有线电视放大器的输入输出电平

有线电视放大器的输入输出电平及信号调试

逸叶小舟

在有线电视传输网络中，信号电平不能太高，也不能太低。它主要受两种因素制约，即载噪比限制了最低电平，放大器的非线性造成的交扰调制和互调限制了最高电平。这两个因素的具体体现就是放大器的最小输入电平和最大输出电平。下面我们就来进行具体分析。

1 放大器的最小输入电平

有线电视信号在传输网络中传输时，由于电缆的损耗，电平将越来越低。当电平低到某一限度时，就必须用放大器进行放大，使电平再提高。因此传输网的干线上串接有多台干线放大器。为了保证信号的载噪比，必须使各级放大器的输入电平不低于放大器的最小输入工作电平。

理论上传输网络干线的载噪比为：C/N= Si -10lgn-F-2.4(式中C/N-干线载噪比，Si-放大器输入电平，n-放大器台数，F-噪声系数，2.4-基础热噪声)。

从上式可知，在C/N和F给定的条件下，所有放大器的输入电平Si要随着台数n的增加而增加，并且按10lgn的规律增加。在要求的C/N值下，可以求得最小的输入电平Si= C/N+10lgn+F+2.4，考虑到环境温度对输入电平带来的变化，如高温下电缆损耗增大，使输入电平降低，Si就必须加余量ΔdBμV，在不使用ALC干线放大器时，余量最大不超过5dBμV。如过大会使用户电平变化太大而影响指标，在使用ALC干线放大器时，余量可取3 dBμV。例如：有10台放大器相串联，线段间损耗相等，且每台放大器的噪声系数为8dB。按照设计要求，传输网干线的载噪比为46 dB，则放大器的最小输入电平Si应为Si≥46+10lg10+8+2.4=66.4(dBμv)，如考虑余量Δ=3dBμv,则Si≥69.4 dBμv；如为20台串联，则Si≥69.4 dBμv，同样的加余量，则Si≥72.4 dBμv。由上例可知，传输距离越远，放大器台数越多，输入电平要求越高，这也是是限制放大器串接台数的一个重要因素。在我所在地区的实际维护中，曾经因某段-9型电缆老化，放大器的输入电平只有50 dBμv左右，外线工为图方便，简单地在原放大器后再串接一台放大器使输出电平达到要求。这样一来输出电平虽然升高了，但由于载噪比低，使图像雪花严重。另外我们在300MHz改造为550MHz时，由于传输电缆高频损耗较大，使原有的放大器输入电平达不到要求，当时由于时间紧，只是简单地在原有放大器后再加一级放大器，以提高输入电平,结果使放大器的载噪比降低, 图像雪花严重。因此，网络在升级改造时，必须对干线网重新设计，对放大器安装位置重新布置。

2 放大器的输出电平

在有线电视传输网络中,人们总是希望信号传输得越远越好,这就要

求放大器的输出电平越大越好。但是由于交扰调制比限制了放大器输出电平的提高。同时，干线放大器的输出电平又和放大器的级数有关，随着台数的增加，工作输出电平又会减少。

从理论得知，交扰调制是三次谐波失真造成的，它的信号载噪比在电平降低1dBμv时，能提高到2dBμv。换句话说，当放大器输出电平降低1dBμv，则交扰调制比就能提高2dB。同时，传输干线的总交扰调制比和放大器的台数n有关，实质上是n台放大器的交扰调制比相叠加的结果。

理论上，传输干线的总交扰调制比：CM=48+2(Smax-S)-20lgn(式中Smax-放大器最大输出，S-实际工作的输出电平，48-最大输出电平时放大器的交扰调制比，n-台数)故工作输出电平S应符合下式：

S≤Smax-1/2(CM-48)-10lgn

若考虑到环境温度的影响，上式还应减去余量，通常为3dBμv。在实际应用中，由于频道的数量N造成交扰调制比降低10lg(N-1)dB,所以放大器工作输出电平应为：

S≤Smax-1/2(CM-48)-10lgn-5lg(N-1)-ΔdB

从上式可以看出，放大器的工作输出电平随着串接台数的增加可用的输出电平S就越低。同时，随着频道数量的增加，可用的输出电平S就越低。例如：某传输网络干线共有10台放大器串联，放大器最大输出电平为124 dBμv，工作 频道为21个，干线的交扰调制比设计为52dB ，那么放大器的工作输出电平：

S≤Smax-1/2(CM-48)-10lgn-5lg(N-1)-ΔdB

即S≤124-1/2(52-48)-10lg10-5lg(21-1)-3=99 dBμv

若为20台放大器串联，则S≤89 dBμv。由此可见，虽然干线放大器的最大输出电平很高，但实际可用的输出电平却很低。在我们的实际应用中，曾因某片区的电平偏低，图像出现雪花，增大放大器的增益后，结果又因放大器的非线性失真产生交互调，使图像变得更差。

综上所述，为保证交扰调制比，必须降低干线放大器的输出电平；为保证载噪比，必须升高干线放大器的输入电平。并且它们都和串接的放大器台数有关，随着台数的增加，输入输出电平之间的差值越小。也就是说干线放大器的增益不能超过这个差值。一般的干线放大器的增益都在20~27dB范围内。

三、干线放大器的调试

那么，我们在对干线放大器的调试过程中应该怎样做呢？

1 既要测试放大器输出电平也要测试其输入电平。

理论分析与实际测试都证明：放大器的输入电平过低（当低于65 dBμv时），加上衰减器、均衡器等插入损耗，其载噪比小于45dB（对单台放大器）；过高（当高于85 dBμv时），则在多频道（频道数大于25）系统里，对质量稍差一些的模块，其个别频道则将出现交调，尤其在电缆远距离传输中，由于200MHZ附近的“凸”起，此现

象较为严重。为此一般规定，输入电平为70~80dBμv。

2 既要测试放大器输入输出电平也要测试其工作电压

适当的工作电压范围是保证放大模块正常工作的先决条件。电压高于75V时（60V的内供电干放），则电源稳压块发热严重，一旦击穿则有可能烧坏模块；当低于28V时，电源的波纹比变会增加。严重时，则会引起交流调制（在电视屏幕上出现上下移动的黑条或出现交流声），故应正确选择。

3 对200MHZ附近出现“凸起”的输入信号电平进行预校正。

在多频道（当频道数大于20时）、电缆长距离传输的系统里，由于均衡差的积累，在200MHZ附近会出现“凸起”，有时会高出高低端10dBμv以上，以致使个别频道出现交调（限制了信号传输距离）。为此可选择具有“凸波”校正功能的干放。调试时，使用场强仪的扫描功能，以监测各频道的电平。

5 注意电缆接头及各种插件是否接触不良。

干线放大器与-12、-9、-7型电缆相连，有的用电缆接头，有的直接接入放大器F座，造成F座内孔变大。用-5线作测试线测量时会产生接触不良，引起误差。另外，电缆防水接头与电缆的内外导体，均衡插片，供电插件等长时间使用极易氧化，我们在调整干放时，对已氧化的部位一定要除去氧化层，消除故障隐患。我们知道，一旦形成氧化层，就相当于在回路中增加了一个电容，对低频信号的阻碍作用就大于高频信号，出现低频信号变弱，同时也使一些外界干扰信号“趁虚而入”，这也是“凸波”产生的又一重要原因。

6 搞好放大器输出电平的“倾斜”调试

我们知道电视信号在同轴电缆中传输时，频率越高，电缆对它的阻碍作用越大，我们可以使放大器的输出电平低频道略低于高频道，以减小下一级放大器的均衡量，一般取值为2dBμv。