有线电视重要资料

有线电视用户放大器的使用技巧由于电视网络纵横交错，用户放大器星罗棋布，相互牵连，调试起来费时费力，给我们带来一定困难。

为了更好地使用用户放大器，使调试工作方便快捷，我们首先应该对用户放大器的工作条件有正确的认识。

１、对放大器输入输出电平的认识 1.1 对输入电平的要求用户放大器属于中电平放大器，也就是要求输入为中电平，输出为高电平。

在放大器的使用说明书上，一般都没有标明输入电平的要求，只标明其最大输出电平。

输入电平是从最大输出电平推算出来的，如说明书中标明的最大输出电平为110～120 dB，其增益为30 dB，将最大输出电平减去增益，便得出输入电平应为80～90 dB。

然而，这个电平并非是放大器的合理使用输入电平，因为实际上放大器不能在最大输出电平情况下工作，特别是当输入电平到了90 dB后，这时电视图像上往往产生交调及互调干扰，严重影响收看，所以放大器的输入电平不能太高。

反过来说，是不是只要电视信号太差，便可以加装放大器来解决呢?当然不是如此简单，如果放大器加装得不合理，往往得不到应有的效果。

我们可能遇到过这种情况，当发现电视屏上满幅雪花时，安装一个放大器，接收效果甚至比没有接放大器时还要差，这说明放大器的输入电平有一个最低极限，低于这个最低极限，放大器是起不到良好作用的。

放大器的输入电平为多少才合适?根据使用经验，我们认为用户放大器的输入电平控制在7 0～80 dB是较为理想的，高于或低于这个电平均不合理。

因此，当放大器输入电平低于这个电平时，就要考虑提升上一级输出的信号电平，或者在上一级的输出安装一台放大器，以提高本级放大器的输入电平；如果放大器输入电平高于这个电平时，就应该进行衰减，使输入电平控制在70～80 dB之间。

1.2 对输出电平的要求 放大器的说明书中一般都标明放大器的最大输出电平，它实际是指放大器本身的负载能力，并没有考虑外部环境的影响。

然而放大器在电视网中使用必然要受到环境的影响，因此要保证放大器的正常使用，就必须考虑到网络环境的限制。

用户放大器的最大输出电平是受频道数及放大器级联数线制的，所以不能以说明书中的最大输出电平来进行调试及标准设计，而应用以下公式设计记算： E1 max = E -10 lg M -7.5 lg( N -1) 式中： E1 max ——本级最大输出电平； E ——单台放大器标称最大输出电平； M ——放大器级联数； N ——电视频道数。

电视频道数越多，放大器级联越多，放大器的输出电平就应降低，因此每一级放大器的输出电平没有一个确定的数据，根据输出电平推算得出的输入电平也没有一个确定的数据，所以严格按照这个公式计算也不实际。

由于放大器的级联数一般限制在10级以内，我们可以只考虑频道数的影响，根据粗略计算并经长期实践，综合考虑多方面因素，我们取100 dB为标准，并以此为根据进行调试，便可达到良好效果，节省了调试时间。

2、用户放大器的调试经验总结 根据实践经验，我们总结出以上几个数据，对此再作一个总结：输入电平按照(75+5) dB，输出电平按(100+5) dB来调试，便给工作带来很大方便；对放大器输出电平，每一个频段分别选取一个频道进行测量，我们一般以2ch，10ch，18ch 为在VL，VH，U 3个频段中的代表，使这3个频道为1 00 dB便可；在调试中，由于电视信号频道不同而造成传输的损耗不同，当低频道信号高于高频道太多时，可以调节放大器中的均衡器，使放大器在各频段的输出电平基本相等；如果放大器内没有均衡器就要考虑外接均衡器，均衡器的品种有固定式和可调式，可以根据需要灵活选用。

另外，在调试中我们还发现VH频段往往高于VL，U频段，这时可以考虑选用分频段调节的均衡器dBi和dBd是功率增益的单位，两者都是相对值，但参考基准不一样。

dBi的参考基准为全方向性天线；dBd的参考基准为偶极子。

一般认为dBi和dBd表示同一个增益，用dBi表示的值比用dBd表示的要大2.15 dBi。

例如：对于一增益为16 dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi，一般忽略小数位，为18dBi。

dB也是功率增益的单位，表示一个相对值。

当计算A的功率相比于B大或小多少个dB时，可按公式10 lg A/B计算。

例如：A功率比B 功率大一倍，那么10 lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。

也就是说，A的功率比B的功率大3dB；如果A的功率为46dBm，B的功率为40dBm，则可以说，A比B大6dB；如果A天线为12dBd，B天线为14dBd，可以说A比B小2dB。

dBm是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为：10lg功率值/1mW。

例如：如果发射功率为1mW，按dBm单位进行折算后的值应为：10 lg 1mW/1mW = 0dBm；对于40W的功率,则10 lg(40W/1mW)=46dBm。

