答案
单选
- 关于方向图乘积定理的描述： A. 正确。方向图乘积定理的前提是阵元必须一样。 B. 正确。阵因子与阵元上的激励电流的相对振幅和相位，以及阵元之间的间距有关，与阵元本身的结构无关。 C. 正确。当阵元相同时，整个天线阵的方向图是元因子（单个阵元的方向图）与阵因子（阵列的方向图）的乘积。 D. 正确。元因子仅仅取决于阵元本身。
答案：所有选项都是正确的，所以没有描述错误的选项。
对于负载开路或短路的二端口网络，其回波损耗理论上是0 dB。这是因为所有的功率都被反射回来，没有任何损失。
对于二元阵，阵间距越小，主瓣越宽，方向性越低；阵间距越大，主瓣越窄，方向性越高。但是，当阵间距大于0.5λ时，会产生旁瓣。因此，对于方向性最高的要求，选项为 B. 0.75λ，但需要注意，这会产生更多的旁瓣。
首先，可以计算传输线的电气长度： ( \beta ) = ( \frac{2\pi}{\lambda} ) 电气长度 = ( \beta \times ) 传输线长度 考虑到光速为( 3 \times 10^8 m/s )，在这个频率下，工作波长 ( \lambda ) 是75cm（因为速度是光速的50%）。所以 ( \beta ) 是 ( \frac{2\pi}{0.75} )。2cm的传输线电气长度不足以使阻抗发生显著变化。然后在SMITH圆图上标记( Z_L = 30 + j60 )，该值位于第一象限，因为实部是正的，虚部也是正的。 答案为：B. 第一象限。
锁相环的相位噪声与参考频率源、环路滤波器带宽和鉴相频率等都有关。但是，从整数分频改为小数分频与锁相环的相位噪声没有直接关系。因此，答案为 C. 从整数分频改成小数分频。
6、在无线接收链路中，以下哪个器件的噪声系数对接收机系统的级联噪声系数影响最大？ A.混频器 B.功率放大器 C.射频本振 D.低噪声放大器 7、接收机第一级LNA最关注NF,下面采用哪种工艺实现LNA可以获得更好NF A.SOI B.CMOS C.GaAs D.GaN 8、以下哪一个不是量热式功率计的优点 A.响应速度快 B.溯源性好 C.测量精确度高 D.可以处理很大功率 9、用于测试毫米波系统的变频、混频器端口不包括() A.射频口 B.负载口 C.本振口 D.中频口 10、以下关于处于静电平衡时的导体说法不正确的是 A.导体表面的电场线与表面垂直 B.整个导体是个等势体 C.导体内场强不为零 D.电荷只分布在导体表面
6、在无线接收链路中，接收机的噪声系数是评估其性能的关键参数。整个接收链路的级联噪声系数受到第一个器件（通常是低噪声放大器，LNA）的强烈影响。因为LNA的输出将驱动后续的所有其他组件，任何在LNA后面的噪声源将不太可能对总体系统的噪声性能产生大的影响。所以，低噪声放大器对整个系统的噪声性能的影响是最大的。答案是 D. 低噪声放大器。
7、低噪声放大器(LNA)的噪声系数(NF)是其关键性能指标。各种半导体工艺对噪声系数有不同的影响。GaAs（砷化镓）因其特有的材料性质，通常为射频应用提供了更好的噪声性能，比如在毫米波应用中。此外，GaAs工艺也常用于高频、低噪声的放大器设计。答案是 C. GaAs。
8、量热式功率计的基本原理是将RF功率转化为热能，并通过测量产生的温度差来确定功率。这种方法的优点是溯源性好、测量精确度高、可以处理较大的功率。但是，因为它是基于热量测量的，所以响应速度相对较慢，这对于需要快速测量的应用可能是一个缺点。答案是 A. 响应速度快。
9、混频器是一种将两个频率的信号相乘，从而产生和频和差频的设备。混频器通常有三个端口：射频口、中频口和本振口。在毫米波系统的测试中，混频器不会有一个被称为”负载口”的端口。所以答案是 B. 负载口。
10、当导体达到静电平衡时，其内部的电场为零。这意味着导体内部没有电荷移动，电荷都分布在导体表面。导体内部的每一点都是等势的，这意味着导体是一个等势体。而导体表面上的电场线是垂直于表面的。所以，说导体内部的场强不为零是错误的。答案是 C. 导体内场强不为零。
