通信电路(高频)课后习题答案
1.1在题图1.1所示的电路中,信号源频率f 0=1MHz ,回路空载Q 值为100,r 是回路损耗电阻。将1—1端短路,电容C 调到100pF 时回路谐振。如将1—1端开路后再串接一阻抗Z x (由电阻r x 与电容C x 串联),则回路失谐,C 调至200pF 时重新谐振,这时回路有载Q 值为50。试求电感L 、未知阻抗Z x 。 解:
0002
2
00
11(1)25341
15.92(2)100200215.91
15.9795.8πππω=?=
==
?=
=Ω
==∴===
∴=+=
∴=
-=Ω
∴=-=Ω-Ωc
x x x
x x x x x x
f L u H
C f X Q r r
f C Q p F
p F
X Q
r X r r r Q
f L
r r Q
Z r j
j 总总总总总总
总总空载时
由
谐振时, C C C 串入C 后,C C +C C C C C -C 由
C
1.2在题图1.2所示的电路中,已知回路谐振频率f 0=465kHz , Q 0=100,N=160匝,N 1=40匝,N 2=10匝。C =200pF ,R s =16k Ω,R L =1k Ω。试求回路电感L 、有载Q 值和通频带BW 0.7。 解:
002
2
6
0000000
3
2
23
6
2
22
3
6
10115864 5.8410
(171.2)
11010()10
3.9110
160
401()10 3.9110
(255.7)160
16
1.361e e e L L
L
L s
s s s
L e f L uH
f C
C
C
Q g s
R k g Q g s
R g n g s
g n g s
R k g g g g πωω------∑=
?=
==?=
=?=Ω=
='==?=?'==?
?=?=Ω''∴=++=?由
并联谐振:
折合到线圈两端:5
000.70(73.2)
43
10.8e e
s
R k C
Q g f BW kH z
Q ω-∑∑
=Ω=
=
1.3在题图1.3所示的电路中,L=0.8uH ,C 1 = C 2 =20pF ,R s =10k Ω,R L =5k Ω,Q 0=100。试求回路在有载情况下的谐振频率f 0,谐振电阻R Σ,回路有载Q 值和通频带BW 0.7。
解:
221212
7
06
00000
4
2
2
5
1124
4
004018.31:
4.16104.7810
1
210() 2.210
110
1.698101 5.88L s e e L L
L L L s s
s L
e e C C C p F C C C C p F
C C f H z
C
C
Q g s
g Q g s
R C g n g g s
C C g s
R g g g g s
R k
g C Q g ωωω∑-----∑∑∑∑
∑
'=+='?=
+='+=
=?=?
=
=?=
=?'===?'+=
='∴=++=?===
谐振频率由
00.728.1
1.48e
f B W M H z
Q =
1.4设计一个LC 选频匹配网络,使50Ω负载与20Ω的信号源电阻匹配。如果工作频率20MHz ,各元件的值是多少? 解:
117
2
2
2
1.951021
1952X X L H
f X
R C p F
f X
ππ=∴=
=?=∴==
1.6试求题图1.6所示虚线框内电阻网络的噪声系数。 解:
(
)
(
)
(
)(
)
(
)()
(
)
212
012
12
2
12
220
200112
02112
2
1124//44
11s
s A i
s
s
s
s s
s s
s A s
s s A s
P A
s A i
s
s s
P A
s
s
U
P R R R R R R R R R R R R U
U
R R R U
R U
P R R R R R R P R R G
P R R R R R R R R N F
G
R R R =
+?=+=
++=
++∴=
=
+++∴==
++++=
=+
+
根据戴维南定律有:对无源网络:
1.8某卫星接收机的线性部分如题图1.8所示,为满足输出端信噪比为20dB 的要求,高放I 输入端信噪比应为多少? 解:
10
3211
23
1 1.068911 1.0788
10lg 10lg
()()
()10lg ()20.33=+
=--=+
+
===-∴=+=e P A P A P A A i A i A o A o
A i A o T N F T N F N F N F N F G G G S N R N F S N R d
B S N R d B S N R S N R d B N F S N R d B d B
2.1
已知高频晶体管3CG322A ,当I EQ =2mA ,f 0=30MHz 时测得Y 参数如下:
(2.8 3.5);(0.080.3)(3627);
(0.22)ie re fe oe y j mS y j mS y j mS y j mS
=+=--=+=+
试求,,,,,,,??ie ie oe oe fe fe re re g C g C y y 的值。
解:
(2.8 3.5) 2.8; 3.518.5(0.22)0.2;210.6(0.080.3)0.311050.31;105(3627)453745;37
ie ie ie oe oe oe re re re fe fe fe y j m S g m S C pF y j m S g m S C pF
y j m S y m S y j m S y m S ??=+====+====--=∠-==-=+=∠-==-由得:由得:
由得:由得:
2.2 在题图2.2所示调谐放大器中,工作频率f 0=10.7MHz ,L 1~3=4μH ,Q 0=100, N 1~3=20匝, N 2~3=5匝, N 4~5=5匝。晶体管3DG39在I EQ =2mA ,f 0=10.7MHz 时测得:2860,18,200,μμ===ie ie oe g S C pF g S
7,45,0===oe fe re C pF y m S y 。试求放大器的电压增益A u0和通频带BW 0.7。
解:Y 参数等效电路:
1023451213
13
0013
2
2
2120013
002
0.7013(1)11;4
4
137228.2512.3
(2)1220.66ωωωπ
π∑∑
∑∑=
==
=
=
==++=∴==?=
????=?
===
eo o e ie eo fe
u e e n n n n n n g u S
Q L g n g n g g m S n n y A g Q g L f B W f Q f g L M H z
2.3 题图2.3是中频放大器单级电路图。已知工作频率f 0=30MHz ,回路电感L=1.5μH ,Q 0=100, N 1/N 2=4, C 1~C 4均为耦合电容或旁路电容。晶体管采用3CG322A ,在工作条件下测得Y 参数与题2.1相同。 (1)画出Y 参数表示的放大器等效电路。 (2)求回路谐振电导g Σ。
(3)求回路电容C Σ的表达式。
(4)求放大器电压增益A uo 。
(5)当要求该放大器通频带为10MHz 时,应在回路两端并联多大的电阻R P ? 解:(1)等效电路:
10
02121
002
2
22
23
1206
20.7
20.7(2)
11;4
135.420017535.4410.4(3)
(4)4510
27.4
4410.410
(5)
102/21179.521(ωππ∑∑--∑
∑∑
∑
===
=
==++=++==++?==
=??''==''∴=='∴=-eo o e ie eo o e ie eo fe
u P N n n N g u S
Q L
g n g n g g u S C C n C C n n y A g M H z B W f g L g B W f L u S R g ) 1.3∑=Ωg k
2.4 在三级调谐放大器中,工作频率为465kHz ,每级LC 回路的Q e =40,试问总的通频带是多少?如果要使总的
通频带为10kHz ,则允许最大Q e 为多少?
