武汉大学射频期末作业 - 图文

武汉大学电子信息学院2014－2015学年度

第一学期期末考试

2014级研究生射频电路试题

2014282120188

注：下面试题中xxx是自己学号的后三位1． (15分) 设计一个系统特性阻抗为50欧姆、中心工作频率为

2.xxxGHz的1800混合耦合环，要求用集总参数及分布参数(微带基板参数：介电常数为4.2，介质材料厚度为1.45mm，导带厚度为0.035mm)两种形式实现。通过ads仿真给出两种形式各口频率响应特性。2． (15分) 设计一个系统特性阻抗为50欧姆、中心工作频率为(2.4＋0.xxx) GHz、带内波纹为0.5dB、带宽为400MHz、阻带600M处衰减20dB的带通滤波器。要求用集总参数及分布参数(微带基板参数：介电常数为4.2，介质材料厚度为1.45mm，导带厚度为0.035mm)两种形式实现。通过编程计算及ads仿真分别给出各端口频率响应特性并比较两者特性。

3． (25分) 设计一个兼顾增益的低噪声放大器。放大管参数从网上下载，电子档报告要求附上放大管data sheet。在画出多个等增益圆和等噪声系数圆的基础上，确定噪声，增益和频率等参数，但要求频率小数点后三位与学号一致。4． (25分) 已知5.xxxGHz时场效应管共源极的S参量为S11＝0.97∠-320，S12＝0.05∠490，S21＝4.50∠1560，S22＝0.59∠-260。设计50Ω负载的一般共栅极振荡器及反射型介质谐振振荡器。介质谐振器的参数为Q0=5000，β=7。全部匹配电路采用分布参数器件(微带基板参数：介电常数为4.2，介质材料厚度为1.45mm，导带厚度为0.035mm) ，并画出两种振荡器 |Гout| 随频率变化曲线.

5．(10分)已知通信系统的工作频率2.xxxGHz，信道带宽为20MHz，发射及接收天线增益均为15dB，接收机整机噪声系数为6dB，接收机正常工作的信噪比为12dB。若发射机功率管的输出三阶交调截点OIP3(不考虑功放前面电路对总三阶交调截点的影响)为40dBm，功率容量Pout,1dB为31dBm，求270C时系统的最大通信距离。

6．(10分) 设计一个无线数字通信系统，要求其通信距离为2公里，数据率为100Mbps。编码方式自选(编码不同，谱效率及码元能噪比不同)，收发天线增益均为1，若假定系统工作带宽为中心频率的10％，针对频率6.xxxGHz，给出系统正常工作的最小功率。若通信距离为10公里时情况怎样？

2014级研究生射频电路试卷

专业 电子与通信工程 年级 研一2014级 学号 2014282120188 姓名 王世杰 成绩 总分 1 2 3 4 5 6 1． 解：学号末三位为188，则中心工作频率为2.188 GHz。 一．集总参数设计.

由180混合耦合环结构可知，其环线总长度为

0

?6?，2口与1口、1口与3口及3口与4口间距均为。

44因此设计三个90°电长度，再设计一个270°电长度就可以完成设计。

90°电长度的电路可以用?型电路代替，其电路图如图1：

图1 ?

型结构电路图

?型结构电路图，它的转移参量矩阵为：

?2A????1??LCj?L???j?C(2??2LC)1??2LC? ?由课本查表可得，A参数的结果

??cos(?l)jZcsin(?l)?A????j?Zsin(?l)cos(?l)??

c?90°电长度时，?l??2

?0jZc?所以，?A????j0?? ?Zc?jZc?所以， ??1??2LCj?L??0?j?C(2??2LC)1??2LC?????j?Z0?? c???L?Zc2Z02?50所以，????2?f?2?*2.170*109H?5.1790nH??C?1?1

?1F??Z??2.170?109?502?1.0358pFc2?f2Z02270°电长度的电路可以用T型电路代替，其电路图如图2：

图2. T型结构电路图

T型电路，它的转移参量矩阵为：

?A?T1?1???2LC??1???j?L11?(2?2)j?C?LC?

?1?1?2??LC?3?，

2270°电长度时，?l??0此时，?A???j???Zc?jZc?? 0??1?1???2LC所以，?1???j?L11?(2?2)??0j?C?LC??j?1???Z1?2c???LC??jZc??0??

?Zc2Z02?50L???H?5.1790nH?9?2?f2?*2.170*10?解得，?11?C?1??F?1.0358pF9??Z2?f2Z02??2.170?10?502c?

从计算结果可知，两种电路的L和C值一样。所以，集总参数的电路设计如图3：

图3.集总参数电路设计图

ADS仿真结果如图4、5、6、7、8、9、10、11所示：

图4. dB(S(1,1))

图5. dB(S(2,1))

图6. dB(S(3,1))

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bcvh.html