射频电路与天线(华工)试卷及答案
射频电路基础期末试题
西安电子科技大学 教师教学工作一览 年下学期 课程名称： 课程性质（必、限、任）： 课程学时数： 主讲教师姓名： 填表时间：
教学任务书 老师： 根据学年学期教学计划的安排，经研究，决定请您担任教学班课程的主讲，该课程学时为学时，请做好教学实施计划安排和备课等环节的工作。 西安电子科技大学 （教学单位盖章） 年月日
课程内容实施进度 注：1课次为2学时课次内容 1 第一章绪论§1.1非线性电子线路§1.2非线性电子线路的应用 2 第二章谐振功率放大器§2.1谐振功放的工作原理和能量关系 3 §2.2谐振功放的动特性曲线和工作状态§2.3谐振功放的工作特性 4 §2.4谐振功放的电路设计和输出匹配网络第二章习题课 5 第三章正弦波振荡器§3.1反馈式振荡器的工作原理（一） 6 §3.1反馈式振荡器的工作原理（二） 7 §3.2 LC正弦波振荡器—变压器耦合式振荡器、三端式振荡器（一） 8 §3.2 LC正弦波振荡器—三端式振荡器（二）、差分对振荡器 9 §3.2 LC正弦波振荡器—频率稳定度分析和改进措施 10 §3.3并联型石英晶体振荡器和串联型石英晶体振荡器 11 §3.4 RC正弦波振荡器第三章习题课 12 第五章振幅调制与解调§5.1 调幅信号分析（一） 13 §5.1调幅信号分析（二） 14 §5.2非线性器件调幅原理、失真和平衡对消技术 15 §5.3线性时变电路调幅原理和电路分析（一） 16 §5.3线性时变电路调幅原理和电路分析（二） 17 §5.4包络检波和同步检波原理和电路分析（一） 18 §5.4包络检波和同步检波原理和电路分析（二）第五章习题课 19 第六章混频§6.1晶体管混频器原理
传输线理论射频电路与天线褚庆昕
South China University of Technology 2.2 无耗传输线的特解 特解是指在特定边界条件下，传输线上电 压电流的解。 对于传输线，通常的边界条件有：终端条 件、源端条件和电源、阻抗条件。 I z ?l 0U L U I g I l l 0U g z E g Z g
South China University of Technology 1. 终端边界条件 已知代入通解，为 022 e j β l = U l + Z c I l e - j β l = U l - Z c I l U +U - 得到 U( z = l ) = U l ,I( z = l ) = I l l 0 0 l 00I =1(U +e - j β l -U -e j β l )U = U +e - j β l + U -e j β l Z c
South China University of Technology 为了简化解的形式，采用坐标变换 计及复数Euler 公式，最后得 z ' = l - z U( z ' ) = U l cos β z ' + jZ c I l sin β z ' I( z ' ) =j U l sin β z ' +I cos β z ' l Z c 于是 U( z ) = 1 (U + Z I )e j β ( l - z ) + 1 (U - Z I )e - j β ( l - z ) 22112Z 2Z l c l l c l I( z ) = (U + Z I )e j β ( l - z ) -(U - Z I )e - j β ( l - z ) l c l l c l c c
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、选择 传输线输入阻抗是指传输线上该点的（ B ） 入射电压与电流比 B ?电压与电流之比 入射电压波之比 D ?入射电流波之比 传输线的无色散是指（ C ）与频率无关。 波的速度 B ?波的能量流动的速度 波的相速 D ?波的群速 当传输线处于行波工作状态时，传输线的反射系数为（ C ） 1 B ． -1 C ．0 D ．无法判断 面哪一种不能构成纯驻波状态的传输条件是（ D ） Z L =O B . Z L =X C . Z L =jX 驻波系数p 的取值范围是（D ）。 p =1 B . 0< p < 1 C . 0< p< 1 在史密斯圆图中坐标原点表示（ C ）。 开路 点 B .短路点 C .匹配点 均匀无耗传输线终端开路时对应于史密斯圆图的（ A ） 右端点 B .左端点 C .原点 D .上顶点 无耗均匀传输线的特性阻抗为 50?,终端负载阻抗为32 ?，距离终端入/4 处的输入阻抗为（ D ） ?。 50 B ．32 C ．40 D ． 78.125 当终端反射系数为 0.2时，传输线的驻波比为（ B ）。 2 B ．1.5 C ．0.67 D ．无法判断 微带传输线传输的电磁波是（ B ）。 TEM 波 B .准 TEM 波 C . TE 波 D . TM 波 判断题 无耗均匀传输线上各点的电压反射系数幅值都相等。对 已知无耗均匀传输线的负载，求距负载一段距离的输入阻抗，在利用史密斯 圆图时，找到负载的归一化电抗，再顺时针旋转对应的电长度得到。错 当均匀无耗传输线终端接感性负载时，传输线工作在行驻波工作状态下。错 在史密斯圆图上左半实轴部分是电压的波节点。对 为了消除传输线上的反射，通常要在传输线的终端进行阻抗匹配。对 微带线可以作为传输线，用在大功率传输系统中。错 在无耗互易二端口网络中，S l2=S 21。