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射频与微波电子学一、解：由中矩阵可算出：+1,因此，网络是有耗的。矩阵关于主对角线是对称的，所以网络是互易的。二、解：1）根据已知条件，计算出输入反射系数，然后设计电路图仿真，得出S11参数如下：2）考虑到负载反射，负载阻抗Z=50+2*pi*freq*120e-9,负载反射电路及仿真如下图所示：3）改变端口设置，测得S12和S21参数如下图所示：由上图S11可以看出，电路的输入阻抗匹配较好，在大部分频率范围内反射系数小于-10dB，而负载反射在匹配网络上产生明显的反射，形成驻波。从S12看，天线的匹配性能一般，通过改变匹配网络，匹配天线的电抗，可以提高天线的传输特性。从S21看出此天线的传输效率较高，损耗较小。三、1、解：1）根据要求，滤波电路应在Ω=500/200=2.5处有50dB的衰减，至少需要4阶的归一化电路，归一化滤波电路的参数为：2）仿真结果如下：3）由上图可见，仿真结果显示与题目参数要求十分接近，图上标的两个点，m2之前的地方就是通带2.957dB 的波纹， m1处表示500MHz要求衰减50dB以上，m1仿真显示是48.366dB，基本达到要求。四、解：1）根据题目中要求设计出电路图如下：2）三个放大器电压放大倍数，及输出电压放大倍数gain_voltage3=mag(Vo3)/mag(Vi),通过如下仿真结果图可查看得到：如图仿真结果，在频率为14MHz时电压放大倍数gain_dB3最大为4.636，考虑到放大器本身存在电压降，及放大器参数，此放大器不满足要求。因3）这需要进一步的优化，使其满足放大器性能要求。调整电路图参数，并在Q3基极加上电阻R13=10KΩ，从新设计电路图及仿真结果如下：优化后如图仿真图可以得到，在f=70MHz时，电压放大倍数gain_voltage3=35.484dB,f=8MHz时电压放大倍数最大达到72.149dB，考虑放大器参数及本身压降，此时增益满足性能要求。通过测量其他性能参数，该功放上网端口匹配较差，系统稳定性低于1。