【正文】 展寬變形、形成失真的現(xiàn)象） 色散的存在限制了光信號(hào)一次傳輸?shù)木? 離；在傳輸距離相同的情況下，色散越大， 單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⑷萘吭叫? 光纖的色散常用色散常數(shù) D來(lái)描述 D=dτ/( L n=n(S’o max － S’i min) － 20n lgn 顯然 ， 由于不同的 n對(duì)應(yīng)的 Gm不同 ， 且 n↑時(shí) Gm↓， 因而兩者之間的乘積一定存在極值 求極值 ， 可得 出 ： 此時(shí)對(duì)應(yīng)的極限增益為： 我們稱(chēng)該增益為放大器的理論最佳增益 綜合技術(shù)質(zhì)量指標(biāo) 、 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行全面考慮 ， 放大器的工作增益應(yīng)選擇在 G＝ 22dB左右 ， 此時(shí)放大器的最大級(jí)聯(lián)數(shù)為： 干線(xiàn)的最長(zhǎng)傳輸距離 （ 電長(zhǎng)度 ） ： （ 6） 干線(xiàn)放大器最佳工作電平的確定 設(shè)放大器的實(shí)際增益為 G， 則放大器 的最佳工作電平應(yīng)為： So最佳 = （ So max＋ So min） /2 = （ So max＋ Si min＋ G） /2 此時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電平為： Si最佳 ＝ So最佳 － G 4． 5 用戶(hù)分配網(wǎng) 用戶(hù)分配網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) 常見(jiàn)的分配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式主要有以下兩種： 無(wú)源分配網(wǎng) 1 無(wú)源分配網(wǎng)的組成方式 常用的無(wú)源分配網(wǎng)主要有以下四種組成方式： （ 1）分配 —— 分配網(wǎng)絡(luò) （ 2）分支 —— 分支網(wǎng)絡(luò) （ 3） 分配 —— 分支網(wǎng)絡(luò) （ 4） 分配 —— 分支 —— 分配網(wǎng)絡(luò) 2 無(wú)源分配網(wǎng)的計(jì)算 無(wú)源分配網(wǎng)的計(jì)算問(wèn)題實(shí)際上只涉及到電平的計(jì)算 。 這個(gè)增益和就是所謂的干線(xiàn)電長(zhǎng)度 ， 即： =nG(dB)。故一般傾向于采用半傾斜方式。 動(dòng)態(tài)演示 1分支器的電氣性能 除了頻率范圍、反射損耗、輸入、輸出阻抗等外，分支器還有一些特殊的性能參數(shù) （ 1）插入損失Ｌ d 主路輸入端電平與主路輸出端電平之差 （２）分支損失Ｃ 主路輸入端電平與分支輸出端電平之差 當(dāng)分支器的吸收、散熱等可以忽略時(shí)，可以推出插入損失Ｌ d和分支損失Ｃ之間的如下關(guān)系： 顯然，分支損失越大，插入損失越小 （ 3）分支隔離度 各分支輸出口之間相互影響的程度 （ 4 2分支器的基本原理 分支器中信號(hào)傳輸具有方向性，即只能由主路輸入端向分支輸出端傳送信號(hào)，而不能反過(guò)來(lái)由主路輸出端向分支輸出端傳送信號(hào)，因而常把 分支器稱(chēng)為定向耦合器。