有線電視--第五章

1、第五章第五章 傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng) 干線傳輸系統(tǒng)由傳輸媒介組成，目前常見的傳干線傳輸系統(tǒng)由傳輸媒介組成，目前常見的傳輸媒介有：輸媒介有： 同軸電纜、微波、光纜以及多種混合型。同軸電纜、微波、光纜以及多種混合型。 干線傳輸系統(tǒng)是有線電視系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)，它干線傳輸系統(tǒng)是有線電視系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)，它位于前端和分配系統(tǒng)之間。位于前端和分配系統(tǒng)之間。作用：作用： 將前端系統(tǒng)輸出的各種信號不失真地穩(wěn)定地傳輸將前端系統(tǒng)輸出的各種信號不失真地穩(wěn)定地傳輸給分配系統(tǒng)。給分配系統(tǒng)。 5.1 5.1 同軸電纜傳輸系統(tǒng)同軸電纜傳輸系統(tǒng) 采用同軸電纜做傳輸媒介的有線電視系統(tǒng)，其干線傳采用同軸電纜做傳輸媒介的有線電視系統(tǒng)，其

2、干線傳輸系統(tǒng)一般采用樹枝形結(jié)構(gòu)。輸系統(tǒng)一般采用樹枝形結(jié)構(gòu)。 同軸電纜傳輸系統(tǒng)由同軸電纜傳輸系統(tǒng)由多級干線放大器、橋接放多級干線放大器、橋接放大器、電源供給器和電源插入器等設(shè)備構(gòu)成。大器、電源供給器和電源插入器等設(shè)備構(gòu)成。5.1.1 同軸電纜傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成同軸電纜傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成5.1.2 常用同軸電纜常用同軸電纜1同軸電纜的結(jié)構(gòu)和特性同軸電纜的結(jié)構(gòu)和特性（1）結(jié)構(gòu)：）結(jié)構(gòu)：內(nèi)導(dǎo)體：內(nèi)導(dǎo)體：銅線、銅包鋁銅線、銅包鋁/鋼線鋼線絕緣介質(zhì)：絕緣介質(zhì)：干燥空氣、聚乙烯（干燥空氣、聚乙烯（PEV）、聚丙烯、）、聚丙烯、聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）和氟塑料材料的混合物）和氟塑料材料的混合物 。其結(jié)構(gòu)形式有其結(jié)

3、構(gòu)形式有竹節(jié)、縱孔（藕式）、高發(fā)泡竹節(jié)、縱孔（藕式）、高發(fā)泡等。等。 外導(dǎo)體：銅絲編織；鍍錫銅絲編織網(wǎng)內(nèi)加一層鋁箔；外導(dǎo)體：銅絲編織；鍍錫銅絲編織網(wǎng)內(nèi)加一層鋁箔； 金屬管（鋁管）；波狀銅管。金屬管（鋁管）；波狀銅管。 護套：常用聚乙烯或乙烯基類材料。護套：常用聚乙烯或乙烯基類材料。 藕芯電纜藕芯電纜 這種電纜是將聚乙烯絕緣介質(zhì)材料經(jīng)過物理加這種電纜是將聚乙烯絕緣介質(zhì)材料經(jīng)過物理加工，使之成為縱孔狀（藕芯狀）半空氣絕緣介質(zhì)。工，使之成為縱孔狀（藕芯狀）半空氣絕緣介質(zhì)。信號在這種介質(zhì)電纜中的傳輸損耗比實芯同軸電纜信號在這種介質(zhì)電纜中的傳輸損耗比實芯同軸電纜和化學(xué)發(fā)泡同軸電纜都要小得多，但是這種電纜

4、最和化學(xué)發(fā)泡同軸電纜都要小得多，但是這種電纜最大的缺點是防潮防水性能差，孔內(nèi)容易積水，從而大的缺點是防潮防水性能差，孔內(nèi)容易積水，從而使性能變差影響傳輸效果，這是目前有線電視分配使性能變差影響傳輸效果，這是目前有線電視分配網(wǎng)絡(luò)中普遍采用的一種傳輸線。網(wǎng)絡(luò)中普遍采用的一種傳輸線。 物理發(fā)泡同軸電纜物理發(fā)泡同軸電纜 這種電纜是在聚乙烯絕緣介質(zhì)材料中注入氣體這種電纜是在聚乙烯絕緣介質(zhì)材料中注入氣體（如氮氣），使介質(zhì)發(fā)泡，通過選擇適當(dāng)工藝參數(shù)使（如氮氣），使介質(zhì)發(fā)泡，通過選擇適當(dāng)工藝參數(shù)使之形成很小的互相封閉的均勻氣泡。物理發(fā)泡同軸電之形成很小的互相封閉的均勻氣泡。物理發(fā)泡同軸電纜是新型的電視電纜，其

5、性能穩(wěn)定，不宜受潮，使用纜是新型的電視電纜，其性能穩(wěn)定，不宜受潮，使用壽命長，由于不存在化學(xué)發(fā)泡法產(chǎn)生的殘余物，傳輸壽命長，由于不存在化學(xué)發(fā)泡法產(chǎn)生的殘余物，傳輸損耗大幅度下降。近年來，物理發(fā)泡同軸電纜在我國損耗大幅度下降。近年來，物理發(fā)泡同軸電纜在我國蓬勃發(fā)展，在較大型的有線電視系統(tǒng)中，一般均采用蓬勃發(fā)展，在較大型的有線電視系統(tǒng)中，一般均采用這種電纜作為干線傳輸線。這種電纜作為干線傳輸線。竹節(jié)電纜竹節(jié)電纜 這種電纜是將聚乙烯絕緣介質(zhì)經(jīng)物理加工，使之這種電纜是將聚乙烯絕緣介質(zhì)經(jīng)物理加工，使之成為竹節(jié)狀半空氣絕緣的結(jié)構(gòu)。竹節(jié)電纜具有物理發(fā)成為竹節(jié)狀半空氣絕緣的結(jié)構(gòu)。竹節(jié)電纜具有物理發(fā)泡電纜同樣的

6、優(yōu)點，但由于對生產(chǎn)工藝和環(huán)境條件要泡電纜同樣的優(yōu)點，但由于對生產(chǎn)工藝和環(huán)境條件要求高，產(chǎn)品規(guī)格受到一定限制。這種電纜一般均作為求高，產(chǎn)品規(guī)格受到一定限制。這種電纜一般均作為干線傳輸線。干線傳輸線。電纜型號的組成電纜型號的組成我國同軸電纜型號的組成方法如下：我國同軸電纜型號的組成方法如下：字母代號及其意義字母代號及其意義幾個主要字母代號的意義如下：幾個主要字母代號的意義如下：S射頻同軸電纜；射頻同軸電纜；Y聚乙烯；聚乙烯；YK聚乙烯縱孔半空氣絕緣；聚乙烯縱孔半空氣絕緣；D穩(wěn)定穩(wěn)定聚乙烯空氣絕緣；聚乙烯空氣絕緣；V聚氯乙烯。聚氯乙烯。例如：例如：SYKV755表示射頻同軸電纜、聚乙烯縱表示射頻同軸