11、业界常用的射频电路特征阻抗一般是 A.75 B. 37.5 C. 50 D. 150 12、特性阻抗Z0=50ohm的传输线,终端接有ZI=(50+j50)ohm,其阻抗位置在SMITH图哪个位置? A.原点(50Ω)处 B.第一象限 C.第二象限 D.第三象限 13、一个晶体管输入阻抗为10欧姆,要求把它匹配到50欧姆,如果采用1/4波长线阻抗变换,那么这段阻抗变换线的特征阻抗是多少欧姆 A. 45 B.22.36 C. 35.35 D. 15.15 14、下面那个不是射频滤波器的重要指标() A.频率 B.插损 C.灵敏度 D.抑制 15、关于隔离器和环行器,下列说法错误的是 A.环行器是三端口器件 B.环行器经常用作PA与负载之间的隔离 C.隔离器和环行器核心材料是铁氧体和永磁体 D.隔离器的输入和输出端口之间互易
11、在射频和微波工程中，特性阻抗为50Ω和75Ω的传输线是最常用的。50Ω的传输线在实验室、测试设备和无线应用中是常见的，因为它提供了较好的功率携带能力。而75Ω的传输线在广播和电视行业中是标准，因为它提供了较低的衰减。答案是 C. 50。
12、在SMITH圆图上，对于一个具有实部和正虚部的阻抗，它会位于第二象限。所以，对于ZI = 50 + j50 ohm，答案是 C. 第二象限。
13、使用1/4波长线进行阻抗变换时，所需的特征阻抗 (Z_0) 可以通过以下公式确定：[ Z_0 = \sqrt{Z_{in} \times Z_{load}} ]。这里，(Z_{in}) 是10欧姆，(Z_{load}) 是50欧姆。所以，(Z_0 = \sqrt{10 \times 50} = \sqrt{500} = 22.36) 欧姆。答案是 B. 22.36。
14、射频滤波器的重要指标包括中心频率、带宽、插损、抑制和其他参数。灵敏度通常与接收机或其他传感器相关，不是滤波器的指标。所以答案是 C. 灵敏度。
15、隔离器和环行器都是用于射频应用的器件，其核心材料确实是铁氧体和永磁体。但是，隔离器的特点是输入和输出端口之间不互易。也就是说，从输入到输出有一个方向的传输，而从输出到输入则有很大的衰减。所以，答案是 D. 隔离器的输入和输出端口之间互易，这是错误的说法。
16、以下无耗媒质的电磁参数必须满足的条件,不正确的是 A.μ为实数 B.E为实数 C.E和μ均为复数 D.\sigma为0 17、信号传输延迟跟PCB板材的哪个关键参数相关 A. 铜箔表面粗糙度 B. 介电常数 C.PCB玻璃纤维编织紧凑度 D.耗散因子 18、矩形波导中传输的主模(基模)说法正确的是 A.TE10模 B.TEM模 C.准TEM模 19、关于TEM波,下面说法错误的是 A. 电场不存在纵向的场分量 B.磁力线为空间分布曲线 C. 电力线全部位于导波系统的横截面内 D.磁场不存在纵向的场分量 20、关于电磁波传播速度表达式,下述结论正确的是 A.频率越高,传播速度就越大 B.波长越大,传播速度就越大 C. 电磁波的传播速度与传播介质有关 D.频率越高,传播速度就越小
16、无耗媒质是指该媒质不吸收电磁波的能量，因此电导率 σ 为0。而μ和ε（不是E，我假定这里是个打字错误，应该是ε，代表电介质常数）可以是实数也可以是复数，但在无耗媒质中，它们的虚部应为零。答案是 C. E和μ均为复数 是不正确的条件。
17、信号传输延迟与PCB板的介电常数直接相关。当介电常数增加时，传输速度会减小，从而导致传输延迟增加。答案是 B. 介电常数。
18、在矩形波导中，不可以传播TEM模。最低截止频率的模式是TE10模，它是主模或基模。答案是 A. TE10模。
19、TEM波是一个特殊的模式，其中电场和磁场都与传播方向正交，即它们都没有纵向场分量。电力线是电场线的另一个名称，并且不完全位于导波系统的横截面内。答案是 C. 电力线全部位于导波系统的横截面内 是错误的说法。
20、电磁波在真空中的传播速度是光速c，即约为3 x 10^8 m/s。在其他介质中，传播速度由介质的电磁特性决定，通常小于c。这与频率和波长无关。答案是 C. 电磁波的传播速度与传播介质有关。
