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1、有线电视有线电视Page 2第第4章章同轴电缆网络同轴电缆网络n基基本本要要求求：了了解解同同轴轴电电缆缆干干线线传传输输系系统统的的基基本本组组成成，掌掌握握同同轴轴电电缆缆的的结结构构和和特特性性、放放大大器器的的基基本本组组成成、主主要要无无源源器器件的工作原理、传统无源分配网的组成方式与计算件的工作原理、传统无源分配网的组成方式与计算n主要内容：主要内容：n同轴电缆同轴电缆n放大器放大器n主要无源设备主要无源设备n传统用户分配网设计传统用户分配网设计n重重点点：放放大大器器、主主要要无无源源部部件件的的工工作作原原理理、同同轴轴电电缆缆的的结结构和特性、用户分配网设计构和特性、用户分配
2、网设计n难点：同轴电缆的特性难点：同轴电缆的特性n学时分配：学时分配：8学时学时Page 3同轴电缆同轴电缆n同轴电缆的结构与类型同轴电缆的结构与类型n1.结构结构n同同轴轴电电缆缆的的结结构构对对射射频频信信号号的的传传输输有有直直接接影影响响。它它由由里里往往外外依依次次是是内内导导体体、塑塑胶胶绝绝缘缘层层、屏屏蔽蔽层层和和塑塑料料护护套套而而组组成成，铜芯与网状导体同轴，故名同轴电缆。铜芯与网状导体同轴，故名同轴电缆。Page 4n同同轴轴电电缆缆的的内内导导体体（又又称称芯芯线线）用用来来传传送送RF信信号号，有有时时也也传传送送AC电电源源，通通常常是是一一股股实实心心铜铜线线或或
3、多多股股绞绞合合铜铜线线，对对于于大大直直径径电电缆缆也也可可以以是是“铜铜包包铝铝”（一一种种镀镀有有薄薄铜铜层层的的铝铝线线）。为为了了提提高高强强度度，往往往往用用“铜铜包包钢钢”丝丝作作为为进进户户电电缆缆（小小直直径径电电缆缆）的的芯芯线线（导导体体的的趋趋肤肤效效应应：1MHz，趋趋肤肤深深度度：66m，100MHz，趋趋肤肤深深度度：m，1000MHz，趋趋肤肤深深度度：m）。）。n介介质质绝绝缘缘层层的的基基本本任任务务是是在在保保证证内内外外导导体体之之间间有有足足够够介介电电强强度度的的同同时时，还还要要保保持持内内外外导导体体结结构构上上的的同同心心。绝绝缘缘层层通通常常
4、采采用用介介质质损损耗耗很很小小的的介介电电材材料料，例例如如聚聚乙乙烯烯等等，目目前前渗渗氮氮聚聚乙乙烯烯应应用用最最为为普普遍遍。一一般般来来说说，绝绝缘缘介介质质的的相相对对介介电电常常数数越越小小，也也就就是是介介质质中中空空气气含含量量越越大大，它它对对电电磁磁波波阻阻碍碍越越小小，从从而而电电缆缆的的衰衰减减量量和和温温度度系系数数也也越越小小。因因此此，如如何何增增加加介介质质中中的的空空气气含含减减小小其其相相对对介介电电常常数数，是是决决定定同同轴轴电电缆缆性性能能的的关关键键。同同轴轴电电缆缆的的发发展展史史就就是是一一部部如如何何利利用用技技术术手手段段改改进进绝绝缘缘介
5、介质质层层空气含量的历史。空气含量的历史。Page 5n外外导导体体的的作作用用是是防防止止自自身身RF信信号号的的泄泄露露和和外外部部RF信信号号的的的的侵侵入入，同同时时它它也也是是RF信信号号和和AC电电源源的的“地地”，跟跟内内导导体体一一起起构构成成完完整整的的传传输输回回路路。外外导导体体最最常常见见的的构构成成方方式式有有三三种种：一一是是纵纵向向搭搭接接、拼拼接接或或焊焊接接的的铜铜管管或或铝铝管管，管管子子可可以以是是光光滑滑的的，也也可可以以是是皱皱纹纹管管，后后者者多多用用于于大大直直径径电电缆缆。二二是是铜铜丝丝编编织织的的网网状状外外导导体体或或铝铝箔箔纵纵包包加加铜