它一般有一個(gè)主路輸出端和多個(gè)分支輸出端，其分類(lèi)方式也是根據(jù)分支輸出端口的多少來(lái)劃分。實(shí)際上不可能完全實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，駐波比在1 .1～ 1 .7之間，對(duì)應(yīng)的反射損耗為 13～26dB之間 (5) 頻率特性 頻率特性是描述分配損失等參數(shù)隨頻率變化的情況。 一個(gè)分配器的相互隔離度越大 ， 各輸出口之間的相互干擾就越小 (4) 駐波比與反射損耗 表示分配器與前后電纜阻抗匹配的程度。低壓交流電必須是安全電壓 (我國(guó)采用交流 60V)， 由電源供給器提供，通過(guò)電源插入器送入到線(xiàn)路放大器中 主要無(wú)源部件 有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)中使用的無(wú)源部件 （ 或稱(chēng)射頻功率分配器件 ） 必須具備以下特點(diǎn)： 75Ω阻抗 、 較好的定向傳輸分配能力 、 較高的相互隔離度 、 較大的反射損耗和屏蔽系數(shù)以及很寬的工作頻帶 （ 其最低工作頻率應(yīng)該達(dá)到 5MHz， 最高工作頻率則要求達(dá)到862 MHz甚至 1000 MHz ） 分配器 分配器能將一路輸入信號(hào)的功率 均等地分成幾路輸出 ， 它具有一個(gè)輸入端和幾個(gè)輸出端 通常 ， 分配器一般都按輸出路數(shù)的多少來(lái)進(jìn)行分類(lèi) 1 分配器工作原理 分配器的最基本單元是二分配器和三分配器 二分配器： 三分配器 ： 2分配器的電氣特性 分配損失是分配器特有的特性指標(biāo) 。 ASC： 具有自動(dòng)誤差校正作用 ， 級(jí)聯(lián)時(shí)補(bǔ)償誤差不會(huì)積累 ， 且能及時(shí)準(zhǔn)確地反映和補(bǔ)償實(shí)際變化所帶來(lái)的影響 動(dòng)態(tài)演示 2 分配放大器和延長(zhǎng)放大器 （ 1）分配放大器 （ 2）延長(zhǎng)放大器 放大器的電路結(jié)構(gòu) 以雙向 ALC干線(xiàn)橋接放大器為例 （ 1） BON和均衡器 BON（ Building Out Network）： 模擬電纜 模擬電纜的等效長(zhǎng)度 +電纜實(shí)際長(zhǎng)度 =電纜理論長(zhǎng)度 均衡器：用來(lái)補(bǔ)償電纜衰減的斜率 （ 2）干線(xiàn)放大組件 （ 3） AGSC組件 （ 4）橋接放大組件 （ 5）反向放大組件 （ 6）雙向分離器 雙向分離器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)低通濾波器和一個(gè)高通濾波器的組合 雙向分離器中另有一個(gè)端口，它利用截至頻率很低的低通濾波器將同軸電纜中的低壓交流電源取出來(lái)，一方面供本放大器的電源用，另一方面可再送至下一臺(tái)放大器。 這種區(qū)別在于： 斜率補(bǔ)償：沒(méi)有誤差校正作用 ， 補(bǔ)償誤差直接由網(wǎng)絡(luò)參數(shù)決定 ， 勢(shì)必會(huì)造成逐級(jí)累加 。其中 Ⅲ B類(lèi)單獨(dú)使用時(shí)一般只能用于要求不高的小型系統(tǒng)中。 （ 3）手動(dòng)增益控制和手動(dòng)斜率控制放大器（國(guó)標(biāo)統(tǒng)稱(chēng) Ⅲ 類(lèi)干線(xiàn)放大器）。 