7、電纜、聚乙烯縱孔半空氣絕緣（藕芯）、聚氯乙烯互套、特性阻抗孔半空氣絕緣（藕芯）、聚氯乙烯互套、特性阻抗為為75 、芯線絕緣外徑為、芯線絕緣外徑為5mm。上述同軸電纜的編號方法已不能滿足日益發(fā)展的需上述同軸電纜的編號方法已不能滿足日益發(fā)展的需要，一些新型電纜的編號已超出上述代號范疇，目要，一些新型電纜的編號已超出上述代號范疇，目前國內(nèi)編號還沒有實現(xiàn)完全統(tǒng)一。前國內(nèi)編號還沒有實現(xiàn)完全統(tǒng)一。（2）特性：）特性： 特性阻抗特性阻抗 同軸電纜粗細(xì)均勻、內(nèi)外導(dǎo)體間的距離處處相等，同軸電纜粗細(xì)均勻、內(nèi)外導(dǎo)體間的距離處處相等，分布參數(shù)是沿線均勻分布的，因此同軸電纜是一種分布參數(shù)是沿線均勻分布的，因此同軸電纜是

8、一種均勻傳輸線。在均勻傳輸線上任意一點的入射波電均勻傳輸線。在均勻傳輸線上任意一點的入射波電壓與入射波電流的比值，稱為同軸電纜的特性阻抗，壓與入射波電流的比值，稱為同軸電纜的特性阻抗，用用Zc表示。表示。 D同軸電纜外導(dǎo)體的內(nèi)直徑，同軸電纜外導(dǎo)體的內(nèi)直徑，mm； d 同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體的外徑，同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體的外徑，mm； 絕緣層的相對介電常數(shù)絕緣層的相對介電常數(shù)。 同軸電纜的特性阻抗取決于內(nèi)、外導(dǎo)體的直徑和內(nèi)同軸電纜的特性阻抗取決于內(nèi)、外導(dǎo)體的直徑和內(nèi)外導(dǎo)體間絕緣材料介電常數(shù)，與電纜長度無關(guān)。外導(dǎo)體間絕緣材料介電常數(shù)，與電纜長度無關(guān)。 常用電纜的特性阻抗有常用電纜的特性阻抗有75 、50 和和10

9、0 等等。有線。有線電視系統(tǒng)中采用損耗最小的電視系統(tǒng)中采用損耗最小的75 電纜。電纜。 dDZrclg138 r衰減常數(shù)衰減常數(shù) 衰減常數(shù)是指射頻信號在同軸電纜中傳輸時的損耗衰減常數(shù)是指射頻信號在同軸電纜中傳輸時的損耗，單位為：單位為：dB/km，或，或dB/100m、dB/m均可。與同軸電均可。與同軸電纜的結(jié)構(gòu)尺寸、介電常數(shù)、工作頻率及環(huán)境溫度有關(guān)。纜的結(jié)構(gòu)尺寸、介電常數(shù)、工作頻率及環(huán)境溫度有關(guān)。 衰減常數(shù)（衰減常數(shù)（a）表示單位長度（如）表示單位長度（如100m）電纜對射）電纜對射頻信號衰減的分貝數(shù)，即頻信號衰減的分貝數(shù)，即dDDdflg1163. 2 （dB/100m） 也可以按照下式自

10、行估算：也可以按照下式自行估算： 21221121ff 【例【例5.1】已知已知f2=300MHz， 2=13dB/100m。求。求860MHz時的衰減常數(shù)時的衰減常數(shù) 1。溫度系數(shù)溫度系數(shù) 信號在電纜中傳輸?shù)膿p耗除了與頻率有關(guān)外，還隨信號在電纜中傳輸?shù)膿p耗除了與頻率有關(guān)外，還隨著環(huán)境溫度的變化而變化，這種特性就稱為電纜的溫度著環(huán)境溫度的變化而變化，這種特性就稱為電纜的溫度特性。當(dāng)電纜很長時，電纜溫度特性的影響更加明顯，特性。當(dāng)電纜很長時，電纜溫度特性的影響更加明顯，衡量電纜溫度特性通常用溫度系數(shù)表示。衡量電纜溫度特性通常用溫度系數(shù)表示。 溫度系數(shù)表示一年四季溫度變化對同軸電纜損耗值溫度系數(shù)表

11、示一年四季溫度變化對同軸電纜損耗值的影響。溫度增加，電纜損耗增加；溫度降低，電纜損的影響。溫度增加，電纜損耗增加；溫度降低，電纜損耗減小。耗減小。 溫度系數(shù)定義為溫度每升高溫度系數(shù)定義為溫度每升高1，電纜對信號衰減，電纜對信號衰減增加的百分?jǐn)?shù)。增加的百分?jǐn)?shù)。例如例如，溫度系數(shù)為，溫度系數(shù)為0.2（dB）%/表示溫度每升高表示溫度每升高1，電纜衰減值在原基礎(chǔ)上增加電纜衰減值在原基礎(chǔ)上增加0.2%。如果溫度變化。如果溫度變化 20，電纜衰減值在原基礎(chǔ)上變化電纜衰減值在原基礎(chǔ)上變化 20 0.2% = 4%（電纜衰（電纜衰減值）（減值）（dB）。）?！纠纠?.2】某電纜在常溫（某電纜在常溫（20）

12、、頻率為）、頻率為52MHz時時的衰減為的衰減為4dB/100m，頻率為，頻率為800MHz時的衰減為時的衰減為10dB/100m，求，求 20、+40時的衰減常數(shù)。時的衰減常數(shù)。 )(68. 320(20002. 044 20z52dBCCCMH ）（時，時， )(2 . 920(20002. 01010z800dBCCMH ）（ )(16. 420(40002. 044 40z52dBCCCMH ）（時，時， )(4 .1020(40002. 01010z800dBCCMH ）（ 回路電阻回路電阻 回路電阻（也稱環(huán)路電阻）是指單位長度（如回路電阻（也稱環(huán)路電阻）是指單位長度（如km）內(nèi)導(dǎo)體

13、與外導(dǎo)體形成的回路的電阻值（通常以內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體形成的回路的電阻值（通常以 /km表表示）。示）。 由于干線放大器是經(jīng)電纜饋電的，電流經(jīng)過內(nèi)導(dǎo)體由于干線放大器是經(jīng)電纜饋電的，電流經(jīng)過內(nèi)導(dǎo)體到達放大器（作為電源的負(fù)載），再由放大器經(jīng)過外導(dǎo)到達放大器（作為電源的負(fù)載），再由放大器經(jīng)過外導(dǎo)體返回電源，形成一個回路，體返回電源，形成一個回路，當(dāng)需要確定由電源到任一當(dāng)需要確定由電源到任一電源負(fù)載的電壓降時，就要考慮回路電阻的影響。電源負(fù)載的電壓降時，就要考慮回路電阻的影響。 屏蔽特性屏蔽特性 屏蔽特性以屏蔽衰減（屏蔽特性以屏蔽衰減（dB）表示，）表示，dB數(shù)越大表數(shù)越大表明電纜的屏蔽性能越好。明電纜的屏

14、蔽性能越好。 良好的屏蔽特性不但可防止周圍環(huán)境中的電磁干良好的屏蔽特性不但可防止周圍環(huán)境中的電磁干擾影響本系統(tǒng)，也可防止電纜的傳輸信號泄漏而干擾擾影響本系統(tǒng)，也可防止電纜的傳輸信號泄漏而干擾其他設(shè)備。其他設(shè)備。 金屬管狀的外導(dǎo)體具有最好的屏蔽特性；金屬管狀的外導(dǎo)體具有最好的屏蔽特性； 兩層鋁塑帶和金屬網(wǎng)也能獲得較好的屏蔽效果；兩層鋁塑帶和金屬網(wǎng)也能獲得較好的屏蔽效果； 為了發(fā)展有線電視寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)，生產(chǎn)了具有為了發(fā)展有線電視寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)，生產(chǎn)了具有四層屏蔽的接入網(wǎng)同軸電纜，其屏蔽特性很好四層屏蔽的接入網(wǎng)同軸電纜，其屏蔽特性很好 。最小彎曲半徑最小彎曲半徑 如果電纜某處彎曲程度太大或被夾扁，

