習題解答高頻

1、第7章習題參考解答7-1 題圖7-1是用頻率為1000kHz的載波信號同時傳送兩路信號的頻譜圖。試寫出它的電壓表示式，并畫出相應的實現(xiàn)方框圖。計算在單位負載上的平均功率PaV和頻譜寬度。解：（1）題圖7-1為二次調制的普通調幅波。第一次調制：兩路頻率均為F3 kHz的音頻信號分別調制到f110 kHz、f230 kHz的載波（稱為副載頻）上。第二次調制：由兩路已調信號疊加調制到主載波fc100 kHz上。令 2×3×103 ，2×104 ，2×3×104 ，2×106 。第一次調制： 第二次調制： （2）實現(xiàn)方框圖如題圖7-1（b）所

2、示根據(jù)題圖7-1所示頻譜圖，分別求出各頻譜部分的平均功率。載頻為10 kHz的振幅調制波平均功率：已知Vm012 V，0.5，求得P012 W； 4.5 W載頻為30 kHz的振幅調制平均功率：已知 Vm021 V，0.4，求得P020.5 W；，主載波功率：已知Vm05 V，求得P012.5W總平均功率PavP0Pav1Pav218.08 W由頻譜圖可知Fmax33 kHz BWAM2F2（10331000）66 kHz7.2 試指出下列電壓是什么已調信號？寫出已調信號的電壓表示式，并指出它們在單位電阻上消耗的平均功率PaV及相應頻譜寬度。（1） （2） （3）（V）式中：，1。解： （1）

3、為單音調制的普通調幅信號。 （2）為雙音調制的普通調幅信號。，（3）為二次調制的雙邊帶調制信號。 。頻譜分別如題圖7-2（a）、（b）、（c）所示。7-3 試畫出下列三種已調信號的波形和頻譜圖。已知（1）（2） 解： （1）雙邊帶調制信號；（2）單邊帶調制信號；（3）普通調幅信號。波形和頻譜如題圖7-3（a）、（b）、（c）所示。7-4 當采用相移法實現(xiàn)單邊帶調制時，若要求上邊帶傳輸?shù)恼{制信號為下邊帶傳輸?shù)恼{制信號為試畫出其實現(xiàn)方框圖。解： 方框圖如題圖7-4所示 7-15 在題圖7-15所示的各電路中，調制信號；載波電壓，且；二極管D1、D2的伏安特性相同，均為從原點出發(fā)，斜率為gD的直線。

4、（1）試問哪些電路能實現(xiàn)雙邊帶調制？（2）在能夠實現(xiàn)雙邊帶調制的電路中，分析其輸出電流的頻率分量。 題意分析：從圖中可以看出，這4個電路為二極管電路的交流等效電路，和二極管平衡調制器的結構相似，與之不同的是信號的輸入位置和二極管的連接方式，可以按照二極管平衡調制器的分析方法進行分析。分析思路如下：（1）標定二極管兩端的電壓和流過它的電流的正方向，一般可按實際方向標定（當然也可不按實際方向標定，但分析時難度較前者大，易出錯）；（2）求出加在二極管兩端的電壓D；（3）求出流過二極管的電流，此時時變電導有兩種情況：若c正向地加到二極管兩端，則二極管在c的正半周導通，；若c反方向地加到二極管兩端，則；

5、（4）根據(jù)同名端判斷各二極管電流對總的輸出電流i的貢獻：流入同名端為正，流出同名端位負；（5）分析i中的頻率分量，若有fc±F分量，且無fc分量，則可產(chǎn)生DSB信號（濾波后）；若有fc±F和fc分量，則不能產(chǎn)生DSB信號，只能產(chǎn)生AM信號。解： （1）D1D2c，c正向地加到兩個二極管兩端，故，。因此，題圖（a）所示電路沒有輸出，不能完成雙邊帶調制功能。（2）D1c，D2cD1，c正向地加到D1兩端，反向地加到D2兩端，故，i1與i2流向一致，在輸出變壓器中產(chǎn)生的磁通相加，則輸出電流i為 將上式展開可見，i中的頻率分量包括直流、2nfc、（2n1）fc±F（n1，

6、2，3，），其頻譜如題解7-15（b）所示。由此可見，題圖7-15 （b）所示電路經(jīng)濾波后可得到雙邊帶信號。（3）D1c，D2c，c正向地加到D1兩端，反向地加到D2兩端，故，i1與i2的流動方向相反，于是有 由上式可以看出，i中的頻率分量有fc，（2n1）fc±F（n1，2，3，），其頻譜如題解7-15（c）所示。由此可見，圖 （c）所示電路可以完成AM調制功能，但不能得到DSB信號。（4）D1c，D2c，c正向地加到兩個二極管兩端，故，i1與i2的流動方向相同，于是有 由上式可以看出，圖7-15（d）所示電路的輸出電流i中只有fc和2nfc（n1，2，3，）分量，不存在fc