对 二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。错 1. A ． C ． 2. A ． C ． 3. A ． 4. A ． 5. A ． 6. A ． 7. A ． 8. A ． 9. A ． 10. A ． 二、 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Z L = Z 0 D . 1W p 一、填空题 1、无耗传输线终端短路，当它的长度大于四分之一波长时，输入端的输入阻抗为容抗，将等效为一个电容。[见P19段路线输入阻抗公式1-45] 2、无耗传输线上驻波比等于1时，则反射系数的模等于0。 3、阻抗圆图上，|Γ|=1的圆称为单位圆，在单位圆上，阻抗为纯电抗，驻波比等于无限大。 4、只要无耗传输终端接上一个任意的纯电阻，则入射波全部被吸收，没有反射，传输线工作在匹配状态。[ZL=ZC才能匹配] 5、在传输线上存在入射波和反射波，入射波和反射波合成驻波，驻波的最大点电压值与最小点上的电压值的比即为传输线上的驻波比。 6、导纳圆图由等反射系数圆、等电抗圆和等电阻圆组成，在一个等电抗圆上各点电抗值相同。 7、圆波导的截止波长与波导的截面半径及模式有关，对于TE11模，半径越大，截止波长越短。[无论是矩形波导，还是圆波导，截止波长都与a(矩形时为宽边，圆时为半径)成正比。圆波导主模TE11，次模TM10] 8、矩形波导的工作模式是TE10模，当矩形波导传输TE10模时，波导波长（相波长）与波导截面尺寸有关，矩形波导截面的窄边尺寸越小，波导波长（相波长）越长。[见P45-相波长（波导波长）的公式，可知其只与某一频率和截止波长有关，且与截止波长（=2a）成反比，与窄边b无关。矩形波导主模TE10，次模TE20] 9、在矩形谐振腔中，TE101模的谐振频率最小。[矩形谐振腔主模TE101] 10、同轴线是TEM传输线，只能传输TEM波，不能传输TE或TM波。[都能传，但大多数场合用来传TEM波] 11、矩形波导传输的TE10波，磁场垂直于宽边，而且在宽边的中间上磁场强度最大。[P46倒数第三行，磁场平行于波导壁面。电场沿x轴正弦变化，在x=a/2处电场最大。] 12、圆波导可能存在“模式简并”和“极化简并”两种简并现象。 13、矩形波导中所有的模式的波阻抗都等于377欧姆。[矩形波导在TE模式>η，TM模式<η，η为TEM在无限大媒质中的波阻抗，在空气中则为377。注意：矩形波导不能传输TEM。] 14、矩形谐振腔谐振频率和腔体的尺寸与振荡模式有关，一般来讲，给定一种振荡模式，腔体的尺寸越大，谐振频率就越高。[P50] 15、两段用导体封闭的同轴型谐振腔，当它谐振在TEM模时，其长度等于半波长的整数倍。[P99，同轴型谐振腔分三种类型，半波长、1/4波长、电容负载式] 16、对称振子天线上的电流可近似看成是正弦分布，在天线的输入端电流最大。 17、对称振子天线既可以作发射天线，也可以作接收天线，当它作为发射天线时，它的工作带宽要比作为接收天线时大。 18、天线阵的方向性图相乘原理指出，对于由相同的天线单元组成的天线阵，天线阵的方向性图可由单元天线的方向性图与阵因子相乘得到。 19、螺旋天线的工作模式有法向模、轴向模和边射模三种，其中轴向模辐射垂直极化波。 20、在相同的辐射场强条件下，定向天线与无方向性天线相比可节省输入功率，所节省的倍数等于天线的方向性系数。 二、选择题 1、已知传输线的特性阻抗为50Ω，在传输线上的驻波比等于2，则在电压驻波波节点上的输入阻抗等于：（）（4）[直接由P22公式1-54算出，不用P18公式1-36算出反射系数，再由P23公式1-38算出负载阻抗] （1）、100Ω （2）、52Ω （3）、48Ω （4）、25Ω 射频电路基础大作业 从射频电路的软件仿真和硬件设计两方面分别考察学生的实践和写作能力。以下是两个题目的基本要求、实践任务、写作报告和相关提示的具体内容。 题目一：基于PSpice仿真的振幅调制电路设计 1.1 基本要求 参考教材《射频电路基础》第五章振幅调制与解调中有关差分对放大器调幅和二极管调幅的原理，选择元器件、调制信号和载波参数，完成PSpice电路设计、建模和仿真，实现振幅调制信号的输出和分析。 1.2 实践任务 (1) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择晶体管和其它元件；搭建单端输出的差分对放大器，实现载波作为差模输入电压，调制信号控制电流源情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (2) 参考例5.3.1，修改电路为双端输出，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 (3) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择二极管和其它元件；搭建单二极管振幅调制电路，实现载波作为大信号，调制信号为小信号情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (4) 参考例5.3.2，修改电路为双回路，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 1.3 写作报告 (1) 按论文形式撰写，包括摘要、正文和参考文献，等等。 (2) 正文包括振幅调制电路的设计原理、理论分析结果、实践任务中各阶段设计的电路、参数、波形和频谱，对观察记录的数据配以图像和表格，同时要有充分的文字做分析和对比，有规律性认识。 (3) 论文结构系统、完备、条理清晰、理论正确、数据翔实、分析完整。 1.4 相关提示 (1) 所有电路和信号参数需要各人自行决定，各人有不同的研究结果，锻炼学生的独立研究和实验分析能力。 (2) 为了提高仿真精度和减小调试难度，可以将调制信号和载波的频率设置得较低。 题目二：数字调制与解调的集成器件学习 2.1 基本要求 一、选择题（每小题2分、共30分）将一个正确选项前的字母填在括号内 1．改进型电容三点式振荡器的主要优点是（C）A．容易起振B．振幅稳定C．频率稳定度较高D．减小谐波分量2．如图所示电路，以下说法正确的是（C） A．该电路可以产生正弦波振荡 B．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于振幅平衡条 件不能满足； C．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于相位平衡条 件不能满足； D．该电路不能产生正弦波振荡，原因在于振幅平衡、 相位平衡条件均不能满足； 3．功率放大电路与电压放大电路的区别是（C）A．前者比后者电源电压高B．前者比后者电压放大倍数大 C．前者比后者效率高D．前者比后者失真小 4．如图所示为示波器测量正弦波波形参数的画面，若“TIME/DIV”的指示值是5μs，则所测正弦波的频率为（B） A．100kHz B．50kHz C．25kHz D．20kHz 5．小信号调谐放大器主要用于无线通信系统的（B）A．发送设备B．接收设备C．发送设备、接收设备 6．高频功率放大器主要工作在（D）A．甲类B．乙类 C．甲乙类 D．丙类 7．若载波u C(t)=U C cosωC t,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则双边带调幅波的表达式为（D）A．u DSB(t)=U C cos（ωC t＋m a sinΩt）B．u DSB(t)=U C cos（ωC t＋m a cosΩt）C．u DSB(t)=U C（1＋m a cosΩt）cosωC t D．u DSB(t)=kUΩU C cosωC tcosΩt 8．单频调制时，调频波的最大频偏Δf m正比于（A）A．UΩB．uΩ(t)C．Ω 9．鉴相的描述是（C）A．调幅信号的解调B．调频信号的解调C．调相信号的解调 10．下图所示框图能实现何种功能？（B）其中u s(t)= U s cosωc tcosΩt， u r(t)= U r cosωc t 射频通信电路试题及答案 一、选择题（每小题2分、共30分）将一个正确选项前的字母填在括号内1．二极管峰值包络检波器适用于哪种调幅波的解调（ C ）A．单边带调幅波 B．抑制载波双边带调幅波C．普通调幅波 D．残留边带调幅波2．欲提高功率放大器的效率，应使放大器的工作状态为（ D ）A．甲类 B．乙类 C．甲乙类 D．丙类3．为提高振荡频率的稳定度，高频正弦波振荡器一般选用（ B ）A．LC正弦波振荡器 B．晶体振荡器 C．RC正弦波振荡器4．变容二极管调频器实现线性调频的条件是变容二极管的结电容变化指数γ为（ C ）A．1/3 B．1/2 C．2 D．45．若载波 uC(t)=UCcosωCt,调制信号uΩ(t)= UΩcosΩt，则调相波的表达式为（ B ）A．uPM(t)=UCcos（ωCt＋mfsinΩt） B．uPM(t)=UCcos（ωCt＋mpcosΩt）C．uPM(t)=UC（1＋ mpcosΩt）cosωCt D．uPM(t)=kUΩUCcosωCtcosΩt6．某超外差接收机的中频为465kHz，当接收550kHz的信号时，还收到1480kHz的干扰信号，此干扰为（ C ）A．干扰哨声 B．中频干扰C．镜像干扰 D．交调干扰7．某调频波，其调制信号频率F＝1kHz，载波频率为 10、7MHz，最大频偏Δfm＝10kHz，若调制信号的振幅不变，频率加倍，则此时调频波的频带宽度为（ B ）A．12kHz B．24kHz C．20kHz D．40kHz8．MC1596集成模拟乘法器不可以用 作（ D ）A．混频 B．振幅调制 C．调幅波的解调 D．频率调制9．某单频调制的普通调幅波的最大振幅为10v，最小振幅为6v，则调幅系数ma为（ C ） A．0、6 B．0、4 C．0、25 D．0、110．以下几种混频器电路中，输出信号频谱最纯净的是（ C ）A．二极管混频器 B．三极管混频器 C．模拟乘法器混频器11．某丙类谐振功率放大器工作在临界状态，若保持其它参数不变，将 集电极直流电源电压增大，则放大器的工作状态将变为（ D ）A．过压 B．弱过压 C．临界 D．欠压12．鉴频的描述是 （ B ） A．调幅信号的解调 B．调频信号的解调 C．调相信号的解调13．利用石英晶体的电抗频率特性构成的振荡器是（ B ）A． f＝fs时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器B． f ＝fs时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器 C． fs 射频电路结构和工作原理 一、射频电路组成和特点： 普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调；发射信息调制。