21、在SMITH圆图旋转一周是多少 A.1个波长 B. 1/2波长 C. 1/4波长 D. 1/8波长 22、单端口校准不包括一下那种校准件 A.短路 B.负载 C.开路 D.直通 23、二端口网络输入端的VSWR为3,其反射系数S11为 A - 8dB B - 4dB C-6dB D -3dB 24、在射频应用中,传输线一般都采用同轴电缆,它们相对于电路板和电路板内的微带线路而言都是外部组件,这些组件具有自己的特征阻抗。传输线的特征阻抗与以下哪个因素无关: A.传输线的几何结构 B.外部环境的干扰 C.传输线的属性 D. 包裹或隔离传输线的绝缘体 25、发射链路中,为了检测天线口输入功率及反射功率,一般采用哪种器件区分出输入功率及反射功率? A.放大器 B.滤波器 C.定向耦合器 D.混频器
21、在SMITH圆图中，旋转一周表示沿着一段传输线移动半波长。答案是 B. 1/2波长。
22、单端口校准常用的标准件包括开路、短路和负载。直通是二端口网络校准中使用的。答案是 D. 直通。
23、VSWR (电压驻波比) 和反射系数 Γ 之间的关系是： [ \text{VSWR} = \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|} ] 给定VSWR = 3，我们可以解得 ( |\Gamma| = \frac{3-1}{3+1} = \frac{1}{2} )。反射系数S11为该值的20log10倍，即 -6dB。答案是 C. -6dB。
24、传输线的特征阻抗主要取决于它的几何结构、物性和绝缘体的电介质常数。而外部环境的干扰并不决定传输线的特征阻抗。答案是 B. 外部环境的干扰。
25、在射频链路中，为了检测天线口的输入功率和反射功率，通常使用定向耦合器。它允许对前向和反向波的测量，从而可以确定功率和反射功率。答案是 C. 定向耦合器。
26、噪声系数NF=()。 A.输出功率/输出端信噪比 B.输出端信噪比/输入端信噪比 C.输出端信噪比/输出功率 D.输入端信噪比/输出端信噪比
D
多选题
以下都为多选题： 27、关于无源网络级联,以下哪个说法正确?() A.网络A([Aa])与网络B([Ab])直接首尾级联得到网络C,则网络C的级联矩阵一定为[Ac]=[Aa]*[Ab] B.网络A([Za])与网络B([Zb])直接首尾级联得到网络C,则网络C的阻抗矩阵一定为[Zc]=[Za]+[Zb] C.网络A([Ya])与网络B([Yb])并联得到网络C,则网络C的导纳矩阵一定为[Yc]=[Ya]+[Yb] 28、有关互调的说法正确的是() A.互调失真是信号或干扰中的两个不同频率成分在通道非线性的作用下产生的。 B.无源电路也会产生互调。 C.多载波接收机互调干扰不仅可以由射频前端产生,而且中频模拟通道以及ADC也可以产生。 D.当产生三阶互调的两个输入频率成分同时降低1dB时,输出三阶互调成分降低3dB。 29、以下哪些不属于功放线性化技术的是 A. 前馈对消 B. 预失真 C. Envelope Tracking (ET) D. DOHERTY 30、与媒质中的波长不相关的是 A.媒质参数 B.时间 C.频率 D.坐标系
27、关于无源网络级联的说法：
- 当两个ABCD参数矩阵的网络首尾相接时，级联后的矩阵是这两个矩阵的乘积，因此 A. 网络A([Aa])与网络B([Ab])直接首尾级联得到网络C,则网络C的级联矩阵一定为[Ac]=[Aa]x[Ab] 是正确的。
- 当两个网络Z参数矩阵首尾相接时，其阻抗矩阵并不简单地等于这两个网络阻抗矩阵的和。
- 当两个网络Y参数矩阵并联时，其导纳矩阵是这两个网络导纳矩阵的和，因此C. 网络A([Ya])与网络B([Yb])并联得到网络C,则网络C的导纳矩阵一定为[Yc]=[Ya]+[Yb] 是正确的。 答案：A、C
28、有关互调的说法：
- 互调失真确实是由于两个不同频率成分在一个通道的非线性效应下产生的，因此A. 互调失真是信号或干扰中的两个不同频率成分在通道非线性的作用下产生的。 是正确的。
- 通常来说，互调失真是由于非线性元件引起的，无源电路在理想情况下不会产生互调，但实际元件可能存在非线性。
- 互调干扰确实可以由射频前端产生，同时中频模拟通道和ADC也可以产生互调，因此C. 多载波接收机互调干扰不仅可以由射频前端产生,而且中频模拟通道以及ADC也可以产生。 是正确的。