6、铜丝丝密密编编的的复复合合外外导导体体。三三是是铜铜箔箔纵纵包包或或铝铝带带纵纵包包，这这类类结结构构会会对对系系统统的的屏屏蔽蔽性性能能带带来来一定程度的改善。一定程度的改善。n双向网络采用加厚屏蔽同轴电缆的原因：趋肤效应？双向网络采用加厚屏蔽同轴电缆的原因：趋肤效应？Page 6n外外护护套套仅仅起起防防护护作作用用，用用以以增增强强电电缆缆的的抗抗磨磨损损、抗抗机机械械损损伤伤、抗抗化化学学腐腐蚀蚀的的能能力力。室室外外电电缆缆应应使使用用抗抗紫紫外外线线辐辐射射、寿寿命命长长、绝绝水水的的聚聚乙乙烯烯外外护护套套，室室内内电电缆缆则则应应使使用用天天然然阻阻燃燃、无无挥挥发发、对对人人
7、体体无无害害的的聚聚氯氯乙乙烯外护套烯外护套(聚氯乙烯的增塑剂必须是无挥发性，这样无毒、寿命长）。聚氯乙烯的增塑剂必须是无挥发性，这样无毒、寿命长）。n有有些些同同轴轴电电缆缆还还针针对对机机械械损损伤伤和和腐腐蚀蚀采采取取了了额额外外的的保保护护措措施施。为为了了防防止止机机械械损损伤伤（如如鼠鼠咬咬、挖挖掘掘设设备备对对其其损损伤伤及及埋埋地地挤挤压压等等），有有些些电电缆缆常常常常用用一一层层铠铠装装外外护护套套；为为了了防防腐腐有有些些电电缆缆外外面面再再加加一一层层特特殊殊塑塑料料护护套套；有有些些带带外外护护套套的的电电缆缆在在外外护护套套和和外外导导体体之之间间加加有有一一种种叫
8、叫做做复复合合流流动动）物物（如如聚聚异异丁丁烯烯）的的粘粘性性流流体体，当当外外护护套套受受损损时时大大量量的的复复合合流流动动物物暴暴露露到到空空气气中中便便会会凝凝固固，从从而而使使护护套套的的受受损损部部分分“自自愈愈”；还还有有的的电电缆在外护套外装了附加的金属悬缆丝，以增加机械强度。缆在外护套外装了附加的金属悬缆丝，以增加机械强度。Page 7n2.类型类型n按照同轴电缆的绝缘结构可以分成三种类型：按照同轴电缆的绝缘结构可以分成三种类型：n实心绝缘型：防潮防水性能好但衰减大；实心绝缘型：防潮防水性能好但衰减大；n半空气绝缘型：半空气绝缘型：n半空气贯通式：衰减小，但防潮防水不好；半
9、空气贯通式：衰减小，但防潮防水不好；n半空气封闭式：衰减小，防潮防水好；半空气封闭式：衰减小，防潮防水好；n空气绝缘型：衰减很小但防潮防水差且不易制造。空气绝缘型：衰减很小但防潮防水差且不易制造。n显显然然，使使用用时时应应首首选选封封闭闭半半空空气气式式介介质质形形式式。现现在在应应用用最最为广泛的有两种，即封闭竹节介质和封闭物理发泡介质。为广泛的有两种，即封闭竹节介质和封闭物理发泡介质。Page 8n按按照照同同轴轴电电缆缆在在CATV系系统统中中的的使使用用位位置置也也可可分分为为三三种种类类型：型：n干干线线电电缆缆：其其绝绝缘缘外外径径多多为为9mm以以上上的的粗粗电电缆缆，要要求求