15、特性阻抗如果電纜某處彎曲程度太大或被夾扁，特性阻抗就不均勻，將會使該處的駐波比增大，產(chǎn)生反射。就不均勻，將會使該處的駐波比增大，產(chǎn)生反射。 老化老化 隨著隨著時間時間的流逝，同軸電纜將老化，特別是敷設(shè)在的流逝，同軸電纜將老化，特別是敷設(shè)在室外的電纜各項性能都要發(fā)生變化。室外的電纜各項性能都要發(fā)生變化。 其中電纜衰減特性改變非常大，大約其中電纜衰減特性改變非常大，大約3年后電纜衰減年后電纜衰減增加增加1.2倍，倍，6年后增加年后增加1.5倍。倍。 2電磁波在同軸電纜中的傳輸電磁波在同軸電纜中的傳輸 （1）電磁波在同軸電纜中傳輸）電磁波在同軸電纜中傳輸（2）集膚效應(yīng)）集膚效應(yīng)5.1.3 5.1.3

16、 干線放大器干線放大器 作用是用來彌補干線電纜的損耗和頻率失真。作用是用來彌補干線電纜的損耗和頻率失真。1干線放大器的特點干線放大器的特點 （1）增益可調(diào)：）增益可調(diào)：20 30dB之間。之間。 （2）斜率補償。）斜率補償。 （3）自動增益控制。）自動增益控制。 （4）雙向功能。）雙向功能。 （5）適應(yīng)室外工作環(huán)境。）適應(yīng)室外工作環(huán)境。 （6）橋接放大器：）橋接放大器：對干線中的信號不放大，僅對對干線中的信號不放大，僅對分出的幾路信號進行放大分出的幾路信號進行放大 放大器放大器 橋接放大器橋接放大器 雙向放大器雙向放大器 2干線放大器的主要技術(shù)指標(biāo)干線放大器的主要技術(shù)指標(biāo) （1）標(biāo)稱輸入電平。

17、）標(biāo)稱輸入電平。 （2）標(biāo)稱增益。）標(biāo)稱增益。 （3）標(biāo)稱輸出電平。）標(biāo)稱輸出電平。 （4）帶內(nèi)平坦度。）帶內(nèi)平坦度。 （5）載波交流聲比。）載波交流聲比。 （6）非線性失真。）非線性失真。 （7）AGC和和ASC特性。（特性。（8）噪聲系數(shù)）噪聲系數(shù)NF。 （9）反射損耗。）反射損耗。 （10）最大輸出電平。）最大輸出電平。 3干線放大器的集中供電干線放大器的集中供電 干線放大器干線放大器通常采用電通常采用電纜饋電方式，可以在前纜饋電方式，可以在前端或干線中任何一點對端或干線中任何一點對干線放大器集中供電，需要增加電源供給器、電源干線放大器集中供電，需要增加電源供給器、電源插入器等設(shè)備。插入

18、器等設(shè)備。 【例【例5.3】 每臺放大器的工作電流為每臺放大器的工作電流為0.8A，最低工作，最低工作電壓為電壓為40V，已知電纜，已知電纜0.650“MC2的環(huán)路電阻為的環(huán)路電阻為3.31 /km，問一臺，問一臺AC 60V、10A的電源供給器，的電源供給器，最多能供應(yīng)多少臺放大器正常工作？最多能供應(yīng)多少臺放大器正常工作？計算每段電纜的直流電阻值：計算每段電纜的直流電阻值：)(82. 131. 3550. 05.1.4 輔助設(shè)備輔助設(shè)備 1衰減器衰減器 在有線電視前端電路中，當(dāng)天線輸出電平過高，在有線電視前端電路中，當(dāng)天線輸出電平過高，超過后續(xù)設(shè)備（如解調(diào)器、信號處理器等）的超過后續(xù)設(shè)備（如

19、解調(diào)器、信號處理器等）的上上限輸入電平范圍限輸入電平范圍；或多路信號同時輸入寬帶混和；或多路信號同時輸入寬帶混和器，要求器，要求各個輸入信號電平基本一致各個輸入信號電平基本一致時，都需要時，都需要采用衰減器適當(dāng)調(diào)節(jié)信號電平，使其滿足設(shè)備要采用衰減器適當(dāng)調(diào)節(jié)信號電平，使其滿足設(shè)備要求和設(shè)計要求。在干線傳輸網(wǎng)絡(luò)中，放大器的輸求和設(shè)計要求。在干線傳輸網(wǎng)絡(luò)中，放大器的輸入、輸出端也常接入衰減器，用來入、輸出端也常接入衰減器，用來控制放大器的控制放大器的輸入、輸出電平輸入、輸出電平。在分配系統(tǒng)中，有時也要采用。在分配系統(tǒng)中，有時也要采用衰減器來衰減器來調(diào)節(jié)信號電平調(diào)節(jié)信號電平?？傊?，在有線電視系統(tǒng)?？傊?/p>

20、，在有線電視系統(tǒng)中，前端電路、干線傳輸網(wǎng)絡(luò)、用戶分配系統(tǒng)均中，前端電路、干線傳輸網(wǎng)絡(luò)、用戶分配系統(tǒng)均有可能使用衰減器。有可能使用衰減器。 1衰減器衰減器 衰減器由電阻組成，可組成衰減器由電阻組成，可組成T型等效電路，型等效電路， 型型等效電路等。這種網(wǎng)絡(luò)由于沒有電抗元件，只有幅等效電路等。這種網(wǎng)絡(luò)由于沒有電抗元件，只有幅度衰減而沒有相移，能在很寬的頻率范圍內(nèi)工作。度衰減而沒有相移，能在很寬的頻率范圍內(nèi)工作。 1衰減器衰減器 分類：分類： 固定式衰減器：固定式衰減器：按不同規(guī)格衰減量生產(chǎn)出系列產(chǎn)品，主要有按不同規(guī)格衰減量生產(chǎn)出系列產(chǎn)品，主要有3、6、9、12、15、20dB等多種型號。這種衰減器

21、體積小，等多種型號。這種衰減器體積小，性能穩(wěn)定，安裝簡捷，可制成插件結(jié)構(gòu)，插入放大器內(nèi)。性能穩(wěn)定，安裝簡捷，可制成插件結(jié)構(gòu)，插入放大器內(nèi)。 連續(xù)可調(diào)式衰減器：連續(xù)可調(diào)式衰減器：常用于衰減量需要經(jīng)常改變的場合，可常用于衰減量需要經(jīng)常改變的場合，可調(diào)范圍一般是調(diào)范圍一般是020dB，與固定衰減器相比，衰減量有時會，與固定衰減器相比，衰減量有時會隨頻率發(fā)生變化，對高頻信號衰減量往往小于低頻信號。在隨頻率發(fā)生變化，對高頻信號衰減量往往小于低頻信號。在系統(tǒng)調(diào)試過程中，可采用連續(xù)可調(diào)式衰減器，當(dāng)調(diào)試完畢后，系統(tǒng)調(diào)試過程中，可采用連續(xù)可調(diào)式衰減器，當(dāng)調(diào)試完畢后，可改用相同衰減量的固定式衰減器?？筛挠孟嗤p