- 对于三阶互调失真，当输入频率成分降低1dB时，输出的三阶互调成分确实会降低3dB，因此D. 当产生三阶互调的两个输入频率成分同时降低1dB时,输出三阶互调成分降低3dB。 是正确的。 答案：A、C、D
29、与功放线性化技术相关的是：
- 前馈对消和预失真都是功放线性化的技术。
- Envelope Tracking (ET)和DOHERTY都是为了提高功放的效率的技术，而不是直接的线性化技术。 答案：C、D
30、媒质中的波长与以下参数有关：
- A. 媒质参数：例如介质常数和导电率会影响电磁波在媒质中的传播速度，从而影响波长。
- C. 频率：波长与频率是反比关系。
- 时间和坐标系与媒质中的波长无关。 答案：B、D
以下都为多选题： 31、若要观察高频正弦信号时,可选用() A. 单踪低频示波器 B.高速电子示波器 C. 取样示波器 D. 双踪低频示波器 32、以下哪些因素会影响发射机的EVM A.发射信号的功率大小 B.载波信号非线性 C.本振相噪 D.IQ相位不平衡 33、射频信号最基本的调制方法主要包括()。 A. 增益调制 B.幅度调制 C.频率调制 D.相位调制 34、电路中常见的噪声主要包括()。 A. 振动噪声 B.散弹噪声 C.闪烁噪声 D.电阻的热噪声 35、关于驻波比系数描述正确的是() A. 0≤VSWR≤1 B.驻波系数VSWR在smith图圆心处VSWR为1 C. 驻波比系数范围:1≤VSWR<+∞ D.驻波比圆越靠近圆心VSWR越小
31、若要观察高频正弦信号，最好的选择是能处理高频信号的示波器：
- A. 单踪低频示波器：这种示波器主要用于观察低频信号，不适合高频信号。
- B. 高速电子示波器：这种示波器设计用于观察高频信号，因此它是一个好的选择。
- C. 取样示波器：这种示波器特别适合观察高速或高频信号。
- D. 双踪低频示波器：这种示波器也主要用于观察低频信号。 答案：B、C
32、影响发射机的EVM (误码向量幅度)的因素有：
- A. 发射信号的功率大小：功率过大或过小都可能影响EVM。
- B. 载波信号非线性：非线性会引入调制误差，从而影响EVM。
- C. 本振相噪：相位噪声会影响EVM。
- D. IQ相位不平衡：IQ不平衡会导致调制误差，从而影响EVM。 答案：A、B、C、D
33、射频信号最基本的调制方法有：
- B. 幅度调制 (AM)：通过改变信号的幅度来传输信息。
- C. 频率调制 (FM)：通过改变信号的频率来传输信息。
- D. 相位调制 (PM)：通过改变信号的相位来传输信息。 答案：B、C、D
34、电路中常见的噪声包括：
- B. 散弹噪声 (Shot noise)：由于电子流经导体时的随机性而产生。
- C. 闪烁噪声 (Flicker noise 或 1/f noise)：在低频时更为明显。
- D. 电阻的热噪声 (Thermal noise 或 Johnson-Nyquist noise)：由于电子在导体中的随机热运动产生。 答案：B、C、D
35、关于驻波比系数 (VSWR) 的描述：
- B. 驻波系数VSWR在smith图圆心处VSWR为1：这是因为在圆心处反射系数为0，所以VSWR为1。
- C. 驻波比系数范围:1≤VSWR<+∞：最小值为1，表示没有反射。当反射系数为1时，VSWR趋于无穷大。
- D. 驻波比圆越靠近圆心VSWR越小：这是因为反射系数越小，VSWR也越小。 答案：B、C、D
- 波导魔T（Magic Tee或Hybrid Tee）是一种四端口的微波器件，通常在波导系统中使用。它有一个H-面插座和一个E-面插座，以及两个输出/输入端口。波导魔T的特殊之处在于，它可以将一个输入信号分为两个具有特定相位关系的输出信号。
对于一个标准的波导魔T：
- 当信号从H-面插座输入时，两个输出端口之间的信号相位差为0°。
- 当信号从E-面插座输入时，两个输出端口之间的信号相位差为180°。
因此，波导魔T的两个输出端口之间的信号相位差可能是：
答案：A. 180° 和 C. 0°.