解:
3
03
3
4
(1)46510405.93(2):
46510
10
23.7
==
??==
==
??=e
n
e
e
n
B W f Q k H z
B W f Q Q f B W
由得
2.5 已知单调谐放大器谐振电压增益A u0=10,通频带BW 0.7=4MHz ,如果再用一级放大器与之级联,这时两级放大器总增益和通频带各为多少?若要求级联后总通频带仍为4MHz ,则每级放大器应总样改动?改动后总谐振电压增益是多少? 解:
1220.76
20.7
20.702
0.70000(1)100410
2.57(2)4, 6.222/,:π∑∑∑
=?==
=
??=='===??=?=?
'u e e u u A A A B W B W M H z
B W M H z B W B W M H z
B W f Q B W f L R Q R L L
C A A 两级放大器的总增益:
通频带为:要使则必须使
由
知:
可采用减小回路并联谐振电阻的方法展宽通频带.
(3)设原单级增益为通频带展宽后的增益为120002
0.700.7000.7
0002 6.4
:41.3π∑
∑∑
∑='=
'='=?='''''=?=fe
u u u
u
u u
u u n n y
A g g A A g
B W f L g B W A A B W A A A 由 得
将代入上式得:两级总增益为
3.1 已知谐振功率放大电路U cc =24V ,P 0=5W 。当ηc =60%时,试计算P c 和I co 。若P o 保持不变,ηc 提高到80%,
则P c 和I co 减小为多少? 解:
5258.33()0.6
310
8.335 3.33(
)3
250.35(
)
72
(2)80%,:6.251.250.26ηηηη?=
=
=∴=-=-==??=
==
==-==
=o o
D D
c
c D o D D cc co co cc
c o
D c
c D o D co cc
P P =
P w w P P P P w w P P U I I A
A U P P w
P P P w P I A
U (1)由由若提高到重复上面的计算得
3.2 已知谐振功率放大电路工作在乙类状态,U cc =24V ,R ∑=53Ω,P o =5W 。试求P D 、ηc 和集电极电压利用系数ξ。 解:
22
1110100
101111232
2
2395.8%
24
,1:
1
(90
)2
2
1
(90)175.36%
2
6.632:
(11()2
2
c m
o c m
c m
c m c c
D c
o
c m
c m c m c c m
o
c c m c m o c m c m c
D
c c c
o
D
c
c U P I
R U
V
R U U
P I I I I I I I I P I U P I U
P P w
g ξ
ξηαπ
απηηαηξθξ
∑∑
==
?=
∴
=
==?
==
?
??
=
?
?
==??∴=
=
==
==
=
(1)求
由(2)求解法解法0)11275.36%
()216.63o
D
c
P P w
θξαθπ
η===
=
3.3 已知谐振功率放大电路的导通角θ分别为1800、900和600时都工作在临界状态,且三种情况下的U cc 和I cm 也都相同。试计算三种情况下的效率ηc 的比值和输出功率P o 的比值。
解:
00001111sin cos ()(1cos )
1
1(180)0.5(90)0.318
(60)0.218
3
sin cos ()(1cos )
2(180)0.5(90)0.5
(60)0.319
3
2(180)(90)(60)(180)(90)(60)o
o
o
o
o
o
o o o
cc cc cc o o o
cm cm cm U U U I I I θθθ
αθπθαααπ
π
θθθαθπθαααπ
-=
-∴==
≈=
-
≈-=
-∴===
-
≈?==== 由
1100111000112(180)(90)(60)()1122()(180)
(90)
(60)
11(180):(90):(60):
:
:1.57:1.79
2(180)(90)(60)
2
11()2
2
o o o
cm cm cm o c m cm cm cm c D
c cc
cm cc
o
o
o
o
o
o
c c c o o
o
o c m cm cm cm
U U U P I U I U P I U I U P I U I U P αθηαθαααηηηααααθ??==???
=
=
=
∴==
=
=
∴ 又又11111(180):(90):(60)(180):(90):(60):1:0.78
2
2
o
o
o
o o o
o o o P P ααα=
=
3.4 已知晶体管输出特性中饱和临界线跨导g cr =0.8A/V ,用此晶体管做成的谐振功放电路,U cc =24V ,θ=900,I cm =2.2A ,并工作在临界状态,试计算P o 、P D 、ηc 和R ∑。(已知01(70)0.253,(70)0.436αα==o
o
) 解:
110
111 2.2 2.750.8
24 2.7521.2511()10.92
2
()13.3676.3%
:
()22.2()
αθ
αθηαθ
αθ
∑
∑
∑
=
=
=∴=-=-=∴====
==∴
=
==
=∴=
=Ω
c m c e
c r c m
c c
c e
o c m
c m
c m
c m
D c c c
c c
c m
o c
D c m
c m
c m
c m
c m
I
U V
g
U
U U
V P I
U I
U
W
P I U U
I
W
P P U
I
R I
R U R I
又
3.6实测一谐振功放,发现P o 仅为设计值的20%,却略大于设计值。试问该功放工作在什么状态?如何调整才能使P o 和I co 接近设计值。 解:
(1)
由图3.2.7可知,该功放工作在欠压状态。
(2)
由于造成功放工作在欠压状态的原因可能有以下几种情况,因此必须根据具体情况进行调整(见P60例3.3):
a) 若负载电阻R ∑偏小,可增大R ∑。
b) 若静态工作点U BB 偏低,可提高U BB 。
c) 若激励信号U b m 不足,可增大U b m 。
4.1题图所示为互感耦合反馈振荡器,画出其高频等效电路,并注明电感线圈的同名端。
解:等效电路图如下:
4.2题图所示各振荡电路中,哪些能够产生振荡?哪些不能够产生振荡?为什么?
解:(a )图交流等效电路如下图所。此图不满足三点式振荡电路的振荡条件,不能起振。
(b )图交流等效电路如图下所示,此电路反馈选频网络利用了串联谐振回路阻抗特性,其相频特性为正斜率,不满足相位稳定条件,因此不能起振。
(c )图交流等效电路如下图所示,此电路为三点式振荡电路,若三极管bc 极之间的支路为容性电路,将满足三点式振荡电路的振荡条件,可以起振。
C1
(c)
其相频特性为负斜率,满足相位稳定条件,并联谐振回路谐振阻抗最大,满足环路增益大于1的要求,反馈环路为正反馈,因此能够起振。
(e )图电路反馈选频网络利用了串联谐振回路阻抗特性,其相频特性为正斜率,不满足相位稳定条件,因此不能起振。
4.3 在题图所示的电容三点式电路中,C1=100pF , C2=300pF , L=50uH, 试求电路的振荡频率f 0 和维持振荡所必须的最小电压增益A umin 。
解:其交流等效电路如图所示:
其共基极π参数等效电路如图所示:
① 振荡频率:
011 2.6f M H z =
==
② 最小电压增益A umin :
22
1
1
2
12
12
1
()
114
C C L
C C u m i n
U
I X
C F U
I X
X
C C
C C
F
C =
=
=
++≥+≥
=
=由A F 得:A
4.4 已知题图中所示振荡器中晶体管在工作条件下的Y 参数为:g ie =2mS,g oe =20uS,|y fe |=20.6mS ,L ,C 1和C 2组成的并联回路Q 0=100。
(1)画振荡器的共射交流等效电路。 (2)估算振荡频率和反馈系数。
(3)根据振幅起振条件判断该电路是否起振。 解:(1)振荡器的共射交流等效电路:
(2)振荡频率和反馈系数:
010f M H z
=
=
=
2211
1
2
15
C C c C U IX C F U
IX
C =
=
=
=
(3)该电路起振条件判断: ①y 参数等效电路:
②
2
2
2
122
122
2
122
01e o e
o e
o e
o e o
o C g n
g g C C C C g g C C C C Q L
ω??''== ?+??
