高频电子线路第三版廖惜春习题详解

第一章

1-2 1-5

首先，我们要知道一个定理：串联谐振时，电感线圈和电容器两端电压幅值得大小等于外加电压幅值的Q倍，Q是品质因数（参见课本P11 电压谐振）

首先A-B短路时，QOA-B接阻抗ZX时，有 1-6

未接负载时，Q1 PLgRUc100 Usm接负载后消耗功率的并联总电导 则此时 1-7

已知Qf0,f0PGBW0.72综上既有：G2BW0.7C,又QPC(1)解：

电路中消耗功率的总电导111GRSRPRL结合（1）中的结果有1112BW0.7CRLRSRP16.2kRL

1-9 解（1）

将各回路电阻电容等效到电感L1中 接入系数：n1=,n2=

14141111'Is'IsCS GS'GS CLCL 图中 CS'4161616GL'1GL 16则C总CS'C1CL'

L1(2fp)2C 代入数据得： L= （有时间这里自己算下了）

（2）

G总GS'GGL' ·····················①

Q11G总pLfpQ1 ······················②

BW0.7 ························

·③

综上三式可解得：BW0.71-10

解：其等效电路如下： 1-12 解： 1-17 解：

 (答案还是自己有空算下）

第二章

2-1

解：画出该电路交流Y参数等效电路如下 由等效电路可知谐振时放大系数

fp1带负载时有：2fLGBW0.7p由以上两式子可以不带负载时Qp可以gp

L3.864H

160

2fpLgp （自己算下）

既有： gLGgoegpRL8.53k

1(CCoe),2fp 谐振时又有：L即可C2-2

61.6pF

(1)画出电路Y参数等效电路如下 其中n1,n2,gp（2）谐振时有： （3) 由图可知： (4)要使BW0.7需使 2-3

(1)解：由公式可知最大谐振功率增益 （2）有公式得

n12goe0.620.51034.5 失配系数：q223n2gie0.2110'14141QPPL

5MHz7.6BW0.7实际

失配系数：s2-5

4q44.5 (1q)2(14.5)2本题答案参考：课本P58~P59 (1)中和法 （2）失配法 2-6

1,减少负载对回路的影响 2，极间交直流隔开 3，阻抗匹配 2-7

（1）单极放大系数

(2)保持总同频带为单级同频带，则单级通频带需变成

因为增益带宽之积保持不变，所以当总频带为单级频带时，总放大系数也应该变为单级放大系数，即是 2-8

解：衰减量为20db对应的通频带为BW0.1 又BW0.11021BW0.7500kHz 所以，每个回路的有载品质因数为213 2-12

根据公式有：

本题公式参考课本P70页 2-13 （1）

（2）系统一指标分配更合理，因为多级放大器总噪声系数主要取决与一，二级，后面各级的噪声系数对总噪声系数的影响较小，所以要使第一级噪声系数尽量小，额定功率尽可能高

第三章

3-1 (略) 3-2（略） 3-7 解：因为CPOP5 PEO8.3W PEC0.6PO210PCPOW POPC33PE8.30.346A UCC24 又因为C

又PEUCCICOICO同理，当c8000时 可得 PEPOC56.25w 0.83-8 解： 3-11

UCM解：电压利用系数：crUCC

根据公式有：

cr2PO1124gmr1(c)U2CC代入数据可得：cr0.965故有：UcmcrUCC19.309VIc1m而IC02Po220.207AUcm19.309Ic1m0(c)0.131A1(c)PEUCCICO2.63WPCPEPO2.63W2W0.63WC \\

PO21000076%PE2.63Ucm19.30993.28Icm0.207

RP(2)当c700时，同理可得PE2.42WPC0.42WC82.7%RP92.3第四章

4-5 (a) (b） (c) 4-6

(a)该电路为三点式振荡器，但其电路不满足“射同它异”的判断准则，故无法满足震荡相位平衡条件，不能产生震荡 (b)当X1jL呈现感性时，可以产生震荡，此时电路为电容三jC3点式振荡器 (c)当X111jC2jL2呈现感性，且X211jC1jL1呈现容性时，可以