判断
以下均为判断题，详细解释对错理由 37、信号的传输速率与材料的介电常数的平方根成反比 38、低噪声放大器应该具有非常低的噪声并且很高的增益 39、微带传输线的特征阻抗与PCB微带线厚度呈反比? 40、功率放大器的输入功率减小1dB,则IMD3也减小2dB
37、信号的传输速率与材料的介电常数的平方根成反比。 正确。 解释：信号在介质中的传输速度 ( v ) 与自由空间中的光速 ( c ) 和介质的相对介电常数 ( \varepsilon_r ) 的关系为：( v = c / \sqrt{\varepsilon_r} )。当考虑信号的传输速率时，它与信号的传输速度是直接相关的，所以传输速率与 ( \sqrt{\varepsilon_r} ) 也是成反比的。
38、低噪声放大器应该具有非常低的噪声并且很高的增益。 正确。 解释：低噪声放大器（LNA）的主要目的是在不引入过多的噪声的情况下放大信号。因此，它应该具有非常低的噪声系数或噪声指数。同时，为了确保信号被有效地放大并传递给下一个电路阶段，LNA还应该具有足够的增益。
39、微带传输线的特征阻抗与PCB微带线厚度呈反比？ 正确。 解释：微带线的特征阻抗主要取决于微带线的宽度、微带线到地面的距离（即微带线的厚度）和PCB的介电常数。在其他条件保持不变的情况下，当微带线的厚度增加（即，微带线离地面的距离增加）时，特征阻抗会增加。因此，微带传输线的特征阻抗与其厚度是成反比的。
40、功率放大器的输入功率减小1dB,则IMD3也减小2dB。 错误。 解释：IMD3，或第三阶互调失真，与输入功率的关系是非线性的。当输入功率每增加1dB时，IMD3会增加3dB，反之亦然。所以，当功率放大器的输入功率减小1dB时，IMD3将会减小3dB，而不是2dB。
传输模式以及主模
TEM、TE和TM模是描述电磁波在传输介质中传播时电场和磁场的分布和方向的术语。下面是这些模式的详细描述：
- TEM (Transverse Electromagnetic) 模：
- 电场和磁场都是横向的，即它们都与传播方向垂直。
- 不存在任何纵向的电场或磁场分量。
- 典型的例子是同轴电缆。在这种情况下，电场主要存在于内部导体和外部导体之间。
- TE (Transverse Electric) 模：
- 电场是横向的，没有纵向的电场分量。
- 磁场有一个纵向的分量。
- “Transverse Electric”意味着电场是横向的。
- TM (Transverse Magnetic) 模：
- 磁场是横向的，没有纵向的磁场分量。
- 电场有一个纵向的分量。
- “Transverse Magnetic”意味着磁场是横向的。
针对您提到的不同类型的波导，以下是它们的主模：
平行平板波导：唯一可能的模式是TEM模，因为它可以支持一个完整的电回路和一个完整的磁回路。
矩形波导：这种波导不能支持TEM模，因为没有闭合的电路或闭合的磁路。它的主要模式是TE10模，这是该波导中的最低频率模式。
圆波导：和矩形波导类似，圆波导也不能支持TEM模。它的主模是TE11模。
- 同轴线：主模是TEM模，因为同轴线有内外两个导体，可以容易地形成闭合的电回路和磁回路。
- 带状线：TEM
- 微带线：准TEM
在设计和分析电磁系统时，了解这些模式和它们在不同类型的传输介质中的行为是非常重要的。
根据边界条件，算出截止频率，最低的为基模，m,n分别是一个 系数