??
+'∴= ?
??
??
+= ?
??
③
2
12
1212
22
12ie ie ie ie ie ie C g g C C C g g C C g g C C ?
??''?= ?
+???
??'=? ??????
'''= ?
?+????
④
21
f e i f
C C i
i i i
F y U g F
U
U F U T
U U U U ∑
====
=
因为起振条件要求:1T
≥
所以有:
(
)
22
121202111
0.73f e
o e e
o ie o e ie o g y
g g g F
F
C C C g g F C Q L C m S
ω∑
''≥
=
++??
????+??=++ ? ????????
?
= 由题目条件|y fe |=20.6mS 知此电路可以起振。
4.5 题图所示振荡电路的振荡频率为f 0=50MHz ,画出其交流等效电路并求回来电感L 。
2
2
1
15 2.24312.611115 2.2
8.28.2
20
10.84C p
L u H
f
C
π
?=
+++
=+++
=
=
4.6对题图所示各振荡电路:
(1)画出高频交流等效电路,说明振荡器类型; (2)计算振荡频率。
解:①图(a )
此电路为电容三点式振荡电路,其振荡频率为:
1 3.3 4.85111
8.2 2.21519.58C p
f M Hz
=
+=++==
③ 图(b )
m in m ax 31601111000
100068
1
10011110001000
125
1
2.91 2.25C p
C p
f M H z
≈
=+
+≈
=+
+=
= 此电路有三个谐振
频率:50uH 电感与可变电容形成的串联谐振频率f 1,470uH 电感与1000pF 电容的并联谐振频率f 2,两个1000pF 电容与可变电容和50uH 电感串连形成的谐振环路的谐振频率f 3,只有f 3 >f 1 >f 2,此电路才能满足电容三点式振荡电路的要求,从上面交流等效电路中可看出,上述条件是满足的,因此此电路为电容三点式振荡电路。 4.7 在题图所示的两个振荡电路中,两个LC 并联谐振回路的谐振频率分别
是11/(2f π
=
和
21/(2f π= ,试分别求两个电路中振荡频f 0与f 1 、f 2之间的关系,并说明振荡电路的类型。
解:(1)图(a )显然只能构成电感三点式振荡电路。根据三点式振荡电路的组成法则,此电路中三极管发射极所接两个支路都必须为感性;对并联谐振回路,只有外加频率低于其谐振频率才表现为感性,因此图(a )中,f 0<f 1 、f 2。 (2)图(b )显然只能构成电容三点式振荡电路。根据三点式振荡电路的组成法则,此电路中三极管发射极所接两个支路都必须为容性;另一支路必须为感性。对并联谐振回路,只有外加频率低于其谐振频率才表现为感性;外加频率高于其谐振频率才表现为容性。因此图(a )中,f 2<f 0<f 1。
4.9题图4.9(a)、(b)分别为10MHz 和25MHz 的晶体振荡器。试画出交流等效电路,说明晶体在电路中的作用,并计算反馈系数。
解:图(a )的交流等效电路:
()1300
130011501150050.31
16
b e b e
cb
b e ce U IX F U I X X ==
+=++=
=
图(b )的交流等效电路:
()
12701270143430.14
313
b e b e
cb
b e ce
U IX F U I X X
=
=
+=
+=
=
4.10试画出同时满足下列要求的一个实用晶体振荡电路:
(1)采用NPN 管;
(2)晶体谐振器作为电感元件;
(3)晶体管c 、e 极之间为LC 并联回路; (4)晶体管发射极交流接地。 解:电路如图所示:
4.12试将晶体谐振器正确地接入题图所示电路中,以组成并联型或串联型晶振电路。
解:(a )图可构成的电路:
(b )图可构成的电路:
5.1
已知非线性器件的伏安特性为2
34
1234o i a a u a u
a u a u
=++++,若112
c o s c o s m m
u U t U t ωω=+,试写出电流 i
中有哪些组合频率分量,说出其中12
ωω±分量
是由i 哪些项产生的。 解:(1)频率组合分量为:(见例5.3)
012
01234p q p q ωωω=±=,,,,,
(2)12ωω+是由i 中的a 2u 2和a 4u 4项产生的。
5.2已知非线性器件的伏安特性为:
00
D g u
u i u >?=?
≤?
若1122cos cos Q m m u
U U t U t
ωω=++,且1211,2
Q m m m U U U U =-
,满足线性时变条件,
求时变电导g(t)的表达式。
解:(1)补充:对下图所示开关函数K(t),其傅立叶级数可按以下步骤求解:
2
002
000
20
2
1
1021()222()co s co s()()2sin sin sin 0(21()s )c in co o s s 2
T
T
T
T T T
T
k T T T T k k k k a K t d t A d t A d t A T T A a K t k td t k t d k t T
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2
3
21:
23
3
1
21()sin c o s 33()(c o s c o s )
21()()sin c o s 3
3Q
m Q
m k c D m m D D D U
U
U
U
t i t T T k K t k t k i =g K t U
t U
t g g k g t g K t k t k ωπ
θωθααπ
ππωωπωωωπωωπ∞==-
+>=><
=
?=
??
∴=+??
??+∴==
+∑当时,只有时才有电流,
即: c o s 由开关函数又由式(5.3.6)式知:1112
,0,1,2k c i k k k ωωω∞=??????
±±=???
