北京金融科技学院《高频电子线路》2025-2026学年期末试卷

北京金融科技学院《高频电子线路》2025-2026学年期末试卷

一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.高频电子线路中，信号频率通常在（）。A.几十赫兹到几百赫兹B.几百赫兹到几千赫兹C.几千赫兹到几十兆赫兹D.几十兆赫兹以上2.调幅波的信息包含在（）。A.载波频率B.载波幅度C.调制信号频率D.载波相位3.丙类高频功率放大器的导通角（）。A.大于180°B.等于180°C.小于180°D.等于360°4.石英晶体振荡器的振荡频率取决于（）。A.电路参数B.石英晶体的固有频率C.电源电压D.温度5.超外差接收机中，中频信号频率（）。A.高于高频信号频率B.低于高频信号频率C.等于高频信号频率D.与高频信号频率无关6.高频小信号放大器的主要性能指标不包括（）。A.增益B.通频带C.失真度D.输出功率7.调频波的最大频偏与调制信号的（）有关。A.幅度B.频率C.相位D.周期8.混频器的作用是（）。A.放大信号B.产生新的频率成分C.改变信号幅度D.改变信号相位9.高频电子线路中常用的选频网络不包括（）。A.LC谐振回路B.石英晶体谐振器C.滤波器D.放大器10.功率放大器的效率是指（）。A.输出功率与输入功率之比B.输出功率与电源提供功率之比C.输入功率与输出功率之比D.电源提供功率与输出功率之比二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.高频电子线路中的非线性器件有（）。A.二极管B.三极管C.场效应管D.电阻2.调幅的方法有（）。A.普通调幅B.抑制载波调幅C.单边带调幅D.双边带调幅3.高频功率放大器的工作状态有（）。A.甲类B.乙类C.丙类D.丁类4.石英晶体的等效电路包括（）。A.串联谐振回路B.并联谐振回路C.电阻D.电容5.超外差接收机的主要组成部分有（）。A.高频放大器B.混频器C.中频放大器D.检波器三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.高频电子线路中，信号的频率越高，波长越长。（）2.调幅波的带宽是调制信号频率的两倍。（）3.丙类高频功率放大器的效率最高。（）4.石英晶体振荡器的频率稳定度很高。（）5.超外差接收机中，中频信号频率是固定不变的。（）6.高频小信号放大器的增益与频率无关。（）7.调频波的解调称为鉴频。（）8.混频器的输出信号频率等于输入信号频率之和。（）9.LC谐振回路的品质因数越高，通频带越窄。（）10.功率放大器的输出功率越大，效率越高。（）四、简答题（总共3题，每题15分）1.请简述调幅波的原理及解调方法。材料：调幅是使载波的幅度随调制信号的规律而变化的调制方式。在实际应用中，调幅波有着广泛的用途。答：调幅波的原理是通过调制信号去控制载波的幅度。当调制信号为零时，载波幅度不变；当调制信号不为零时，载波幅度随调制信号的变化而变化。调幅波的解调方法主要有包络检波和同步检波。包络检波适用于普通调幅波的解调，它利用二极管的单向导电性，取出调幅波的包络，从而恢复出调制信号。同步检波适用于抑制载波调幅波的解调，它需要一个与载波同频同相的本地振荡信号，与调幅波相乘后，再经过低通滤波器滤出调制信号。2.简述高频功率放大器的分类及特点。材料：高频功率放大器在通信、广播等领域有着重要作用，其性能直接影响着系统的质量。答：高频功率放大器按工作频带可分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器。按晶体管的工作状态可分为甲类、乙类、丙类和丁类等。甲类功率放大器的晶体管在整个周期内都导通，工作电流大，效率低，但失真小。