在矩形波导中，TE和TM模式由两个整数指数来定义，这两个整数指数通常被称为 m 和 n。这两个指数分别代表电或磁场在波导的宽和高方向上的半波数。
具体来说：
m：代表沿着波导的宽度方向（宽度a）的场的零点数或波的半波数。
n：代表沿着波导的高度方向（高度b）的场的零点数或波的半波数。
所以，对于TE10模式：
m = 1 意味着沿波导的宽度方向有一个半波。
n = 0 意味着沿波导的高度方向没有场的零点。
这也解释了为什么TE10是矩形波导中的基模或最低频模式：它在宽度方向上有最小的变化，而在高度方向上没有变化。这种模式的频率是所有可能的TE和TM模式中最低的，因此它是矩形波导的主模。
线性化技术
提高效率
提高射频功率放大器（PA）的效率是射频和微波工程中的核心问题。功率放大器效率的提高对于降低设备的能耗、延长电池使用寿命和减少系统热量非常关键。以下是提高射频功率放大器效率的一些常见方法和措施：
采用适当的放大器类别：例如，类A放大器虽然具有较好的线性性，但其效率相对较低。而类C、类D、类E、类F等放大器在某些应用中可以提供更高的效率。
Doherty功率放大器：这是一种特殊的线性功率放大器设计，用于同时提高线性性和效率。它使用两个或多个放大器在不同的功率级别工作。
采用射频脉宽调制 (RF-PWM)：这种方法允许在全范围内开/关切换功率放大器，从而提高效率。
信号波形优化：通过对输入信号的预失真处理或优化，可以降低射频PA的干扰，并提高效率。
采用Envelope Tracking (ET)技术：在这种方法中，功率放大器的供电电压会随着输入信号的包络变化而变化，从而在各种功率级别下都能保持高效率。
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具有恒定包络的信号，CW,FM,FSK,GSM等不需要线性放大。
在射频和微波系统中，非线性效应是引起失真的主要原因之一。当我们讨论功率放大器或其他非线性组件时，AM-AM失真和AM-PM失真是两种关键的非线性失真形式。
- AM-AM Distortion (幅度-幅度失真):
- AM-AM失真描述的是输入信号的幅度变化与输出信号幅度变化之间的关系。理想情况下，对于线性系统，输入信号的幅度增加应导致输出信号幅度的同样比例的增加。但在现实的非线性系统中，输出幅度的增加可能不与输入幅度的增加成比例，尤其是在放大器接近饱和时。
- 当功率放大器的输入功率增加到一定程度，输出功率可能不再线性增加，这会导致AM-AM曲线呈现曲线形状，而不是线性。
- AM-AM失真可能导致信号的压缩或幅度失真，这会降低系统的性能。
- AM-PM Distortion (幅度-相位失真):
- AM-PM失真描述的是输入信号幅度变化与输出信号相位变化之间的关系。在理想的线性系统中，输入信号的幅度变化不应引起输出信号的任何相位变化。
- 但在非线性系统中，随着输入幅度的变化，输出的相位可能会发生变化。这种失真描述了输入幅度与输出相位之间的依赖关系。
- AM-PM失真在通信系统中尤为重要，因为它会引起相位误差，这可能会影响到数据的解调。
这两种失真类型通常通过测试和测量来评估。例如，可以通过将已知的输入信号（通常是一个连续波或CW信号）应用到系统并测量输出来评估AM-AM和AM-PM失真。然后，可以根据输入和输出的幅度和相位关系来生成AM-AM和AM-PM失真曲线。