∑中的组合频率分量有: 直流,
6.1已知普通调幅信号表达式为
思考题与习题 2-1 列表比较串、并联调谐回路的异同点(通频带、选择性、相位特性、幅度特性等)。 表2.1
2-2 已知某一并联谐振回路的谐振频率f p=1MHz,要求对990kHz的干扰信号有足够的衰减,问该并联回路应如何设计? 为了对990kHz的干扰信号有足够的衰减,回路的通频带必须小于20kHz。 取kHz B10 =, 100 10 1 = = = kHz MHz B f Q p p 2-3 试定性分析题图2-1所示电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态? 1 2 C2 L1 C2 1 (b) (c) 题图2-1
图(a ):2 21 11 11 1L C L C L o ωωωωω- + - = 图(b ):2 21 11 11 1C L C L C o ωωωωω- + - = 图(c ):2 21 11 11 1C L C L C o ωωωωω- + - = 2-4 有一并联回路,其通频带B 过窄,在L 、C 不变的条件下,怎样能使B 增宽? P o Q f B 2 =, 当L 、C 不变时,0f 不变。所以要使B 增宽只要P Q 减小。 而C L R Q p P =,故减小P R 就能增加带宽 2-5 信号源及负载对谐振回路有何影响,应如何减弱这种影响? 对于串联谐振回路(如右图所示):设没有接入信 号源内阻和负载电阻时回路本身的Q 值为o Q ,则: R L Q o o ω= 设接入信号源内阻和负载电阻的Q 为L Q 值,则: R R R R Q R R R L Q L s L + += ++= 1L s o L ω 其中R 为回路本身的损耗,R S 为信号源内阻,R L 为负载电阻。 由此看出:串联谐振回路适于R s 很小(恒压源)和R L 不大的电路,只有这样Q L 才不至于太低,保证回路有较好的选择性。 对于并联谐振电路(如下图所示):
思考题与习题 2-1列表比较串、并联调谐回路的异同点(通频带、选择性、相位特性、幅度特性等)。 表2.1 2-2已知某一并联谐振回路的谐振频率f p =1MHz ,要求对990kHz 的干扰信号有足够的衰减,问该并联回路应如何设计? 为了对990kHz 的干扰信号有足够的衰减,回路的通频带必须小于20kHz 。 取kHz B 10=, 2-3试定性分析题图2-1所示电路在什么情况下呈现串联谐振或并联谐振状态? 题图2-1 图(a ):2 21 11 11 1L C L C L o ωωωωω- + - = 图(b ):2 21 11 11 1C L C L C o ωωωωω- + - = 图(c ):2 21 11 11 1C L C L C o ωωωωω- + - = 2-4有一并联回路,其通频带B 过窄,在L 、C 不变的条件下,怎样能使B 增宽? P o Q f B 2 =,当L 、C 不变时,0f 不变。所以要使B 增宽只要P Q 减小。 而C L R Q p P =,故减小P R 就能增加带宽 2-5信号源及负载对谐振回路有何影响,应如何减弱这种影响? 对于串联谐振回路(如右图所示):设没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q
值为o Q ,则:R L Q o o ω= 值,则: 设接入信号源内阻和负载电阻的Q 为L Q R R R R Q R R R L Q L s L ++=++=1L s o L ω 其中R 为回路本身的损耗,R S 为信号源内阻,R L 为负载电阻。 由此看出:串联谐振回路适于R s 很小(恒压源)和R L 不大的电路,只有这样Q L 才不至于太低,保证回路有较好的选择性。 对于并联谐振电路(如下图所示): 设接入信号源内阻和负载电阻的Q 值为L Q 由于没有信号源内阻和负载接入时的Q 值为 由式(2-31)可知,当R s 和R L 较小时,Q L 也减小,所以对并联回路而言,并联的电阻越大越好。因此并联谐振回路适于恒流源。 2-6已知某电视机一滤波电路如题图2-2所示,试问这个电路对什么信号滤除能力最强,对什么信号滤除能力最弱,定性画出它的幅频特性。 V1=V2? 题图2-2题图2-3 2-7已知调谐电路如题图2-3所示,回路的谐振频率为465kHz ,试求: (1)电感L 值; (2)L 无损耗时回路的通频带; (3)L 有损耗(Q L =100)回路的通频带宽度。 左侧电路的接入系数: 25.040120401=+= T T T p 右侧电路的接入系数:25.040120402=+= T T T p 等效电源: s s i p i 1' = 等效阻抗:Ω=Ω + Ω+Ω= k k p k k p R p 67.265.21601 101 2 221 等效容抗:2 22 1' 16?10p pF p pF C ?++?= 电容值未知 2-8回路的插入损耗是怎样引起的,应如何减小这一损耗? 由于回路有谐振电阻R p 存在,它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载R L ,有一部分功率被回路电导g p 所消耗了,这就是插入损耗。增大回路本身的Q 值可以减小插入损耗。 2-9已知收音机某中放的负载回路如题2-4所示,回路的f 0=465kHz ,电感的Q 0=100,要求回路的带宽B=20kHz ,试求: (1)电感L 值; (2)回路插入损耗;
第一次作业────第二章 2.1消息源以概率发送5种消息 16/1,16/1,8/1,4/1,2/154321=====P P P P P 符号。若每个消息符号出现是独立的,求每个消息符号的54321,,,,m m m m m 信息量。 解:bit P m P m I 1log )(log )(12121=-=-=bit P m P m I 2log )(log )(22222=-=-=bit P m P m I 3log )(log )(32323=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(42424=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(52525=-=-=2.3一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个,各相互独立符号出现的概率 分别为。求该信号源的平均信息量与信息速率。 1.0, 2.0, 3.0, 4.0解: nit/s 85.1279)(R nit,1.27985)(: ,(tet)/s 83.555)(R (tet),0.55583)(: ,10bit/s 44.1846)(R bit,1.84644)(: ,2) 1.0log 1.0 2.0log 2.0 3.0log 3.0 4.0log 4.0() (log )()(1=========+++-=-=∑=t X H X H e t X H X H t X H X H x p x p X H N i i i 分别为平均信息量与信息速率为底时以哈哈分别为平均信息量与信息速率为底时以分别为平均信息量与信息速率为底时以2.6已知非对称二进制信道,输入符号的概率为 =???? ??2211,,P x P x ???? ? ??431,41,0信道转移概率矩阵
第一章通信企业概述 第十四章?? 1、通信企业的特点有哪些? 答:通信企业的特点如下: ⑴ 通过空间移位传递信息,生产通信效用,不直接生产物质产品。 ⑵通信生产过程就是用户的消费过程。 ⑶ 通信生产必须通过两个以上部门的联合作业,即全程全网联合作业。 ⑷ 通信点多、面广、分散,全网高度集中统一。 ⑸ 通信企业的员工必须有高度的组织性、纪律性,严格执行统一的规章制度和操作标准,确保通信质量。 2、通信企业的服务方针是什么? 答:通信企业生产、服务要遵循迅速、准确、安全、方便这八字方针,这四个方面是相辅相成的,必须全面理解,严格执行, 不可偏废。八字方针是通信企业通信服务的依据,是我们一切活动的指导思想。具体要求如下: ⑴ 迅速就是传递信息要快,要及时; ⑵ 准确就是传递信心不岀差错,不失真,不走样; ⑶ 安全就是不发生事故,不泄密,不毁损,不丢失; ⑷ 方便就是要为用户提供便利。 3、什么是线路?按功能分有哪些种类? 答: ⑴有线通信系统中除各种复用端机和交换设备以外的局外部分称为线路,线路有长途和市内之分。 ⑵按功能区分如下: i连接于长途交换局之间的线路称为长途线路。 ii连接于市话交换局之间的中继线路属市内线路。 iii连接于市话交换局与用户之间的线路称用户环路,属市内线路。 iv连接于长途交换局与市内交换局(端局)之间的线路称为长市中继线路,习惯上归市内线路管辖。 4、市话网是怎样组成的? 答:市内电话网的组成如下: 大、中城市内电话网网路结构,是由汇接局与端局两级交换中心组成。 第二章线路查勘与测量 1、查勘有哪些任务? 摸清线路的起点、必往地点、路层、等级、分线杆地点等。 落实杆面形式、光(缆)程式、端别、发展远景。收集对选择路由、特殊装置地点的要求与意见。 严格按通信行业的《规程》、《规范》、《规法》、《法令》的要求选择好线路路由。 更新改造部分: 对跨越公路、铁路、河流、障碍物的杆号作原杆高、程式的详细记录,提岀应更换的杆高、程式、附属材料及根据地形制定施工方案的建议。 2、写岀测量组的组织分工? 答:测量人员的分工极其操作要点有: ⑴插大旗(标旗); ⑵标引; ⑶侧拉线; ⑷钉标桩; ⑸传递标杆; ⑹测量登记; 3、角深的定义是什么?怎样测量? 答:如下图a所示,自角杆点A沿两侧线路各量AB, AC各位50米,取BC中点D,则AD即为角深长度。 如上图b所示第一法:将5米长皮尺中2.5米处置于角杆A点上,再将皮尺两端点沿两侧线路方向用标杆固定于F、Q两点,然后将皮尺拉直置于内角得E点,量深AE的距离乘以10即得角深。 角深的另一个测量方法是双方拉线法。