Ⅱ A類(lèi)：帶斜率自動(dòng)補(bǔ)償?shù)?AGC干線(xiàn)放大器； Ⅱ B類(lèi)：無(wú)斜率自動(dòng)補(bǔ)償?shù)?AGC干線(xiàn)放大器。 （ 6）傳輸速度與波長(zhǎng)縮短率 有線(xiàn)電視傳輸系統(tǒng)中常用的幾種同軸電纜 第一階段：實(shí)芯聚乙烯絕緣同軸射頻電纜（即 SYV系列） 第二階段：化學(xué)發(fā)泡聚乙烯同軸射頻電纜 第三階段：半空氣聚乙烯絕緣同軸射頻電纜 （藕（狀）芯縱孔式、竹節(jié)式和螺旋式 ） 第四階段：物理（即氣體）發(fā)泡聚乙烯絕緣材料的同軸電纜 和竹節(jié)式半空氣絕緣的MC2同軸射頻電纜 放大器 放大器的類(lèi)型和用途 線(xiàn)路放大器包括在傳輸系統(tǒng)中使用的干線(xiàn)放大器和在分配系統(tǒng)中使用的分配放大器、延長(zhǎng)放大器和樓棟放大器等 根據(jù)干線(xiàn)放大器的具體作用，它可分為： 干線(xiàn)（延長(zhǎng)）放大器 干線(xiàn)分配放大器 干線(xiàn)分支放大器（干線(xiàn)橋接放大器 ） 干線(xiàn)放大器從控制方式上分，有如下幾種： （ 1）自動(dòng)電平控制（ ALC） 或稱(chēng)自動(dòng)增益斜率控制（ AGSC） 放大器（國(guó)標(biāo)統(tǒng)稱(chēng) Ⅰ類(lèi)干線(xiàn)放大器），它具有 AGC 和 ASC兩個(gè)功能，采用雙導(dǎo)頻信號(hào)控制，一般用于要求較高的大型 CATV系統(tǒng)中。C， 即溫度每變化 1 186。屏蔽特性的好壞可以用屏蔽系數(shù)、屏蔽衰減、表面轉(zhuǎn)移阻抗 （耦合阻抗） 等指標(biāo)來(lái)反映。 （ 4）屏蔽特性 屏蔽特性是衡量同軸電纜抗干擾能力的一個(gè)參數(shù)。當(dāng)斷面尺寸或介質(zhì)的性質(zhì)在長(zhǎng)度方向上有變化時(shí)，會(huì)造成特性阻抗的不均勻而使信號(hào)電波在電纜內(nèi)部產(chǎn)生復(fù)雜的反射。由于電纜的衰減存在著斜率，因此，通常所說(shuō)的電纜衰減值是指電纜在系統(tǒng)最高工作頻率下的衰減值。 SIOV755A： 絕緣外徑 5mm聚乙烯藕芯絕緣鋁塑縱包聚乙烯護(hù)套射頻同軸電纜。 SYDYC759： 絕緣外徑 9mm聚乙烯墊片絕緣聚乙烯護(hù)套自承式射頻同軸電纜。 同軸電纜 同軸電纜的結(jié)構(gòu)與類(lèi)型 1 結(jié)構(gòu) 趨膚效應(yīng) 動(dòng)態(tài)演示 圖表 2 類(lèi)型 按照同軸電纜的絕緣結(jié)構(gòu)可以分成三種類(lèi)型： ①實(shí)心絕緣型 ：防潮防水性能好但衰減大； ②半空氣絕緣型 ： ③空氣絕緣型 ：衰減很小但防潮防水差且 不易制造。 （ 2）天線(xiàn)放大器安裝在緊靠天線(xiàn)的位置，消除了天線(xiàn)至前端機(jī)房的電纜衰減對(duì)等效噪聲系數(shù)的影響。 設(shè)分配比例為 q (q＜ 1)， 則前端的載噪比指標(biāo)是： (C/N)1dB ≥43－ 10 lg q (dB) 例如在小系統(tǒng)中，選擇 q＝ 50％， 則(C/N)1dB≥46 dB； 在特大系統(tǒng)中，選擇 q＝ 10％， 則 (C/N)1dB≥53 dB。