早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX—VCO）也都集成在中频内部。 RXI-P RXQ-P RXQ-N （射频电路方框图） 1、接收电路的结构和工作原理： 接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波， 高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到逻辑音频电路进一步处理。 1、该电路掌握重点: （1）、接收电路结构。 （2）、各元件的功能与作用。 (3)、接收信号流程。 电路分析: （1）、电路结构。 接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。 （接收电路方框图） （2）、各元件的功能与作用。 1)、手机天线： 结构：（如下图） 由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套组成。 塑料封套螺线管 （外置天线）（内置天线） 作用： a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。 b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。 2)、天线开关： 结构：（如下图） 手机天线开关（合路器、双工滤波器）由四个电子开关构成。 900M收收GSM 900M收控收控 900M发控GSM 900M发入GSM （图一）（图二） 作用：其主要作用有两个： a）、完成接收和发射切换； b）、完成900M/1800M信号接收切换。 《模拟电子技术》模拟试题一 一、填空题：（每空1分共40分） 1、PN结正偏时（导通），反偏时（截止），所以PN结具有（单向） 导电性。 2、漂移电流是（温度/反向）电流，它由（少数）载流子形成，其大小与（温 度）有关，而与外加电压（无关）。 3、所谓理想二极管，就是当其正偏时，结电阻为（0 ），等效成一条直线；当其 反偏时，结电阻为（无穷大），等效成断开； 4、三极管是（电流）控制元件，场效应管是（电压）控制元件。 5、三极管具有放大作用外部电压条件是发射结（正偏），集电结（反偏）。 6、当温度升高时，晶体三极管集电极电流Ic（变小），发射结压降（不变）。 7、三极管放大电路共有三种组态分别是（共基）、（共射）、（共集） 放大电路。 8、为了稳定三极管放大电路的静态工作点，采用（直流）负反馈，为了稳定交 流输出电流采用（电流）负反馈。 9、负反馈放大电路和放大倍数AF=（A/((1+AF) ），对于深度负反馈放大电路的放 大倍数AF=（1/ F ）。 10、带有负反馈放大电路的频带宽度BWF=（1+AF ）BW，其中BW=（fH –fL ）， （1+AF ）称为反馈深度。 11、差分放大电路输入端加上大小相等、极性相同的两个信号，称为（共模） 信号，而加上大小相等、极性相反的两个信号，称为（差模）信号。12、为了消除乙类互补功率放大器输出波形的（交越）失真，而采用（甲乙） 类互补功率放大器。 13、OCL电路是（双）电源互补功率放大电路； OTL电路是（单）电源互补功率放大电路。 14、共集电极放大电路具有电压放大倍数（小于近似等于1 ），输入电阻 （大），输出电阻（小）等特点，所以常用在输入级，输出级或缓冲级。15、差分放大电路能够抑制（零点）漂移，也称（温度）漂移，所以它广泛 应用于（集成）电路中。 16、用待传输的低频信号去改变高频信号的幅度称为（调幅 微波电路及设计的基础知识 1. 微波电路的基本常识 2. 微波网络及网络参数 3. Smith圆图 4. 简单的匹配电路设计 5. 微波电路的计算机辅助设计技术及常用的CAD软件 6. 常用的微波部件及其主要技术指标 7. 微波信道分系统的设计、计算和指标分配 8. 测试及测试仪器 微波电路及其设计 1.概述 所谓微波电路，通常是指工作频段的波长在10m～1cm(即30MHz～30GHz)之间的电路。此外，还有毫米波（30～300GHz）及亚毫米波（150GHz～3000GHz）等。 实际上，对于工作频率较高的电路，人们也经常称为“高频电路”或“射频（RF）电路”等等。 由于微波电路的工作频率较高，因此在材料、结构、电路的形式、元器件以及设计方法等方面，与一般的低频电路和数字电路相比，有很多不同之处和许多独特的地方。 作为一个独立的专业领域，微波电路技术无论是在理论上，还是在材料、工艺、元器件、以及设计技术等方面，都已经发展得非常成熟，并且应用领域越来越广泛。 另外，随着大规模集成电路技术的飞速发展，目前芯片的工作速度已经超过了1GHz。在这些高速电路的芯片、封装以及应用电路的设计中，一些微波电路的设计技术也已得到了充分的应用。以往传统的低频电路和数字电路，与微波电路之间的界限将越来越模糊，相互间的借鉴和综合的技术应用也会越来越多。 2.微波电路的基本常识 2.1 电路分类 2.1.1 按照传输线分类 微波电路可以按照传输线的性质分类，如： 图1 微带线 图2 带状线 图3 同轴线 图4 波导 图5 共面波导 2.1.2 按照工艺分类 微波混合集成电路：采用分离元件及分布参数电路混合集成。 