22、量的固定式衰減器。 連續(xù)可調(diào)式衰減器連續(xù)可調(diào)式衰減器 2均衡器均衡器作用：作用： 電纜對信號有衰減且衰減程度與所傳輸?shù)男盘栴l率電纜對信號有衰減且衰減程度與所傳輸?shù)男盘栴l率的平方根成正比的平方根成正比，即在信號頻率的高端電纜損耗大，在，即在信號頻率的高端電纜損耗大，在信號頻率的低端電纜損耗小，因此，電纜的損耗信號頻率的低端電纜損耗小，因此，電纜的損耗 頻率頻率曲線是傾斜的。這樣的信號若直接送給放大器放大，其曲線是傾斜的。這樣的信號若直接送給放大器放大，其輸出端的非線性失真將很嚴(yán)重。輸出端的非線性失真將很嚴(yán)重。 均衡器是用來補償同軸電纜頻率特性的器件，其均衡器是用來補償同軸電纜頻率特性的器件，其均

23、均衡量和傳輸頻率的關(guān)系正好與同軸電纜傳輸損耗和頻率衡量和傳輸頻率的關(guān)系正好與同軸電纜傳輸損耗和頻率的關(guān)系相反的關(guān)系相反，即對低頻道信號損耗大，對高頻道信號損，即對低頻道信號損耗大，對高頻道信號損耗小，實際上就是刻意壓低低頻段的信號頻率，以求得耗小，實際上就是刻意壓低低頻段的信號頻率，以求得高、低頻道的電平基本一致，補償射頻同軸電纜損耗傾高、低頻道的電平基本一致，補償射頻同軸電纜損耗傾斜特性。斜特性。構(gòu)成：構(gòu)成： 由電感、電容和電阻元件構(gòu)成。由電感、電容和電阻元件構(gòu)成。分類：分類： 可分為固定式均衡器和可變式均衡器?？煞譃楣潭ㄊ骄馄骱涂勺兪骄馄?。主要性能指標(biāo)：主要性能指標(biāo)： 均衡量均衡量即工

24、作頻率范圍內(nèi)上限頻率和下限頻率即工作頻率范圍內(nèi)上限頻率和下限頻率兩點間衰減量之差。兩點間衰減量之差。兩種均衡電纜的方法兩種均衡電纜的方法 電纜和自動斜率增益（電纜和自動斜率增益（ASC）放大器）放大器 電纜、均衡器和平坦放大器電纜、均衡器和平坦放大器 3濾波器濾波器 有源濾波器實際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。有源濾波器實際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。 它是在運算放大器的基礎(chǔ)上增加一些它是在運算放大器的基礎(chǔ)上增加一些R、C等無源元件等無源元件而構(gòu)成的。而構(gòu)成的。 通常有源濾波器分為：通常有源濾波器分為： 低通濾波器（低通濾波器（LPF） 高通濾波器（高通濾波器（HPF） 帶通濾波器（

25、帶通濾波器（BPF） 帶阻濾波器（帶阻濾波器（BEF）它們的幅度頻率特性曲線下圖所示：它們的幅度頻率特性曲線下圖所示： 濾波器也可以由無源的電抗性元件或晶體構(gòu)成，稱為無濾波器也可以由無源的電抗性元件或晶體構(gòu)成，稱為無源濾波器或晶體濾波器。源濾波器或晶體濾波器。濾波器作用：用來分離信號和抑制干擾濾波器作用：用來分離信號和抑制干擾。3濾波器濾波器濾波器作用：濾波器作用： 用來分離信號和抑制干擾，用來分離信號和抑制干擾，濾除信號中無用的頻率成濾除信號中無用的頻率成分。例如，有一個較低頻率的信號，其中包含一些分。例如，有一個較低頻率的信號，其中包含一些較高頻率成分的干擾。濾波過程下圖所示。較高頻率成分

26、的干擾。濾波過程下圖所示。4陷波器陷波器作用：作用：用來消除干線傳輸過程中的用來消除干線傳輸過程中的“鼓包鼓包”現(xiàn)象現(xiàn)象。 由于射頻同軸電纜傳輸信號的不均勻性，電纜可能會在由于射頻同軸電纜傳輸信號的不均勻性，電纜可能會在某一頻道上的衰減量較小，使得這個頻道的信號經(jīng)過長距離某一頻道上的衰減量較小，使得這個頻道的信號經(jīng)過長距離傳輸后其電平會超過其他頻道的電平，為了消除這種傳輸后其電平會超過其他頻道的電平，為了消除這種“鼓包鼓包”現(xiàn)象，可在放大器中插入陷波器。現(xiàn)象，可在放大器中插入陷波器。其工作過程：其工作過程：首先用場強儀在線路輸出端檢測已首先用場強儀在線路輸出端檢測已“鼓包鼓包”頻頻道的信號電平

27、，將陷波器的道的信號電平，將陷波器的R R值調(diào)為零，然后調(diào)整其可調(diào)電值調(diào)為零，然后調(diào)整其可調(diào)電容容C C，直到被檢測頻道的信號突然為零時，說明陷波器（串，直到被檢測頻道的信號突然為零時，說明陷波器（串聯(lián)諧振器）諧振到聯(lián)諧振器）諧振到“鼓包鼓包”頻道上了，此時，再將電阻頻道上了，此時，再將電阻R R的的值調(diào)大，直到被監(jiān)測頻道的信號電平與其他頻道的電平調(diào)平。值調(diào)大，直到被監(jiān)測頻道的信號電平與其他頻道的電平調(diào)平。陷陷波波電電路路 5.1.5 電纜干線系統(tǒng)的設(shè)計電纜干線系統(tǒng)的設(shè)計1電纜干線系統(tǒng)的范圍電纜干線系統(tǒng)的范圍 即從前端出來一直到最后一級用戶分配放大器為止。即從前端出來一直到最后一級用戶分配放大

28、器為止。 有些系統(tǒng)中，最后一級用戶放大器與干線放大器指標(biāo)相差極有些系統(tǒng)中，最后一級用戶放大器與干線放大器指標(biāo)相差極大，可將其劃分在分配系統(tǒng)中，但要在指標(biāo)分配時，加大分配大，可將其劃分在分配系統(tǒng)中，但要在指標(biāo)分配時，加大分配網(wǎng)絡(luò)的分配系數(shù)；而鄰頻系統(tǒng)中，電纜末端的的放大器與前面網(wǎng)絡(luò)的分配系數(shù)；而鄰頻系統(tǒng)中，電纜末端的的放大器與前面干線放大器指標(biāo)差異不大，可劃分在干線系統(tǒng)中，這時將信噪干線放大器指標(biāo)差異不大，可劃分在干線系統(tǒng)中，這時將信噪比、交互調(diào)比的影響考慮在干線部分指標(biāo)內(nèi)計算即可。比、交互調(diào)比的影響考慮在干線部分指標(biāo)內(nèi)計算即可。 在大、中型有線電視系統(tǒng)中，干線部分可分為超干線、主干在大、中型有

29、線電視系統(tǒng)中，干線部分可分為超干線、主干線和支干線。所謂線和支干線。所謂超干線超干線，是指多個前端之間的連接饋線或前，是指多個前端之間的連接饋線或前端與第一個分配點之間的饋線；端與第一個分配點之間的饋線；主干線主干線指前端和多個分配點之指前端和多個分配點之間或多個分配點之間的連接饋線；間或多個分配點之間的連接饋線；支干線支干線一般是指用戶分配放一般是指用戶分配放大器之后到用戶分配器之間的連接饋線。大器之后到用戶分配器之間的連接饋線。1電纜干線系統(tǒng)的范圍電纜干線系統(tǒng)的范圍 在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，通常選擇其中一條在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，通常選擇其中一條“最長最長”的干線進行指標(biāo)設(shè)計計算。的干線進行指標(biāo)設(shè)

