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东南大学2013射频集成电路作业答案

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2015年(秋)RFIC习题_参考答案

2015年(秋)RFIC习题_参考答案


d avg
假设 R s 完全由趋肤效应所引起。
9
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
习题参考答案 Z. Q. LI
解：
第五章
5.1 试比较本章介绍的几种接收机结构的优缺点。 答：见教材。 5.2 比较超外差接收机、 零中频接收机和低中频接收机在解决镜像抑制问题时所采用方法的 异同。 答：见教材。 5.11 某一超外差接收机射频部分各模块间相互匹配，它们的增益、噪声、输出三阶互调点 如下图所示，求： （1） （2） （3） 系统总的增益。 系统总的噪声系数。 计算级联后，各模块输入端的 IIP3，各模块输出端的 OIP3。
o
(d) Zin jZo cot d j 300 cot120 j100 3
o
1
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
习题参考答案 Z. Q. LI
2.5 求出下图所示各电路的输入端反射系数 Γin 及输入阻抗 Zin 。
解：
Γ IN = Z IN Z 0 Z IN Z 0
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
习题参考答案 Z. Q. LI
（1）系统总增益：Gtotal =-5+10-2-5-2+20+4-6+50=64dB （2）系统总噪声系数：使用 FRIIS 公式计算(注意公式中的变量均为非 dB 值)。
Ftotal F1 F 1 F2 1 F3 1 nn1 GA1 GA1GA2 i 1 GAi
混频器1 双工滤波器 混频器2 I中频滤 波器
LNA
镜频滤 波器
中放
II中频滤 波器
中放
Gain NF OIP3
L=5
10 2
《射频通信电路》习题和解答

《射频通信电路》习题和解答

《射频通信电路》习题和解答习题１：1、1本书使用得射频概念所指得频率范围就是多少?解：本书采用得射频范围就是3０ＭHz~4GHz1、2列举一些工作在射频范围内得电子系统、根据表１-1判断其工作波段、并估算相应射频信号得波长。

解：广播工作在甚高频（ＶHＦ)其波长在１0~１ｍ等1、３从成都到上海得距离约为1700km。

如果要把５0Hz得交流电从成都输送到上海、请问两地交流电得相位差就是多少？解:1、４射频通信系统得主要优势就是什么？解：1、射频得频率更高、可以利用更宽得频带与更高得信息容量２、射频电路中电容与电感得尺寸缩小、通信设备得体积进一步减小３、射频通信可以提供更多得可用频谱、解决频率资源紧张得问题４、通信信道得间隙增大、减小信道得相互干扰等等1、5GSM与CDMA都就是移动通信得标准、请写出GSＭ与ＣD ＭA得英文全称与中文含意。

(提示：可以在互联网上搜索。

) 解:ＧＳM就是GｌobaｌＳyｓtem for Mobile municaｔions得缩写、意为全球移动通信系统。

CDMＡ英文全称就是Codｅ Dｉvision Multipｌｅ Aｄdｒesｓ,意为码分多址。

１、6有一个C=１0pF得电容器、引脚得分布电感为L＝2nH。

请问当频率f为多少时、电容器开始呈现感抗。

解:既当f=1、125GHz时、电容器为0阻抗、f继续增大时、电容器呈现感抗。

1、7 一个L=1０nＦ得电容器、引脚得分布电容为C=1pF。

请问当频率ｆ为多少时、电感器开始呈现容抗。

解:思路同上、当频率f小于1、59 GHz时、电感器呈现感抗。

1、８１)试证明(1、２)式。

2)如果导体横截面为矩形、边长分别为a与ｂ、请给出射频电阻RＲＦ与直流电阻R DC得关系。

解:，s对于同一个导体就是一个常量当直流时、横截面积当交流时、横截面积得：2)直流时、横截面积当交流时、横截面积得:1、9已知铜得电导率为、铝得电导率为、金得电导率为。

东南大学2013射频集成电路作业答案

东南大学2013射频集成电路作业答案


(2) 计算电感值
已知 µ = µ0 = 4π×10–7 H/m , n = 6 , c1 = 1.27 , c2 = 2.07 , c3 = 0.18 , c4 = 0.13 , 需要
求电感内径 : din = dout – 2[nw + (n – 1)s] = 68µm , 由此求得 davg = 184µm , ρ = 0.63 ;
-80
-100
0.1
0.41
-90
0.11
0.13
0.12
0.4
0.39
0.37
0.38
射频集成电路设计作业 1 参考答案
2 of 4
3. 对于图示阻抗变换电路，
C1
C1 Cs
C2
R2
Rs
Ceq
Cp
Rp
Rs
(1)
试证明近似式
Rp
≈

C-----1--C-+---1--C-----2
2
R2
成立并说明其成立的条件。
当 Q=4 时，Q2
=
1.803 ,
C2
=
6.380pF , C1
=
6.846pF ,

C-----1--C-+---1--C-----2
2
=
3.732 < R-R---p2-
当 Q=40 时，Q2
=
19.98 ,
C2
=
70.700pF ,
C1
=
70.735 pF ,

