高频电子线路杨霓清答案-噪声与干扰

1、普通高等教育“十一五”国家级规划教材配套教材 普通高等教育”十一五”电子信息类规划教材杨霓清主编思考题与习题8.1 电阻热噪声有何特性？如何描述？R = 10kJ ,8.2 求题8.2图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。设电阻C =200pF, T =290K。题8.2图8.3 求题8.3图所示并联谐振回路的等效噪声带宽bl和输出均方噪声电压值。（提示：可把它看作噪声通过线性系统，噪声源为r上的热噪声；也可把 r等效成并联电阻R0,求在并联回路两端表现的电阻部分产生的热噪声。8.4 求题8.4图所示的T型和n型电阻网络的噪声系数。)题8.4图公加我。I 6MQ -4- -12R各

2、级参数如图中所示。 试求接收机8.5 题8.5图所示是一个有高频放大器的接收机方框图。的总噪声系数，并比较有高放和无高放的接收机对变频噪声系数的要求有什么不同?玛丽07Awi =。. 8*3i 0Mrj = 2-10题8.5图答：根据多级电路总噪声系数为NF = NF1N F3-1Nf4 -1, Nf4-1APH 1 -APH 3APH 1 -APH 2 JAPH 3传输线的噪声系数是NF11=1.250.8接收机总噪声系数为NF = NF1N F3 -1 , Nf4 7Nf 4 - 1APH 1APH 1 -APH 3APH 1 -APH 2 "APH 32-11.25+0.83.

3、617 -1 .3-10.8 10 0.8 10 0.7若无高放，则总噪声系数为N F 3 -1N F = NF 1 + APH 1N F4 - 1APH1 -APH37 -11.25 - 0.812.323 -10.8 0.7可见无高放后，接收机噪声系数比有高放要大很多。若要降低接收民噪声系数只有降低变频器的噪声 系数提高功率增益，这样对变频器的要求就很高。因而最好是在变频器前啬高放级。若还要进一步降低总噪声系数还可以将高放和变频和在一个制冷系统中，使其处于零下 大下降。100摄氏度，这样总噪声系数又会有较8.6某接收机的前端电路由高频放大器、晶体管混频器和中频放大器组成。已知晶体管混频器的

4、功率传输系数 APH =0.2,噪声温度T1 =60K,中频放大器的噪声系数NFI =6dB。现有噪声系数为3 dB的高频放大器来降低接收机的总噪声系数。若要求总噪声系数为10 dB,则高频放大器的功率增益至少要多少分贝？解：由题意知1高频放大器的噪声系数NF =3dBNF =22晶体管混频器的噪声温度Ti =60K ,对应的噪声系数为Ti60NF = 1- = 1=1.21F T 2903中频放大器的噪声系数NFI =6dBNFI = 3.984接收机总噪声系数 NF = 10dB设高频放大器的噪声系数为NF1,功率增益为aphi,由题意知NF1=2晶体管混频器的噪声系数NF2,为功率传输系

5、数为 NF2,由题意知NF2=1.21, Aph2=0.2 ;频放大器的噪声系数为NF3,由题意知NF3= NF1=3.98若接收机不考虑天线和传输线的噪声系数，只考虑高频放大、混频器和中频放大器的噪声系数，则接收机的总噪声系数NF的表示式为NF = NF1 +N+ NF：1APH 1APH 1 -APH 2可得10=2+ +1.21 -1APH 13.98-1aphi 0.2APH1 =1.89APH1 (dB) =10lg1.89 = 2.76dB8.7 有一放大器功率增益为60 dB,带宽为1MHz,噪声系数Nf=1,问在室温290K时，它的本身输出额定噪声功率为多少？若Nf =2,其值

6、为多少？解：因为放大器本身输出额定噪声功率为Pn = (NF -1 jkTAfnAPH1 当Nf=1时E=0表示放大器本身不产生噪声输出。2当Nf = 2时Pn= (Nf -1)kTAfnApH= 1.38 10-23 290 1 106 106=4 10-9V-28.8 RC并联网络中，设C是无损耗电容。试求该网络两端的均方值噪声电压，并求该网络的等效噪声通频带。若 R增大或减小，该网络两端的均方值噪声将如何变化？8.9 接收机带宽为3kHz,输入阻抗为50C ,噪声系数为6dB,用一总衰减为4 dB的电缆连 接到天线。假设各接口均匹配，为了使接收机输出信号噪声比为10 dB,则最小输入信号

7、应为多少？8.10 有一放大器的功率增益为15dB,带宽为100MHz,噪声系数为3dBo若将其连接到等效噪声温度为800K的解调器前端，则整个系统的噪声系数和等效噪声温度为多少？8.11 某卫星通信接收机的线性部分如题8.16图所示，为满足输出端信噪比为20dB的要求，计算天线所需获得的信号功率。4fl 产 25dE/尸 20dB以即3=40dRE制E题8.11图8.12 某接收机线性部分如图8.12题所示，接收信号经传输送至变频器，再由中频放大器放大。他们的额定功率增益和噪声系数如图所示，求其总噪声系数。on一一变频一一中放 一一824? R. 2图8.12题8.13 晶体管和场效应管噪声

8、的主要来源是哪些？为什么场效应管内部噪声较小？答：二者都有热噪声、散粒噪声、1/ f噪声等，但晶体管还有因多数与少数载流子由于在基区产生的复合作用而引起的分配噪声。场效应管内只有一种载流子无能无力因而不会产生分配噪声。所以场效应管的内部噪声较小。8.14 一个1000c电阻在温度290K和10MHz频带内工作，试计算该元件两端产生的噪声电 流的均方根值。解：竟=4kTAfnR =4M1.38M 10工 M290M10M 106 M 1000 V2= 160.08 10 2 V2因此，噪声电压和噪声电流的远方根值为、2 = 12.65 10 6 12.65V噪声电流的均方根值为6* i"9 A8.15如题8.15图所示，不考虑Rl的噪声，求虚线框内线性网络的噪声系数NF o题8.15图解：首选将电压源化为电流原，即is= s = sGsRs噪声电流的均方值为备 4kT . fnGs内的噪声电流均方值为-21 一一inR = 4kT fn-=4kT fnG信号功率为Psi =- 2 isGs GGl输入噪声功率为Pni =i2i nsGsG Gl输出信号功率为PSo =：2isGs