30、計計算。 最長最長的含義是指從第一級干線放大器開始經(jīng)分配的含義是指從第一級干線放大器開始經(jīng)分配到支干線末端的放大器之間級聯(lián)數(shù)最多的一條傳輸線。到支干線末端的放大器之間級聯(lián)數(shù)最多的一條傳輸線。如果最長的干線能夠滿足技術(shù)要求的話，系統(tǒng)內(nèi)其他如果最長的干線能夠滿足技術(shù)要求的話，系統(tǒng)內(nèi)其他各支干線一般都能滿足要求。各支干線一般都能滿足要求?！白铋L最長”的干線長度不的干線長度不是無限長，理論上，一條干線最多串聯(lián)是無限長，理論上，一條干線最多串聯(lián)33級放大器。級放大器。5.1.5 電纜干線系統(tǒng)的設(shè)計電纜干線系統(tǒng)的設(shè)計 2電纜干線系統(tǒng)的基本組成電纜干線系統(tǒng)的基本組成 電纜干線傳輸系統(tǒng)主要由電纜干線傳輸系統(tǒng)主

31、要由干線電纜干線電纜、干線放大器干線放大器、干干線分支器線分支器、分配器分配器、均衡器均衡器、衰減器衰減器和和電源電源等組成。主要等組成。主要任務(wù)是將前端提供的高質(zhì)量的信號保質(zhì)保量地傳輸給各個任務(wù)是將前端提供的高質(zhì)量的信號保質(zhì)保量地傳輸給各個分配系統(tǒng)。分配系統(tǒng)。 適合做干線或支干線的電纜有：適合做干線或支干線的電纜有：SYKV 75 7、SYKV 75 9、SYKV 75 12； 干線放大器干線放大器的主要任務(wù)是放大補償電纜傳輸信號過程的主要任務(wù)是放大補償電纜傳輸信號過程中的損耗，考慮到非線性失真和載噪比的要求，增益一般中的損耗，考慮到非線性失真和載噪比的要求，增益一般在在20 30dB之間，

32、輸出電平通?？刂圃谥g，輸出電平通?？刂圃?0 100dB之間。之間。 3干線系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容干線系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容 （1）根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃，確定干線系統(tǒng)路由，繪制出電纜）根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃，確定干線系統(tǒng)路由，繪制出電纜干線路由圖干線路由圖 。 在電纜干線系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)按照有線電視系統(tǒng)近期在電纜干線系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)按照有線電視系統(tǒng)近期和遠(yuǎn)期規(guī)劃選擇最佳的路由；并且路由應(yīng)盡可能經(jīng)過居和遠(yuǎn)期規(guī)劃選擇最佳的路由；并且路由應(yīng)盡可能經(jīng)過居民較為集中的地區(qū)；盡量采用并行的傳輸路由以減少干民較為集中的地區(qū)；盡量采用并行的傳輸路由以減少干線放大器的級聯(lián)數(shù)，提高干線系統(tǒng)的各項指標(biāo)；合理安線放大器的級聯(lián)數(shù)，提高干線系統(tǒng)的各項指標(biāo)；

33、合理安排相應(yīng)的分支、分配點，電纜干線系統(tǒng)的分支、分配點排相應(yīng)的分支、分配點，電纜干線系統(tǒng)的分支、分配點通常選在放大器的輸出端，既能滿足最大限度地傳輸信通常選在放大器的輸出端，既能滿足最大限度地傳輸信號，又便于調(diào)試。號，又便于調(diào)試。3干線系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容干線系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容 （2）根據(jù)干線路由圖，選擇干線電纜及干線放大器。）根據(jù)干線路由圖，選擇干線電纜及干線放大器。 在進行干線部分設(shè)計時，根據(jù)干線傳輸距離，首先要確在進行干線部分設(shè)計時，根據(jù)干線傳輸距離，首先要確定傳輸電纜和放大器的信號及實用增益，這樣就可以求出每定傳輸電纜和放大器的信號及實用增益，這樣就可以求出每條干線總的條干線總的電長度電長度、需

34、要串聯(lián)的放大器臺數(shù)需要串聯(lián)的放大器臺數(shù)、放大器的間距放大器的間距等。等。 電纜選擇電纜選擇：最好選擇一種電纜型號，對干線較長的系統(tǒng)盡：最好選擇一種電纜型號，對干線較長的系統(tǒng)盡可能選擇較粗的同軸電纜，一般應(yīng)選擇可能選擇較粗的同軸電纜，一般應(yīng)選擇 9、 12的電纜。的電纜。 干線放大器選擇干線放大器選擇：最多選用兩種不同功能的干線放大器。：最多選用兩種不同功能的干線放大器。 （3）進行電纜干線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與計算。）進行電纜干線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與計算。 計算內(nèi)容：計算內(nèi)容：干線放大器級間距離、干線放大器級聯(lián)干線放大器級間距離、干線放大器級聯(lián)數(shù)、干線放大器級間均衡量、集中供電、干線放大數(shù)、干線放大器級

35、間均衡量、集中供電、干線放大器的輸入和輸出電平。器的輸入和輸出電平。 干線電長度干線電長度(L) =干線距離干線距離(km)x電纜損耗電纜損耗(dB/km)（dB）串接放大器的臺數(shù)串接放大器的臺數(shù)(n) =干線實際電長度干線實際電長度(dB)/放大器實用增益放大器實用增益(dB)（臺臺） 放大器間距放大器間距(D) =放大器實用增益放大器實用增益(dB)/電纜損耗電纜損耗(dB/m)（m） （4 4）對干線系統(tǒng)分配的指標(biāo)進行驗算。對干線系統(tǒng)分配的指標(biāo)進行驗算。 驗算內(nèi)容：驗算內(nèi)容： 干線載噪比干線載噪比C/N、 干線交調(diào)比干線交調(diào)比CM、 組合二次失真比組合二次失真比CSO、 組合三次差拍比組

36、合三次差拍比CTB等。等。4電纜干線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計實例電纜干線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計實例【例【例5.4】某地區(qū)有線電視系統(tǒng)，服務(wù)用戶約某地區(qū)有線電視系統(tǒng)，服務(wù)用戶約5萬，中心前萬，中心前端位于地區(qū)中心附近，近期傳輸頻道數(shù)為端位于地區(qū)中心附近，近期傳輸頻道數(shù)為28，遠(yuǎn)期傳輸，遠(yuǎn)期傳輸頻道數(shù)為頻道數(shù)為40，采用，采用550MHz鄰頻系統(tǒng)，電纜干線傳輸系鄰頻系統(tǒng)，電纜干線傳輸系統(tǒng)的整個系統(tǒng)分配指標(biāo)為：統(tǒng)的整個系統(tǒng)分配指標(biāo)為：C/N 47dB（K=0.25）；）；CM 52dB（K=0.5）；）；CTB 57dB（K=0.5）。）。設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：（1）確定干線路徑。）確定干線路徑。 根據(jù)該地區(qū)平面圖繪制