微波集成电路（MIC）：采用管芯及陶瓷基片。 微波单片集成电路（MMIC）：采用半导体工艺的微波集成电路。 图6微波混合集成电路示例 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 1. 什么是RF？ 答：RF 即Radio frequency 射频，主要包括无线收发信机。 2. 当今世界的手机频率各是多少（CDMA，GSM、市话通、小灵通、模拟手机等）？答：EGSM RX: 925-960MHz, TX:880-915MHz； CDMA cellular(IS-95)RX: 869-894MHz, TX:824-849MHz。 3. 从事手机Rf工作没多久的新手，应怎样提高？ 答：首先应该对RF系统(如功能性)有个系统的认识，然后可以选择一些芯片组，研究一个它们之间的连通性(connectivities among them)。 4. RF仿真软件在手机设计调试中的作用是什么？ 答：其目的是在实施设计之前，让设计者对将要设计的产品有一些认识。 5. 在设计手机的PCB时的基本原则是什么？ 答：基本原则是使EMC最小化。 6. 手机的硬件构成有RF/ABB/DBB/MCU/PMU，这里的ABB、DBB和PMU等各代表何意？答：ABB是Analog BaseBand， DBB是Ditital Baseband，MCU往往包括在DBB芯片中。 PMU是Power Management Unit,现在有的手机PMU和ABB在一个芯片上面。将来这些芯片(RF,ABB,DBB,MCU,PMU)都会集成到一个芯片上以节省成本和体积。 7. DSP和MCU各自主要完成什么样的功能？二者有何区别？ 答：其实MCU和DSP都是处理器，理论上没有太大的不同。但是在实际系统中，基于效率的考虑，一般是DSP处理各种算法，如信道编解码，加密等，而MCU处理信令和与大部分硬件外设（如LCD等）通信。 8. 刚开始从事RF前段设计的新手要注意些什么？ 答：首先，可以选择一个RF专题，比如PLL，并学习一些基本理论，然后开始设计一些简单电路，只有在调试中才能获得一些经验，有助加深理解。 9. 推荐RF仿真软件及其特点？ 答：Agilent ADS仿真软件作RF仿真。这种软件支持分立RF设计和完整系统设计。详情可查看Agilent网站。 10. 哪里可以下载关于手机设计方案的相应知识，包括几大模快、各个模块的功能以及由此对硬件的性能要求等内容？ 答：可以看看https://www.360docs.net/doc/b416417583.html,和https://www.360docs.net/doc/b416417583.html,，或许有所帮助。关于TI的wireless solution,可以看看https://www.360docs.net/doc/b416417583.html,中的wireless communications. 11. 为什么GSM使用GMSK调制，而W-CDMA采用HPSK调制？ 答：主要是由于GSM和WCDMA标准所定。有兴趣的话，可以看一些有关数字调制的书，了解使用不同数字调制技术的利与弊。 一、选择 1.传输线输入阻抗是指传输线上该点的（ B ） A．入射电压与电流比B．电压与电流之比 C．入射电压波之比D．入射电流波之比 2.传输线的无色散是指（C ）与频率无关。 A．波的速度B．波的能量流动的速度 C．波的相速D．波的群速 3.当传输线处于行波工作状态时，传输线的反射系数为（C ）。 A．1 B．-1 C．0 D．无法判断 4.下面哪一种不能构成纯驻波状态的传输条件是（D ）。 A．Z L=0 B．Z L=∞C．Z L=jX ．Z L= Z0 5.驻波系数ρ的取值范围是（D ）。 A．ρ=1 B．0≤ρ≤1 C．0≤ρ＜1 D．1≤ρ＜∞ 6.在史密斯圆图中坐标原点表示（C ）。 A．开路点B．短路点C．匹配点D．无法判断 7.均匀无耗传输线终端开路时对应于史密斯圆图的（A ）。 A．右端点B．左端点C．原点D．上顶点 8.无耗均匀传输线的特性阻抗为50?，终端负载阻抗为32 ?，距离终端λ/4 处的输入阻抗为（ D ）?。 A．50 B．32 C．40 D．78.125 9.当终端反射系数为0.2时，传输线的驻波比为（B ）。 A．2 B．1.5 C．0.67 D．无法判断 10.微带传输线传输的电磁波是（ B ）。 A．TEM波B．准TEM波C．TE波D．TM波 二、判断题 11.无耗均匀传输线上各点的电压反射系数幅值都相等。对 12.已知无耗均匀传输线的负载，求距负载一段距离的输入阻抗，在利用史密斯 圆图时，找到负载的归一化电抗，再顺时针旋转对应的电长度得到。错 13.当均匀无耗传输线终端接感性负载时，传输线工作在行驻波工作状态下。错 14.在史密斯圆图上左半实轴部分是电压的波节点。对 15.为了消除传输线上的反射，通常要在传输线的终端进行阻抗匹配。对 16.微带线可以作为传输线，用在大功率传输系统中。错 17.在无耗互易二端口网络中，S12=S21。对 18.二端口转移参量都是有单位的参量，都可以表示明确的物理意义。错 《射频电路设计基础》期中考试试题 – 2016 USTC 一．是非与填空题（10分，每题1分） 1、阻抗圆图上有三组圆，它们分别是电阻圆、电抗圆、等反射系数圆。（对/错） 2、终端短路的传输线的输入阻抗是纯电抗，只能用作电感。