-C----1--C-+---1--C-----2
Rp ≈ ω-----2--1-C----e2--q- ω-----2---CR----222---R----22-
射频与通信集成电路设计习题参考答案

射频与通信集成电路设计习题参考答案


RL (1 Q2 ) RS
Q RS 1 50 1 0.816
RL
30
X Lp
X L' (1
1 Q2
)
QRL (1
1 Q2
)
61.24
Q L ' L ' QRL
RL
L QRL 15 0.81630 15 0.63nH 2π 2.4109
LP
X Lp
61.24 2π 2.4109
Qn=2 4.58nH
2.91nH
1.53pF
（b）
（b）
Qn=2
2.44nH
2.61pF
3.76pF
Qn=2
1.79pF
1.69nH
2.22nH
6
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
（二）计算法 1）L 型匹配网络计算
L
j15
L’
LP
C
0(RL)
C
习题参考答案 Z. Q. LI RL(1+Q2)
（a）
（b）
L=0.64nH C=1.09pF
C=1.67pF L=4.06nH
5
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
2）具有最大节点品质因数为 2 的 T 型匹配网络
习题参考答案 Z. Q. LI
Qn=2 947.6fF
890.9fF
2.9nH
（a） 3）具有最大节点品质因数为 2 的型匹配网络 （a）
(d) ZIN 2Zo ,
1 ΓIN = 3
2.7 请将下图中 Smith 圆图上的曲线与它们的性质对应起来，并填入到下表中。
曲线性质
曲线编号
某频率点上的 LC 网络阻抗匹配
东南大学历年电路试卷2010~2011期中A(答案)

东南大学历年电路试卷2010~2011期中A(答案)

9

t

15 5e 10 tV
9
t 0
六、图示电路中，已知 U=8V。求： （1） R 为何值时它消耗的功率为最大？并求出此功率。 （2） 求 R=12Ω时电流 I 和 I1 的值
I1 ＋ U － U － ＋ U － 16Ω 16Ω ＋ U － 8Ω 16Ω ＋ U － 8Ω 16Ω ＋ U － 8Ω 16Ω ＋ 8Ω 16Ω I R
i1 4A R S 10i1
i L
九、叙述并证明戴维宁定理。
共5页 第5页
共5页
第1页
i1 2 i1 2 A 20 20i 20i 10 10 I i 1A 2 3 2 7i1 20i2 7 20 3i3 4 i3 1A I 1A I i1 i2 CCVS 的功率为 P 10I i2 10 11 10W
Ix －
2Ω
U
2Ω 1.5U
共5页 第2页
五、在 t＝0 时刻，图中开关闭合，求电流 i(t)及电容的电压 u(t)。
t=0
5W
i
+ 20V -
2A
5W
+
u
- 400pF
解：开关闭合前，电容断V
所以
u0 u0 10V
开关闭合无限长时间后，电容断路处理，则
共5页 第3页
解：反复利用电源的等效变换，可得到除 R 之外的电路其它部分的戴维宁等效电路为：
8Ω ＋ 8V －
所以当 R=8Ω时，其消耗的功率最大，此功率为 (2)当 R=12Ω时，易求 I=8/(12+8)=0.4A 反复倒退计算，得 I1=0.0125A 七、求图中电阻能获得的最大功率。
2013东大真题解答

2013东大真题解答


图 1 题二电路图
= 解：Ru0/r/(ss)C10
−uc(s) R1+sC11
T(s) = − (R0C0s+1)(R1C1s+1)
R0C1s
三、（共 20 分）已知控制系统结构图如图 2 所示，其中������������(������)的单位脉冲响应为������������ − ������������������−������。 试分析内反馈������������的存在对系统稳定性以及系统稳态误差的影响。
继电器特性描述函数：������(������) = ������������ √������ − (������)������ ，������ ≥ ������。
������������
������
图 4 题七系统结构图
解：W (s)
3
， W ( j)
j3
s(0.8s 1)(s 1)
(s + 2)[(s + 2)(s + 5) − (s − 1)(2s + 10 + s + 2)] = 0 ������1 = −2，为两个开环极点 ������2 + ������ − 11 = 0
������ = −1±√1+44 = −1±6.7，
2
2
������2 = 2.85(舍去)，������3 = −3.85——分离点
−1]Βιβλιοθήκη Kz−1(0.368 + 0.264Zz−1) = (1 − 0.368z−1)[1 + (K − 1)z−1]
所以，Wk(Z)
=
Z
[1]
s
∙
Wk1(Z)
射频集成电路与系统 RFIC习题_参考答案