37、，得知最遠(yuǎn)傳輸距離為根據(jù)該地區(qū)平面圖繪制，得知最遠(yuǎn)傳輸距離為5km，選，選用用MC2500型電纜，其型電纜，其550MHz時的衰減量為時的衰減量為5.09dB/100m(20)，溫度系數(shù)為，溫度系數(shù)為0.2%（dB）/ ，回路，回路電阻為電阻為5.15 /km。干線放大器采用三皇冠。干線放大器采用三皇冠LA5226型，型，主要參數(shù)見表主要參數(shù)見表5-7。4電纜干線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計實例電纜干線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計實例【例【例5.4】某地區(qū)有線電視系統(tǒng)，服務(wù)用戶約某地區(qū)有線電視系統(tǒng)，服務(wù)用戶約5萬，中心前萬，中心前端位于地區(qū)中心附近，近期傳輸頻道數(shù)為端位于地區(qū)中心附近，近期傳輸頻道數(shù)為28，遠(yuǎn)期傳輸，遠(yuǎn)期

38、傳輸頻道數(shù)為頻道數(shù)為40，采用，采用550MHz鄰頻系統(tǒng)，電纜干線傳輸系鄰頻系統(tǒng)，電纜干線傳輸系統(tǒng)的整個系統(tǒng)分配指標(biāo)為：統(tǒng)的整個系統(tǒng)分配指標(biāo)為：C/N 47dB（K=0.25）；）；CM 52dB（K=0.5）；）；CTB 57dB（K=0.5）。）。設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：（2）干線放大器級聯(lián)）干線放大器級聯(lián)n的確定。的確定。 干線電長度干線電長度(L) =干線距離干線距離(km)x電纜損耗電纜損耗(dB/km)（dB） = 5kmx5.09dB/100m=50 x5.09=254.5 （dB）串接放大器的臺數(shù)串接放大器的臺數(shù)(n) =干線實際電長度干線實際電長度(dB)/放大器實用增益放大器實

39、用增益(dB)（臺）（臺） =254.5(dB)/26(dB)=9.710（臺）（臺）放大器間距放大器間距(D) =放大器實用增益放大器實用增益(dB)/電纜損耗電纜損耗(dB/m)（m） =26(dB)/5.09(dB)/100m=500m設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：（3）干線載噪比計算（）干線載噪比計算（10臺干線放大器串聯(lián)）臺干線放大器串聯(lián)）設(shè)輸入電平值為設(shè)輸入電平值為72dBuV時，由時，由載噪比的公式載噪比的公式可得：可得：考慮溫度對載噪比的影響，溫度越高載噪比越差。若環(huán)境考慮溫度對載噪比的影響，溫度越高載噪比越差。若環(huán)境溫度變化范圍為溫度變化范圍為-20+40時，時， +40時載噪比最差。

40、時載噪比最差。其中其中L間隔串聯(lián)間隔串聯(lián)（ALC放大器與普通放大器間隔串聯(lián)）的放大器與普通放大器間隔串聯(lián)）的 電纜衰減量電纜衰減量， ； 0.2%電纜的衰減系數(shù)電纜的衰減系數(shù)； T溫度變化量溫度變化量， +40 -（ +10 ）= 30 ；因此可得考慮溫度變化后的載噪比為：因此可得考慮溫度變化后的載噪比為：)(6 .5210lg104 . 2772lg104 . 2/dBnNSNCFa TLNCNCNCT %2 . 0/ D2)(55.4930%2 . 0509. 526 .52%2 . 0/dBTLNCNCNCT 設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：（4）干線交調(diào)比計算）干線交調(diào)比計算由第二章的知識可知，交

41、調(diào)比的公式為：由第二章的知識可知，交調(diào)比的公式為：當(dāng)假設(shè)串聯(lián)的當(dāng)假設(shè)串聯(lián)的10臺干線放大器與哦相同或相似的指標(biāo)時臺干線放大器與哦相同或相似的指標(biāo)時且間距相等時，可得傳輸干洗系統(tǒng)的交調(diào)比為：且間距相等時，可得傳輸干洗系統(tǒng)的交調(diào)比為：其中：其中： ； ； ； ； ； ；帶入上式得帶入上式得考慮頻率響應(yīng)積累引起電平變化考慮頻率響應(yīng)積累引起電平變化交調(diào)比實際最差值為交調(diào)比實際最差值為)(2lg0SSNNCCMCMaaa nSSNNCCMCMaaalg20)(2lg0 dBuVCMa57 15 C40 N60 aNdBuVSa110 dBuVGSSa9826720 )(6 .6310lg20)98110

42、(26040lg1557dBCM dBnS2110/ )(6 .6126 .63dBCM （5）干線的）干線的CTB計算計算計算方法和交調(diào)比相似計算方法和交調(diào)比相似考慮到溫度變化的影響，在低溫時考慮到溫度變化的影響，在低溫時CTB最差的情況為最差的情況為)(6 .6310lg20)98110(26040lg1557lg20)(2lg0dBnSSNNCCTBCTBaaa )(5 .5730%2 . 0509. 5226 .63%2 . 022dBTLCTBCTBCTBT （6）級間均衡的計算）級間均衡的計算 選擇帶斜率補償功能的干線放大器，當(dāng)級間距離為選擇帶斜率補償功能的干線放大器，當(dāng)級間距離為

43、500m時，該段電纜所需的均衡量按下式計算：時，該段電纜所需的均衡量按下式計算：其中：其中： 電纜在高頻端的衰減常數(shù)，因為是電纜在高頻端的衰減常數(shù)，因為是550MHz的鄰頻的鄰頻 系統(tǒng)，所以最高頻為系統(tǒng)，所以最高頻為550MHz； 電纜在低頻端的衰減常數(shù)，一般為電纜在低頻端的衰減常數(shù)，一般為50MHz； 放大器間距。放大器間距。查表得查表得MC2500型電纜型電纜在在50MHz處的衰減常數(shù)為處的衰減常數(shù)為在在550MHz處的衰減常數(shù)為處的衰減常數(shù)為帶入上式得帶入上式得DELH )( H L DmdBL100/48. 1 mdBH100/09. 5 )(05.185)48. 109. 5()(d

44、BDELH （7）干線系統(tǒng)集中供電計算）干線系統(tǒng)集中供電計算 已知已知MC2500型電纜的回路電阻為型電纜的回路電阻為 ，兩臺變，兩臺變壓器之間的電纜回路電阻值為壓器之間的電纜回路電阻值為 ，若電源，若電源供給器輸出電壓供給器輸出電壓AC60V，電流，電流10A，每臺變壓器消耗電流，每臺變壓器消耗電流0.5A，放大器最低工作電壓，放大器最低工作電壓26V，參考，參考例例5.3計算可知一臺計算可知一臺電源供給器可供電源供給器可供6臺變壓器正常工作。臺變壓器正常工作。（8）電纜干線傳輸系統(tǒng)的驗算）電纜干線傳輸系統(tǒng)的驗算 對系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果進行驗算，驗證干線系統(tǒng)的工作參數(shù)對系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果進行驗算，驗證干線

45、系統(tǒng)的工作參數(shù)是否滿足技術(shù)指標(biāo)要求。是否滿足技術(shù)指標(biāo)要求。分配指標(biāo)的驗算：分配指標(biāo)的驗算： 滿足指標(biāo)要求。滿足指標(biāo)要求。km/15. 5 )(58. 215. 55 . 0 dBdBNCT4755.49/ dBdBCM526 .61 dBdBCTBT575 .57 （8）電纜干線傳輸系統(tǒng)的驗算）電纜干線傳輸系統(tǒng)的驗算干線系統(tǒng)電平與斜率控制計算干線系統(tǒng)電平與斜率控制計算 溫度變化對電纜的影響溫度變化對電纜的影響 頻率響應(yīng)引起的電平變化頻率響應(yīng)引起的電平變化 LA5226型干線放大器的自動電平控制能力為型干線放大器的自動電平控制能力為5dB，能夠滿足控制要求。能夠滿足控制要求。 根據(jù)級間均衡量可知