（对/错） 3、 微波信号频率是300MHz至300GHz，相应波长在1米到1毫米。（对/错） 4、 传输线可分为长线和短线。长度只有3mm的传输线肯定是短线。（对/错） 5、射频电路设计的两个最特别之处是要考虑________参数和_______效应。 6、均匀无耗传输线终端接匹配阻抗时，其反射系数 = ________，驻波系数 = ________。 7、匹配概念分为两种：共轭匹配和___________匹配。 8、 传输线终端接______________时发生全反射。 9、 当传输线上驻波比为________是行波。 10、射频电路设计常用的两个分析工具是________________和___________________。 二．填空与选择题（10分，每题2分） 11、可以让特性阻抗为50Ω的均匀传输线工作在行波、全驻波和半驻波状态的相应典型终端 负载是 __________Ω、___________ Ω和___________Ω。 12、无耗网络的Z和Y参数是 __________ ，A参数的 _______和 _______是实数。 13、 充有介质的无耗同轴传输线，其内、外导体直径分别为，传输线上的特性阻抗。（同轴 线的单位分布电容和单位分布电感分别) 14、下面关于射频电路设计特点的描述，哪一个是错的？ ( ) A.当工作频率提高到微波波段时或传输线尺寸与波长可比时，分布效应不可忽略。 B.当数据速度提高到Gb/s，芯片互连线的寄生效应也是用分布参数传输线来分析。 C.传输线方程是研究传输线每个微分段上电压、电流的变化规律及其相互关系的方程。 D.传输线的等效电路与双线相对应，下线是公共的，没有相位变化。 15、下面关于阻抗（导纳）园图的描述，哪一个是错的？（ ） A. 开路点总是在实轴右端点，短路点总是在实轴左端点。 B. 沿圆图的圆周旋转一周的电长度为1/2波长。 C. 从信号源向负载移动，在圆图上是逆时针旋转。 D. 上半圆的坐标对于阻抗园图和导纳园图都是正的。 三．简答题（20分，每题4分） 16、传输线的特性阻抗（特征阻抗）不是常规意义的电阻或阻抗，是长线传输中的概念阻抗， 为什么？ 17、写出完整的麦克斯韦方程组；写出均匀传输线方程（即电报方程）。 18、波导为什么不能传输T E M波？ 19、等效电路法来分析传输线是一种建模方法吗？为什么？ 射频电路结构和工作原理 一、射频电路组成和特点： 普通手机射频电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调；发射信息调制。早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX —VCO ）也都集成在中频内部。 RXI-P RXI-N 900M RXQ-P RXQ-N 1800M VCC 频率取样 13M CLK 功 DAT 率 RST 样 取 发射频率取样 信 号 TXI-P TXI-N 射频电压 TXQ-P TXQ-N 等级 （射频电路方框图） 1、接收电路的结构和工作原理： 接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波， 天 线 开 关 接收解调 频 率 合 成 R X VCO 鉴相 调制 功 率 放大器 TX VCO 功控 分频 发射互感器 高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P 、RXI-N 、RXQ-P 、RXQ-N ）；送到逻辑音频电路进一步处理。 1、 该电路掌握重点: （1）、接收电路结构。 （2）、各元件的功能与作用。 (3)、接收信号流程。 电路分析: （1）、电路结构。 接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。 900M 1800M SYN-VCC 频率取样 13M SYN-CLK SYN- DAT SYN- RST （接收电路方框图） （2）、各元件的功能与作用。 1)、手机天线： 结构：（如下图） 由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套 天 线 开 关 接收解调 频 率 合 成 R X VCO O CPU （音频） 分频 数字 处理 音频放大 射频电路 课程名称：射频电路 英文名称：Radio Frequency Circuits 学分：3 课程总学时：48 课程性质：?必修□选修 是否独立设课：?是□否 课程类别：□基础课□专业基础课?专业课 面向专业：信息工程、电子科学与技术（物理电子学）、电子科学与技术(微电子技术) 、集成电路设计与系统集成 先修课程：电磁场与电磁波 一、教学信息 课程的性质： 《射频电路》课程是电子与通信工程等专业的一门重要的专业课。其任务是学习射频信号的产生、传输、变换、检测、测量技术及电磁波的辐射与接收。《射频电路》主要讲述射频电路的内容。 课程的目的与教学基本要求： 课程的目的是通过这门课程的学习，学生可以掌握射频电路与天线的基本原理，并具备分析能力与初步的设计能力，为无线通信、光纤通信、移动通信等课程提供技术基础。 通过这门课的学习，要求学生熟练掌握传输线理论，了解波导和谐振腔的基本知识，掌握微波网络理论，了解各种射频电路的工作原理，掌握天线的辐射原理和天线的基本参数，了解各种线天线和面状天线的工作原理。 