西电微波电子线路课后习题答案

微波电子线路习题(3-2)⑴分析：电路a、b线路相同，信号、本振等分加于二管，混频电流叠加输出， D,、D2两路长度差人，是典型的双管平衡混频器电路。但a、b两路本振、信号a电路中，本振反相加于两管，信号冋相加于两管，为本振反相型平衡混频器。'输入位置互换。在B电路则为信号反相型平衡混频器。(2)电流成分①a电路输出电流成分：*中频分量 0s t,n1*和频分量s t,n 1*本振噪声un1VniCOSn|t,Un2 V”COSnlt*外来镜频干扰/2s l s・//iii giVscos/ 4 / 4s it gwcosiot■/ ・/ ・/ii ii1 ii22g1Vs/cos溢不能抵消，二倍输出。*镜频分量 i2l s,n 2iio0 镜频输出抵消，但流过输入回路，在源电阻上损耗能量。*高次分量n奇数两路相差n反相输出叠加n偶数两路相差2n同相输出抵消②b电路输出电流成分：ilgltUsi，i2g2tUs2n1*和频分量st,n*本振噪声un1vnlcosnltun2 n1*和频分量st,n*本振噪声un1vnlcosnltun2 vnlcosnlt*外来镜频干扰s/2ls/ii1/g1vscos/s/ lt/g1vscosiot///ii ii1 ii22g1vs/cosi0t*中频分量不能抵消，二倍输出。*镜频分量i*镜频分量i2ls,n2iio2ii1 镜频输出不能抵消，也会流过输入回路，在源电阻上损耗能量。*高次分量n奇数偶数两路都不能抵消。注意：均为镜像匹配混频器，无法抑制外来镜频干扰，变频损耗中含有镜频在源电阻上的损耗。（3-3）电路只能作混频器，不能作上变频器，因为和频信号在抵消且滤除。若要实现上变频，应把信号与中频口交换或给一管子后加四分之一波长段且把电容换成电感。（3-4）（1） 本振反相型微带平衡混频器（2） 信号与本振通过环行桥等分且以下列关系加于二管，中频叠加经滤波输出。（3）信号经环行桥在管子处反相，但管子反接，故信号同相，本振经环行桥在管子处同相，但管子反接，故本振反相。输入电路，两管子旁接地线为四分之一高阻终端短路线，为直流通路。环行桥与管子之间为阻抗变换器和相移段。输出电路，\ 14 4开路线分别对sn|n|s，中频口1为2|的段。4（3-6）（1） 本振噪声无法抵消，输出噪声增加，茅草幅度增大，电流减小一半，信号幅度减小。（2） 管子接反或管子不配对引起，仔细挑选配对管子，且正确安装。（3-8）（雷达信号为单通道）（4-2）解：三个频率门-罗关系为（1）不能构成对fs的反射型参放。（2）因为Pp0，泵浦端是负阻，系统不是绝对稳定。（3） 功率增益没有增益。（4-3）解：频率成分门-罗关系为因此（4-4）（1）由f。2GHz和124知fi1GHz,fin0.5GHz一1线性缓变结n-，查表4-3，1-2-4倍频器3

计算⑵SUY7St计算⑵SUY7St帶型四常预器哼路国1—薪九跖、2一俑逛龙泼器」？一空闽回路I4一尖务营S召——肅出帯通涯浹務！G——输出谕■7临逬电琏.⑶(4-5)自左到右，自上到下」短路，交流接地电容，输入同轴线，偏压通路，激励电感，阶跃管，谐振线,4耦合电容，到输出滤波器。Ltp T, 1lCC 12Co42Co，C4 1,5 3 nJ2NR.Z。C4和激励电感对C4和激励电感对1呈现阻抗为零。C2L112对f1谐振tpgtn，谐振线Rl带通滤波器的输入阻抗， Co阶跃管的最小电容。第五章心，其中心，其中in S11(2) 1S11S22(2) 1S11S2222 4.554.6°S11解（1）:由bS11a1S]2a2 S11sD ^12a2并由outRS22S21s1 ,得到a2a2outS22rtr:(as短路)（2）a。为负载断开条件下，端口2呈现的输出波。(5—1)解（1）：K1 1S1J |S22|20.31 1.033 12|S12S21|0.3该管子满足绝对稳定条件，可以进行双共轭匹配设计，满足最大增益或最小噪声设计。该管子不满足绝对稳定条件。可以画出稳定性圆，在稳定区进行等增益或低噪声设计。S-j2ab2S22a?及a*iinb1，得到:aS-j2ab2S22a?及a*iinb1，得到:aia。 b2S12S21 £2(inS12(1ins)S12S211 S11uxux（3）G（3）Ga为ins，Lout时的增益，Pa2

