《通信电子线路》部分习题答案.pdf 14页

'第1章部分习题参考答案1.3解：参考P13的例1.6.1（1）热噪声功率由式（1.6.3）得Nk=TB−233=(1.3810×)(17273)310×+××−17=1.210×()W由式（1.6.6）得NB=−17410lg+=−17410lg3000+()dBm=−17434.8+dB=−139.2dBm（2）有效噪声电压可参考（1.6.7）−233uk==4TBR41.3810×××(27317)310+×××20N−8≈×3.110()VR103L−8uu=×=××3.110LN3RR++2010NL−8=×3.0410()Vu=0.03(V)1.4解：噪声等效电路为：R=RR+122C2uuNiN2122jCω11功率传输函数为：Hf()===111222++jωωRCRCR+jCω22当ω==ω0时，HfH()==(0)100214kTR(12+R)SfHfSf()=⋅=⋅()()4kTR=oi2222221+ωRC1++ω()RRC12 ∞2∫Hfd()f∞10B==dfNHR22(0)∫01+ω2C2∞1=df∫014+π2222fRC∞1=arctan2()πRCf2πRC0111π=⋅==22πRCR44CR()12+RC22kTuk==4(TRHf)BNN0C当R==Ω=Rk40,Cp2000F,TK=290时，有：121B=N31−24×+×××()4040102000101==1562.5(Hz)−46.410×−23kT1.3810××290u==N−12C200010×−6=×1.410()1.4(Vu=V)1.9解：增益和噪声系数的单位应该是dB(1)SNdBii/()()=SdBmi−NdBmi()=−100(115)−−=15dB(2)SdBmGdBSdBmoi()()=+()=20(100)+−=−80dBm(3)NoF()()dBm=GdB+N(dB)+NdBmi()=203(115)++−=−92dBm(4)Soo/N()()dB=SdBmo−No(dBm)=−80(92)−−=12dB1.10解：（1）首先把噪声系数转换为噪声因素F：F=1.59F=2.5112功率增益值为：G=101总的噪声因素为：F−12.511−2FF=+=+1.59=1.7411G101 因此总的噪声系数为：NF=10lg==10lg1.7412.4dBF所以：NdBm()=−17410lg+B=−17410lg20000+i=−17443+dB=−131dBm(Pdii)min()()()/BmN=++dBmNFdBSNd(oo)min()B=−1312.420++=−108.6−11(Pmi)=×1.3810(W)min22()10−3Uo−5（2）Pm===210×WoR50o∴PdBm()4=−7dBmo∴GdB()()()()=−−PdBmPdBmGdB21oi=−47(108.6)10−−−=51.61.14解：（1）首先把噪声系数转换为噪声因素F：F=1.591TFT=−=−×+=(1)(1.591)(17273)171.1KNT1000N（2）F=+=+11=4.41T20273+噪声系数为：NF===10lg10lg4.416.4F 第2章部分习题参考答案2.3解：参考P47的例2.3.2Nd=−174Bm/Hz+N(dBB)10lg+FtF6=−174310lg1010++()×基底噪声=−101dBmS(dBm)=−+174dBmHz/N(dB)10lg+B+DdB()minF6=−174310lg1010++()×+12=−89dBm=+ND()dBFt2IIP+N3FtSdmax(Bm)==⎡⎤⎣⎦2×()()−10+−101/3=−40.3dBm3SFDRdB()=S(dBm)−=S(dBm)−40.3(89)−−=48.7dBmaxmin2.6解：⎛⎞kTNd(Bm)10lg=+⎜⎟10lgBNd+(B)FtF⎝⎠0.001−23⎛⎞1.3810××1508=10lg⎜⎟+10lg10+7⎝⎠0.001=−89.8dBm1dB压缩点对应的输入功率为：Sd(BmSG)=−=2540−=−15dBm1()dBin1()dBout三阶交调阻断点的输入功率为：IIP(dBm)=−IIPG=3540−=−5dBm3()in3(out)S(dBm)=N(dBm)+=DdB()−89.810+=−79.8dBmminFt2IIP+N3()inFtSdmax(Bm)==⎡⎤⎣⎦2×()(−5+−89.8)/3=−33.3dBm3IEDRdB()=S(dBm)−=S(dBm)−15(89.8)−−=74.8dB1()