射頻電路理論與設(shè)計(jì)習(xí)題參考標(biāo)準(zhǔn)答案

1、引言0.3解：利用公式Zm = jZ0tanl進(jìn)行計(jì)算(1)ZinjZotan2 二61063(2n 1)2610 m1可見|至少應(yīng)該是1500 Km2nZin 沖0tan7Ti（2）2,兀(2 n +1)7.5 102lX=1.875(2n 1) 10 m22 二l至少是1.875 cm。0.4解：利用公式XL =丄，XC -1進(jìn)行計(jì)算C(1) f =40Hz 所以-2：f =80二XL =80 二 0.999 10 2.51 10XC1才-0.360 101280 二 0.0111 10299g(2) f =4 10 Hz，- =2二 4 108二 10XL =8 二 109 0.999

2、10-25.09XC18 二1090.0111 1042-3.47 103可見在低頻時(shí)分布電感和分布電容可以忽略，但在射頻時(shí)分布電感和分布電容卻不能忽略。0.5解：集膚效應(yīng)是指當(dāng)頻率升高時(shí)，電流只集中在導(dǎo)體的表面，導(dǎo)體內(nèi)部的電流密度非常小。 而趨膚深度是用來描述集膚效應(yīng)的程度的。利用公式6 = J7：f 'c來計(jì)算。已知銅的磁導(dǎo)率 J =4-10H /m，電導(dǎo)率二=5.8 107S/m(1)1：沁泊 60 4二 105.8 107=0.00854m(2)= 0.121 103m =l.21'm1掃.；3 109 4二 10J 5.8 107由計(jì)算數(shù)據(jù)可得，用銅線傳輸電能時(shí)，60

3、 Hz時(shí)是不需要考慮集膚效應(yīng)的，但是當(dāng)傳輸射頻信號(hào)時(shí)，3GHz時(shí)需要考慮集膚效應(yīng)。0.6a1解：利用公式Rrf ”RDC ,*計(jì)算2Jjifg已知銅的磁導(dǎo)率卩=4 dOH /m，電導(dǎo)率b =5.8<107S/m(1)Rrf(2)Rrf.二 500 106 4二 105.8 107竺 5Rdc2 3.00 10= 16.71> 4 109 4二 10" 5.8 1071 102 3.31 10“Rdc=151.1= 3.00 10，m= 3.31 10m通過計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果說明在射頻狀況下，電阻損耗很大。第一章傳輸線理論1.4 解:特性阻抗計(jì)算公式Z0R j L ,G j C平

4、行雙導(dǎo)線L In兀D D2 _d2 c二；,C =dI D D2 -d2Ind其中 d =2.1 10*m,D=10.5 10°m,10因?yàn)榻橘|(zhì)為空氣，有二 =4二10H /m,；二；0F /m36 :故而該平行雙導(dǎo)線的特性阻抗為:Z0 =120lnD D = d2= 552 6L In-,C同軸線2二ai bIn a其中 a =10.5 10”m,b=22 10m10因?yàn)榻橘|(zhì)為空氣，有% =4二10”H /m, ； - ；0F /m36兀故而該同軸線的特性阻抗為：bZ0 =601 n =444 a1.5傳輸線終端短路，輸入阻抗不為0;傳輸線終端開路，輸入阻抗不是：；輸入阻抗并不等于

5、負(fù)載阻抗。傳輸線的特性阻抗Z。是傳輸線上任一點(diǎn)的入射電壓和入射電流之比；傳輸線的輸入阻抗Zn是傳輸線上任一點(diǎn)的電壓和電流之比;負(fù)載阻抗Zl是傳輸線終端連接的負(fù)載的狀況。它們之間的關(guān)系如下:Zin(Z)二 Z。ZLjZ0 tan ：zZ0 jZL tan z1.8 解:終端短路的傳輸線輸入阻抗計(jì)算公式:Zin(z')二 jZ°tan : z已知Z0 =85門,，&九2兀h當(dāng) z 時(shí)，Zin() = j85tan( ) = j85門8 8 82二獲 一當(dāng) z ，Zin(；) = j85tan()八444“ '3幾3、2兀3扎小當(dāng) z，Zin( ) = j85tan

6、() = -j85門888'丸九2江丸當(dāng) z 時(shí)，Zin(：)"85tan()八2221.9 解:已知 ZL =75 - j50JZ0 =100"(1)Zin(z)二 Z。ZL jZ0tan：z =10。75十° jtaz =10075 j(tanG-50)；Z。jZL tan -z 100 (j75 50)tan ：z (100 50tan z ) j75tan ：zZ(0& ) =100j 30.82= 93.1e75 - j50.065996.705 - j 4.9425(3) :l=0.307e32.5Zl +Z。7 + j2:(_) iL

7、e£ = 0.307e72.5361.10 解：已知 ZL =(25j25) JZ0 =50門Zl -Z。ZlZ02525-5025+j25+50= 0.4471.12證明:2応段長(zhǎng)度為le：的終端開路傳輸線的輸入阻抗為乙n(le：J 一 - jZ°COt I*A和一個(gè)容抗為jX L的電容等效，所以有2兀-jX L 二-jZ 0 cotle:：扎因此有l(wèi)e：- 1.13 解: 已知 Z0 =50JRl =100f =1 109Hz, ；r =2.3-阻抗變換器的長(zhǎng)度為44Vp4fc4783 104 109. 2.3二 0.0493m 二 49.3mm-阻抗變換器的特性阻抗為

8、4Z01 = £Z0 R 50 100= 70.7111.16 解：從圖中可得 Vs =10V,Zs =50", ZL =40",Z0 =Z01 Z02 =125"17Zs 'Z0ZsZ0Zl-Z。33Le21733輸入功率為瓦|1一心幾|2(1一八 H33.09W 因?yàn)閭鬏斁€是無(wú)耗的，所以傳輸線的輸入功率就是傳送到負(fù)載的功率，即為33.09W。2插入損耗為 IL = 10lg(1 rin ) =1.34dB1.17 解: 已知 Z0 =50，ZL =75Zs =45門，| =11'Zs £s Zs Z019乙-Z。L Zl Z0= 0.25 二古2-0