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福建工程学院国脉信息学院2010-2011学年第二学期期末考试卷(A卷)课程名称：微波固态电路考试方式：开卷（）闭卷（√）题号一二三总分统分人签名得分考生注意事项：1、本试卷共页，请查看试卷中是否有缺页。2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸带出考场。3、考生须将答案写在试卷方框内对应题目下方，特别要求的写入答题纸的除外。一、填空题(每空1.5分，共30分)得分评卷人1微波是指频率在（300MHz~300GHz）范围内的电磁波，对应的波长范围为（1mm~1m）。2.肖特基二极管具有（电容）和（电阻）两种非线性特性3.负阻振荡器模型的起振条件（G(w)-GD(0)0），负阻振荡器模型平衡条件（Z(w)=ZD(I)）4.本振反相型平衡混频器的输出电流中，被抵消的是（由本振偶次谐波与本振及其各次谐波）的组合频率成分5.如果为了获得放大器最佳噪声匹配电路，用反射系数表示时应满足（Гout=Гopt）；如果为了获得最大功率增益，用阻抗表示时应满足（Zout=Z*in）。6.双极晶体管的噪声来源有（热噪声、散粒噪声、闪烁噪声）7.单管混频器的设计，至少要解决的四个问题是（微波变阻管、功率混合电路和阻抗匹配电路、滤波电路、直流通路）8.晶体管噪声系是指晶体管输入端（信号/噪声功率）与输出端（信号/噪声功率）的比值。二、简答题(每小题分，共40分)得分评卷人1.简述微带电路拓扑结构的选择原则（7）答：（1）微波的高频段，宜选用微带阻抗跳变式的阻抗变换器。（2）微波低频端，宜采用分支微带结构。（3）微波固态电路设计中，当微波管输入阻抗为容性时，宜选用电感性微带单元；当微波管输入阻抗为感性时，宜选用电容性微带单元；2.简述晶体管四个S参数的物理意义。（8）答：S11是晶体管输出端接匹配负载时的输入端电压反射系数；S22是晶体管输入端接匹配负载时的输出端电压反射系数。S21式晶体管输出端接匹配负载时的正向传输系数，|S21|2代表功率增益。S12是晶体管输入端反向传输系数，代表晶体管内部反馈的大小。3.说出90°平衡混频器的三个优点。（5）答案：平衡混频器的输入信号和本振功率都平分加到两个混频管，得到充分利用。一方面大大降低了对本振输出功率的要求，另一方面输入信号的动态范围增加了一倍；抵消了本振引入的噪声；能抑制混频产生的部分无用的组合频率成分。4.简述变容管倍频器的设计方法。（10）答：（1）输入应使源阻抗与变容管的输入阻抗共轭匹配，且只能使基波信号通过，而反射所有的谐波信号。（2）输出电路应使变容管的接入位置与负载阻抗共轭匹配，输出电路只能通过所需要的谐波分量，而反射基波和其余谐波（3）变容管在电路中位置的确定（4）多次倍频时为了提高效率，在变容管附近要引入适当的空闲电路（5）偏置电路的接入应尽量不影响电路中射频的正常工作5.简述负阻振荡器的稳频措施。（5）答：（1）减少外界变化因素Δα（2）减少电路参数随外界因素的变化（3）提高腔体Q值（4）外腔稳频法（5）注入锁定法（6）环路锁相法专业班级:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名:＿＿＿＿＿＿＿学号:＿＿＿＿＿＿专业班级:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名:＿＿＿＿＿＿＿学号:＿＿＿＿＿＿密封线第1页第2页6.环形电桥结构的优缺点与分支电桥相比有哪些？（5）答案：环形电桥周长大，适于微波高频端，而分支电桥适于低频端；当输出口有反射时环形电桥的本振口与射频口隔离度好；当输出口有反射时环形电桥的端口驻波比不如分支电桥；环形电桥本振输入端与中频输出端交叉，结构不易处理。三、计算题(共30分)得分评卷人4.多级放大器晶体管的选择设计一个放大器，要求out,1dBP=18dBm,功率增益不低于20dB。根据下表列出的晶体管在2GHz频率上的有关特性参数，确定放大器的级数并为每一放大器选择合适的晶体管。估算放大器的总噪声系数F。晶体管型号F（dB）maxG（dB）out,1dBP（dBm）BFG5051.9104BFG5201.9917BFG5402.0721专业班级:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名:＿＿＿＿＿＿＿学号:＿＿＿＿＿＿密封线第3页第4页