dBinminSFDRdB()=S(dBm)−=S(dBm)−33.3(79.8)−−=46.5dBmaxmin2.7解： (1)SNdBii/()()=SdBmi−NdBmi()=−100(115)−−或者31.6=15dB(2)SdBmGdBSdBmoi()()=+()−11=20(100)+−或者10W=−80dBm(3)NoF()()dBm=GdB+N(dB)+NdBmi()−13=203(115)++−或者6.310×W=−92dBm(4)Soo/N()()dB=SdBmo−No(dBm)=−80(92)−−或者15.8=12dB2.10解：Nd=−174Bm/Hz+N(dBB)10lg+FtF6=−174310lg1.510++()×=−109dBm2IIP+N3()inFtSdmax(Bm)==⎡⎤⎣⎦2×()()−15+−109/3=−46.3dBm3−8或者2.310×W 第3章部分习题参考答案3.4解：uU=+cosωtUcosωtRmRLmL23iaauau=++02323=aaU02+()RmRLcoscωωtU+mLostaU+3()RmRLcoscωωtU+mLost2222=aaU02+()RmcosωωRtU+LmcosLtUU+2RmLmcosωRtcosωLt3322+aU(cosωωtUU+3costcosωt3RmRRmLmRL2233+3cUUosωωtcostU+cosωt)RmLmRLLmL其中()ω−ω对应的项为：LR2aUU22RmLmcosωωRtcosLtaUU=+RmLm⎡⎣cos(ωωLR)t+cos(ωωL−R)t⎤⎦所以，混频跨导为：ga=UmL()2ωωLR−m()2ωLR−ω对应的项为：+223caUUosωωtcost3RmLmRL21cos2+ωLt=3caUUosωt3RmLmR232=+aUU3RmLm()cosωωωRtcosRtcos2Lt232⎡⎤cos2()ωωLR++ttcos2()ωωLR−=+aUU⎢⎥cosωt3RmLmR22⎣⎦32=−aUU3RmLmcos2()ωωLRt+""432所以，混频跨导为：ga=UmL(2ωωLR−)3m43.6解：干扰信号的二次谐波分量和本振信号的组合频率为：22f−fk=00Hz，等于中频频ML率，落在中频滤波器的带通范围内，因此能通过混变频器进入接收通道。信号中频由二次项产生，即：2bUURmLmcosωωRtcosLt=+bUURmLm⎡⎣cos(ωωLR)t+cos(ωωL−R)t⎤⎦因此信号中频的幅度为：bUURmLm干扰中频由三次项产生，即： 223ccUUosωωtcostLmMmLM21cos2+ωMt=3ccUUosωtLmMmL232=+cUULmMm()cosωωωLtcosLtcos2Mt232⎡⎤cos2()ωωML++ttcos2()ωωML−=+cUU⎢⎥cosωtLmMmL22⎣⎦32=−cUULmMmcos2()ωωMLt+""432因此干扰中频的幅度为：cUULmMm4所以信号中频和干扰中频比值为：bUU4bURmLmRm=⋅⋅3322cUcUUMmLmMm43.8解：由于UU，所以二极管的导通主要由本征电压的相位与幅度决定，二极管D～LmRm1D处于开关工作状态，射频信号是小信号。4当本振信号正半周时，经变压器耦合使得二极管D和D导通，等效电路如图（a）所24示；当本振信号负半周时，D和D导通，等效电路如图（b）所示，图中电流方向为参考13方向，即为两个单平衡混频电路。ii12D1D2-+uRRLuRRLuLuLD3D4i3i4Kt1(ωL−π)RDi1-RDi2K1()ωLtuRuR+R-+LRuLL-uLuRuRRi+D3RDiK1()ωLt4Kt(ω−π).1L（a）本振信号正半周（b）本振信号负半周（a）表示本振为正半周的工作情况，若开关等效电路图中的开关闭合，则可列出上、下回路方程为：⎧⎪uiRRuLD=2(+−L)R⎨⎪⎩uiRRuLD=4()++LR消去u并考虑开关函数Kt()ω，则可以得到：L1L 