产生震荡，此时电路为电感三点式震荡 （d）可以产生震荡 4-12

画出交流等效电路如下 则有 电路反馈系数

据此，应由AF>1来判断13~28.6MHz范围内是否都能起振 此时有|AF|=gmRLF得

30103RL'0.015|AF|=

1.575,fP28.6MHz0.945,fP13MHz

在fp13MHz时，|AF|=0.945<1，不能起振 所以由起振条件得 4-19 (a)

此电路为电容三点式震荡电路 （b） （c）

该电路为电容三点式振荡电路

第五章

5-5.解：UAM=100*COS(12*106t)+ 25*COS(12.006*106t)+ 25*COS(11.994*106t)

=100*(1+0.5COS6000)*COS(12*106t) =100*(1+0.5COS2*3000)*COS(2*6*106t) 因此，载波幅度为100。载波频率为6*106Hz. 调幅系数为0.5.调制频率为3000Hz 频谱图（略）

5-9.解：由题意得：Pt=10kw

①当载波被频率为，余弦信号调制时，由P=Pt（1+macost）2积分可得，

PAV=Pt+Pd+Pu=Pt（1+1/2ma2）=11.8kw

即 11.8=10（1+1/2ma2） 解得：m1=0.6

②由题意得：ma2=0.3 此时， 两个信号同时调幅时总发射功率为：

PAV=Pt(1+1/2m12+1/2ma22)

=10*(1+1/2*0.62+1/2*0.32) =12.25kw 5-10.

10(10.6cos2*3500t0.3cos2*1000t)sin2*t解：已知 U 10AM7(1)

10sin2*t6cos2*3500t*sin2*t3cos2*1000t*sin2*tU101010AM77

7

10cos(2*t)3cos(2*3500t2*t)1.5cos(2*100t2*t10101022 )1.5cos(2*1000t2*t)1022

由上式可知UAM包括的频率分量有：

7777(3500)rad/s(1000)rad/s， ， 1010(1000)rad/s 10ccrad/s ， c10717(3500)rad/s， 110c7c2772 其中c为载波频率，为调制波的角频率，2为另一个调制波的1角频率。

22*3500rad/s7000rad/s该调幅波所占的带宽为BW maxAM10V（2） 由UAM可知，U ，载波频率为 cmU10cm 1WPt22*50RL22该调制信号U1的调制度为m1 ，U2的调制度为m2，从UAM中，已知

11 ， 1.53mUmU2cm1cm226/6/100.6 mU1cm3/3/100.3 mU2cm调幅波的总功率为

mm12(1)1.225W PPAVt22 5-12.

(!)如图所示，据环路电压法得 uD1u1u2 ① uD2(u1u2) ② 又因为，iDiD1iD2 由 ①②得，

得出 iDiD1iD2iD2iD20 流过负载RL的电流为零 图a不能实现双边带调幅。 （2）

如图b 所示，由环路电压法可得，

22uD1u1u2，uD2u1u2

又因为，iDiD2iD1

所以， iDiD2iD12gu2S(t)展开为

式中只出现包含wc的分量，并不包含调制信号u的频率分量。 所以图b也不能实现双边带调幅。 5-16

5-20.右图为题图电路C2,RL折合到一次侧回路的等效电路。 （1）接入系数n为

'2CnC2204pF 2所以，

'CC1C2384pF电路总电容为由

QpwpCgp

wpCRp

所以，LC回路的等效谐振电阻为 回路总电导为：

G1Rp1R'L1.9105swpC

有载品质因数为：通频带为：

BW0.7QL1fpwpLGG59QL7.9kHz

（2）若二极管反接，则解调出来的波形与反接 前解调出来的波形反相。

5-22.解：（1）.检波二极管应选用正向导通电阻小（小于500）。反向电阻大（大于500）。结电容小的 点接触型锗二极管（2AP9）。 （2）.低通载波器的滤波常数RC应满足以下条件：

①.电容器C2C3对载波频信号近似短路，满足1/(wIC2)=1/(wIC3).其中R=R1+R2,通常取RC2（5~10）/wI

②.为避免惰性失真，应有RC2<<1ma2/m，即有 amax （5~10）/wIRC21ma2/m amax解得：1.7~3.4)* 106RC20.122*103

③为避免负峰切割失真，应有maR/R.其中R=R1+R2//ri.取R10.2R2.同时为使满足检波器输入电阻Ri5k.即有1/2R5 k. Ri（R1+R2//ri）/R. ma=0.35所以要满足R=R1+R210k且R10.2R2.则R11/6R. 5/6R.代入已知条件，得R=10k，其中R1=2 k，R2=8.2 k.R2则上式为：

（2k+8.2k//2k）/10k=0.36,另取C2=C3=0.01uF. ma=0.35则RC2=105.满足上述要求.