关于《通信电子线路》课程的习题安排: 第一章习题参考答案: 1-1 1-3 解: 1-5 解: 第二章习题解答: 2-3 解: 2-4 由一并联回路,其通频带B 过窄,在L 、C 不变的条件下,怎样能使B 增宽? 答:减小Q 值或减小并联电阻 2-5 信号源及负载对谐振回路有何影响,应该如何减弱这种影响? 答: 1、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响:通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q 值叫做无载Q (空载Q 值) 如式 通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的Q 值叫做有载QL,如式 为空载时的品质因数 为有载时的品质因数 Q Q Q Q L L <可见 结论: 串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs 很小 (恒压源)和负载电阻RL 也不大的情况。 2、信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响 o o Q R L Q ==ωL S L R R R L Q ++=0ωL p s p p p p p p p 11R R R R Q Q G C LG Q L ++= ==故ωω同相变化。 与L S L R R Q 、Θ性。 较高而获得较好的选择以使也较大的情况,很大,负载电阻内阻并联谐振适用于信号源L L S Q R R ∴
2-8 回路的插入损耗是怎样引起的,应该如何减小这一损耗? 答:由于回路有谐振电阻R p 存在,它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载R L ,有一部分功率被回路电导g p 所消耗了。回路本身引起的损耗称为插入损耗,用K l 表示 无损耗时的功率,若R p = , g p = 0则为无损耗。 有损耗时的功率 插入损耗 通常在电路中我们希望Q 0大即损耗小,其中由于回路本身的L g Q 0p 01ω= ,而 L g g g Q 0L p s L )(1 ω++= 。 2-11 2-12 解: 2-13 时,电路的失调为:66.65 5 .0*23.33f f 2Q p 0 ==?=ξ 2-14 解: 又解:接入系数p=c1/(c1+c2)=,折合后c0’=p2*c0=,R0’=R0/ p2=20k Ω,总电容C=Ci+C0’+C1C2/(C1+C2)=,回路谐振频率fp=,谐振阻抗Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0’),其中Rp0为空载时回路谐振阻抗,Rp0=Q0*2π*fp*L=Ω,因此,回路的总的谐振阻抗为:Rp=1/ 11P P K l '=率回路有损耗时的输出功率回路无损耗时的输出功L 2L s s L 201g g g I g V P ????? ??+==L 2 p L s s L 211g g g g I g V P ?? ??? ??++=='2 0L 1 111?? ? ? ?? ??-='=Q Q P P K l
习题解答 《通信原理教程》樊昌信 第一章 概论 1.3 某个信息源由A 、B 、C 、D 等4个符号组成。这些符号分别用二进制码组00、01、10、11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输,试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 (1) 这4个符号等概率出现; (2) 这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。 解: 每秒可传输的二进制位为: () 20010513=?÷- 每个符号需要2位二进制,故每秒可传输的符号数为: 1002200=÷ (1) 4个符号等概率出现时每个符号包含的平均信息量为: bit 24log 2= 故平均信息速率为: s b R b /2002100=?= (2)每个符号包含的平均信息量为: bit 977.11651log 1651631log 163411log 41411log 412222=+++ 故平均信息速率为: s b R b /7.197977.1100=?= 1.6 设一个信号源输出四进制等概率信号,其码元宽度为125s μ。试求码元速率和信 息速率。 解:码元速率为: () baud R B 80001012516=?÷=- 信息速率为: s kb R R B b /16280004log 2=?== 第二章 信号 2.2 设一个随机过程X (t )可以表示成: ()() ∞<<∞-+=t t t X θπ2cos 2 其中θ在(0,2π)之间服从均匀分布,判断它是功率信号还是能量信号?并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解:它的能量无限,功率有界,所以是一个功率信号。 ` ()[]()[]()()() πτθ πτθππτπθπ θπτ πθπππ 2cos 4224cos 2cos 2 2122cos 22cos 220 20 =+++= ? +++=? ?d t d t t 由维纳-辛钦关系有:
第一章绪论 1.1以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么 在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点: 1.抗干扰能力强; 2.传输差错可以控制; 3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理; 4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化; 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低; 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。1-5按调制方式,通信系统分类? 根据传输中的信道是否经过调制,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类? 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号,相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式,通信系统如何分类? 频分复用,时分复用,码分复用。 1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式,通信双方只有一个进行发送,另一个只能接受,如广播,遥测,无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息,但是不能同时进行收发的工作方式,如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式,如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么? 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输,其优势是传输速度快,无需附加设备就能实现收发双方字符同步,缺点是成本高,常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一