乙类功率放大器的晶体管导通角为180°，效率比甲类高，但存在失真。丙类功率放大器的导通角小于导通角小于180°，效率最高，但失真较大。丁类功率放大器采用开关工作方式，效率很高。不同类型的高频功率放大器适用于不同的应用场景，例如甲类常用于小功率音频放大，丙类常用于大功率射频放大等。3.说明超外差接收机的工作原理及主要优点。材料：超外差接收机是目前应用广泛的一种接收机形式，它能够有效地提高接收机的性能。答：超外差接收机的工作原理是将接收到的高频信号与本地振荡器产生的信号在混频器中进行混频，产生一个固定频率的中频信号。然后对中频信号进行放大、滤波、解调等处理，最终恢复出原始信号。其主要优点包括：一是提高了接收机的选择性，因为中频放大器可以设计得具有较高的选择性；二是提高了接收机的灵敏度，通过对中频信号的放大可以更好地检测微弱信号；三是便于集成化，中频信号的处理相对固定，有利于采用集成电路实现。超外差接收机的这些优点使得它在各种通信、广播等系统中得到了广泛应用。五、综合分析题（总共2题，每题20分）1.已知某高频小信号放大器的电压增益为20dB，输入信号电压有效值为10mV，求输出信号电压有效值。若该放大器的通频带为20kHz，中心频率为1MHz，当输入信号频率为1.01MHz时，增益下降了3dB，求该放大器的选择性指标。材料：高频小信号放大器的性能指标对于信号的处理有着关键影响，其增益和选择性是重要的考量因素。答：首先，根据电压增益公式$G_v=20\lg\frac{V_o}{V_i}$，已知$G_v=20dB$，$V_i=10mV$，则$20=20\lg\frac{V_o}{10}$，可得$\lg\frac{V_o}{10}=1$，即$\frac{V_o}{10}=10$，所以$V_o=100mV$。对于选择性指标，已知通频带为20kHz，中心频率为1MHz，当输入信号频率为1.01MHz时增益下降了3dB。通常用矩形系数来衡量放大器的选择性，矩形系数$K_0.1=\frac{f_{0.1}}{f_{0.7}}$，其中$f_{0.1}$是增益下降到最大值的0.1倍时的频率，$f_{0.7}$是增益下降到最大值的0.7倍时的频率。已知在中心频率1MHz时增益为$G_{vmax}$，当频率为1.01MHz时增益下降3dB，即增益变为$G_{vmax}/\sqrt{2}\approx0.7G_{vmax}$，所以$f_{f_{0.7}}=1.01MHz$。又因为通频带为20kHz，即$f_{0.7}-f_{0.3}=20kHz$（$f_{0.3}$是增益下降到最大值的0.3，这里假设通频带关于中心频率对称），可得$f_{0.3}=0.99MHz$。那么矩形系数$K_0.1=\frac{1.01-0.99}{20\times10^{-3}}=10$。该放大器的选择性指标通过矩形系数体现，矩形系数越小，放大器的选择性越好，此放大器的矩形系数为10，表明其在一定程度上具有较好的选择性。2.设计一个调幅发射机电路，要求包括高频振荡器、倍频器、混频器、调制器、功率放大器等部分，并说明各部分的作用。材料：调幅发射机是将信息加载到高频载波上并发射出去的设备，其各个组成部分协同工作实现信号的有效传输。答：高频振荡器产生高频载波信号，其频率决定了发射信号的中心频率。倍频器用于将高频振荡器产生的信号频率进行整数倍的提升，以满足发射频率的要求。混频器将倍频后的高频信号与音频调制信号进行混频，产生调幅波信号。调制器将音频信号的幅度变化调制到高频载波上，实现调幅功能。功率放大器对调幅波信号进行功率放大，以增强发射信号的强度，使其能够在空间中有效传播。在设计调幅发射机电路时，高频振荡器可采用晶体振荡器等稳定频率的电路，以保证发射信号频率的准确性和稳定性。倍频器可选用合适的倍频电路，根据需要的发射频率倍数进行设计。