四川大學(xué)射頻通信電路設(shè)計第三、四章習(xí)題

1、第三、四章習(xí)題郁成陽郁成陽TEL: 159 2801 74893.1 在“機遇號”抵達火星時，從火星到地球的無線電通訊大約需要20分鐘。試估算當時火星和地球之間的距離。8113 1020 60 3.6 10 ( )Sc tm 20分鐘是無線電從火星到地球單程所用的時間，而不是一個來回所用的時間 解：當時火星與地球間的距離約為：3.6 無耗傳輸線特征阻抗為0100Z 負載阻抗為求距終端為/8、/4、 /2處的輸入阻抗150100LZjinZ 。00020(48- 36) 8(44.7829.85) 4(150- 100) 2LLinLLZjZZjlZjZZZjlZZjl000tantanLinL

2、ZjZlZZZjZl解：運用傳輸線輸入阻抗的計算公式，有：代入：02100150100LZZj， =3.13 1）證明無損傳輸線終端接純電抗負載時，傳輸線上電壓反射系數(shù)|=1，并從物理現(xiàn)象上解釋。 LZjX 220022001LZXjXZjXZZX 解： （1）當終端接純電抗負載時，則傳輸線上電壓反射系數(shù)的模值為：由于純電抗是不消耗能量的，所以當終端接純電抗負載時，會將入射到終端的能量全部反射回去。從物理現(xiàn)象上解釋：412,Z Z1Z設(shè)相距的兩點阻抗分別為把作為輸入端，則有：即：Z1Z2=Z02問題得證202ZZ2）試證明無耗傳輸線上任意相距/4的兩點處的阻抗的乘積等于傳輸線特性阻抗的平方。

3、3.17 對于如圖所示無耗傳輸線系統(tǒng)，試計算負載 ZL 獲得的功率PL 50GZ40LZ0.650.350175Z0250Z0100GVLZP68-69頁，錯誤修正*2*221Re21 Re211 Re211 Re2LLLLLLLLGGLLPVIVVZVZZVZZZ63.76125.547LZj解：用Smith圓圖軟件進行計算，很容易求得由公式：代入數(shù)據(jù)得：2211Re2LLGGLLZPVZZZ0.235LPW3.19 用阻抗圓圖求出如圖所示電路的輸入端輸入阻抗Zin。20L203.1832LnHf把把Z看成是電阻看成是電阻和電感的串聯(lián)和電感的串聯(lián)所設(shè)頻率為所設(shè)頻率為1GHz，不影，不影響結(jié)果

4、，因為整個過程是響結(jié)果，因為整個過程是以波長的倍數(shù)計算的以波長的倍數(shù)計算的(24.55853.565)inZj0.01BjS并聯(lián)電容0.011.592(1)CpFfGHz設(shè)頻率為22.33848.062inZj阻抗矩陣 描述了兩端口網(wǎng)絡(luò)電壓和電流矢量的關(guān)系，實現(xiàn)了從端口電流到端口電壓的轉(zhuǎn)換計算，適用于串聯(lián)多端口網(wǎng)絡(luò)的分析111121221222VZZiVZZi 4.1 比較兩端口網(wǎng)絡(luò)阻抗矩陣、導(dǎo)納矩陣、轉(zhuǎn)移矩陣、混合矩陣的定義，討論四種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的主要特點和應(yīng)用導(dǎo)納矩陣描述了端口電壓和電流矢量的關(guān)系，實現(xiàn)了從端口電壓到端口電流的轉(zhuǎn)換計算，適用于并聯(lián)多端口網(wǎng)絡(luò)的分析111121221222iYYV

5、iYYV 轉(zhuǎn)移矩陣 轉(zhuǎn)移矩陣將復(fù)雜的射頻電路分解為小單元網(wǎng)絡(luò)進行方便的分析，實現(xiàn)了從端口 電壓電流到端口電壓電流的計算。適用于兩端口級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的分析。1212VVABiiCD混合矩陣 主要適用于描述射頻有源器件，可以很方便的給出射頻晶體管等效的兩端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)111121221222VhhiihhV 4.3. 一段電長度為 、特性阻抗為 的無耗傳輸線的轉(zhuǎn)移矩陣 為 當傳輸線終端連接阻抗為 的負載時，試分析該傳輸線輸入阻抗 與負載 的關(guān)系。 00cossin1sincosljZlAjllZl0Z ALZLZINZ傳輸線與負載的等效轉(zhuǎn)移矩陣 0210cossin1011sincos1LljZlAAA

6、jllZZ 000cossinsin1cossincosLLZljljZlZABCDljllZZ根據(jù)轉(zhuǎn)移矩陣和阻抗矩陣的變化關(guān)系傳輸線的輸入阻抗111221221AZZCCZZZDCC ADBC 20010110100cossintan|1costansinLLINiLLZljlZjZlVZAZZZliCZjZljlZZ4.6如果兩個兩端口網(wǎng)絡(luò)的散射參數(shù) 分別為請判斷兩個兩端口網(wǎng)絡(luò)是有源網(wǎng)絡(luò)還是無源網(wǎng)絡(luò)，并說明原因和相應(yīng)可能電路。0.200.012.10.30AS 2.10.010.200.30BS S無源無耗兩端口網(wǎng)絡(luò)滿足：22221112111222SSSS兩個端口網(wǎng)絡(luò)都是有源網(wǎng)絡(luò)211S111S A可能是放大器 B可能是振蕩器 4.9. 使用T形電阻網(wǎng)絡(luò)（如圖4-26所示）可以設(shè)計射頻衰減器。一個典型的3dB衰減器的散射參數(shù)為（1）請分析3dB衰減器的特性。（2）如果在阻抗 的射頻系統(tǒng)中設(shè)計3dB衰減器，請給出T形電阻網(wǎng)絡(luò)的元件參數(shù)。 202202S050Z 1Z2Z3Z2Z1Z3ZV1V2i1i21互易網(wǎng)絡(luò) 2有耗網(wǎng)絡(luò)3對稱網(wǎng)絡(luò) 端口的輸出功率為輸入功率的一半，實現(xiàn)3dB的衰減 202202S01100ininZZSZZ050inZZ23132(50 )50(50 )inZZZZZZ232321233123(50 )(50 )502(5