原创 有线电视系统放大器的组成与调试

　　1.单向单模块线路放大器的组成

　　单向单模块放大器目前在有线电视系统中应用最广泛，主要用在干线线路延长放大器、分配放大器、用户放大器，其结构原理基本相同，唯一不同的是模块的指标，其功能框图如图1所示。德隆DL-34E单模块线路放大器电路原理图如图2所T。

　　单模块线路放大器的结构较简单，没有复杂的功能性电路，因为功能电路要消耗一部分增益，单模块线路放大器输入电平本来就不高，再加功能电路会降低输人信号的载噪比。

　　（1）增益调节部分

　　大多数厂家的产品都采用可调衰减器作为增益控制元件，但可调元件容易老化，且在头尾端易产生跳变；也有些厂家采用较稳定的固定衰减器，但由于所配固定衰减器的类别型号有限不能实现随意调节，一般是以2dB为一挡进行变化。实际上放大器的增益是由放大器模块的增益决定，一旦确定了放大器的模块，其增益也就确定了，因此，放大器中的增益调节实质上是改变放大器的输人电平。

　　（2）均衡调节部分

　　均衡器主要有以下三种形式：一种为．可调均衡器，可调均衡器与外围谐振元件构成的均衡器调节较为方便，但在实现大均衡量调节时，在定阻抗条件不易实现，VH段会出现“鼓包”现象，早期的放大器全采用这种可调均衡器，系统调试时往往因为“鼓包”问题严重无法级联：第二种为固定均衡器，它解决了可调均衡器的“鼓包”问题，因为每种分贝数的固定均衡器都经过电缆模拟调试，即使出现“鼓包”或平坦度不好的问题，也可针对不同的均衡量实行定量调整。因此固定均衡器能完全符合电缆的衰减特性，一般固定均衡器不可能配很多，通常以9dB为起点，每3dB为一挡变化，共配4只（也有的采用1.5dB为一挡变化，共配8只）。在实际使用时虽然不必考虑平坦度，但由于随意性不强，很难把高低端调平，且在均衡量小于9dB时，配固定均衡器的放大器很不好用；第三种为固定均衡器和可调均衡器配合使用。这种结构采用两个均衡器，一个为固定均衡器，插拔式结构，另一个为可调均衡器，装配在线路板上，固定均衡器的均衡量一般为8-12dB，当低于8dB时把固定均衡器换成直通，用可调均衡器调节，当均衡量大于8dB时，固定均衡器和可调均衡器共用，这种双均衡结构完全弥补了前两种结构的不足。其唯一的缺点是增大了插人损耗，即增加了一个均衡器的插人损耗．人为地降低了放大器模块的输人电平。因放大器模块的输人电平等于放大器输入端（连接同轴电缆部分）电平减去可调衰减器与均衡器的插人损耗，插人损耗过大实际上降低了系统的载噪比。

　　（3）放大模块部分

　　单模块线路放大器依放大模块的不同而分为多种功能性放大器，大多数放大器采用的模块具有较强的一致性，进口模块一般为飞利浦、摩托罗拉。国产模块有的采用自产大模块或自产小模块，有的采用专业生产厂家生产的模块，如科健等。采用国产模块的单模块放大器一般作为“用户放大器”使用。在选择采用国产模块的放大器时，一定要弄清楚放大模块的结构，是推挽输出还是单端输出，是四级放大还是二级放大，是采用陶瓷基板的还是采用线路板的，外观相同的模块因电路不同其性能指标而有较大差别，应注意识别。

　　（4）输出分配部分

　　经过模块放大后的信号一般有两种输出形式，一种是二分配器（又称双输出），另一种是一分支器（分主输出与一20dB输出）。分配器与分支器所用的元件基本相同，其中主要元件是用高频铁氧体磁芯，其结构形式很多，一般常用的有单孔环形、双孔环形、双孔扁环形及四孔环形等。磁心的起始磁导率要高，损耗要小，磁导率与品质因素的乘积要大，磁芯的截止频率要高。不同厂家的产品采用的磁芯与绕法并不一样。放大器的输出电平实际上是放大器模块的输出电平减去分支、分配器的插入损耗后的输出电平。