第1章引言 1.1 学习指导 1.1.1 要点 本章的要点有通信系统的数学模型,通信系统的分类及通信方式,信息及其度量,通信系统的主要性能指标。 1.通信系统的数学模型 通信系统是指传递消息所需的一切技术设备(含信道)的总和。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。 (1)一般模型 以图1-1所示的功能框图来表示。 信源输入变换器发送设备信道接收设备 信宿输 出变换器 噪声源 图1-1通信系统的一般模型 信息源。信源所产生的信息可以是声音、图像或文本。信息源一般包含变换器,将信源的输出变换成电信号。例如,用作变换器的话筒,可以将语音信号变换成电信号,而摄像机则将图像信号变换成电信号。这些设备输出的信号一般称为基带信号。在接收端,使用类似的变换器就可以将接收到的电信号变换成适合用户的形式,如声音信号、图像等。 发送设备。发送设备将原始基带电信号变换成适合物理信道或其他传输介质传输的形式。例如在无线电和电视广播中,通信部门规定了各发射台的频率范围,因此,发射机必须将待发送的信息信号转换到适合的频率范围来发送,以便与分配给此发射机的频率相匹配。这样,由多个无线电台发送的信号就不会彼此干扰。又如果信道是光纤组成的,那么发送设备就要将处理好的基带信号转换光波信号再发送。因此发送设备涵盖的内容很多,可能包含变换、放大、滤波、编码调制等过程。对于多路传输系统,发送设备中还包括多路复用器。 信道。信道用于将来自发送设备的信号发送到接收端的物理介质。信道可以分为两大类:无线信道和有线信道。在无线信道中,信道可以是大气、自由空间和海水。有线信道有双绞电话线、同轴电缆及光纤等。信道对不同种类的信号有不同的传输特性,但都会对在信道中传输的信号产生衰减,信道中的噪声和由不理想接收机引入的噪声会引起接收信号的失真 接收设备。接收设备的功能是恢复接收信号中所包含的消息信号。使用和发送端相
5-2.图题4-10所示是实用晶体振荡线路,试画出它们的高频等效电路,并指出它们是哪一种振荡器。晶体在电路中的作用分别是什么? K 20 K6.5 (a) (b) 图题4-10 解:两个晶体振荡电路的高频等效电路如图4-22所示。 图(a)为并联型晶体振荡器,晶体在电路中的作用是:晶体等效为电感元件; 图(b)为串联型晶体振荡器,工作在晶体的串联谐振频率上,晶体等效为短路元件。 20 Hμ7. H (a) (b) 图4-22 高频等效电路
5-5晶体振荡电路如图P4.12所示,试画出该电路的交流通路;若1 f 为1 1C L 的谐振频率, 2f 为22C L 的谐振频率,试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡,指出振荡频率与1f 、2 f 之间的关系。 图 P4.12 解:该电路的简化交流通路如图P4.12(s)所示, 图P4.12(s) 电路可以构成并联型晶体振荡器。若要产生振荡,要求晶体呈感性, 11C L 和22C L 呈容性。必须满足12f f f osc >>。
5-6 图示为三回路振荡器的等效电路,设有以下四种情况: ①332211C L C L C L >>; ②332211C L C L C L <<; ③332211C L C L C L >=; ④332211C L C L C L =<。 试分析上述四种情况是否可能振荡?振荡频率0f 与回路谐振频率有何关系? 1 L 2 L 3 L 图题4-5 解:设11C L 回路谐振频率为11011C L = ω,22C L 回路谐振频率为2 2021C L =ω,33C L 回路谐振频率为3 3031 C L = ω。 能满足振荡的相位条件是be ce X X ,同电抗性质,cb X 与be ce X X ,反性质。 ①332211C L C L C L >> 可知321f f f f osc <<< 若振荡频率满足321f f f f osc <<<条件,则11C L 回路等效为容抗、 22C L 回路等效为容抗,而33C L 回路等效为感抗,满足相位条件,可能振荡。为电容三点式振荡器。 ②332211C L C L C L <<
习题1: 1.1本课程使用的射频概念所指的频率范围是多少? 解: 本课程采用的射频范围是30MHz~4GHz 1.2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 1.3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: 84403100.65017000.283330.62102v km f k k λθπ?===?10==?10?== 1.4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 等等 1.5 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。 1.6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: 11 1.1252wL f GHz wC π=?==
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 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1.59 GHz 时,电感器呈现感抗。 1.8 1)试证明(1.2)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R RF 与直流电阻R DC 的关系。 解: R l s =ρσ l ρ, ,s 对于同一个导体是一个常量 当直流时,横截面积2DC S a π= 当交流时,横截面积2AC S a π=? 得:222DC AC R a a R a ππ==?? 2)直流时,横截面积DC S ab = 当交流时,横截面积()()AC S ab a b =--?-? 得:[()()]DC AC R ab R ab a b =--?-? 1.9已知铜的电导率为66.4510/Cu S m σ=?,铝的电导率为64.0010/Al S m σ=?,金的电导率 为64.8510/Au S m σ=?。试分别计算在100MHz 和1GHz 的频率下,三种材料的趋肤深度。 解: 趋肤深度?定义为: ?=在100MHz 时: Cu 为2 mm Al 为 2.539mm Au 为 2.306mm 在1GHz 时: Cu 为0.633 mm Al 为 0.803mm Au 为 0.729mm 1.10某个元件的引脚直径为d=0.5mm ,长度为l =25mm ,材料为铜。请计算其直流电阻R DC 和在1000MHz 频率下的射频电阻R RF 。 解:
第一章绪论 1、填空题 (1)一个完整的通信系统应包括 (2)在接受设备中,检波器的作用是 (3)调制时用音频信号控制载波的 (4)无线电波传播速度固定不变,频率越高,波长?,频率?,波长越长。 (5)短波的波长较短,地面绕射能力?,且地面吸收损耗?,不宜?传播,短波能被电离层反射到远处,主要以?方式传播。 (6)波长比短波更短的无线电波称为?,不能以?和?方式传播,只能以?方式传播。2.判断题 (1)低频信号可直接从天线有效地辐射。 (2)高频电子技术所研究的高频工作频率范围是300KHz~3000MHz. (3)为了有效地发射电磁波,天线尺寸必须与辐射信号的波长相比拟。 (4)电视、调频广播和移动通信均属于短波通信。 第二章小信号调谐放大器 1、填空题 (1)衡量谐振电路选频性能的指标有???。 (2)实际谐振曲线偏离理想谐振曲线的程度,用?指标来衡量。 (3)谐振回路的品质因数Q愈大,通频带愈?,选择性愈?。 (4)已知LC并联谐振回路的电感L在f=30MHz时测得L=1Uh,Q0=100。求谐振频率f0=30MHz 时的电容C=?和并联谐振电阻R0=?。 (5)小信号谐振放大器的集电极负载为?。 (6)小信号谐振放大器多级级联后,增益?,计算式为?;级联后通频带?,若各级带宽相同,则计算式为?。 (7)小信号谐振放大器双调谐回路的带宽为单调谐回路带宽的?倍。 (8)调谐放大器主要由?和?组成,其衡量指标为?和?。 (9)晶体管在高频工作时,放大能力?。晶体管频率参数包括?、?、?、?。 (10)所谓双参差调谐,是将两级单调谐回路放大器的谐振频率,分别调整到?和?信号的中心频率。 2、选择、判断题 (1)对于小信号谐振放大器,当LC谐振回路的电容增大时,谐振频率的回路品质因数都增加。为什么? (2)题(1)中,当LC谐振回路的电感增大时,谐振频率和回路的品质因数都减小。为什么? (3)在相同条件下,双调谐回路放大器和单调谐回路放大器相比,下列表达正确的是() 双调谐回路放大器的选择性比单调谐回路放大器好,通频带也较窄。 双调谐回路放大器的选择性比单调谐回路放大器好,通频带也较宽。 A,双调谐回路放大器的选择性比单调谐回路放大器差,通频带也较窄。 B,双调谐回路放大器的选择性比单调谐回路放大器好,通频带也较宽。 (4)调谐放大器不稳定的内部因素是由于()引起的。 A. (5)耦合回路中,()为临界耦合;()为弱耦合;()为强耦合。 A (6)声表面波滤波器的中心频率可(),相对带宽();矩形系数()。 A、很高 B、很低 C、较窄 D、较宽 E、小 F、大