傳統(tǒng)前端 （模擬前端 ）對(duì)信號(hào)的基本處理功能大致可以概括如下： （ 1）提高載噪比 （ 2）頻率變換 （ 3）鄰頻處理 （ 4）抑制非線(xiàn)性失真和寄生輸出 （ 5）調(diào)制、解調(diào) （ 6）電平調(diào)整 （ 7）電平控制 （ 8）混合 （ 9）產(chǎn)生導(dǎo)頻 系統(tǒng)對(duì)前端的技術(shù)要求 1 前端的主要技術(shù)指標(biāo) （ 1）載噪比 C/N 載噪比是前端最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。 2 dB， 在任意的 177。 系統(tǒng)線(xiàn)性失真應(yīng)包括振幅 頻率失真和相位 頻率失真。 當(dāng)各頻道的信號(hào)電平降低 1dB時(shí) ，系統(tǒng)的三次非線(xiàn)性失真指標(biāo) （ 例如交調(diào)比 CM、 載波三次互調(diào)比 IM 載波組合三次差拍比 C／ CTB等 ） 則可以改善 2 dB。 因此 ，對(duì)現(xiàn)代 HFC網(wǎng)絡(luò)而言 ， 同時(shí)考慮 CSO和 CTB是全面評(píng)價(jià)系統(tǒng)非線(xiàn)性失真性能的必要而充分的手段 。 這三種失真各有特點(diǎn) （ 二次互調(diào)幅度大 、 三次差拍數(shù)量多 ， 而交調(diào)對(duì)圖像質(zhì)量的影響最直接 ） ， 在不同的場(chǎng)合會(huì)有不同的影響 。 （ 4） CSO和 CTB 一般來(lái)說(shuō) ， 落入到一個(gè)頻道內(nèi)的所有失真項(xiàng)往往會(huì)有規(guī)律地集中在幾個(gè)頻率點(diǎn)上或落在該頻率點(diǎn)附近很窄的頻帶內(nèi) ， 形成所謂的干擾 “ 簇 ” ， 在累加的基礎(chǔ)上合成為較大的總干擾 （ 形成 “ 組合 ” 效應(yīng) ） 。 （ 3）失真的數(shù)量 失真數(shù)量與頻道數(shù)量的關(guān)系 表 從表可以看出，三次差拍失真的數(shù)量隨頻道數(shù)的增長(zhǎng)而急劇增多 。也就是說(shuō) ， 當(dāng)放大器的輸入噪聲為基礎(chǔ)熱噪聲時(shí) ， 輸出載噪比將比輸入載噪比小 F dB （注意特定條件 ） ? 載噪比的計(jì)算 （ C／ N） dB ＝ 10 lg（ Pc / FPn0） ＝ 10 lg Pc－ 10 lg F－ 10 lg Pn0 ＝ Si－ FdB－ （ C／ N） dB＝ Si－ Ft dB－ Ft dB＝ 10 lg [ F1＋（ F2－ 1） / G1 ＋（ F3－ 1） / ( G1 G2 )＋ …… ＋ （ Fn－ 1） / ( G1G2…… Gn1 )] 動(dòng)態(tài)演示 （ 注意公式成立的特定條件 ） 總結(jié)： 在有線(xiàn)電視系統(tǒng)中計(jì)算各部分的載噪比指標(biāo)時(shí) ， 可直接利用上述公式進(jìn)行計(jì)算 ，其中 ， 對(duì)前端而言 ， Ft ≈ F1 對(duì)同軸電纜干線(xiàn)而言 ， 若干線(xiàn)由相同放大器組成 ， 則 Ft ≈ nF Ft dB= FdB+10 lg n ???niit FF1 ? 系統(tǒng)非線(xiàn)性失真的產(chǎn)生及分析 有線(xiàn)電視系統(tǒng)中非線(xiàn)性失真最嚴(yán)重 、 對(duì)信號(hào)質(zhì)量影響最大的設(shè)備是放大器 ， 我們將重點(diǎn)研究放大器的非線(xiàn)性失真特性 描述放大器實(shí)際傳輸特性的數(shù)學(xué)近似模型： Uo＝ K1Ui＋ K2Ui2＋ K3Ui3 簡(jiǎn)化的信號(hào)模型：