射频集成电路与系统 RFIC习题_参考答案


L=0.64nH
C=1.09pF
（ b）
C=1.67pF
L=4.06nH
5
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
习题参考答案 Z. Q. LI
2）具有最大节点品质因数为 2 的 T 型匹配网络
Qn=2 947.6fF 890.9fF
4.58nH
Qn=2 2.91nH
2.9nH
1.53pF
（a） 3）具有最大节点品质因数为 2 的型匹配网络 （a）
d 2
d

o
(a) Zin jZo tan d j300 tan 60 j300 3 (b) Zin jZo tan d j300 tan120 j300 3
o
(c) Zin jZo cot d j 300 cot 60 j100 3
（b）
Qn=2 2.44nH
2.61pF
3.76pF
（b）
Qn=2 1.79pF
1.69nH
2.22nH
6
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
习题参考答案 Z. Q. LI
（二）计算法 1）L 型匹配网络计算
L j15 0(RL)
L’ C

C
LP
RL(1+Q2)
RL (1 Q2 ) RS
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
习题参考答案 Z. Q. LI
2012 年（春） RFIC 习题 参考答案
第二章
2.4 无耗传输线特征阻抗 Z0 为 300Ω，如下图所示，当线长分别为及时，计算终端短 路和开路条件下的输入阻抗。
解： 当负载短路，即 ZL =0 时，Zin =jZo tand 当负载开路，即 ZL = 时，Zin =-jZo cotd 半波长，Zin =ZL 1/4 波长，Zin =Zo 2 /ZL
射频电路基础复习题答案

射频电路基础复习题答案

一、选择1.传输线输入阻抗是指传输线上该点的（ B ）A．入射电压与电流比B．电压与电流之比C．入射电压波之比D．入射电流波之比2.传输线的无色散是指（C ）与频率无关。

A．波的速度B．波的能量流动的速度C．波的相速D．波的群速3.当传输线处于行波工作状态时，传输线的反射系数为（C ）。

A．1 B．-1 C．0 D．无法判断4.下面哪一种不能构成纯驻波状态的传输条件是（D ）。

A．Z L=0 B．Z L=∞C．Z L=jX ．Z L= Z05.驻波系数ρ的取值范围是（D ）。

A．ρ=1 B．0≤ρ≤1 C．0≤ρ＜1 D．1≤ρ＜∞6.在史密斯圆图中坐标原点表示（C ）。

A．开路点B．短路点C．匹配点D．无法判断7.均匀无耗传输线终端开路时对应于史密斯圆图的（A ）。

A．右端点B．左端点C．原点D．上顶点8.无耗均匀传输线的特性阻抗为50Ω，终端负载阻抗为32 Ω，距离终端λ/4处的输入阻抗为（D ）Ω。

A．50 B．32 C．40 D．78.1259.当终端反射系数为0.2时，传输线的驻波比为（B ）。

A．2 B．1.5 C．0.67 D．无法判断10.微带传输线传输的电磁波是（ B ）。

A．TEM波B．准TEM波C．TE波D．TM波二、判断题11.无耗均匀传输线上各点的电压反射系数幅值都相等。

对12.已知无耗均匀传输线的负载，求距负载一段距离的输入阻抗，在利用史密斯圆图时，找到负载的归一化电抗，再顺时针旋转对应的电长度得到。

错13.当均匀无耗传输线终端接感性负载时，传输线工作在行驻波工作状态下。

错14.在史密斯圆图上左半实轴部分是电压的波节点。

对15.为了消除传输线上的反射，通常要在传输线的终端进行阻抗匹配。

对16.微带线可以作为传输线，用在大功率传输系统中。

错17.在无耗互易二端口网络中，S12=S21。

对18.二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。

错19.均匀无耗传输线工作在行波状态时，沿线各点的电压和电流均不变。

《射频通信电路》习题和解答

《射频通信电路》习题和解答

习题1:本书使用的射频概念所指的频率范围是多少解：本书采用的射频范围是30MHz~4GHz列举一些工作在射频范围内的电子系统•根据表1-1判断其工作波段•并估算相应射频信号的波长。

解：广播工作在甚高频（VHF）其波长在10~1m等从成都到上海的距离约为1700km。

如果要把50Hz的交流电从成都输送到上海•请问两地交流电的相位差是多少解：Vf 3 1050 4kmk 1700 4 0.28333/0.62 k 1020射频通信系统的主要优势是什么解：1•射频的频率更高•可以利用更宽的频带和更高的信息容量2•射频电路中电容和电感的尺寸缩小•通信设备的体积进一步减小3•射频通信可以提供更多的可用频谱•解决频率资源紧张的问题4•通信信道的间隙增大•减小信道的相互干扰GSM和CDMA都是移动通信的标准•请写出GSM和CDMA的英文全称和中文含意。

（提示：可以在互联网上搜索。

）解：GSM是Global System for Mobile Communications的缩写.意为全球移动通信系统。

CDMA英文全称是Code Division Multiple Address意为码分多址。

有一个C=10pF的电容器•引脚的分布电感为L=2nH。

请问当频率f为多少时•电容器开始呈现感抗。

解：1wC wL f -丘1-125GHz既当彳=时•电容器为o阻抗.f继续增大时•电容器呈现感抗。

一个L=10nF的电容器•引脚的分布电容为C=1pF。

请问当频率f为多少时•电感器开始呈现容抗。

解：思路同上.当频率f小于GHz时.电感器呈现感抗。

1）试证明（）式。

2）如果导体横截面为矩形•边长分别为a和b・请给出射频电阻F R F与直流电阻R DC的关系。

解：R l s1,s对于同一个导体是一个常量当直流时.横截面积S DC 当交流时.横截面积S ACR DC . a 2R AC 2 a解:趋肤深度定义为： 在 100MHz 时：Cu 为 2 mm Al 为 Au 为在1GHz 时：Cu 为 mm Al 为 Au 为某个元件的引脚直径为 d=.长度为l=25mm.材料为铜。