通信电子线路 (侯丽敏) 习题 绪论 0-1 什么是载波?什么是调制信号和基带信号?给出调制的定义。 解:由振荡电路输出的、其频率可保证天线的长度大大下降到实际能发射的高频信号称为载波。待发射的有用的模拟信号为调制信号;有用的模拟信号转换为数字信号称为基带信号;调制是指携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号。 0-2 为什么要进行调制?给出两种理由。 解:根据天线理论,天线的长度与电信号的波长需可比拟,发射的电信号必须是高频信号;而且,直接发射调制信号会导致信道混叠。 0-3 给出无线广播的中波和短波的各自频率范围。 解:中波(MF):0.3~3MHz 短波(HF):3~30MHz 0-4 给出中国移动通信GSM 的载波频率范围。 解:GSM 的频段:GSM900:上行880~915MHZ , 下行925~960MHZ ; GSM1800:上行1710~1785MHZ , 下行1805~1880MHZ ; GSM1900:1850~1910MHZ ,1930~1990MHZ ; 上行和下行组成一频率对, 上行就是手机发射、机站接收;下行就是基站到手机。 0-5将下列功率转换为dBm 值。 WWWWμ25)4(;0001.0)3(;001.0)2(;1)1(2222====P P P P
解:(1) 30dBm; (2) 0dBm; (3)-10dBm; (4)-41.9dBm 0-6 一通信系统的电压为 2.15V ,负载阻抗50Ω,转换为dBm(50)值。 解:19.66dBm(50) 第一章 习题一 1-1. 某单级中频放大器的调谐频率为465kHz ,调谐回路包含一电容为200pF 与一电感并联,电感的品质因数Q 0=100,不考虑任何负载影响。试计算此放大器的电压增益和通频带,如果回路两端并联一负载阻抗R L =40k ,那么电压增益和通频带变为多少? 解:(1) Ω=????== -k 17110 20010465π2100 12 300p C Q R ω, A V0=R p =171000, ,dB 104)171000log(200==V A kHz 65.4100 10465BW 3 00=?==Q f (2) , 32400, k 4.3240 17140 171//'p 'V0L p ' p ==Ω=+?= =R A R R R ,dB 90)32400log(20' V0==A kHz 5.2495 .18465BW , 95.18171 4 .32100,L 0'L p 'p 0L === =?= ∴=Q f Q R R Q Q 1-2. 如题图E1.1所示,场效应管的转移导纳g m =3mA/V ,漏级输 出阻抗R ds =120k ,如果电感线圈损耗r =2.0 ,调谐回路的调谐 频率为850kHz 。试求:
《通信电子线路》复习题 一、填空题 1、通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备以及输出变换器组成。 2、无线通信中,信号的调制方式有调幅、调频、调相三种,相应的解 调方式分别为检波、鉴频、鉴相。 3、在集成中频放大器中,常用的集中滤波器主要有:LC带通滤波器、陶瓷、石英晶体、声表 面波滤波器等四种。 4、谐振功率放大器为提高效率而工作于丙类状态,其导通角小于 90度,导通角越小,其 效率越高。 5、谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同,可分为三种工作状态,分别为欠压状 态、临界状态、过压状态;欲使功率放大器高效率地输出最大功率,应使放大器工作在临界状态。 6、已知谐振功率放大器工作在欠压状态,为了提高输出功率可将负载电阻Re 增大 ,或 将电源电压Vcc 减小 ,或将输入电压Uim 增大。 7、丙类功放最佳工作状态就是临界状态,最不安全工作状态就是强欠压状态。最佳工作状态 的特点就是输出功率最大、效率较高 8、为了有效地实现基极调幅,调制器必须工作在欠压状态, 为了有效地实现集电极调幅,调制器必须工作在过压状态。 9、要产生较高频率信号应采用LC振荡器,要产生较低频率信号应采用RC振荡器,要产生频 率稳定度高的信号应采用石英晶体振荡器。 10、反馈式正弦波振荡器由放大部分、选频网络、反馈网络三部分组成。 ,相位起振条件11、反馈式正弦波振荡器的幅度起振条件为1 A F (n=0,1,2…)。 12、三点式振荡器主要分为电容三点式与电感三点式电路。 13、石英晶体振荡器就是利用石英晶体的压电与反压电效应工作的,其频率稳定度很高, 通常可分为串联型晶体振荡器与并联型晶体振荡器两种。 14、并联型石英晶振中,石英谐振器相当于电感,串联型石英晶振中,石英谐振器相当于短路 线。 15、根据频谱变换的不同特点,频率变换电路分为频谱搬移电路与频谱的非线性变换 电路。 16、普通调幅波的数学表达式U AM t=Ucm(1+M cosΩt)cosωct,为了实现不失真调幅,Ma一般 ≤1。 17、调幅波的几种调制方式就是普通调幅、双边带调幅、单边带调幅。 18、二极管包络检波电路中,检波电容与检波负载的乘积RC太大会造成惰性失真,由于 检波电路的直流负载电阻与交流负载电阻数值相差太大可能会造成负峰切割失真。19、超外差广播收音机中频f I =465KH Z,当接收fc=535KH Z电台信号时,还听到频率为1465KH Z 的强信号,此时为镜像干扰;465KH Z调幅信号所造成的就是中频干扰。 20、根据干扰产生的原因,混频器的干扰主要有组合频率干扰、副波道干扰、 交调干扰与互调干扰四种。 21、调频有两种方法,分别称为直接调频与间接调频 22、调频波的频偏与调制信号的幅度成正比,而与调制信号的频率无关,这就是调频波 的基本特征。
第一章绪论 以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点: 1.抗干扰能力强; 2.传输差错可以控制; 3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理; 4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化; 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低; 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ。 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。1-5按调制方式,通信系统分类 根据传输中的信道是否经过调制,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号,相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式,通信系统如何分类 频分复用,时分复用,码分复用。 1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的解释他们的工作方式并举例说明 他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式,通信双方只有一个进行发送,另一个只能接受,如广播,遥测,无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息,但是不能同时进行收发的工作方式,如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式,如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输,其优势是传输速度快,无需附加设备就能实现收发双方字符同步,缺点是成本高,常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一个码元接一个码元地在信道上传输,其优点是成本低,缺点是传输速度慢,需要外加措施解
