《射频通信电路》陈邦媛著课后答案详细版

1第一章1-1158.0dB16)67.661026.0(112=−=××+=S将kHz1000±=ff及kHz6400=f代入得Q=20kHz322006400dB3===QfBW1-2（1）H53.41056)102(11122720µπω=×××==−CL67.6615.010dB300===BWfQdB13.18124.067.661026.011)(21122000−==××+=−+=fffQS（2）当kHz300dB3=BW时33.333.010dB30===BWfQe回路谐振电导512701055.1033.3310561021−−×=×××===πωρeeeQCQG（s）回路空载谐振电导512700001027.567.6610561021−−×=×××===πωρQCQG（s）并联电导5501028.510)27.555.10(−−×=×−=−=GGGe（s）并联电阻Ω=×==−K9.181028.5115GR1-3H06.2)2(11211µπ==CfLH.)(µπ742212222==CfL2’2C2v1v3L2C3L3C1L12H68.0)2(13233µπ==CfL1-4(a)LCfπ210=(b)LCfπ210=(c))(21211LLCf+=π(d)2121LCfπ=1221CLfπ=2121221CCCCLf+=π1-5由于回路为高Q，所以回路谐振频率kHz5.465103901030021216120=×××=≈−−ππLCf回路的损耗电阻Ω=××××==−4.1110010390105.46526300πωQLr回路的谐振阻抗Ω=+=K114)1(20QrRP考虑信号源内阻及负载后回路的总谐振阻抗为f0xff0xff2xff1f1xff23Ω==ΣK42||||LPSRRRR回路的有载Q值为372104203=×==ΣLfRQeπρ通频带kHz56.12375.4650dB3===eQfBW在kHz10=∆f处的选择性为：dB47.5532.05.465203711211220−→=×+=∆+=ffQSe1-6回路特性阻抗Ω=×××==−159101001021211270ππρCf回路谐振阻抗Ω=×==k9.15100159QRPρ由SPLRPRRP21221+=可求得336.02=P信号源内阻SR折合到回路两端为：Ω===k20)8.0(8.12221'PRRSS负载电阻LR折合到回路两端为：Ω===k86.8)336.0(1222'PRRLL回路总谐振阻抗ΣR为ms226.0112.005.00629.086.812019.1511111''=++=++=++=ΣLSPRRRR即Ω=Σk43.4R回路有载Q值为8.271591043.43=×==ΣρRQe回路的通频常MHz359.08.27101060dB3=×==eQfBW1-7由于eQfBW0dB3=所以回路有载5010201036dB30=×==BWfQe回路谐振时的总电导为ms.020501015910211660=××××==−ΣπωeLQG（即)Ω=ΣKR504回路的空载电导为ms.010100==LQGpω（即KRP100=）信号源内阻折合到回路两端的电导值为ms.'010=−=ΣpSGGG由于SSGPG2'=，所以电容接入系数为：1.001.0101001.033'2=⇒=×==−−PGGPSS回路总电容PF15910159)1028.6(1162620=×××==−LCω∵接入系数2211CCCCP==ωω所示PF15902==PCC11CCP=−，所以PF1769.01591==C1-8PF40'022=+=CCC因此回路的总电容为PF3.18402040205''2121=+×+=+⋅+=ΣCCCCCCi回路谐振频率rad/s1026103.18108.01171260×=×××==−−ΣLCω回路的空载谐振阻抗为Ω=××××===−k9.20100108.0102667000LQQRPωρ电阻0R对回路的接入系数为31'211=+=CCCP考虑了iR与0R后的谐振阻抗ΣR为)ms(5.9k17.05)31(1019.201111202Ω=++=++=ΣRPRRRiP回路有载品质因数为281017.0130≈××==−ΣLRQeωρ5回路通频常1.48MHzrad/s.dB=×=×==770310930281026eQBWω1-9设回路的空载∞=0Q，设P为电容接入系数211CCCP+=，由于有最大功率传输，∴333.02=→=PPRRLS∵100dB3=→=eeQQfBW∵LRQe0ωΣ=→Ω==Σk5.4||2PRRRLS可得：H48.41010162105.4630µπω=××××==ΣeQRLPF221048.4)10162(11626202121=××××==+⋅=−πωΣLCCCCCPF66333.0222===PCCΣPF331=C1-104010251069dB300dB3=×==→=BWfQQfBWee,∵Σ=CieXRQ→25.14050==ΣCX则必有25.12CX，由2R与2C组成的并联支路Q大于4以上，则12Q，此题可用高Q计算。接入系数211CCCP+=，由题意有5022=PR，∵52=R，所以316.0101==PnH199.04010250/90220'2=××=→==πωωLLPRLRQePF12710199.0)102(1192920=×××==−ΣπωLC由2121CCCCC+⋅=Σ及211CCCP+=求得：PF9.4012=C，PF7.1851=C1-11电阻30Ω与电容3000PF并联支路的Q值为13.110103102230123602=××××××=⋅=−πωCRQ6该支路为低Q，所以应将30Ω与3000PF并联支路化为串联，如下图示：其中Ω=+=+=→+=2.13)13.1(1301)1(2222222QRrQrRPF5349))13.1(11(103000')11('11030001212220120=+×=→+=××−−CQCωω1r是考虑了线圈1L的Q值为100后引入的损耗电阻。