10、损耗小，对柔软性的要求并不高；损耗小，对柔软性的要求并不高；n支支线线电电缆缆：其其绝绝缘缘外外径径一一般般为为7mm或或以以上上的的中中粗粗电电缆缆，要求损耗较小，同也要求一定的柔软性；要求损耗较小，同也要求一定的柔软性；n用用户户线线电电缆缆：其其绝绝缘缘外外径径一一般般为为5mm，损损耗耗要要求求不不重重要，要求良好的柔软性。要，要求良好的柔软性。Page 9n4.1.2同轴电缆的特性和指标同轴电缆的特性和指标n1.指标指标n同轴电缆的质量指标主要体现在以下几个方面：同轴电缆的质量指标主要体现在以下几个方面：n电电气气性性能能：它它是是传传输输质质量量的的主主要要标标志志，包包括括特特性
11、性阻阻抗抗、衰衰减减常常数数、相相移移常常数数、回回波波损损耗耗、屏屏蔽蔽性性能能等等几几项项测测试试参参数；数；n机械性能：包括最小弯曲半径、最大拉力等测试参数；机械性能：包括最小弯曲半径、最大拉力等测试参数；n温温度度特特性性：主主要要是是指指衰衰减减常常数数（衰衰减减量量）随随温温度度的的变变化化率，单位为率，单位为%/；n防潮性能；防潮性能；n成本及使用寿命。成本及使用寿命。Page 10n2.主要特性主要特性n特特性性阻阻抗抗：同同轴轴电电缆缆的的主主体体是是由由内内、外外两两导导体体构构成成的的，对对于于导导体体中中流流动动的的电电流流存存在在着着电电阻阻与与电电感感，对对导导体体
12、间间的的电电压压存存在在着着电电导导与与电电容容。这这些些特特性性是是沿沿线线路路分分布布的的，称称为为分分布布常常数数。若若单单位位长长度度的的电电阻阻、电电感感、电导、电容分别是以及、电导、电容分别是以及、L、G和和C表示，则其特性阻抗表示，则其特性阻抗Z0为：为：n如如果果我我们们假假定定内内、外外导导体体都都是是理理想想导导体体，即即R和和G可可以以忽忽略略，则则Z0=(L/C)1/2这这样样，特特性性阻阻抗抗就就与与频频率率无无关关，完完全全取取决决于于电电缆缆的的电电感感和和电电容容，而而电电感感和和电电容容则则取取决决于于导导电电材材料料、内内外外导导体体问问的的介介质质和和内内
13、外外导导体的直径。体的直径。Page 11n实用公式：实用公式：n式式中中r，为为绝绝缘缘体体的的相相对对介介电电常常数数，随随材材料料的的种种类类和和密密度度而而异；异；D为外导体的内径；为外导体的内径；d为内导体外径。为内导体外径。Page 12n衰衰减减系系数数：衰衰减减系系数数反反映映了了电电磁磁能能量量沿沿电电缆缆传传输输时时的的损损耗耗程程度度，它它是是同同轴轴缆缆的的主主要要参参数数之之一一。单单位位长长度度（如如100m）电电缆缆对对信信号号衰衰减减的的分贝数。分贝数。n式式中中：f为为工工作作频频率率(MHz)，Z0为为特特性性阻阻抗抗()，D为为外外导导体体内内径径(cm)
14、，d为为内内导导体体外外径径(cm)，K1、K2是是由由内内、外外导导体体的的材材料料和和形形状状决决定定的的常常数数，r，为为绝绝缘缘介介对对介介电电常常数数，tan为为绝绝缘缘介介质质损损耗耗角角的的正正切切值值（聚乙烯（聚乙烯tan=5x10-2，发泡后可达到，发泡后可达到5x10-4）n衰减斜率符合下式规律：衰减斜率符合下式规律：Page 13n反反射射损损耗耗：这这里里所所说说的的反反射射，不不是是指指由由于于电电缆缆特特性性阻阻抗抗与与负负载载或或信信号号源源不不匹匹配配所所产产生生的的反反射射，而而是是电电缆缆本本身身的的原原因因所所引引起起的的内内部部反射，主要分以下两种情况：