2uRiiiLL142=−=−Kt1()ωRR+DL同理，（b）所示的二极管开关等效电路图，可以求得本振为负半周流过负载R的电流iLL2为：⎧⎪uiRRuLD=1(+−L)R⎨⎪⎩uiRRuLD=3()++LR2uRiiiLL223=−=Kt1()ω−πRR+DL流过R的总电流i为：LL2uRiiiLLL=−=21⎡⎤⎣⎦Kt1()(ωπL−−Kt1ωL)RR+DL24uR2cUtRmosωR⎡1⎤=−Kt2()ωωLL=−⋅⎢cost−cos3ωLt+"⎥RR++RRπ⎣3⎦DLDL2cURRmLosωRt41⎡⎤uiR==−⋅cosωωt−cos3t+"oLLRR+π⎢⎣L3L⎥⎦DL3.11解：UuuVU=+−=cosωωt+UcostU−GSRLGGRmRLmLGSoff()2⎛⎞UIGSDSSiID=−DSS⎜⎟⎜⎟1=2()UGSoff()−UGSUU⎝⎠GSoff()GSoff()I2=DSS⎡⎤UUt−()cosωω+Utcos−U2⎣⎦GSoff()RmRLmLGSoff()UGSoff()I2DSS=2()UtRmcosωωR+UtLmcosLUGSoff()IDSS2222=()Utcosωω+Utcos+2UUcosωttcosω2RmRLmLRmLmRLUGSoff()2IDSS∴gt()=UcosωtmL2mLUGSoff()波形为：混频项为：2IIDSSDSS22UURmLmcosωωRtcosLt=±UURmLmcos()ωωRLtUUGSoff()GSoff()IDSS∴gU=mc2LmUGSoff() 第4章部分习题参考答案4.1解：（1）VCCC4LRCCB1CCB+RuRLoS-+RB2RECuES-12（2）PI=⇒RI=1.58AoLLL2当iI==1.58A时，UVi=−RCLDSDDCL在理想状态下，有：U=0DSmin∴VI==R12.64VDDLL2静态时，有：IU=+16(10.2)DQDSQ∴UV=−3.43DSQRB2即：VIRU−=CCDQEDSQRR+BB12⎧RM=Ω1B1⎪取：⎨R=Ω95.7kB2⎪⎩R=Ω3E4.5解：查表求θ时误差可能较大211VCCPUI=≈⇒V==2PR44.72VoCmCmCCoL22RLPToPW==20,PW1⇒=0.05⇒θ≈38oTPoUcmiI==22ππIIcm1mMMRLVCC≈23πI=.37AMRL 4.6解：查表求θ时误差可能较大VI2412×CCCMPW===22.9TM44ππ"PTPCM10oP====⇒0.436θ=67TPP22.9TMTMPPPTTCM=⇒===0.15PW66.7omaxP0.150.15o21VCCR==4.32ΩL2Pomax 第5章部分习题参考答案5.26解：CLjCC231f=osc2πLCj11−7（1）LF===2.610×2224πfC43.14278101510−12oscj××()×××（2）当uV=3时，Cp=25Fcj11f===62.5MHzosc2πLC23.142.610−−7125102j×××××当uV=18时，Cp=5Fcj11f===139.8MHzosc2πLC23.142.610−−715102j×××××Δ−f139.862.5（3）KM===5.15Hz/VoΔ−u183c 第6章部分习题参考答案6.2解：ffk=Δ=1HzrofoN==25000~29999fr6.7解：ffor=⇒==fNf760f~860forrr10N10Δ=ffor6.17解：NP=+⇒=+MA132832MA⎡⎤1328∴M==41,⎢⎥⎣⎦32A=−1328324116×=6.18解：（1）图见P213的图6.4.11（2）mA=⇒22.25==22,F0.25∴QP=⇒0.25Q=1,P=4即：一次循环周期长度为4，删除脉冲的个数为1（3）NFA==22,0.25,CCU=16.22解：fofM==1~1.000999HzrM∵fM=1.000999Hzrmaxff==(3∼∼4)3.0029974.003996crmax如取fM=5Hzc6f510×cΔ==fH=0.00116zrN32226.26解：frf==1kHzi1100fN==f(1000011000)1∼×oi111=(1000011000)∼kHz=(10~11)MHzfo1f==(11.1)∼MHzN10 Δf1000o1Δ=f==100HzN1010fN∵ff=+ri2N2⎛⎞fNfNfNf==+⎜⎟oi222rN⎝⎠2=+Nff2rN=×(7201000)0.1(11.1)∼∼+=(73101.1)∼MHzΔ=Δ=ffH100zoN 第7章部分习题参考答案7.6解：7.16解：在接收波段低端频率f=525kHz时，带宽为：R1f525R1B===5.25kHz1Q100在接收波段高端频率f=1600kHz时，带宽为：R2f1600R2B===16kHz2Q100带宽B=10kHz时，接收频率为：f=×=×=BQ101001000kHz7.18解：当接收频段为2～30MHz，镜像频率为：f=+=ff223.4~51.4MHzIMRIF即23.4～30MHz的镜像频率落在预选滤波器频带内，此时的接收频率为2～8.6MHz为有效的排除镜像干扰，中频频率应该选为：f=41MHzIF'