④.耦合电容C4>>1/（rimin）=1/（2*103*300*2）=0.265uF 可取标称值C4=4.7uF. 5-26.

（1）当输入信号为ui1时，通过乘法器后输出为 =33cosΩtcosct3cos（ct+） 通过低通滤波器后，输出为，

当输入信号为ui2时，通过乘法器反输出为： 经过低通滤波器后输出为：

4u0127cosΩtcos2（2）当时，，

u0227cos(t)2 ；

由上式可得，使u01的幅度减少，使u02的相位改变。 5-27.

答：分析混频器特性过程中运用了非线性器件工作在小信号时，其特性可用幂级数表示，除外，还可用尸变跨导分析混频器。其中，已调波与本机振荡信号经过混频器后实现变频，体现了其非线性特性，因为：

设波输入信号为

cost UULLmLscost UUssmc，本机振荡信号为

costcost UUUUULsmcLmL，则作用于非线性器件后

非线性器件工作于小信号时，可用幂级数表示：

2iU..........(costcost)(cotbbbUbbUUbU01201smcLmL2smccost)ULmL2

121212costcostcostbbUbUbUUU01smc1Lmcb22cb2smsmLm22221 bcos2Lt..........ULm22第六章

其中包好了很多频率分量，体现了其非线性特性（变频）。

6-3.

(1)调频指数为mf，

已调波的表达式为， （2）

所以，瞬时角频率为(t)ckfUmcost （3）

已调波的瞬时相位角为， （4） 最大频移为，

6-4.解：（1）u=2cos(2*108t+0.1sin2*103t) t) uFM=Ucmcos(wct+mfsin所以，载波频率为fc=108Hz,调频指数mf=0.1，调制信号的频率F=103Hz.

因为，mf=wm/，所以，wm=mf*=0.1*103=200rad/s. 有效频带宽度BW=2（mf+1）F=2（0.1+1）*103=2.2KHz. (2)调相波表达式为：upm=Ucmcos(wmt+mpcost).

Kp=2 rad/s•V, mp=Kp*Ucm

所以，调相系数mp=0.1

u=2cos[2*108t+0.1cos(2*103t-/2)] 最大频偏wm=mp=0.1*2*103=200rad/s. 因为，wm=mp=KpUm•. 所以，Um=wm/（Kp•）=200/（2*2*103）=0.05V. 所以，调制信号表达式为u=0.05cos(2*103t). 6-8.

解：U为调相波表达式 cos(tsint)UFMCMcmf（1）调频波载波为调制指数mf3 （2）瞬时相位角为角频率

8c(t)，调制频率为 2*rad/s2*rad/s1010c4 tsintmf8344 /dt2**cos2*t101010(t)d(t)2（3）最大频移为: m 6*m10f43rad/s 最大相移为m

（4）有效宽带为BW 2(1)*F80KHmf

18PF6-9.解：据题意 U，C 0.6vjQD 由电路图可知，静态时变容二极管的反向偏压为 侧加到变容二极管的反向偏压为 调制深度m为 m=

Um(UU)RD1.50.42 30.6 变容二极管的电容为 振荡器瞬时角频率为

当n=2时，振荡器的中心频率为 所以已调波的中心频率为 最大频偏为

mfBM0.6255MHz △f mc（2）当n=3时，已调波的中心频率为fc8MHz，最大频偏为

n3•mf0.428M5.04M△f mc226-10. (1)交流等效电路图如下

C4、C1、C2、C3、L1、Cj组成电容三点式振荡电路，通过改变Cj来改变振荡电路产生的频率实现调L11(c3cjc4)频。

（2）已知调频中心频率为

f1c2L1cjQL19142f26*10， ccjQ

电路的调制指数为 mmUURU0.0076，

D

电路中n=3，因此最大频偏为fnm2*m*fc5.2MHZ

，