46、根據(jù)級間均衡量可知 ，而放大器的斜率，而放大器的斜率調(diào)整可在調(diào)整可在021dB之間，也在可調(diào)范圍內(nèi)。之間，也在可調(diào)范圍內(nèi)。 全部設(shè)計驗算完成后，繪制施工圖。全部設(shè)計驗算完成后，繪制施工圖。dBTL05. 3)%2 . 0( dBnS2)110/( dBE05.18 【例【例5.5】某有線電視臺采用】某有線電視臺采用HFC網(wǎng)傳輸信號，下面以其中網(wǎng)傳輸信號，下面以其中一個光結(jié)點為例，介紹其電纜干線系統(tǒng)的設(shè)計。一個光結(jié)點為例，介紹其電纜干線系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：（1）確定干線系統(tǒng)路由圖。）確定干線系統(tǒng)路由圖。該光節(jié)點覆蓋區(qū)域中最遠(yuǎn)干線長度該光節(jié)點覆蓋區(qū)域中最遠(yuǎn)干線長度為為1.8km，系統(tǒng)傳

47、輸信號的頻道數(shù)，系統(tǒng)傳輸信號的頻道數(shù)為為40，帶寬，帶寬860MHz，干線系統(tǒng)采，干線系統(tǒng)采用集中供電方式。選用用集中供電方式。選用SYWV-75-12物理發(fā)泡電纜，其在物理發(fā)泡電纜，其在860MHz時時的衰減量為的衰減量為7.9dB/100m，干線放大，干線放大器選用器選用MIC7530溫補型放大器，其溫補型放大器，其性能指標(biāo)見下表。干線二分支器插性能指標(biāo)見下表。干線二分支器插入損耗入損耗2dB、分支損耗、分支損耗8dB，分配，分配器分配損耗器分配損耗8dB。設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：（2）干線系統(tǒng)的設(shè)計：）干線系統(tǒng)的設(shè)計：放大器輸入、輸出電平的計算。放大器輸入、輸出電平的計算。為了確保干線載噪比

48、和交調(diào)比滿足國家要求，干線放大器的輸為了確保干線載噪比和交調(diào)比滿足國家要求，干線放大器的輸入電平和輸出電平都有一定限制，最小輸入電平受載噪比限制，入電平和輸出電平都有一定限制，最小輸入電平受載噪比限制，最大輸出電平受交調(diào)比限制。其計算公式為：最大輸出電平受交調(diào)比限制。其計算公式為：由表由表5-13可知可知 ，所需干線放大器的級數(shù)所需干線放大器的級數(shù)=干線實際電長度干線實際電長度(dB)/放大器實用增放大器實用增益益(dB) = 7.9dB/100m 1.8km/30=4.75（臺）（臺）為了提高干線放大器的載噪比，選輸入電平為為了提高干線放大器的載噪比，選輸入電平為70dB。)(4 . 2lg

49、10dBNnNCSFa 干線干線dBNC51 干線干線dBNnNCSFa38.674 . 275lg10514 . 2lg10 干線干線設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：（2）干線系統(tǒng)的設(shè)計：）干線系統(tǒng)的設(shè)計：放大器輸入、輸出電平的計算。放大器輸入、輸出電平的計算。 根據(jù)交調(diào)比的公式，可得干線放大器的輸出電平公式為：根據(jù)交調(diào)比的公式，可得干線放大器的輸出電平公式為：查表得查表得Sa=102dB，CMa=48dB，CM=55dB，Na=88，則上式為則上式為考慮到溫度變化的影響取干線放大器的輸出電平為考慮到溫度變化的影響取干線放大器的輸出電平為92dB。nNNCCMCMSSaaalg10lg2)(210 dB

50、Sa945lg108840lg215)5548(21102 設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：（2）干線系統(tǒng)的設(shè)計：）干線系統(tǒng)的設(shè)計：級聯(lián)數(shù)的驗算。級聯(lián)數(shù)的驗算。首先計算分配器到第一級放大首先計算分配器到第一級放大器的距離，取光接收機的輸出器的距離，取光接收機的輸出電平為電平為100dB，考慮到電源插，考慮到電源插入器的插入損耗入器的插入損耗1dB，分配器，分配器的分配損耗的分配損耗8dB，則分配器的，則分配器的輸出電平為輸出電平為91dB，而干放的，而干放的輸入電平為輸入電平為70dB，則：，則：考慮到標(biāo)準(zhǔn)電桿的單位間距為考慮到標(biāo)準(zhǔn)電桿的單位間距為50m，取距離為，取距離為250m。266m 1009 .

51、 77091ao）（電纜損耗電纜損耗）（ SSD設(shè)計步驟：設(shè)計步驟：（2）干線系統(tǒng)的設(shè)計：）干線系統(tǒng)的設(shè)計：級聯(lián)數(shù)的驗算。級聯(lián)數(shù)的驗算?？紤]到分支器的插入損耗，則考慮到分支器的插入損耗，則取放大器間距為取放大器間距為250m，則實際級聯(lián)數(shù)為則實際級聯(lián)數(shù)為（1.8km-250m）/250m=6.2，取，取7臺。臺。253m 1009 . 727092 ao）（電纜損耗電纜損耗分支器插入損耗分支器插入損耗）（電纜損耗電纜損耗分支器插入損耗分支器插入損耗 SSGD干線放大器集中供電的計算（略）。干線放大器集中供電的計算（略）。（3）各項指標(biāo)的驗算。）各項指標(biāo)的驗算。干線載噪比驗算干線載噪比驗算交調(diào)比

52、的驗算交調(diào)比的驗算互調(diào)比的驗算（略）互調(diào)比的驗算（略）驗算結(jié)果基本滿足要求。驗算結(jié)果基本滿足要求。)(51)( 1 .527lg104 . 2770 lg104 . 2/dBdBnNSNCFa dBdBnSSNNCCMCMaaa552 .567lg20)92102(28840lg1548 lg20)(2lg0 5.2 5.2 光纜傳輸系統(tǒng)光纜傳輸系統(tǒng) 傳統(tǒng)的有線電視系統(tǒng)一直以同軸電纜為傳輸介傳統(tǒng)的有線電視系統(tǒng)一直以同軸電纜為傳輸介質(zhì)，光導(dǎo)纖維質(zhì)，光導(dǎo)纖維光纜的誕生，以及近年來有線電視光纜的誕生，以及近年來有線電視光器件、光設(shè)備的應(yīng)用開發(fā)等技術(shù)的快速發(fā)展，為光器件、光設(shè)備的應(yīng)用開發(fā)等技術(shù)的快速發(fā)

53、展，為有線電視和通信提供了全新的傳輸手段。采用光纜有線電視和通信提供了全新的傳輸手段。采用光纜傳輸，充分利用光纜的傳輸，充分利用光纜的帶寬帶寬、抗干擾抗干擾和和高密度高密度等特等特性，使有線電視網(wǎng)絡(luò)成為信息高速公路的重要組成性，使有線電視網(wǎng)絡(luò)成為信息高速公路的重要組成部分，已成為有線電視的發(fā)展方向。近年來，我國部分，已成為有線電視的發(fā)展方向。近年來，我國新建和改建的有線電視系統(tǒng)絕大多數(shù)采用新建和改建的有線電視系統(tǒng)絕大多數(shù)采用光纜光纜同同軸電纜混合網(wǎng)（軸電纜混合網(wǎng)（HFC）。5.2 5.2 光纜傳輸系統(tǒng)光纜傳輸系統(tǒng)優(yōu)點：優(yōu)點：（1）損耗低、傳輸距離長。）損耗低、傳輸距離長。 光纖傳輸損耗小，可延

