示的四段电路中，A 、B 中的电压和电流为关联参考方向，C 、D中的电压和电流为非关联参考方向。

4．答：电路如图1—8所示。

如果10=R Ω，则10=U V ，9-=I A ；如果1=R Ω，则 10=U V ，0=I A 。

5．答：在图1—9 (a)所示的电路中，当10=R Ω时，=2u 50V ，=2i 5A ；当5=R Ω时，=2u 50V , =2i 10A 。

在图1—9 (b)所示的电路中，当R =10Ω时，2002=u V ,202=i A ；当5=R Ω时，1002=u V, 202=i A 。

..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。

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\第一章1.1 何谓通信系统？通信系统由哪几部分组成？答：用电信号（或光信号）传输信息的系统称为通信系统。

它由输入变换器、发送设备、传输信道、接收设备、输出变换器等组成。

1.2 无线电通信为什么要采用调制技术？常用的模拟调制方式有哪些？答：采用调制技术可使低频基带信号装载在高频载波上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，而且不同的发射台其载波频率不同，在接收端便于选择接收。

此外，采用调制可进行频分多路通信，实现信道的复用，提高信道利用率；还可以提高系统性能指标，提高抗干扰能力。

常用的模拟调制方式有振幅调制（AM ）、频率调制（FM ）和相位调制（PM ）。

1.3 已知频率为3kHz 、1000kHz 、100MHz 的电磁波，试分别求出其波长并指出所在波段名称。

解：根据λ=c /f （其中c =3×108m/s ）分别得出100km （为超长波）、300m （为中波）和3m （为超短波）。

1.4 画出无线广播调幅发射机组成框图，并用波形说明其发射过程。

答：参见图1.3.1。

第二章二、选择题1．LC 串联回路谐振时阻抗最 ，且为纯电阻，失谐时阻抗变 ，当f <o f 回路呈 ，当f >o f 回路呈 。

A ．容性B ．感性C ．大D ．小2．LC 组成的并联谐振回路谐振时，阻抗为 ，谐振时电压为 ；电纳为 ，回路总导纳为 。

A ．最大值B ．最小值C ．零D ．不能确定3．把谐振频率为o f 的LC 并联谐振回路串联在电路中，它 的信号通过。

A ．允许频率为o fB ．阻止频率为o fC ．使频率低于o fD ．使频率高于o f4．在自测题1图所示电路中，1ω和2ω分别为其串联谐振频率和并联谐振频率。

它们之间的大小关系为 。

A ．1ω等于2ωB ．1ω大于2ωC ．1ω小于2ωD ．无法判断 5．强耦合时，耦合回路η越大，谐振曲线在谐振频率处的凹陷程度 。

高频电子线路课后答案问题一：什么是高频电子线路？高频电子线路是指工作频率在几十千赫兹到几十千兆赫兹范围内的电子线路。

高频电子线路广泛应用于无线通信系统、雷达系统、卫星通信系统等领域中。

由于高频电子线路的工作频率较高，因此其设计和分析相对复杂。

在高频电子线路中，传输线、滤波器、功率放大器等组件起着重要的作用。

问题二：高频电子线路的设计难点有哪些？1.信号传输线路的设计：高频信号的传输线路有很大的特殊性。

首先，由于高频信号的波长较短，如果信号线长度相比波长较长，那么传输线路将表现出传输特性的变化。

其次，电磁波在高频下存在反射、干扰等问题，因此需要采取合适的传输线设计进行匹配和衰减。

2.高频信号滤波器的设计：在高频电子线路中，滤波器在信号的处理和传输中起着至关重要的作用。

高频信号滤波器的设计需要考虑频率响应曲线的形状、通带内的损耗、滤波器的尺寸等因素。

3.高频功率放大器的设计：在高频电子线路中，功率放大器通常需要提供大功率输出。

然而，高频信号的功率放大器设计面临着一些技术难题，如非线性失真的抑制、工作稳定性的保证等。

问题三：高频电子线路中常用的组件有哪些？高频电子线路中常用的组件包括：1.传输线：高频传输线通常采用微带线、同轴电缆等形式。

传输线的设计需要考虑阻抗匹配、功率传输、衰减等因素。

2.滤波器：高频电子线路中常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

滤波器的设计目标是在一定频率范围内有选择性地通过或抑制信号。

3.放大器：在高频电子线路中，功率放大器通常采用晶体管、集成电路等形式。

功率放大器的设计需要考虑功率输出、线性度、效率等因素。

4.混频器：混频器广泛应用于调频（FM）广播、无线通信系统等领域中。

混频器的设计需要考虑频率转换、能量转移、相位失配等因素。

问题四：高频电子线路的仿真和测试方法有哪些？高频电子线路的仿真和测试是设计和验证的重要环节。

常用的方法包括：1.仿真软件：如ADS、CST Microwave Studio等，可以对高频电子线路进行电磁仿真、参数优化、频率响应分析等。

《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答：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答：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答：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解：根据c fλ=得：851331010m =100km 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 100010c f 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。