东南大学 专用集成电路(专集) 期末考试复习习题集

东南大学 专用集成电路(专集) 期末考试复习习题集


294
NMOS管和 PMOS管的等效电阻近似为： 2VDD 2VDD Rn 50 25 K, R p K 2 n (VDD Vtn ) p (VDD Vtp ) 2 计算的时延均由最坏情 况确定： 与非门： Rdown 2 Rn 50 K，Rup R p / 2 25 K t f Rdown C L 50 K 13.5 fF 0.675ns t r Rup C L 25 K 13.5 fF 0.3375ns t av tr t f 4 0.253ns
2 Wn pF m 3m 4 8 n Cox n 9.85 10 ( 2 ) 500 10 m Ln V s 1m
0 ox
1.47 10 pF / V s
8
286
(2)
Wn n n p p Lp Ln let
Wp
(3)
295
或非门： Rdown Rn / 2 12.5 K , Rup 2 R p 100 K t f Rdown C L 12.5 K 13.5 fF 0.17 ns t r Rup C L 100 K 13.5 fF 1.35ns，t av 反相器： Rdown Rn 25 K , Rup R p 50 K t f Rdown C L 25 K 13.5 fF 0.3375ns t r Rup C L 50 K 13.5 fF 0.675.35ns，t av tr t f 4 0.253ns
292
上拉电阻为： Rup R p / 2
Lp
或非门： 最坏情况下 : 下拉电阻为： Rdown Rn / 2, 上拉电阻为： Rup 2 R p 要求具有对称的驱动能 力，有 Rdown Rup， Rn / 2 2 R p， R p Rn / 4， 1 Ln ，取 L p Ln L , 则 Wp 8Wn pW p 4 nWn S nor 2 S n 2 S p 2 L (Wn W p ) 2 L (Wn 8Wn ) 18 LW n 令 Wn Wmin , 则 S nor 18 LW min S nor 18 LW min 3 6 LW min S nand
射频课后答案

射频课后答案

解： 计算得：Zin=24.99-j144.74=284.552∠-30.575
3.30 一特定传输线结构如下图所示，所有三个元件的特性阻抗 Z0=50Ω，负载阻抗 ZL= （20+j40）Ω，对应线段的电长度θ1=164.3o，θ2=57.7o，θ3=25.5o。 （a）求输入阻抗 （b）假如线段θ2 是开路线，求出输入阻抗。
基尔霍夫定律是基于集总参数假设而成立的，能否使用取决于集总参数假设是否成立。 通常，当电路实际尺寸大于信号波长的十分之一时，集总参数假设不再成立。因此，对于大 部分电路，在 RF 频段，基尔霍夫定律不能再继续使用。但是如果电路尺寸缩小，如 IC 集 成电路，集总参数假设还可以成立，基尔霍夫定律依然可以使用。 1.10 在 一 高 频 电 路 中 ， 一 个 电 阻 的 引 线 是 由 AWG14 总 长 为 5cm 的 直 铝 线
电阻约为 100Ω，电容在 100MH 时候约有-j100 的阻抗值，求得 C=15.9pF；LC 谐振频
率在
1GHz，可得 L
=
1 ω 2C
=
(2π
1 f )2C
=15.9nH
（2）据此特性分析，该器件应该是电阻器。
1.23 一个 RFC 是用 AWG38 铜线在一直径为 0.1mm，长为 2mm 的陶瓷芯上（ μr =1）绕 4
圈制成。估算其电感、寄生电容、电阻和谐振频率。 解答：
注意 AWG 公式： AWG # = 50 − 20 log d , d = 10(50−AWG#)/ 20
AWG38，直径：
由于 d = 10(50−AWG#)/ 20 =4mil=0.1016mm，导线的半径 a=50.08um，线圈半径 r=0.05mm，
（1）根据扫频结果分析其阻抗的频率特性，可知：在频率次小于 100MHz 的时候，阻 抗 特 性 基 本 为 常 数 ； 在 100MHz~1GHz 的 时 候 ， 阻 抗 值 随 频 率 升 高 而 减 小 ； 在 1GHz~1000GHz，阻抗值随频率升高而增大；