?画出无线电广播发射调幅系统的组成方框图,以及各方框图对应的波形。 ?频率为3-30MHz称为什么频段?对应的波长是多少? 高频,短波波段,波长为10~100m ?简述无线电通信中调制的目的。 无线电通信中调制的目的主要有: 1)实现信道复用,即把多个信号分别安排在不同的频段上同时传输,提高信道的容量;并可以提高通信系统的抗干扰能力; 2)电信号要以电磁波形式有效地辐射,则天线的长度需与电信号的波长相比拟;而实际工作中需传送的原始信号常是低频信号,通过调制,可以信号搬到高频段,实现有效天线发射。 ?FM广播、TV以及导航移动通信均属于哪一波段通信? FM广播、TV以及导航移动通信均属于超短波波段通信。 ?填空题: 一个完整的通信设备应包括信息源(输入设备)、发送设备、信道、接收设备、输出设备。 调制是用音频信号控制载波的幅度、频率、相位。 无线电波传播速度固定不变,频率越高,波长越短。 波长比短波更短的无线电波称为超短波,不能以地面波和天波方式传播,只能以视距波传播。
? 谐振回路品质因数Q 与通频带和选择性有什么关系?提高谐振回路的Q 值,在电路上主 要采用什么手段。 Q ↑,选择性好,但通频带窄;提高Q 值,在电路上可采用部分接入的方式,包括信号源和/或负载部分接入谐振回路。 ? 小信号调谐放大器在性能上存在什么矛盾,解决该矛盾有什么途径。 高频小信号谐振放大器存在通频带和选择性的矛盾。选择性越好,通频带越窄,选择合适的Q 值,尽可能兼顾两者;当不能兼顾时,可采用耦合谐振回路的方式,即两个单谐振回路通过互感或电容临界耦合,获得理想的矩形系数。 ? 影响小信号谐振放大器稳定性的因素是什么?可采用何措施来提高稳定性。 影响小信号谐振放大器稳定性的因素是晶体管存在内部反馈即方向传输导纳y re 的作用。它把输出电压可以反馈到输入端, 引起输入电流的变化, 从而可能引起放大器工作不稳定。 可采用中和法和失配法来消减其影响;其中前者是在电路中引入一反馈,来抵消内部反馈的作用,达到放大器单向化的目的;而后者是通过牺牲增益来换取稳定,通过增大放大器的负载电导,使之与放大器输出电导不匹配,即失配,导致放大器放大倍数降低,以减小内部反馈的影响。采用失配法时为保证增益高的要求,常采用组合放大电路。 ? 如图所示电路中,电感L 的铜损电阻忽略不计,Rs=30k Ω,电感量为100uH ,R L =5k Ω。 i s =1cos(2π×5 ×105t )mA 。若要求回路的有载Q 为50,确定C 1和C 2的值,并计算输出电压。 由I S 的表示式可知信号频率f0=5×105Hz,故谐振回路总电容 pF L f C C C C C 10001010010541 416 10222022121=????==+= -ππ (1) L R Q L 0ω∑= Ω=??????==∴∑K L Q R L 15.710100105250-6 50πω 又L s L s R R R R R '+'=∑ Ω='-='∴∑∑K R R R R R s s L 32.94 则接入系数p C 应满足 3896.0211 ='= += L L c R R C C C p (2) 由(1)和(2)可得pF C pF C 1637,256712==
关于《通信电子线路》课程的习题安排:第一章习题参考答案: 1-1 1-3 解: 1-5
解: 第二章习题解答: 2-3 解: 2-4
由一并联回路,其通频带B 过窄,在L 、C 不变的条件下,怎样能使B 增宽 答:减小Q 值或减小并联电阻 2-5 信号源及负载对谐振回路有何影响,应该如何减弱这种影响 答: 1、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响:通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q 值叫做无载Q (空载Q 值) 如式 通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的Q 值叫做有载QL,如式 为空载时的品质因数 为有载时的品质因数 Q Q Q Q L L <可见 结论: 串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs 很小 (恒压源)和负载电阻RL 也不大的情况。 2、信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响 o o Q R L Q == ωL S L R R R L Q ++= 0ω
2-8 回路的插入损耗是怎样引起的,应该如何减小这一损耗 答:由于回路有谐振电阻R p 存在,它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载R L ,有一部分功率被回路电导g p 所消耗了。回路本身引起的损耗称为插入损耗,用K l 表示 无损耗时的功率,若R p = , g p = 0则为无损耗。 有损耗时的功率 插入损耗 通常在电路中我们希望Q 0大即损耗小,其中由于回路本身的 L g Q 0p 01ω= ,而L g g g Q 0L p s L )(1 ω++= 。 L p s p p p p p p p 11R R R R Q Q G C LG Q L ++= = =故ωω同相变化。 与L S L R R Q 、 性。 较高而获得较好的选择以使也较大的情况,很大,负载电阻内阻并联谐振适用于信号源L L S Q R R ∴1 1 P P K l '=率回路有损耗时的输出功率回路无损耗时的输出功L 2 L s s L 2 01g g g I g V P ????? ??+==L 2 p L s s L 211g g g g I g V P ?? ??? ??++=='2 0L 1 1 11????? ? ??-='=Q Q P P K l
习题一 1. (略) 2. 两个二元消息符号 X 与 2X 的取值及概率分别为: 解:利用式21 () log M i i i H X P P ==-∑易见, )(881 .07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--= )(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈?-?-= 3. (略) 4. 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成,按压每个数字键的概率均为0.099, 按压“*”或“#”的概率各为0.005,拨号速率为2次/s 。试求(1)每次按键产生的熵与连续拨号的熵率?(2)如果每次按键采用4位二进制表示,拨号产生的二进制数据率(二元符号率)? 解: (1)利用式21 () log M i i i H X P P ==-∑, 22100.099log 0.09920.005log 0.0053.356bits/key H =-?-?≈ 连续按键产生的熵率 3.356/ 6.7120.5/H bits key R T s key ===/bits s (2)拨号产生的二进制数率, 4/2/8/bit key key s bits s ?= 5. (略) 6. 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料,试计算该数字音视 频信号的数据率(二元符号率)是多少? 解:数据率为 304.728/ 5.059Mbps 13360Bytes bits Byte R s ??==?
注意,1GB= 309 2107374182410 Bytes Bytes =≈,有时也可用 9 10 。 7. (略) 8. (略) 9. (略) 10. 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ,信噪比为30dB (即, 30/10/101000S N ==),试求该信道的容量。 解:利用式bps N S B C )1(log 2+= 有 2C 300log (11000) 2.99()kbps =?+= 11. 假定某用户采用拨号上网,已测得电话线可用频带300-3400Hz ,信噪比为25dB (即, 2.5 /10 S N =),试计算该信道的容量;在选用调制解调器时,可选速率为56、 28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适? 解:带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ,利用式bps N S B C )1(log 2+=,有 2C 3100log (1316.23)25.73()kbps =?+= 故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适(实际调制解调器会结合实际线路情况,自 动降低速率,以充分利用信道资源)。 习题三 1. (略) 2. 一个AM 信号具有如下形式: ()[]202cos300010cos6000cos2c s t t t f t πππ=++ 其中 510c f =Hz ; (1) 试确定每个频率分量的功率; (2) 确定调制指数; (3) 确定边带功率、全部功率,以及边带功率与全部功率之比。 解:(1)试确定每个频率分量的功率