高频电子线路智慧树知到课后章节答案2023年下齐鲁工业大学齐鲁工业大学第一章测试1.无线电发射机中，用于将低频调制信号搬移到高频的器件是（）。

A:混频器B:调制器C:解调器D:放大器答案:调制器2.无线通信接收机中，用于将天线通信接收的高频信号进行初步选择和放大的器件是（）。

A:高频小信号放大器B:高频功率放大器C:激励放大器D:中频放大器答案:高频小信号放大器3.以下电路中，属于无线通信接收机的是（）。

A:高频功率放大器B:解调器C:高频小信号放大器D:调制器答案:解调器;高频小信号放大器4.下列波段的无线电信号中，可以采用地波传播的是（）。

A:短波B:微波C:超短波D:长波答案:短波;长波5.无线电波的波段中，短波信号主要采用的传播方式为（）。

A:对流层散射B:地波绕射C:直线方式D:天波答案:天波6.无线电波的波段中，长波信号主要采用的传播方式为（）。

A:对流层散射B:天波C:地波绕射D:直射传播答案:地波绕射7.在无线电波谱中，用于调幅广播的波段是（）。

A:长波B:中波C:短波D:微波答案:中波第二章测试1.串联谐振回路工作在谐振状态时（）。

A:电路呈纯阻性B:回路阻抗最大C:回路电流最小D:回路两端电压与回路电流同相答案:电路呈纯阻性;回路两端电压与回路电流同相2.并联谐振回路工作在谐振状态时（）。

A:电路呈纯阻性B:回路两端电压最小C:回路两端电压与回路电流反相D:回路阻抗最大答案:电路呈纯阻性;回路阻抗最大3.并联谐振回路并联上负载电阻后，下列说法正确的是（）A:带宽增大B:谐振频率减小C:谐振电阻减小D:品质因数增大答案:带宽增大;谐振电阻减小4.串联谐振回路串联负载电阻后，下列说法正确的是（）A:谐振频率减小B:谐振电阻减小C:品质因数增加D:带宽增加答案:带宽增加5.串联谐振回路和并联谐振回路用于选频时，和负载的连接方式分别为（）。

A:串联，并联B:并联，并联C:串联，串联D:并联，串联答案:串联，并联6.某串联谐振回路的谐振频率，带宽，则回路品质因数Q为（）。

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。

第七章 输电线路和绕组中的波过程7-1为什么需要用波动过程研究电力系统中过电压？7-2试分析波阻抗的物理意义及其与电阻之不同点？7-3试分析直流电势E 合闸于有限长导线(长度为l ，波阻为Z)的情况，末端对地接有电阻R(习题7-3图)。

假设直流电源内阻为零。

(1)当R=Z 时，分析末端与线路中间2l 的电压波形； (2)∞=R 时，分析末端与线路中间2l 的电压波形； (3)当R=0时，分析末端的电流波形和线路中间2l 的电压波形。

习题7-3图7-4母线上接有波阻抗分别为1Z 、2Z 、3Z 的三条出线，从Z1线路上传来幅值为E 的无穷长直角电压波。

求出在线路Z3出现的折射波和在线路Z1上的反射波。

7-5有一直角电压波E 沿被阻抗为Z ＝500Ω的线路传播，线路末端接有对地电容C ＝O.0l F μ。

(1)画出计算末端电压的彼德逊等值电路，并计算线路末端电压波形；(2)选择适当的参数，把电容C 等值为线段，用网格独计算线路末端的电压波形；(3)画出以上求得的电压波形，并进行比较。

7-6波在传播中的衰减与畸变的主要原因？说明冲击电晕对雷电波波形影响的原因？ 7-7当冲击电压作用于变压器绕组时，在变压器绕组内将出现振荡过程，试分析出现振荡的根本原因，并由此分析冲击电压波形对振荡的影响。

7-8说明为什么需要限制旋转电机的侵入波陡度。

7-1为什么需要用波动过程研究电力系统中过电压？答：实际电力系统采用三相交流或双极直流输电，属于多导线线路，而且沿线路的电场、磁场和损耗情况也不尽相同，因此所谓均匀无损单导线线路实际上是不存在的。

但为了揭示线路波过程的物理本质和基本规律，可暂时忽略线路的电阻和电导损耗，假定沿线线路参数处处相同，故首先研究均匀无损单导线中的波过程。

7-2 试分析波阻抗的物理意义及其与电阻之不同点？答：分布参数线路的波阻抗与集中参数电路的电阻虽然有相同的量纲，但物理意义上有着本质的不同：（1）波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小；电磁被通过波阻抗为Z 的无损线路时，其能量以电磁能的形式储存于周围介质中．而不像通过电阻那样被消耗掉。