射频通信电路-第2章习题解.ppt

射频通信电路 第二章习题讲解 习题2-2 如图2-P-2所示,计算温度为T的两有噪声电阻R1和R2输出到负载RL=R1+R2上的噪声功率Pn. 习题2-3 功率谱密度为n0的白噪声通过RC低通滤波器(设R是无噪的) 见图2-P-3,求输出噪声功率N0(以N0和fc=1/(2ЛRC表示). 解:RC低通网络的电压传递函数为 H(jf)=(1/jwc)/(R+j(1/jwc))=1/(1+jwcR), |H(f)|=1/(1+(2ЛfCR))1/2 当功率谱密度为Si(f)= n0通过网络后,输出噪声功率谱密度为 S0(f)=Si(f)|H(f)|2=(1/(1+(2ЛfCR))1/2) 2 n0 习题2-4 习题2-5 放大器的噪声带宽为100KHz,NF=3dB,求噪声底数.若1dB压缩点的输入功率为-10dBm,此接收机的线性动态范围是多少(若要求输出信噪比(SNR)o,min=20dB)? 解:算法一 Ft=-174dBm/Hz+NF(dB)+10logB-174dBm/Hz =-174-30=-204dB/Hz 所以Ft=-204dB/Hz+3dB+50dB=-151dB Ft=-151+30=-121dB 习题２－６ 证明图２-Ｐ-６所示并联谐振回路的等效噪声带宽为Ｂl＝Пfo／２Ｑ． 证明：因该并联谐振回路的输出电压为 Ｖ(w)＝Ｉs/Ｙ(w)＝Ｉs/Ｇ+j(wc-1/wL) =V(wo)/1+jε 习题２－７ 接收机噪声系数是７dＢ，增益为40 dＢ，对应增益1 dＢ压缩点的输出功率是25 dＢm，对应三阶截点的输出功率是35 dＢm，接收机采用等效噪声温度Ta=150K的天线．设接收机带宽为100MHz，若要求输出信噪比为10 dＢ，求：接收机的线性动态范围和无杂散动态范围． 分析：对应增益压缩点，输出功率25 dＢm ； 应压缩点输入功率Pi,1dB(dB)=Ｐo,1dB(dB)／Gp(dB) 所以Pi,1dB(dB)=Ｐo,1dB(dB)-Gp(dB) =25 dＢm-40 dＢm=-15 dＢm 习题２－８ 已知放大器和混频器的连接如图2-P-8所示，低噪放的增益是Gp=20dB，对应三阶截点的输出功率是OIP3=22dBm，混频器的变频损耗是Gp=-6dB ，对应三截点的输入功率是IIP3=13dBm，求系统的三阶截点OIP3． 解：低噪放的三阶截点输入功率为： IIP3’=OIP3’-Gp’=22dBm-20dBm=2dBm IIP3’’=100.2=1.58mW 混频器的三阶截点输入功率: IIP3’’=13dBm IIP3’’= 101.3=19.95mW 习题２－９ 将上题的放大器和混频器位置互换，再求整个系统的三阶截点OIP3 解：由题２－８得混频器增益Gp1=6dB, Gp1=10-0.6=0.25 则系统总三阶截点： * * * * 习题2-1 试计算510KΩ电阻的均方值噪声电压，均方值噪声电流。若并联250KΩ电阻后，总均方值噪声电压又为多少（设T=290K，噪声带宽B=105Hz）？ 分析：已知:K=1.38*10-23,R=510Ω,T=290K,B=105Hz,由Vn2=4kTRB,In2=4KTB/R,则代入公式即可求得 解:1’R=510KΩ时, Vn2=4kTRB=4*1.38*10-23*290*510*103*105 =8.16*10-10(V2) In2=4KTB/R=3.14*10-21(A2) 2’ R总=R//R’=510//250=167.8KΩ Vn2=4kTR总B=4*1.38*10-23*290*167.8*103*105=2.69*10-10(V2) 解:Vn2=4KTRB=4KT(R1+R2)B 因为RL=R1+R2,负载匹配 所以该噪声源输出到负载RL为额定噪声功率 即: Pn=KTB 图2-P-2 所以输出噪声功率为 N0=∫S0(f)df=n0/2ЛCR∫1/(1+(2ЛfCR)2)d(f