2026年高频电子线路期中试题附答案

2026年高频电子线路期中试题附答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）1.高频电子线路中，用来区分工作信号频率范围，将信号按频率分组选通所需信号、抑制无用信号的核心功能模块是A.功率放大器B.谐振回路C.混频器D.振荡器2.单调谐回路谐振放大器实现阻抗匹配的主要目的是A.减小通频带B.提高增益稳定性C.实现功率传输最大化D.降低回路品质因数3.以下关于放大器噪声系数的描述，正确的是A.噪声系数可以为负值B.总噪声系数由后级放大器决定C.噪声系数越小，放大器输出信噪比越高D.理想无噪声放大器的噪声系数为04.谐振功率放大器与小信号谐振放大器相比，其最核心的区别是A.工作频段不同B.放大信号功率大小不同，器件工作状态不同C.负载不同D.增益大小不同5.谐振功率放大器工作在丙类状态，其导通角θ的范围是A.θ=180°B.90°<θ<180°C.θ<90°D.θ=0°6.当谐振功率放大器的集电极负载谐振电阻Rp增大时，放大器的工作状态变化是A.从欠压进入过压B.从过压进入欠压C.始终保持欠压D.始终保持过压7.以下哪种反馈型正弦波振荡器的频率稳定度最高A.变压器反馈式LC振荡器B.电容三点式LC振荡器C.电感三点式LC振荡器D.石英晶体振荡器8.三点式振荡器判断起振的相位条件遵循“射同基反”原则，这里的“射同”指的是A.发射极连接的两个电抗性质相同B.发射极连接的两个电抗性质相反C.基极连接的两个电抗性质相同D.集电极连接的两个电抗性质相反9.混频电路的核心作用是A.放大信号功率B.改变信号的载波频率，保持调制规律不变C.产生新的调制信号D.提取低频调制信号10.混频器产生组合频率干扰的主要原因是A.本振频率不稳定B.输入信号幅度太小C.器件的非线性特性D.中频滤波器带外抑制不够11.高频晶体管中，特征频率fT和共射截止频率fβ的关系是A.fT>fβB.fT=fβC.fT<fβD.无固定关系12.减小晶体管噪声的主要措施不包括以下哪项A.选用低噪声晶体管B.降低工作温度C.增大静态工作电流D.选择合适的工作频段13.电容三点式振荡器和电感三点式振荡器相比，其输出波形失真更小的原因是A.电容对高次谐波阻抗小B.电容对高次谐波阻抗大C.电感对高次谐波阻抗小D.振荡频率更低14.振荡器起振的振幅条件是A.环路增益的模小于1B.环路增益的模等于1C.环路增益的模大于1D.环路相位是2nπ15.调频信号经过混频后，输出的中频信号的调制特性是A.变为调幅信号B.仍为调频信号，调频指数不变，最大频偏随载波同比例变化C.仍为调频信号，调频指数和最大频偏都不变D.变为调相信号二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分，多选、少选、错选均不得分）1.高频小信号谐振放大器的主要技术指标包括A.电压增益B.通频带C.选择性D.噪声系数E.最大输出功率2.谐振功率放大器的直流馈电电路需要满足的基本要求有A.保证直流能量顺利供给集电极和基极回路B.直流通路不能短路交流信号通路C.交流通路不能短路直流电源D.避免各级直流偏置之间相互干扰E.尽可能减小有用信号的功率损失3.正弦波振荡器稳定振荡的条件包括A.环路增益的模等于1B.环路总相移为2nπ（n为整数）C.当振荡相位不变时，振幅变化满足dA(ω0)/dUo<0D.当振幅不变时，频率变化满足dφ(ω0)/dω<0E.起振时环路增益模大于14.混频器的主要干扰类型包括A.组合频率干扰B.副波道干扰C.交调干扰D.互调干扰E.热噪声干扰5.以下属于非线性电子线路的应用模块是A.高频小信号谐振放大器B.丙类谐振功率放大器C.混频器D.正弦波振荡器E.