《射频通信电路》习题答案全


因此在匹配网络中采用电容 C1 的容抗与 0.1μH 的电抗部分抵消，见 图示。
C1 C2 0.1μH
10Ω
X C1 = X L − x = 62.8 − 20 = 42.8Ω → C1 =
1 = 37.2PF 42.8 × 2π × 10 8
由于
Q=
50 1 → X C2 = 25Ω → C 2 = = 63.7 PF X C2 25 × 2π × 10 8
f0 Qe
ρ
=
4.43 × 10 3 = 27.8 159
BW3dB =
f 0 10 × 10 6 = = 0.359MHz Qe 27.8 f0 10 6 = = 50 BW3dB 20 × 10 3
所以回路有载
Qe =
回路谐振时的总电导为
GΣ = 1 1 = = 0.02 ms （即 R Σ = 50 KΩ) 6 ω 0 LQ e 2π × 10 × 159 × 10 −6 × 50
回路的谐振阻抗
2 R P = r (1 + Q0 ) = 114KΩ
考虑信号源内阻及负载后回路的总谐振阻抗为
RΣ = R S || R P || R L = 42KΩ
回路的有载 Q 值为
Qe = RΣ
ρ
=
42 × 10 3 = 37 2 πf 0 L
通频带 在 Δf
BW3dB =
f 0 465.5 = = 12.56kHz 37 Qe
2
Q 大于 4 以上，则 Q 2 >> 1 ，
1 10 = 0.316
此题可用高 Q 计算。 接入系数 P = ，由题意有
= 50 ，∵ R2 = 5 ，所以 P =
' R2 R / P2 50 = 2 →L= = 0.199nH 2π × 10 9 × 40 ω0L ω0L 1 1 = 127 PF CΣ = 2 = 9 2 ω 0 L (2π × 10 ) × 0.199 × 10 −9

射频微波电路作业1-7(答案版)(DOC)

第一章射频/微波工程介绍1.简述常用无线电的频段划分和射频的定义。

射频/微波处于普通无线电波与红外线之间,是频率最高的无线电波,它的频带宽度比所有普通无线电波波段总和大1000倍以上2.简述P，L，S，C，X，Ku，K，Ka波段的频段划分方法。

3.简述射频/微波的四种基本特性和相比普通无线电的优点。

四个基本特性：1、似光性；2、穿透性3、非电离性4、信息性优点：(1)(2) 分辨率高。

连续波多普勒雷达的频偏大,成像更清晰,(3) 尺(4)(5)(6) 频谱宽。

频谱不拥挤,不易拥堵,军用设备更可靠。

4. 简述射频铁三角的具体内涵。

由于频率、 阻抗和功率是贯穿射频/微波工程的三大核心指标,故将其称为射频铁三角。

频率功率阻抗振荡器、压控振荡器、频率合成器、分频器、变频器、倍频 器、混频器、滤波器等频率计数器/功率计、频谱分析仪标量/矢量网络分析仪阻抗测量仪、网络分析仪阻抗变换、阻抗匹配、天线等衰减器、功分器、耦合器、 放大器、开关等5. 给出几种分贝的定义：dB, dBm ，dBc ，dBc/Hz ，10 dBm+10 dB=？10dBm+10dB=20dBm第二章 传输线理论1. 解释何为“集肤效应”？集总参数元件的射频特性与低频相比有何特点？在交流状态下,由于交流电流会产生磁场,根据法拉第电磁感应定律,此磁场又会产生电场,与此电场联系的感生电流密度的方向将会与原始电流相反。

这种效应在导线的中心部位(即r=0位置)最强,造成了在r=0附近的电阻显著增加,因而电流将趋向于在导线外表面附近流动,这种现象将随着频率的升高而加剧,这就是通常所说的“集肤效应”。

电阻：在低频率下阻抗即等于电阻R,而随着频率的升高达到 10MHz 以上,电容Ｃa 的影响开始占优,导致总阻抗降低；当频率达到20GHz 左右时,出现了并联谐振点； 越过谐振点后,引线电感的影响开始表现出来,阻抗又加大并逐渐表现为开路或有限阻抗值。

电容：理想状态下,极板间介质中没有电流。

东南大学专用集成电路样卷


0 1 1 0 1 1 1
x1 x1 x1
Vdd D A
CLK
x2
C
B
x3
3)
5)在 10~20ns 期间：
VOUT CL VDD 1.125V ； C1 C L
x1
x2
6)
（用 Weinberger 结构）
VDD
X1 X2 X3
在 10~20ns 期间：
VOUT CL VDD 0.75V C1 C2 CL
2m VDD
图2 A CLK pocess(A,B,C,D,S,H) begin if S=? ' then X<=A+B; elseif H=? ' then X<=A+C; else X<=A+D; endif; end process; 图6
C
B
N
D t/ns 10 15 20
GND
P
金属 多晶硅
；
在 10~20ns 期间： VOUT 0V ；
X1X3
X2 X1X3+X2 Z=X1X3+X2
4
4) 1) 为 d=(2+6+2+6+1+2+2+8+2+2+1) =34。 t t f 1 t r1 (1 2.5) (4 4 2) 1 56 ps a b 2)集总电阻为：
10 16 10 R 27 ( ) 162 5 8 5 tbc tcd
0 1 1 0
t
X1
A A B f
C A
D
C B H
D
+