100PF与'C串联总电容为PF16.9853491005349100=+×=ΣC电阻2r与电容ΣC串联支路的Q值为4.611016.98102212.13112.131126023=×××××=×==−πωΣΣCrxQC将2r与ΣC串联支路及1L与1r串联支路均化为并联支路，电路如下图示：其中Ω=+×=+=k8.49])4.61(1[2.13)1(22322QrRPF16.98)11(11'230'0=≈→+=ΣΣΣΣCCQCCωω由于回路谐振，∴Ω=××××==−Σ8111016.98102211126''1πωωCL由电感支路的Q值为100知Ω=→==k1.811001'1011RLRQω谐振时回路阻抗Ω=+×==k8.308.491.818.491.81||)(2101RRjzω因此回路的有载Q为r1L1C'r2Z1(jω0100PFR1C'ΣR2L'1738811108.30||3'1021=×==LRRQeω1-120.1μH在100MHz时的阻抗为Ω=×××==−8.62101.0102680πωLXL由于输入阻抗Ω=50iR，大于放大器串联输入电阻10Ω，所以采用的匹配网络应是将串联的10Ω化为并联的50Ω。匹配网络的Q值为211050=−=Q当Q=2时要求与r=10串联的电抗值为ΩΩ8.6220210==×=⋅=LXQrx因此在匹配网络中采用电容1C的容抗与0.1μH的电抗部分抵消，见图示。PF2.371028.4218.42208.62811=××=→Ω=−=−=πCxXXLC由于PF7.6310225125508222=××=→Ω=→=πCXXQCC1-13由于负载电阻R=100大于输入阻抗50Ω，因此匹配网络如图示，其中1C的容抗1.251jXC−=，用于抵消负载中的感抗。变换网络的Q为：1150100=−=Q因此Ω==100QRXLΩ=×=50502QXC0.1µH10ΩC2C1j25.1100–j25.150ΩC2L81-14（a）已知8.05.0jzL−=及参考电阻500=z→LCLLjXrjjZ−=−=−×=4025)8.5.0(50设计匹配网络如图示，则112550=−=QQrXXLCLL⋅=−)(⇒Ω=+×=6540251LXQRxSC=⇒Ω==50150Cx(b)4080)8.06.1(508.06.1jjZjzLL+=+×=→+=。用电容1C抵消负载感抗1LX，见图示，4011==LCXX。774.015080=−==SLRrQΩ===3.103774.080QrXLCΩ=×=⋅=7.38774.050QRXSL1-15已知310)3.25.2(−×−=jYi，这是电阻与电感并联，其中Ω=×==−400105.2113iigRΩ=×=−434103.213iX设计匹配网络如图示，用容抗1CX抵消放大器的输入感抗。则Ω==4341iCXX匹配网络Q值为Ω=−=64.2150400QΩ===15164.2400QRXiLΩ=×=132502QXCXL–jXCLXC50rLXCXiRiXL50ΩXCXL1XCXL50rLXC191-16(a)VVi=，IIi4=，IVRi4=VVL4=，IIL=，IVRL4=则161=LiRR，LCRIVZ41==(b)由图(b)：122II=，212VV=212VVVi+=，1IIi=，124IVRi=2VVL=，22IIL=，124IVRL=则116=LiRRLiCRRIVZ821111===LCRIVZ2222==(c)IVRi2=，IVRL2=，14=LiRRLCRIVZ2==(d)VVi3=IIi=，VVL=，IIL3=19=LiRRLCRIVZ3==(e)31II=，23II=，21VV=，133VV=113IVRi=，11333IVIVRL==则912=RRi，LCCRIVZZ311121===LCRIVIVZ===113333VRi（c）2RL2RLVRLIRi（d）IIIVVI1Ri（e）RLI1I2I2I3I3V1V2V3RL（b）I2I1I1I2V1V1V2V2ViVL10第二章2-1)V(1016.81010510290101.384BkTR421053-2312−×=××××××==nV)A(103.14BR1kT4221-12×==nIΩ=+×=k7.167250510250510||21RR则)V(1068.2kTRB42102−×==nV2-2由于匹配，所以输出额定噪声功率kTB=nP2-3RC网络的传递函数为sRCH+=11)s(∫∫∞+∞++=+=02202000)(1111dfRCndfsRCnNωRCnRCnfRCtgRCn4222200010=×==∞−ππππ2-4先把dB数化为自然数G=15dB=31.62；NF=2dB=2；76329080011800022.Fk2=+=+=→=TTTee放大器的等效噪声温度为k290290)12()1(01=×−=−=TFTe系统的等效噪声温度为k3.31562.3180029021=+=+=GTTTeee系统的噪声系数为087.262.31176.32121=−+=−+=GFFF2-5噪声底数为10logBNF(dB)dBm/Hz174++−=tFdBm12110log1031745−=++−=11放大器的线性动态范围可以定义为它的1dB压缩点的输入功率与噪声底数之比，即dB111)121(10=−−=lDR若dBSNRo20=min,)(则灵敏度dBmSNRFPotin101−=+=min,min,)(放大器的线性动态范围也可以定义为它的1dB压缩点的输入功率与灵敏度之比，则线性动态范围为dB)(9110110=−−=lDR2-7由于此