dBc也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。

一般来说，dBc相对于载波(Carrier)功率而言。

在许多情况下，用来度量载波功率的相对值，如度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。

在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。

在有线电视技术中我们常常遇到几个信号参数的量值，这几个量值是对数单位---分贝（db）。

用分贝表示是为了便于表达、叙述和运算（变乘除为加减）。

分贝是表征两个功率电平比值的单位，如A=10lgP2/P1=20lgU2/ U1=20lgI2/I1。

分贝制单位在电磁场强计量测试中的用法有如下三种：1、表示信号传输系统任意两点间的功率（或电压）的相对大小。

如一个CATV放大器，当其输入电平为70dbμV时，其输出电平为1 00dbμV，也就是说放大器的输出相对于输入来说相差30db，这30d b是放大器的增益。

2、在指定参考电平时可用分贝表示电压或电场强的绝对值，此参考电平通称为0db。

如定义1μV=0dbμV、1mW=0dbm、1mV=0db mV。

例如，现有一个信号A其电平为3dbμV，换算成电压的表示方式为：3=20lgA/1μV、A=2μV，即这个3dbμV的信号电压为2μV。

3、用分贝表示电压或场强的误差大小,如30±3db。

通常db是表征电路损耗、增益的量值；dbmV和dbμV是表征信号的相对电平值，由于1mV=1000μV,所以有0dbmV=60lg10=60db μV。

例如，信号电平是70dbμV，用dbmV表示是70-60=10dbmV；dbm和dbw是表征信号的相对功率值，由于1W=1000mW，所以有0dbW=30lg10=30dbm,例如光功率为9dbm ,换算成功率的单位（瓦）有：9=10lgx,x=7.9mW 。

功率与电平的换算（dbm与dbμV的换算）：在很多情况下，我们手里都只有一台场强计，它的量值单位通常是dbμV，但在一些高频功率放大器中往往只给出输出信号的功率值，为此要将功率值换算成电平值，对于50欧阻抗的信号源来说，当其输出功率为1mW(0dbm)时，其端电压输出应为U=50P-E2×100000 0=223606.7978μV,用分贝表示是：20lg223606.7978=107dbμV。

也就是说0dbm的50欧信源的输出电平为107dbμV。

例如1：一50欧的高频功率放大器其输出功率为50dbm，求其输出电平，有：107+50=157dbμV。

例如2：某50欧接收设备其最小接收功率为-90dbm，求其最小接收电平，有：107-90=17dbμV。

分贝(dB),这是我们一个最常见的单位，这是一个电平单位，分贝是表征两个功率电平比值的单位，定义为A=10lgP2/P1，P2为输出功率，P1为输入功率，例如：一个系统的放大倍数为100倍，那么它的增益计算得到为:10lg100=20dB利用以上的公式我们可以计算理想四分配器的衰减量：10lgP2/P1=10lg =-6dB有线电视系统中的各种器材的阻抗都相同，利用公式：P= /R 则 10lgP2/P1＝10lg =20lg对于同一功率或者电压,选用不同的基准功率或电压,计算得到的电平数值不同,单位也不同。

下面介绍dBW﹑dBmW﹑dBmV﹑dBμV这四个电平单位的联系;如果基准功率P1为1W，当功率为W时，对应的功率电平为10lg（P ／1），单位记为dBW(分贝瓦);如果基准功率P1为1mW，当功率为mW时,对应的功率电平为10l g（P／1mW），单位记为dBmW(分贝毫瓦)，常以dBm表示;如果采用1mV作为其基准电压，那么当电压为mV时，对应的电平为20lg(U/1mV),单位记为dBmV(分贝毫伏);若用1μV作为基准电压,当电压为μV时,对应的电平为20lg(U/1μV),单位记为dBμV(分贝微伏),即是我们常接触的分贝。

当在某一点的功率是1W时,电平是多少呢?利用如下公式可得到;U*U＝P*R=1*75=75U＝8.66(V)=8660(mV)＝8660000（μV）当想得到电平单位dBW时:10lgP2/P1＝10lg1/1=0（dBW）当想得到电平单位dBmW时:10lgP2/P1=10lg1000(mW)/1=30dBmW当想得到电平单位是dBmV时：20lg =20lg =20lg8660=78.75dBmV当想得到电平单位是dBμV时：20lg =20lg =20lg8660000＝138.75(dBμV)所以即0dBW=30dBmW=78.75dBmV=138.75dBμV因电平单位是对数值，所以就不难理解电平会出现负值，如常见的光功率为-dBm,说明这时的光功率低于基准值，即低于1mW。

不知大家在刚接触上行测量时有没出现这种如下疑惑；当在上行测量时，我们先测出噪声是A1,再测出当有发出一个测量信号是为A2,则CN=A2-A1；而CN的定义是载波功率／噪声功率，这有什么矛盾吗？其实是如下转换得来的CN=载波功率／噪声功率得出的单位是功率，而要用电平单位表示是则要取对数，则CN=lg(载波功率／噪声功率)=lg载波功率-lg噪声功率有线电视用户放大器是担负用户分配任务的放大器，其输出电平较高、占用系统失真指标的份额较大，所以在使用时必须注意一点技巧，以获得最佳的分配效率，同时保证系统的质量指标。

下面提出几点使用技巧供作讨论和参考。

1、用户放大器要采取高输出电平工作方式以提高分配效率许多业界同仁赞同用户放大器的输出电平可以在100±5dB范围选取，实际上这是一种出于无奈的选择。

大家都知道，用户放大器的输出电平每提高4dB，捎带用户的理论数量就可以提高1倍，用户放大器输出电平103dB时所带的用户的理论数量就是95dB时的4倍（图1）！所以大家都巴不得用户放大器能有一个高的输出电平！为什么大家会赞同用户放大器的输出电平要在高低很大的范围里选取，而不是定在一个比较高的数值上？有线电视网兴建初期，网络中只有用户放大器，那时，无论电缆网络有多长，用户放大器都得一级一级地串联下去。