15、反射，主要分以下两种情况：na同轴电缆的必要特性之一是在长度方向上的均一性。同轴电缆的必要特性之一是在长度方向上的均一性。nb，当施工引起电缆变形或电缆老化引起材质变化时，也会因特性阻抗的不均，当施工引起电缆变形或电缆老化引起材质变化时，也会因特性阻抗的不均匀而造成内部反射。匀而造成内部反射。n反反射射的的大大小小可可用用反反射射系系数数、驻驻波波比比或或反反射射损损耗耗来来衡衡量量，它它们们之之间间的的关系为：关系为：Page 14n屏屏蔽蔽特特性性：屏屏蔽蔽特特性性是是衡衡量量同同轴轴电电缆缆抗抗干干扰扰能能力力的的一一个个参参数数。如如果果电电缆缆屏屏蔽蔽不不好好，传传输输信信号号不不仅
16、仅会会受受到到外外来来杂杂波波的的串串扰扰，而而且且也也会会泄泄漏漏出出去去干干扰扰其其他他信信号号。屏屏蔽蔽特特性性的的好好坏坏可可以以用用屏屏蔽蔽系系数数、屏屏蔽蔽衰衰减减、表表面面转转移移阻阻抗抗（耦耦合合阻阻抗抗）等指标来反映。等指标来反映。n温温度度特特性性：同同轴轴电电缆缆的的衰衰减减量量随随着着温温度度的的变变化化而而变变化化，优质电缆衰减值的温度变化量大约为优质电缆衰减值的温度变化量大约为0.2%(dB)。n传传输输速速度度与与波波长长缩缩短短率率：电电波波在在电电缆缆内内的的传传播播速速度度主主要要是是由由其其绝绝缘缘体体的的特特性性决决定定的的。在在之之间间。波波长长的的缩
17、缩短短势势必必引引起起时时间间延延迟迟，这这正正是是接接收收机机串串入入直直射射波波后后引引起起前前重重影影或或同同频干扰的原因。频干扰的原因。Page 15n4.1.3有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆n有线电袍视系统中所用的同轴电缆到目前为止大约经历了四个阶段。有线电袍视系统中所用的同轴电缆到目前为止大约经历了四个阶段。n第一阶段，绝大多数场合是采用实芯聚乙烯绝缘同轴射频电缆，（第一阶段，绝大多数场合是采用实芯聚乙烯绝缘同轴射频电缆，（即即SYV、SYK系列），其机械强度较好，防潮性能也好，特性较稳定，但系列），其机械强度较好，防潮性能也好，特性较稳定
18、，但介电常数很大，衰减大。介电常数很大，衰减大。n第二阶段使用的是以第二阶段使用的是以SSYV型化学发泡聚乙烯绝缘同轴电缆为代表，它是型化学发泡聚乙烯绝缘同轴电缆为代表，它是一种半空气绝缘结构，它比实芯电缆的介电常数小，电气性能有所改善。一种半空气绝缘结构，它比实芯电缆的介电常数小，电气性能有所改善。但由于发泡度较小（约在但由于发泡度较小（约在50%以下），均匀度也不够，以下），均匀度也不够，tan较大，因而较大，因而在在UHF频道传输时，衰减增大。频道传输时，衰减增大。n第三阶段使用的为半空气聚乙烯绝缘同轴射频电缆，它又分为藕（状）第三阶段使用的为半空气聚乙烯绝缘同轴射频电缆，它又分为藕（状
19、）芯纵孔式、竹节式和螺旋式三种，其中以芯纵孔式、竹节式和螺旋式三种，其中以SYKV纵孔聚乙烯绝缘同轴电缆纵孔聚乙烯绝缘同轴电缆为代表（俗称藕芯电缆），介电常数更低，减小了高频道的损耗，致命为代表（俗称藕芯电缆），介电常数更低，减小了高频道的损耗，致命弱点是防潮防火性能差。弱点是防潮防火性能差。n四阶段主要使用两种电缆，一种是四阶段主要使用两种电缆，一种是SYWV/SYWFY型物理（高）发泡聚乙型物理（高）发泡聚乙烯绝缘电缆，另一种是竹节式半空气绝缘的烯绝缘电缆，另一种是竹节式半空气绝缘的MC2同轴射频电缆，同轴射频电缆，这两种这两种电缆衰减小，传输速率快，防潮防水性能也较好。电缆衰减小，传输速