射频电路基础复习题答案

一、选择1.传输线输入阻抗是指传输线上该点的（ B ）A．入射电压与电流比B．电压与电流之比C．入射电压波之比D．入射电流波之比2.传输线的无色散是指（C ）与频率无关。

A．波的速度B．波的能量流动的速度C．波的相速D．波的群速3.当传输线处于行波工作状态时，传输线的反射系数为（C ）。

A．1 B．-1 C．0 D．无法判断4.下面哪一种不能构成纯驻波状态的传输条件是（D ）。

A．Z L=0 B．Z L=∞C．Z L=jX ．Z L= Z05.驻波系数ρ的取值范围是（D ）。

A．ρ=1 B．0≤ρ≤1 C．0≤ρ＜1 D．1≤ρ＜∞6.在史密斯圆图中坐标原点表示（C ）。

A．开路点B．短路点C．匹配点D．无法判断7.均匀无耗传输线终端开路时对应于史密斯圆图的（A ）。

A．右端点B．左端点C．原点D．上顶点8.无耗均匀传输线的特性阻抗为50Ω，终端负载阻抗为32 Ω，距离终端λ/4处的输入阻抗为（ D ）Ω。

A．50 B．32 C．40 D．78.1259.当终端反射系数为0.2时，传输线的驻波比为（B ）。

A．2 B．1.5 C．0.67 D．无法判断10.微带传输线传输的电磁波是（ B ）。

A．TEM波B．准TEM波C．TE波D．TM波二、判断题11.无耗均匀传输线上各点的电压反射系数幅值都相等。

对12.已知无耗均匀传输线的负载，求距负载一段距离的输入阻抗，在利用史密斯圆图时，找到负载的归一化电抗，再顺时针旋转对应的电长度得到。

错13.当均匀无耗传输线终端接感性负载时，传输线工作在行驻波工作状态下。

错14.在史密斯圆图上左半实轴部分是电压的波节点。

对15.为了消除传输线上的反射，通常要在传输线的终端进行阻抗匹配。

对16.微带线可以作为传输线，用在大功率传输系统中。

错17.在无耗互易二端口网络中，S12=S21。

对18.二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。

错19.均匀无耗传输线工作在行波状态时，沿线各点的电压和电流均不变。

射频电路期末试题及答案

射频电路期末试题及答案一、选择题（每题2分，共40分）1. 射频电路意味着信号频率高于多少kHz？A. 10B. 100C. 1D. 10002. 射频放大器主要用于增加哪种信号的幅度？A. 音频信号B. 射频信号C. 直流信号D. 时钟信号3. 射频滤波器的作用是什么？A. 抑制射频信号B. 放大射频信号C. 滤除杂散信号D. 改变信号的频率4. 射频混频器主要用于进行什么操作？A. 将射频信号转换为中频信号B. 将射频信号转换为直流信号C. 将射频信号转换为音频信号D. 将射频信号进行放大5. 射频电路中的天线主要用于什么目的？A. 发送射频信号B. 接收射频信号C. 进行信号混频D. 进行信号放大6. 射频锁相环（PLL）是用来解决什么问题的？A. 抑制射频信号的干扰B. 放大射频信号的幅度C. 实现射频信号的调频D. 实现射频信号的频率合成7. 射频功率放大器的主要特点是什么？A. 高增益B. 高效率C. 高线性度D. 低失真度8. 射频开关的作用是什么？A. 分离不同频段的信号B. 改变信号的频率C. 进行信号的开关控制D. 减小信号的幅度9. 射频电路中的衰减器的作用是什么？A. 减小射频信号的幅度B. 增加射频信号的幅度C. 对射频信号进行调频D. 对射频信号进行解调10. 射频电路的最主要应用领域是什么？A. 通信系统B. 音频系统C. 汽车电子系统D. 计算机系统11. 射频电路中的谐振器主要用于什么目的？A. 进行信号放大B. 改变信号的频率C. 压制杂散信号D. 过滤不需要的频率成分12. 射频电路中的偏置电路的作用是什么？A. 稳定射频信号的幅度B. 改变射频信号的频率C. 分离射频信号和其他信号D. 进行信号放大13. 射频放大器的增益一般指的是什么？A. 电流增益B. 电压增益C. 功率增益D. 带宽增益14. 射频电路中的衰减器通常采用什么原理实现？A. 脉冲宽度调制B. 变压器耦合C. 电阻耦合D. 反馈耦合15. 射频电路中的功率分配器的作用是什么？A. 将射频信号分配到不同的电路中B. 改变射频信号的频率C. 增强射频信号的幅度D. 减小射频信号的幅度二、填空题（每题4分，共40分）1. 射频电路是用于处理频率高于_________的信号。

射频电路基础复习题答案

一、选择1.传输线输入阻抗是指传输线上该点的（ B ）A．入射电压与电流比B．电压与电流之比C．入射电压波之比D．入射电流波之比2.传输线的无色散是指（C ）与频率无关。