考核方式： 总分数100分，平时作业考勤占总分数30% ，期末闭卷考试占总分数70%。 二、教学资源 教材 [1]李绪益著，《微波技术与微波电路》，广州：华南理工大学出版社，2007.3。 [2]褚庆昕著，《射频电路与天线》（讲义），2008。 多媒体教学资源（课程网站、课件等资料） 教学课件，教学视频，精品课程网站http://202.38.193.234/rf1/。 三、教学内容、要求与学时分配 按各章节列出主要内容，注明课程教学的难点和重点，对学生掌握知识的要求，以及学时的分配 1 第一部分、传输线理论 （1）传输线的纵向问题-传输线理论（8学时） 主要内容：传输线方程及其解、无耗传输线上的行波与驻波、驻波比、反射系数、不同负载时无耗传输的工作状态、圆图及其应用。 基本要求：理解长线的概念，理解传输线方程及其解的意义，熟练掌握传播常数、特性阻抗、反射系数、驻波比的物理意义，熟练掌握无耗传输线上反射系数、驻波比、输入阻抗的特点与相互关系，掌握不同负载时无耗传输线的工作状态，掌握阻抗圆图和导纳圆图的构成，熟练应用传输线理论解决传输线问题，熟练应用圆图求解传输线问题。 重点：无耗传输线上反射系数、驻波比、输入阻抗的意义、特点和相互关系，无耗传输线问题的求解，圆图计算。 （2）传输线的横向问题（8学时） 主要内容：传输线横向问题与纵向问题的分解，几种常用传输线的横向问题分析方法和特征参数公式，包括矩形波导、圆波导、同轴线、带状线、微带线等。 基本要求：了解等效电压、等效电流的意义，了解横向问题的场方程，了解纵向分量法，掌握导波系统中模式、传播常数、相位常数和传输条件，掌握导波系统截止波长、波导波长、相速度、群速度、波阻抗的概念及其特点，了解矩形 《射频电路基础》期末考试试题 一、填空题（每空2.5分，共25分） 1．通常将携带有信息的电信号称为，未调制的高频振荡信号称为，通过调制后的高频振荡信号称为。 2．丙类谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同，有三种工作状态，分别为状态、状态、状态；欲使功率放大器高效率地输出最大功率，应使放大器工作在状态。 3．放大器的噪声系数N F是指输入与输出端的的比值。 4．解调电路的作用是。 6．中频为f I＝465kHz的超外差接收机，当接收信号频率f c＝1200kHz，则其本振频率f L ＝。 二、单项选择题（每小题2分，共20分） 1．石英晶体谐振于f s时，相当于LC回路的。 A．串联谐振B．并联谐振C．自激D．失谐 2．并联谐振回路外加信号频率等于回路谐振频率时回路呈________。 A．感性B．容性C．阻性D．容性或感性 3．调频波的信息寄载于________。 A．频率变化之中B．幅度变化之中 C．相位变化之中D．上述描述均不对 4．普通调幅波的最大振幅为1V，最小振幅为0.6V，则调幅系数m a为。 A．0.6 B．0.25 C．0.4 D．0.1 5．当收听频率为f s=931kHz的电台播音时，伴有音调约为1 kHz的啸叫声，请问此种干扰属于_______________。 A．干扰哨声B．互调干扰C．副波道干扰D．交调干扰6．改进型电容三点式振荡器的主要优点是。 A．容易起振B．振幅稳定C．频率稳定度较高D．减小谐波分量 7．高频小信号放大器主要工作于。 A．丙类B．乙类C．甲乙类D. 甲类 8．用调谐回路作负载，其作用不包括_______________。 A．选频B．滤波C．阻抗匹配D．产生新的频率成分 9．同步检波器要求接收端插入载波与发端载波。 A．频率相同、幅度相同B．相位相同、幅度相同 C．频率相同、相位相同D．频率相同、相位相同、幅度相同 10．单频调频时，调频波的最大频偏Δf m正比于_______________。 A．UΩB．uΩ(t) C．Ω B．u C(t) 三、多项选择题（每小题2.5分，共15分） 1．普通调幅波的解调方式可选择。 A.包络检波 B.同步检波 C.鉴频 D. 鉴相 2．谐振功放工作在欠压状态，若使其工作在临界状态，可。 A．增加负载B．增加激励信号振幅C．增加E b D．减小E c 3．可实现频谱线性搬移的器件或电路有。 A.二极管 B.三极管 C.场效应管 D. 差分对 4．为改善高频小信号放大器稳定性，可考虑。 A.选择反向传输导纳小的晶体管 B.电路失配法 C.电路中和法 D. 提高放大倍数 射频电路基础 论文 课题：射频放大电路的设计 专业:信息对抗技术 班级:10信息对抗技术 学号: 学生姓名: 指导教师:胡晓阳、刘淑华 完成日期:2013—06—07 摘要 射频功率放大器是各种无线发设计的主要组成部分。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，须经过一系列的放大（如缓冲级、中间放大级、末端功率放大级），在获得足够的射频功率后，才能馈送到天线上辐射出去。为了获取足够大的射频输出功率，必须采取射频功率放大器。现代通讯系统对发射机的要求越来越高,射频功率放大器作为发射机的重要部件,对发射机系统的性能指标起着关键作用,功率放大器在整个无线通信系统中是非常重要的一环,因为它的输出功率决定了通信距离的长短,其效率决定了电池的消耗程度及使用时间,所以设计性能指标良好的射频功率放大器有着非常重要的意义。本文借助Smith圆图进行建模仿真,在这个基础上对晶体管的稳定性进行了分析,对输入输出阻抗匹配电路进行了仿真优化设计。 