　　（5）电源部分

　　电源部分是放大器稳定性的基础，据资料统计，放大器约有60%的故障来自电源。各个厂家的电源基本原理都一样，但稳定性却有较大差别，一个重要的因素就是选材。只有高品质的器件才能制造出稳定的电源。

　　2.电缆放大器的调试

　　电缆放大器的调试实际上是调节放大器的输出电平。

　　（1）电缆放大器的最大输出电平电缆放大器的最大输出电平是由系统的非线性失真指标来确定的。其中，当频道数超过20个时，主要由载波组合三次差拍比(C／CTB)确定。有线电视初期由于传输频道量少，放大器的最大输出电平由交扰调制比来确定。随着电视频道的增加，放大器非线性失真会产生很多新的频率分量，即各项互调及差拍组合产物，这些新产生的互调和差拍产物直接影响有线电视信号质量。

　　这些组合产物在一个频道内有几个簇，而且落在频道图像载波附近的一簇电平往往最高，因此对图像的干扰也最严重。理论分析可知，当电视频道都为相邻排列的几个频道时，三次差拍产物大多数在电视载波的附近，其总数为(2/3) n(n-1)(n+l）：当频道数较多时，即n-- l时，其总数可近似为(2/3)n'.

　　在300MHz系统，传输频道数最多为28个，最差频道的三次差拍组合数为259个，其幅度增加并落人图像载波附近的就有24.1个；在550MHz系统中，传输频道数量为59个，最差频道的三次差拍组合数为1231个。

　　其幅度增加并落人图像载波附近的就有30.9个。这表明三次差拍产物在一个频道内的个数可达数百乃至上千个，虽然每个差拍幅度低于可见干扰的门限值，但这种很多的三次差拍的组合足以在图像上产生可见干扰，其干扰图纹是满屏幕的一种无规则的横向条噪波，严重时使图像无法收看。载波组合三次差拍比(C／CTB）是由放大器的非线性电路引起，或者放大器的输人信号过强引起放大器饱和失真，在放大器的线性区域内是不会产生非线性失真的，因此国家制定CTB指标就是限制最大输人电平。

　　放大器的最大输出电平还与串接放大器的多少有关，一级放大器与三级放大器的最大输出电平相差101g3 l即4.77dB o干线放大器的输出电平一般宜控制在98dB左右，用户放大器的输出电平一般宜控制在105dB以下。

　　（2）电缆放大器最小输入电平

　　干线放大器的最小输人电平是由系统的载噪比来确定的。为了改善载噪比，可适当提高输人电平，为了改善载波组合三次差拍比，又必须减少输出电平，这是一对矛盾，要解决上述矛盾是很不容易的。从实践中一般选用高质量、低增益的干线放大器。

　　干线放大器的增益是个恒定值，有的人误认为放大器上衰减电位器可以改变放大器的增益，这是一种非常错误的认识，放大器上的衰减器是用来改变放大器的输人电平，放大器的实际输出电平减去放大器的增益等于放大器的输人电平。譬如，一个干线放大器的模块增益为34dB（如模块型号为BGY588N、MHW6342),其输出电平为98dB,则其输人电平为98-34=64(dB），一般不能满足系统的载噪比指标，这时宜选用模块增益为27dB的干线放大器（如模块型号为BGY587B.111HW6272），其输人电平为98-27=71（dB）。如果采用前一种增益为34dB的放大器，放大器的输人端口有76dB信号，为调试放大器输出电平为98dB，则用衰减器将输人电平从76dB降低到64dB。损失的12dB信号是衰减器作用，并没有将放大器的增益从34dB降到22dB，这一点务必引起调试放大器的人员高度重视。实践证明，干线放大器的输人电平宜控制在72dB左右。