20、率快，防潮防水性能也较好。Page 16nRG59nRG6nRG11nQR540nMC2500是是一一种种同同轴轴电电线线，采采用用具具有有专专利利权权的的竹竹节节式式结结构构，其介质主要是空气，其介质主要是空气，接近接近1，性能较好，性能较好Page 174.2 4.2 放大器放大器n4.2.1放大器的类型和用途放大器的类型和用途n按在系统中使用的位置划分，放大器又可分为前端放大器和线路放大器两大类。按在系统中使用的位置划分，放大器又可分为前端放大器和线路放大器两大类。n线线路路放放大大器器包包括括在在传传输输系系统统中中使使用用的的干干线线放放大大器器和和在在分分配配系系统统中中使使用用的
21、的分分配配放放大大器器、延长放大器和楼栋放大器等。延长放大器和楼栋放大器等。n干干线线放放大大器器的的主主要要作作用用在在于于补补偿偿传传输输电电缆缆的的衰衰减减，确确保保信信号号能能够够优优质质、稳稳定定地地进进行行远远距离传输。它的种类很多，从控制方式上可分为：距离传输。它的种类很多，从控制方式上可分为：n1)自自动动电电平平控控制制(ALC)或或称称自自动动增增益益斜斜率率控控制制(AGSC)放放大大器器（国国标标统统称称类类干干线线放放大大器器），它它具具有有AGC和和ASC两两个个功功能能，采采用用双双导导频频信信号号控控制制，一一般般用用于于要要求求较较高高的的大大型型CATV系统
22、中；系统中；n2)自自动动增增益益控控制制(AGC)放放大大器器（国国标标统统称称类类干干线线放放大大器器），采采用用单单导导频频控控制制，它它又又分分为为A类类和和B类类。其其中中，A类类：带带斜斜率率自自动动补补偿偿的的AGC干干线线放放大大器器，B类类：无无斜斜率率自自动动补补偿偿的的AGC干干线线放放大大器器，类类干干放放一一般般用用于于要要求求不不很很高高、电电缆缆敷敷设设条条件件不不复复杂杂的的中中、大型系统中；大型系统中；n3)手手动动增增益益控控制制和和手手动动斜斜率率控控制制放放大大器器（国国标标统统称称类类干干线线放放大大器器），也也可可分分为为两两类类：一一类类是是A，与
23、与类类干干放放间间隔隔使使用用的的干干线线放放大大器器，另另一一类类是是B，单单独独使使用用或或与与类类干干放间隔使用的干线放大器。其中放间隔使用的干线放大器。其中B类单独使用时一般只能用于要求不高的小型系统中。类单独使用时一般只能用于要求不高的小型系统中。Page 18n为为了了改改善善非非线线性性失失真真性性能能指指标标，干干线线放放大大器器的的末末级级放放大大模模块块通通常常采采用用以以下下几几种种方方式式：推推挽挽型型（PP型型）、功功率率倍倍增增型型（PHD型型）和和前前馈馈型型（FT型型）。其其中中，使使用用推推挽挽模模块块的的干干线线放放大大器器应应用用最最广广，是是CATV系系
24、统统中中最最基基础础的的有有源源设设备备；功功率率倍倍增增模模块块的的干干放放在在指指标标上上较较推推挽挽放放大大器器有有较较大大幅幅度度的的提提高高，通通常常用用于于大大型型系系统统中中；前前馈馈放放大大器器性性能能最最好好，但但价价格格也也贵贵，一一般般只只在在有有特特殊殊要要求求的的场场合合使使用用。近近年年来来，一一种种全全新新的的半半导导体体器器件件砷砷化化镓镓器器件件发发展展很很快快，大大大大有有取取代代传传统统单单晶晶硅硅半半导导体体器器件件之之势势。砷砷化化镓镓器器件件工工作作动动态态范范围围大大、线线性性好好，由由砷砷化化镓镓器器件件做做成成的的放放大大器器其其最最大大输输出