54、長有線電視信號的傳輸距離，而光纖傳輸損耗小，可延長有線電視信號的傳輸距離，而且，對于不同的頻道，即在不同的頻率上衰減損耗相同，同且，對于不同的頻道，即在不同的頻率上衰減損耗相同，同時其損耗不隨溫度的變化而變化。時其損耗不隨溫度的變化而變化。（2）傳輸頻帶寬、容量大。）傳輸頻帶寬、容量大。 頻帶的寬窄代表可傳輸?shù)男畔⑷萘康拇笮?，單模光纖帶頻帶的寬窄代表可傳輸?shù)男畔⑷萘康拇笮。瑔文９饫w帶寬可達到寬可達到10GHz以上，如果采用波分復(fù)用技術(shù)，可傳送的信以上，如果采用波分復(fù)用技術(shù)，可傳送的信息量就更大了，從理論上來講，一對光纖可同時傳輸息量就更大了，從理論上來講，一對光纖可同時傳輸150萬路萬路電話或

55、電話或2000套電視節(jié)目。套電視節(jié)目。 5.2 光纜傳輸系統(tǒng)優(yōu)點：優(yōu)點：（3）傳輸質(zhì)量好、保真度高。）傳輸質(zhì)量好、保真度高。 光纖傳輸通常不需要中繼放大，不會引入非線性失真，光纖傳輸通常不需要中繼放大，不會引入非線性失真，只要激光器的線性好就可以傳輸高保真信號，實測表明，在只要激光器的線性好就可以傳輸高保真信號，實測表明，在傳輸傳輸20個頻道電視節(jié)目時，調(diào)幅光纖系統(tǒng)個頻道電視節(jié)目時，調(diào)幅光纖系統(tǒng)CTB在在65dB以上，以上，CM在在60dB以上，遠(yuǎn)高于一般電纜干線系統(tǒng)的非線性指標(biāo)。以上，遠(yuǎn)高于一般電纜干線系統(tǒng)的非線性指標(biāo)。（4）抗干擾能力強、保密性好。）抗干擾能力強、保密性好。 因為光纖的基本

56、成分是石英，對電磁波沒有反應(yīng)，光纖因為光纖的基本成分是石英，對電磁波沒有反應(yīng)，光纖中傳輸?shù)墓庑盘柌皇茈姶挪ǖ母蓴_，抗干擾能力強。且光纖中傳輸?shù)墓庑盘柌皇茈姶挪ǖ母蓴_，抗干擾能力強。且光纖中的信號不易泄露，不會出現(xiàn)串音現(xiàn)象，既便于保密又能確中的信號不易泄露，不會出現(xiàn)串音現(xiàn)象，既便于保密又能確保信號傳輸品質(zhì)。保信號傳輸品質(zhì)。5.2 5.2 光纜傳輸系統(tǒng)光纜傳輸系統(tǒng)優(yōu)點：優(yōu)點：（5）工作性能可靠。）工作性能可靠。 一個設(shè)計良好、安裝正確的光纖系統(tǒng)可靠性很高，無故一個設(shè)計良好、安裝正確的光纖系統(tǒng)可靠性很高，無故障工作時間達障工作時間達5070萬小時，其中壽命最短的是光發(fā)射機萬小時，其中壽命最短的是光發(fā)

57、射機中的激光器，其平均壽命也可達中的激光器，其平均壽命也可達25年，光纖系統(tǒng)的主要故障年，光纖系統(tǒng)的主要故障來自接頭不清潔、連接不良、光纖斷裂、裸露、變形，光發(fā)來自接頭不清潔、連接不良、光纖斷裂、裸露、變形，光發(fā)射機和接收機調(diào)試不正確等。射機和接收機調(diào)試不正確等。（6）重量輕、敷設(shè)方便。）重量輕、敷設(shè)方便。 光纖非常細(xì)，加上防水層、加強筋、擴套等，具有光纖非常細(xì)，加上防水層、加強筋、擴套等，具有448根光纖組成的光纜，其直徑還不到根光纖組成的光纜，其直徑還不到133mm。且材料為石。且材料為石英，比重小、重量輕。英，比重小、重量輕。缺點：缺點：（1）相對于同軸電纜，光纜及光端機（光發(fā)射機與相對

58、于同軸電纜，光纜及光端機（光發(fā)射機與光接收機的統(tǒng)稱）的成本較高。光接收機的統(tǒng)稱）的成本較高。（2）光纖的光接頭處理工藝要求高，需要使用價格）光纖的光接頭處理工藝要求高，需要使用價格昂貴的專業(yè)設(shè)備，給施工和突發(fā)事件的搶修工作帶昂貴的專業(yè)設(shè)備，給施工和突發(fā)事件的搶修工作帶來一定困難。來一定困難。光纖傳輸基礎(chǔ)光纖傳輸基礎(chǔ):激光激光(Laser)是是“利用輻射的受激發(fā)射實現(xiàn)光放大利用輻射的受激發(fā)射實現(xiàn)光放大”的的簡稱。簡稱。1、激光的獨特性質(zhì)：激光的獨特性質(zhì)：1）具有很強的方向性；具有很強的方向性；2）單色性很高，有很窄的頻譜；單色性很高，有很窄的頻譜；3）功率非常大。功率非常大。激光也是電磁波。激光

59、也是電磁波。=c/f f=1/T例如，例如，CATV中所采用中所采用1550nm波長的激光，其波長的激光，其=1550nm=1.5510-6m , ,f=c/=1.94 108MHz=194THz2、光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維 是由折射率為是由折射率為n1的柔軟玻璃絲芯線和折射率為的柔軟玻璃絲芯線和折射率為n2的包層所組成，通常使的包層所組成，通常使n1 n2 。 定義：光導(dǎo)纖維臨界角為定義：光導(dǎo)纖維臨界角為)/arcsin(12nnc 當(dāng)芯線中光的入射角當(dāng)芯線中光的入射角 大于臨界角大于臨界角 時，光將發(fā)時，光將發(fā)生全反射。生全反射。因此，只要光纖端面入射角小于光纖孔徑角，光因此，只要光纖端面入射角小

60、于光纖孔徑角，光就將在芯線內(nèi)來回反射，曲折向前傳播。就將在芯線內(nèi)來回反射，曲折向前傳播。 c 根據(jù)光信號在光纖中的傳輸特性，光纖可分為單模和多根據(jù)光信號在光纖中的傳輸特性，光纖可分為單模和多模兩種。光在光纖介質(zhì)中傳播，它的電磁場在光纖中將按一模兩種。光在光纖介質(zhì)中傳播，它的電磁場在光纖中將按一定的方式分布，這種分布方式稱為模式。單模光纖是指只允定的方式分布，這種分布方式稱為模式。單模光纖是指只允許一種電磁場分布方式存在的光纖，多模光纖是指允許多種許一種電磁場分布方式存在的光纖，多模光纖是指允許多種電磁場分布方式同時存在的光纖。電磁場分布方式同時存在的光纖。 不同波長的光在光纖中傳輸損耗是不同的