A．波的速度B．波的能量流动的速度C．波的相速D．波的群速3.当传输线处于行波工作状态时，传输线的反射系数为（C ）。

A．1 B．-1 C．0 D．无法判断4.下面哪一种不能构成纯驻波状态的传输条件是（D ）。

A．Z L=0 B．Z L=∞C．Z L=jX ．Z L= Z05.驻波系数ρ的取值范围是（D ）。

A．ρ=1 B．0≤ρ≤1 C．0≤ρ＜1 D．1≤ρ＜∞6.在史密斯圆图中坐标原点表示（C ）。

A．开路点B．短路点C．匹配点D．无法判断7.均匀无耗传输线终端开路时对应于史密斯圆图的（A ）。

A．右端点B．左端点C．原点D．上顶点8.无耗均匀传输线的特性阻抗为50Ω，终端负载阻抗为32 Ω，距离终端λ/4处的输入阻抗为（D ）Ω。

A．50 B．32 C．40 D．78.1259.当终端反射系数为0.2时，传输线的驻波比为（B ）。

A．2 B．1.5 C．0.67 D．无法判断10.微带传输线传输的电磁波是（ B ）。

A．TEM波B．准TEM波C．TE波D．TM波二、判断题11.无耗均匀传输线上各点的电压反射系数幅值都相等。

对12.已知无耗均匀传输线的负载，求距负载一段距离的输入阻抗，在利用史密斯圆图时，找到负载的归一化电抗，再顺时针旋转对应的电长度得到。

错13.当均匀无耗传输线终端接感性负载时，传输线工作在行驻波工作状态下。

错14.在史密斯圆图上左半实轴部分是电压的波节点。

对15.为了消除传输线上的反射，通常要在传输线的终端进行阻抗匹配。

对16.微带线可以作为传输线，用在大功率传输系统中。

错17.在无耗互易二端口网络中，S12=S21。

对18.二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。

错19.均匀无耗传输线工作在行波状态时，沿线各点的电压和电流均不变。

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(2)
以上推导均假设串并转换过程中电路 Q 值足够大，转换前后的电阻值之间仅为 Q2 的关系 而电容值保持不变。 C1 Cs 1 - ，Q = ω C R = -----------------1 - 及 C = -----------------由 Q 2 = ω C 2 R 2 = --------------可得 p p eq ω Cs Rs ω C eq R s C1 + Cs C s 1 -C 1 + Cs 1 - = --------------1- -----------------Q = -----------------= Q 2 1 + ----- ，因为 C s = C 2 1 + -----， 2 ω Cs Rs C1 ω C eq R s C1 Q2
C 1 + C 2 2 Rp - = 3.732 < ----当 Q=4 时，Q 2 = 1.803 , C 2 = 6.380pF , C 1 = 6.846pF , ----------------- C1 R2 C 1 + C 2 2 Rp - = 3.998 ≈ ----当 Q=40 时，Q 2 = 19.98 , C 2 = 70.700pF , C 1 = 70.735 pF , ----------------- C1 R2 由此验证了第一小题所给出公式在不同 Q 值情况下的近似程度。 4. 一个平面螺旋电感由 6 圈金属构成 , 总面积 300×300µm2 ( 如图所示 )。金属宽 16µm, 间距 4µm，厚 1µm，趋肤深度 δ 约 2µm ；主线圈与下层引出线之间相距 1µm、与衬底相距 5µm， 绝缘层介电常数 εox=3.9×8.854×10−18 F/µm，衬底等效的 Gsub=10−7 S/µm2, Csub=7×10−3 fF/µm2，
2 C2 QQ 2 – Q 2 C2 1 - 1 + ------ ，经过整理后即得 ----- = ----------------------Q = Q 2 1 + ----2 2 C1 C1 Q2 1 + Q2
(3)
在已知 ω, Q, R2 和 Rp 的情况下，可以先求出 Q2，由 Q2 解得 C2，再根据上一小题的结论 Rp R2 得到 C1 值。因为 R s = --------------- = --------------- , Q2 = 2 1 + Q2 1 + Q2 R2 Q2 ----- ( 1 + Q 2 ) – 1 , C 2 = ---------。 Rp ω R2
射频集成电路设计作业 1 参考答案
1. 在阻抗圆图上某一点 z 与圆图中心点 1+j0 连线的延长线上可以找到一点 y, 使得 y 与 z 到中心 点的距离相等，证明 y 点的阻抗读数即为 z 点阻抗所对应的导纳。 令 z 点的反射系数为 Γ z ， y 点的反射系数为 Γ y ，有 Γ y = – Γ z ，而 z 点和 y 点的阻抗分别为 1 + Γz z z = -------------1 – Γz 1 + Γy 1 – Γz 1 - = -------------= --z y = -------------1 – Γy 1 + Γz zz 可见 zz 和 zy 互为倒数，亦即 y 点的阻抗读数为 z 点阻抗所对应的导纳。 2. 下图所示的传输线电路工作在 900MHz, Z1, Z2, Z3 为各段传输线的特征阻抗， Z1=80Ω, Z2=50Ω, Z3=200Ω, 负载 R1=R2=25Ω, L=5nH, C=2pF, 请通过史密斯圆图求出 A 点和 B 点处的 输入阻抗 ( 向负载方向看 ) 和反射系数。