25、出电电平平可可以以达达到到120dBV以以上上，可可以以大大大大扩扩展展一一台台放放大大器器的的传输距离。传输距离。Page 19n根据干线放大器的具体作用，它又可分为：根据干线放大器的具体作用，它又可分为：n干干线线（延延长长）放放大大器器：它它只只有有一一路路输输出出，用用作作干干线线的的延延长长放放大大，补补偿偿干干线线电电缆缆的的传传输输损损耗耗；此此种种放放大大器器最最常常见见，应用最为普通；应用最为普通；n干干线线分分配配放放大大器器：它它除除了了有有一一个个主主干干线线输输出出端端外外，还还有有几几个个分分配配输输出出端端口口，各各分分配配输输出出端端口口的的电电平平一一般般低低
26、于于主主干干线输出端电平，用作传输几路干线之用；线输出端电平，用作传输几路干线之用；n干干线线分分支支放放大大器器：它它除除了了有有一一个个主主干干线线输输出出端端外外，也也还还有有几几个个分分支支输输出出端端口口，并并设设有有分分支支放放大大器器，使使各各分分支支端端口口的的输输出出电电平平高高于于主主干干线线输输出出电电平平，各各分分支支端端接接在在不不很很长长的的分分支支线线上上，可可供供直直接接分分配配之之用用。这这种种干干线线分分支支放放大大器器也也称为干线桥接放大器。称为干线桥接放大器。Page 20n按按照照有有线线电电视视网网络络传传输输带带宽宽的的不不同同，干干线线放放大大器
27、器还还可可分分为为300MHz干干放放、450MH干干放放、550MHz干干放放、750MH干干放放、862MHz干放等。干放等。n延延长长放放大大器器在在分分配配系系统统中中所所起起的的作作用用与与干干线线放放大大器器在在传传输输系系统统中中所所起起的的作作用用大大致致相相同同，但但由由于于所所处处的的环环境境和和使使用用要要求求不不同同，它它们们的的性性能能指指标标和和具具体体构构成成大大不不相相同同，通通常常延延长长放放大大器器输输出出电电平平较较高高，且且不不具具备备AGC和和ALC功功能能。从从性性能能指指标标和和具具体体结结构构上上看看，延延长长放放大大器器与与前前端端放放大大器器
28、中中宽宽带带放大器最为类似。放大器最为类似。n楼楼栋栋放放大大器器是是电电缆缆传传输输的的最最后后一一级级放放大大器器，它它的的后后面面是是无无源源分分配配网网络络。其其作作用用是是输输出出高高电电平平以以带带动动无无源源网网，使使用用户户能能够够获获得得足足够够的的的的信信号号电电平平。从从本本质质上上讲讲，楼楼栋栋放放大大器器与与分配放大器并无不同。分配放大器并无不同。Page 21n4.2.2放大器的基本组成放大器的基本组成n1.干线放大器干线放大器n干干线线放放大大器器对对电电缆缆衰衰耗耗的的补补偿偿作作用用应应包包括括两两个个方方面面，既既要要补补偿偿电电缆缆衰衰减减的的频频率率特特
29、性性，又又要要补补偿偿电电缆缆衰衰减减的的温温度度特特性性，其其实实施施办办法法如如下下：对对电电缆缆衰衰减减量量的的补补偿偿通通常常由由放放大大器器所所具具备备的的增增益益即即可可完完成成，对对该该衰衰减减值值的的频频变变规规律律（即即固固定定斜斜率率或或“静静态态”斜斜率率）的的补补偿偿则则通通过过斜斜率率均均衡衡网网络络实实现现，而而其其温温度度特特性性（“动动态态”衰衰减减和和斜斜率率）则则要要靠靠适适当当控控制制上上述述增增益益和和斜率来进行弥补。斜率来进行弥补。Page 22Page 23n手手动动增增益益(MGC)和和斜斜率率均均衡衡干干线线放放大大器器（A类类）：这这种种干干放