as-1(5—4)解（1）:原点位于稳定圆外，所以稳定圆内不稳定,圆外稳定。但L解（1）:原点位于稳定圆外，所以稳定圆内不稳定,圆外稳定。但L只能在单位圆内取值,所以AB是稳定点，C点不稳定；DE点由于1，不可能。（2）:该管子不是绝对稳定的， 因为C点所在的两圆相交区为不稳定区， 故该管子为潜在不稳定。（5—6）解（1）:双向器件设计时：所以s2S11（或sm）,因为S120,所以L2 S22（或Lm）,故囱与sm、S22与Lm接近。输入匹配网络把50变换成s1，级间匹配网络把out变成S*1，输出匹配网络把50变换成S；2。***单向设计时： s1op0.51 154,L1 S22, s2 SI1,L2S22，输入匹配网络把50变换成s1，级间匹配网络把S；2变换成久，输出匹配网络把S；2变换成50。（2）按单向化设计， 氐0，取s1op0.51 154°,L1 §2,s2S*1,* 0L2S22 0.7210，输入网络把50变成s1，选并联支节：输出匹配网络把 S输出匹配网络把 S22变换成50，选用串联匹配:(5—7)S12S21sL(1S11s)(1S22L)S* S* 0.0782,S1(1u)2 0.86,(1u)2 1.18((2)GGt0.861.18,1db误差范围为0.8〜1.25,0.86Gtu所以该管子可作为单向器件处理， Gt1dB。第六章(6—2)解(1)雪崩二极管在负偏压下，管内P-N界面接近击穿，和外电路连接后， 产生微波噪声叠加。当微波电压与偏压一致时，界面击穿，载流子雪崩倍增，同时在偏压内建电场作用下漂移产生注入电流。微波电压变换时，雪崩停止，产生的载流子数达到最大，注入脉冲最大值，以后逐渐停止。在交流负半周，注入电流脉冲继续渡越在外电路产生相应感应电流，调整长度，使注入电流脉冲滞后与感应电流滞后总和为 180°左右，则管子上电压和电流反相，相当于一负电阻，可向外界提供微波功率。(2)体效应管由于载流子在一定能量由主谷向子谷迁移， 迁移率随电压增加而下降，产生负微分迁移率，导致电荷积累，产生偶极畴，并在渡越中长大。根据一定条件，偶极畴可形成渡越模，延迟模，猝灭模。畴产生时电流突降，消失时电流突增，这样形成一电流尖脉冲，总发生在交流电压负最大值附近，电流基波与电压总是反相，呈负阻，可向外界提供功率。(6—4)kLT©Zc111解(1)谐振条件:jBdLs谐振条件:jBdLsjCpjy£g—ig(4)(6—5)解：见书上131页图6—31所示:(1)管子阻抗：r1Zd 3(0.7 j10.8)103ZdD11.3 j20,—1000，所以L1000,Zo1,5065 56.9Zoc(6—6)解：见书上131页图6—32所示由图Yl -1.1jtglz,Zl150 ZoYLYD GDjBd,Zd RdjBd+YD则谐振条件：ZDZ'lZ0ZljZotg11ZojZLtgI1(6—9)体效应管雪崩管PIN二极管肖特基管变容管构造本征PIN金属-半导体结PN管载流子电子形成偶极子电子、空穴电子电子不导电偏置正偏反偏正偏、反偏、零偏正偏反偏夕卜电路有有微微微特性负阻负阻变阻非线性正阻非线性电容应用振荡振荡控制混频检波倍变频第七章(7-2)解：见书上151页图7-34所示：L豆p2pLR，PL Pa当管子导通时，经负载接地P 1开关隔离度L10lg胃10lg240db1反偏时，负载ZLZ0RrjCj011其中Cj0 - -P2Rsfc2所以Zl51j51051，L10lgpL10lgA0ZlZ。 Pl I2所以插入衰减几乎为零。(7—3)解：见书上152页图7—35所示：(7—4)44解：见书上152页图7-36所示:(1)Zl(1)Zl Z Z。Rf Z。ZL Z0 Z0 Rf Z0rfFT；:Vc、Vf、L:a、电桥部分衰减器与相移器相同，管子方向也相同；b、 衰减器接50负载，而相移器直接接偏置接地；c、 电调衰减器偏置正向可调，移相器正—反突变；d、 原理：相移器一每只管子有两个相位改变，只要两只管子同时正偏和反偏，输出相位就变化。衰减器—正偏