December 29, 2003 1 of 4
–2
–2
zb – 1 - ≈ – 0.72 + j 0.2 ≈ 0.74 ∠164 ° Z B = z b ⋅ Z 3 = 30 + j 27 Ω ，Γ B = ------------zb + 1 (4) yb 经过 0.2 λ 后得到 A 点处的归一化导纳 ya，对应的归一化阻抗 z a ≈ 2.8 + j 3.22 ，于是 A 点处的阻抗和反射系数 ( 对应于 50 Ω 系统 ) 为 Z A – 50 - ≈ 0.92 + j 0.08 ≈ 0.93 ∠5.1 ° Z A = z a ⋅ Z 3 = 560 + j 644 Ω ，Γ A = ----------------Z A + 50 ZA 的精确值为 Z A = 554.4 + j 644.1 Ω，可见使用圆图可以达到很高的精确度。 附 ： 各点标于圆图上
50
RESISTANCE COMPONENT (R/Zo), OR CONDUCTANCE COMPONENT (G/Yo) 0.2
50
20
0
0.
8
0.
0.
6
6
zb
0.2
0. 8
0.4
0. 43 0. -1 07 30
0.
4
40
0.
0. 2
6 0. 0.15 λ
0. 8
3.
0
3
21 0. 29 0. 30
0.1
0.
6
8 0.
yb
5.0
0.
3
5
0.
6
0.7
1.
1.4
0.8
1.2
0.9
1.0
射频集成电路设计作业 1 参考答案
0.
0.
33
17 60 -
1.
6
0.
32 18 0. 0 -5
8
0 2.
0.
0.
34
16
-70
5 0.3 5 0.1
0.36
0.14 -80
0.37
0.13
0.2
-90
0.12
0.38
0.
3
4.
0
zl1
1.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0
0.25 0.26 0.24 0.27 0.23 0.25 0.24 0.26 0.2 0. 2 7 2 2 . 3 8 0 LECTION COEFFICIENT IN 0.2 DEGR F REF 0.2 8 EES LE O 0.2 0 ANG -20 2 2
zb 1 yl2
OR
0.4
,
1.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
3.0
4.0
5.0
10
20
0.0
0.0 180
0.49 0.48 AD <— O L D 7 R 0.4 TOWA -170 THS ENG 60 6 L 4 E 1 V 0. A W /Yo) <— (-jB 45 NCE 50 A . 1 T 0 EP 05 SC 0. SU E V 4 I 4 CT 0. 06 140 DU IN 0. OR ), Zo
0.
43 0. 0 13
1.
0.
07
6 0.
0. 2 4 0 0. 12
0.7
08
E IV IT AC P CA
) B/Yo (+j NCE A T EP SC SU
1.4
4 0.
110
0.1 5 0.3 5 70
0. 0.
16
34
60
8
0. 1 0. 7 33
0.
0.2
0.
18
2.
50
5
0
32
0. 19 0. 31
15
C Z2
λ
l3=0.2λ
l2 = 0.
R2 R1
连接 50Ω 系统 ZA A
Z3 ZB
Z1
L
B
l1=0.15λ
然后求出它们各自 解： 我们需要先把负载阻抗或导纳对传输线 l1 和 l2 的特征阻抗或导纳归一化， 在 B 点的实际阻抗 (ZB1, ZB2) 或导纳 (YB1, YB2) 以及总的阻抗 ZB=ZB1||ZB2 或导纳 YB=YB1+YB2， 再 对 l3 的特征阻抗归一化后即可求出 A 点的阻抗值。具体可以分为以下几步： (1) l1 的负载：Z L 1 = R 1 + j ω L = 25 + j 28.3 ，归一化阻抗值为 ZL1 25 + j 28.3 z l 1 = ------- = ------------------------ ≈ 0.3 + j 0.35 80 Z1 由 zl1 向信号源方向移动 0.15 λ 或 108 ° 得到 zb1，读得其归一化导纳为 y b 1 ≈ 0.28 – j 0.24 (2) l2 的负载导纳：Y L 2 = 1 ⁄ R 2 + j ω C = ( 4 + j 1.13 ) ×10 ，经归一化得到 y l 2 = Y L 2 ⋅ Z 2 = 2 + j 0.565 经过 0.15 λ 的传输线得到 B 点处的归一化导纳 y b 2 ≈ 0.75 – j 0.66 (3) B 点处的总导纳 Y B = y b 1 ⁄ Z 1 + y b 2 ⁄ Z 2 = ( 1.85 – j 1.62 ) ×10 ，对 Z3 归一化得到 y b = 3.7 – j 3.24 ，对应的归一化阻抗为 z b ≈ 0.15 + j 0.135 ，实际阻抗和反射系数为
µ n 2 d avg c 1 c 2 - ln ---- + c3 ρ + c4 ρ 2 L = ------------------------ ρ 2