频率合成器三、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分，正确打√，错误打×）1.品质因数越高的谐振回路，通频带越宽，选择性越好。2.多级单调谐放大器级联后，总电压增益增大，总通频带比单级通频带宽。3.降低放大器的工作温度可以减小热噪声的强度。4.谐振功率放大器工作在临界状态时，输出功率最大，效率接近最高，因此经常作为发射机末级功率放大器的工作状态。5.丙类谐振功率放大器的集电极电流是余弦脉冲，经过谐振回路的选频滤波后，输出可以得到完整的正弦波信号。6.只要满足相位条件，正弦波振荡器就一定能够产生自激振荡。7.石英晶体振荡器中，石英晶体工作在串联谐振频率和并联谐振频率之间时，呈感性。8.混频电路是典型的频率线性搬移电路，输出信号频谱结构和输入信号相比没有发生本质变化。9.二极管环形混频器比单二极管混频器的组合频率干扰更小，输出有用信号的功率更大。10.放大器的噪声系数只和放大器本身的特性有关，和输入信号的信噪比无关。四、简答题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）1.简述高频电子线路中“线性频谱搬移”的含义，并举出两个典型的线性频谱搬移应用。2.为什么谐振功率放大器通常要工作在丙类状态？说明丙类工作的核心优势。3.简述正弦波振荡器从起振到稳定振荡的完整过程，说明稳定振荡的核心条件。五、计算分析题（本大题共2小题，第一小题12分，第二小题15分，共27分）1.已知某中频单调谐回路谐振放大器，中心工作频率f0=10.7MHz，回路总电容C=50pF，回路无载品质因数Q0=60，晶体管输出端接入系数n1=0.4，后级输入端接入系数n2=0.2，晶体管输出电导go=1mS，后级晶体管输入电导gi=1.5mS，晶体管正向传输导纳yfe=40mS。试计算：（1）回路无载谐振电阻R0；（2）回路有载品质因数QL；（3）放大器的通频带BW0.7；（4）谐振电压增益Au0。2.已知某丙类谐振功率放大器，集电极电源电压VCC=24V，集电极电流直流分量IC0=0.5A，设计输出功率Po=10W，导通角θ=70°，已知分解系数α0(70°)=0.253，α1(70°)=0.436。试计算：（1）直流电源提供的功率P=；（2）集电极效率ηc；（3）集电极耗散功率PC；（4）集电极电流基波分量幅度Ic1m；（5）谐振回路所需的谐振电阻Rp；（6）若需要将输出功率提高到18W，不改变VCC和导通角，计算需要调整后的谐振电阻Rp'。参考答案一、单项选择题答案1.B2.C3.C4.B5.C6.A7.D8.A9.B10.C11.A12.C13.A14.C15.B二、多项选择题答案1.ABCD2.ABCDE3.ABCD4.ABCD5.BCDE三、判断题答案1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.√四、简答题答案1.答：线性频谱搬移指的是将输入信号的频谱结构按照相同比例整体搬移到频率轴上新的位置，整个搬移过程中，输入信号内部各频率分量之间的相对频率间隔、相对幅度比例都不会发生改变，不会产生新的独立频率分量，仅改变频谱整体所处的中心频率位置，输出信号的调制规律、信息内容都和输入信号保持完全一致，不会发生信息的畸变。和非线性频谱搬移相比，线性频谱搬移的核心特点就是原频谱结构不变，非线性频谱搬移会拆分原有频谱结构，产生新的频率分量，改变原有调制规律。（3分）典型的线性频谱搬移应用包括：振幅调制过程中，将低频调制信号的频谱搬移到高频载波位置，得到高频调幅信号；混频电路将已调高频信号的频谱从原载波位置搬移到固定中频位置，得到中频已调信号；调幅信号的同步检波过程，将中频调幅信号的频谱搬移回低频位置，还原出原始调制信号，任意答对两个典型应用即可得满分。