关键词：射频功率放大器；晶体管；Smith圆图； 1绪论 射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小，以避免对其他频道产生干扰。射频功率放大器是对输出功率、激励电平、功耗、失真、效率、尺寸和重量等问题作综合考虑的电子电路。在发射系统中，射频功率放大器输出功率的范围可以小至mW，大至数kW，但是这是指末级功率放大器的输出功率。为了实现大功率输出，末前级就必须要有足够高的激励功率电平。 1.1射频功率放大器线性化技术国内外研究现状 RF功率放大器的线性化技术研究可以追溯到1920年，1928美国人Harold．S．Black 在贝尔实验室工作的发明了负反馈和前馈技术并应用到放大器设计中，功率放大器的失真得到了明显的改善。当时的线性化技术都是从器件本身来改善功率放大器的线性度，并且工作的频率也比较低。在无线通信技术的兴起和飞速发展的过程中， RF功率放大器的线性化技术得到空前的发展，主要体现在以下三方面： 1.随着功放线性化技术得到广泛研究和发展，大批线性化技术已露端倪，其中具有代表性的技术包括自适应前馈线性化技术、Linear amplification using Nonlinear Components技术、基于查找表的自适应基带预失真技术、Envelope Elimination and Restoration技术、Combined Analogue Locked LOOP Universal Modular(CALLUM)技术，功率回退技术等。 2.研究也从器件的非线性化设计扩展到了整个系统的设计，开始着手从系统的角度改善射频功放的非线性问题。 3.世界各国的学术界和工业界在该技术的研究上投入了大量的人力、物力，对射频功放的线性化技术研究都非常重视。相比之下，我国对该技术投入不够，需要加大研究力度。 某高校 2016—2017学年第一学期期末考试试题（A卷） 传感网原理及应用 题号一二三四五六总分分数 一、选择题（每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的，请将其填写在题后的括号 内，每小题2分，共30分） 1.使用无线网卡上网属于（） A.有基础设施的网 B.无基础设施的网 C.Ad Hoc 网络 D.无线传感网 2.传感器节点消耗能量最大的模块是（） A.传感器模块 B.处理器模块 C.无线通信模块 D.数据存储模块 3.下列不是现场总线通信的特点是（） A.数字 B.模拟 C.双向 D.多站 4.传感器网络关注的中心为（） A.数据 B.地址 C.通信速率 D.消耗能量5.在传感器中，当输入状态为零时的漂移称为（） A.零点漂移 B.时间漂移 C.温度漂移 D.误差漂移 6.下列不是CC2530芯片的特点的是（） A.具有睡眠定时器 B.集成AES安全处理器 C.功耗较大 D.整合了ZigBee射频前端 7.下图所示的无线传感网的网络结构是（） A.平面网络结构 B.分级网络结构 C.混合网路结构 D.Mesh网络结构 8.下列不属于拓扑控制考虑的主要目标的是（） A.覆盖 B.网络生命周期 C.吞吐能力 D.较大储存空间 9.LEACH算法中不涉及的是（） A.网络安全 B.TDMA（时分复用） C.数据融合 D.簇头的选择 10.无线传感器网络采用的主要传输介质不包括（） A.无线电 B.声波 得分评卷人 C.红外线 D.光波 11.在能量路由中，源节点—B—A—汇聚节点，路径上所有节点可用 能量（PA）之和为（） A.1 B.2 C.3 D.4 12.定向扩散路由属于（） A.可靠路由协议 B.能量感知路由 C.基于查询的路由 D.地理位置路由 13.在能量管理中，目前人们主要采用的节能策略，除了休眠机制， 还包括（） A.数据融合 B.节点定位 C.容错技术 D.时间同步 14.下列与容错领域不相关的是（） A.失效 B.故障 C.差错 D.定位 15.下列不属于ZigBee的设备类型是（） A.下载器 B.协调器 C.路由器 D.终端设备 二、判断题（判断下列语句表述是否正确，请在 正确语句后的括号内打“√”，错误语句后的括 号内打“×”，每小题1分，共15分） 1.无线蜂窝网属于无基础设施的网络。（） 2.现场总线不考虑节约能源的问题。（） 3.无线通信网的能量消耗与通信距离无关。（） 4.传感器的重复性是指在同一工作条件下，输入量按同一方向在全测量范围内连续变化多次所得特征曲线的不一致性。（） 5.无线通信模块主要由无线射频电路和天线组成。（） 6.平面网络结构所有节点为对等结构，功能完全一致。（） 7.启发机制的重点在于解决节点在睡眠状态和活动状态之间的切 换问题。（） 8.传感器网络的数据链路层负责路由的发现与维护。（） 9.基于竞争的随机访问MAC协议，采用按需使用信道的方式。（） 10.数据融合不能提高信息的可信度。（） 11.识别率是把正常的部件判断为发生了故障的概率。（） 12.ZigBee的协调器负责启动整个网络。（） 13.蓝牙运行在10GHZ的非授权ISM频段。（） 14.WiFi的通信速率普遍要比ZigBee的慢。（） 15.接入Internet的同构网络，设有特定的网关。（） 三、名词解释（每小题 5 分，共 15 分） 1.传感器 得分评卷人 得分评卷人射频电路与天线(华工)试卷及答案
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