7、77;F分量，故不能完成調制功能。7-16 差分對調制器電路如題圖7-16所示。（1）若 ，并聯(lián)諧振回路對諧振，諧振電阻RL5k，VEEVCC10V，Re5k，mV，V。試求。（2）此電路能否得到雙邊帶信號，為什么？題意分析：這是一單差分對調制電路，單端輸出方式。兩個輸入信號c和分別從非線性通道和線性通道加入調制電路。由于加在非線性通道的載波振幅Vcm156mV，不滿足Vcm26mV的條件，所以不能把近似，于是只能按非線性的方法進行分析。由于輸出是從第二只管子的集電極輸出的，則輸出電壓。特別要注意的是，這里的并不等于，只是中能夠通過濾波器的那些頻率分量，因為在第二只管子的集電極上接的是一并聯(lián)諧

8、振回路，它對呈現(xiàn)為一諧振阻抗RL。解： （1）先求出恒流源管的集電極電流iC3。由于1，故iC3iE3，以mA為單位，有 由前面的分析可知，第二只管子的集電極電流（濾波前）iC2為 中能夠通過濾波器的分量為則輸出電壓為單位為V。由此可以看出，該電路只能得到AM信號。 （2）此電路不能得到DSB信號，單差分對電路要得到DSB信號，必須滿足的條件是：（a）加在非線性通道上，且V較?。╒26mV），c加在線性通道上；（b）雙端輸出。 7-22 題圖7-22為單邊帶（上邊帶）發(fā)射機方框圖。調制信號為3003000Hz的音頻信號，其頻譜分布如題圖7-22所示。試畫出圖中各方框輸出信號的頻譜圖。題意分析：

9、產(chǎn)生單邊帶信號的方法有兩種：濾波法和移相法。本題中的單邊帶的產(chǎn)生采用的是濾波法。濾波法是先產(chǎn)生DSB信號，再用濾波器濾除一個邊帶后得到SSB信號。題圖7-22（a）所示的發(fā)射機就是先用濾波法產(chǎn)生SSB信號，再用混頻的方法將信號搬移到射頻，然后再將調制信號送入線性功率放大器，只對信號進行功率放大，而不改變其頻譜結構。對音頻信號進行平衡調制，得到DSB信號，載頻為5MHz。通過使上邊帶信號與頻率為15MHz的本振信號混頻，得到頻率分別為10MHz和20MHz的SSB信號，經(jīng)線性功率放大器放大后，就可得到載頻為20MHz的發(fā)送信號。解： 由題圖7-22可見，此單邊帶發(fā)射機先用平衡調制器產(chǎn)生DSB信號

10、，再用濾波器取出上邊帶、濾除下邊帶，得到上邊帶信號，而后，再經(jīng)混頻將此上邊帶信號搬移到射頻上，經(jīng)線性功率放大器放大和邊帶濾波后送到天線將此SSB信號輻射出去。其各點信號的頻譜如圖所示。7-23 試分析與解釋下列現(xiàn)象：（1）在某地，收音機接收到1090kHz的信號時，還可以收到1323kHz的信號；（2）收音機接收1080kHz的信號時，還可聽到540kHz的信號；（3）收音機接收930kHz的信號時，還同時收到690kHz和810kHz的信號，但不能單獨收到其中任一個臺（例如另一個臺停播）。討論： 對題中列出的三種現(xiàn)象的可能的解釋為干擾哨聲、副波道干擾、交調干擾和互調干擾。這些干擾的產(chǎn)生都是由

11、于混頻器中的非線性作用產(chǎn)生出接近中頻的組合頻率，并對有用信號形成干擾。利用干擾的形成原因（參與組合的頻率），這四種干擾可以被區(qū)分開來：干擾哨聲是有用信號（fs）與本振（fL）的組合形成的干擾；副波道干擾是由干擾（fn）與本振（fL）的組合形成的干擾；交調干擾是有用信號（fs）與干擾（fn）的作用形成的干擾，且與信號并存；互調干擾是不同的干擾（fn1、fn2）之間組合形成的干擾；它們有頻率關系fsfn1fn1fn2。根據(jù)各種干擾的特點，不難分析題中的三種現(xiàn)象，并解釋形成干擾的原因。解：（1）接收信號1090 kHz，即fs1090 kHz，那么收聽到的1323 kHz的信號就一定是干擾信號，即f

12、n1323 kHz。由于收音機中頻fI465 kHz，則fLfsfI1555 kHz，因此可以判斷這是副波道干擾。由于2fL2fs464 kHzfI。因此，這種副波道干擾是一種四階干擾，即pq2。（2）接收1080 kHz的信號，聽到540 kHz的信號，即fs1080 kHz，fn540 kHz，fLfsfI1545 kHz，因此這是副波道干擾。由于fL2fn465 kHzfI，所以這是三階副波道干擾，即p1，q2。（3）接收930 kHz的信號，同時收到690 kHz和810 kHz的信號，但又不能單獨收到其中的一個信號，這里930 kHz是有用信號的頻率，即fs930 kHz。690 kHz和81