（3分）2.答：谐振功率放大器的核心作用是为发射机末级提供足够大的输出高频功率，同时要求能量转换效率足够高，减少能源浪费。（1分）不同工作状态的效率和损耗特性差异明显：若工作在甲类状态，导通角θ=180°，晶体管始终处于导通状态，集电极耗散功率大，直流电源提供的能量大部分被晶体管消耗转化为热能，最高效率不超过50%，无法满足大功率放大的需求；工作在乙类状态，导通角θ=90°，效率比甲类高，最高效率约78%，但晶体管仍然有半个周期处于导通状态，集电极损耗仍然较大，相同电源条件下输出功率有限；丙类状态的导通角θ<90°，晶体管只有不到半个周期的时间处于导通状态，大部分时间处于截止状态，因此集电极耗散功率非常小，直流电源提供的能量绝大部分转化为输出高频信号功率，效率远高于甲类和乙类，相同电源电压下可以获得更大的输出功率。（3分）丙类工作虽然使得集电极电流为截止的余弦脉冲，但通过谐振回路的选频滤波作用，只有和载波频率一致的基波分量被选出，高次谐波分量被回路抑制，最终输出仍然是完整的不失真正弦信号，不会带来输出信号的畸变，因此谐振功率放大器通常工作在丙类状态，兼顾输出功率和转换效率的要求。（2分）3.答：振荡器接通电源后，电路内部会存在多种随机电扰动，比如晶体管内部的热噪声、接通电源瞬间的电流冲击，这些扰动包含了从低频到高频的各种频率分量，其中满足相位条件的频率分量能够在环路中形成正反馈。（1分）满足相位条件的分量如果初始幅度很小，但是环路增益大于1，也就是经过晶体管放大、反馈网络传输后，反馈信号的幅度大于输入信号的幅度，该分量经过一次次的环路反馈放大，幅度会不断增大，这个过程就是起振过程。（2分）随着信号幅度不断增大，晶体管的动态工作范围会逐渐进入非线性区，晶体管的增益会随着信号幅度的增大逐渐下降，直到环路增益下降到等于1时，信号幅度不再继续增大，此时输出幅度稳定，进入稳定振荡状态。（1分）稳定振荡需要同时满足三个层面的条件：第一是相位条件，环路总相移为2nπ（n为整数），反馈信号和输入信号同相，维持正反馈；第二是振幅条件，环路增益的模等于1，反馈信号的幅度等于输入信号的幅度，维持幅度稳定；第三是稳定条件，当外界扰动导致幅度变化时，能够自动调整回到原幅度，满足dA/dUo<0，当扰动导致频率偏移时，能够自动拉回原振荡频率，满足dφ/dω<0。（2分）五、计算分析题答案1.解：（1）回路无载谐振电阻R0的计算公式为R0=Q0/(ω0C)，其中ω0=2πf0=2×π×10.7×10^6≈6.723×10^7rad/s，代入C=50×10^-12F，Q0=60，可得：R0=60/(6.723×10^7×50×10^-12)=60/(3.3615×10^-3)≈17850Ω≈17.85kΩ。（3分）（2）回路总电导g∑由三部分组成：回路本身电导g0=1/R0≈5.6×10^-5S，晶体管输出引入电导n1²go=0.4²×1×10^-3=1.6×10^-4S，后级输入引入电导n2²gi=0.2²×1.5×10^-3=6×10^-5S，因此总电导g∑=5.6×10^-5+1.6×10^-4+6×10^-5=2.76×10^-4S。有载品质因数QL=ω0C/g∑=3.3615×10^-3/2.76×10^-4≈12.18。（3分）（3）通频带BW0.7=f0/QL=10.7MHz/12.18≈0.879MHz≈879kHz。（2分）（1）直流电源提供的功率P=VCC×IC0=24V×0.5A=12W。（2分）（2）集电极效率ηc=Po/P=×100%=10W/12W×100%≈83.33%。（3分）（3）根据功率守恒，集电极耗散功率PC=P-Po=12W-10W=2W。（2分）（4）由余弦脉冲分解公式，IC0=ICmax×α0(θ)，因此ICmax=