30、放在在常常温温下下可可以以对对电电缆缆的的衰衰耗耗进进行行很很好好的的补补偿偿，但但随随着着温温度度的的变变化化，这这种种补补偿偿将将失失去去平平衡衡，需需要要人人工工调调整整增益来进行改善。增益来进行改善。Page 24n手手控控增增益益和和手手控控斜斜率率干干线线放放大大器器（B类类）：这这种种干干放放实实际际上上是是在在A类类干干放放的的基基础础上上增增加加了了手手控控斜斜率率的的功功能能。由由于于它它对对斜斜率率随随温温度度的的变变化化具具备备了了一一定定的的调调节节控控制制力力，因因而而仍仍可可在在小小系系统统中中单单独独使使用用，也也可可以以在在要要求求不不很很高高的的中中型型系统
31、中与系统中与类干放配合使用。类干放配合使用。Page 25n自自动动增增益益控控制制(AGC)干干线线放放大大器器（B类类）：这这类类干干放放采采用用单单导导频频信信号号，只只对对增增益益进进行行自自动动控控制制，在在常常温温下下其其输输出出频频响响是是平平坦坦的的，但但由由于于它它不不具具备备斜斜率率控控制制功功能能，随随着着温温度度变变化化，其其输输出出的的频频响响也也会会随随之改变。之改变。Page 26n带带有有斜斜率率自自动动补补偿偿的的AGC干干线线放放大大器器（a类类）：如如图图所所示示，这这类类干干放放在在B类类干干放放的的基基础础上上加加上上了了开开环环的的温温度度自自动动补
32、补偿偿措措施施，在在一一定定程程度度上上克克服服了了由由于于温温度度变变化化引引起起的的斜斜率率变变化化。但但这这种种自自动动补补偿偿是是不不完完全全的的，它它本本身身必必定定存存在在某种误差，且这种误差能够积累。某种误差，且这种误差能够积累。Page 27nALC干干线线放放大大器器（类类）：在在大大型型系系统统中中，由由于于干干线线较较长长，一一两两个个干干放放往往往往解解决决不不了了问问题题，势势必必要要将将多多个个干干放放级级联联使使用用，因因而而此此时时对对于于干干放放性性能能要要求求最最高高的的并并不不是是其其增增益益大大小小，而而是是其其非非线线性性失失真真指指标标和和输输出出电
33、电平平的的稳稳定定度度。ALC干干放放采采用用了了双双导导频频分分别别进进行行AGC和和ASC控控制制，是是一一种种功功能能最最全全、控控制制性性能能最最好好的的干干线线放放大大器器。一一般般而而言言，其其传传输输距距离可达离可达15Km，可级联，可级联30级左右。级左右。Page 28n2.分配放大器和延长放大器分配放大器和延长放大器n分分配配放放大大器器：分分配配放放大大器器用用于于传传输输网网的的最最末末端端，它它本本身身不不存存在在级级联联问问题题，主主要要目目的的在在于于供供给给分分配配所所需需的的高高电电平平，因因而而对对它它来来说说高高增增益益是是第第一一位位的的，其其他他指指标
34、标可可以以稍稍微微放放宽宽。分分配配放放大大器器一一般般没没有有AGC和和ASC电电路路，而而只只具具备备手手动动增增益益控控制制功功能能，末末级级常常常常用用两两级级放放大大电电路路组组成，其方框图见图。成，其方框图见图。Page 29n延延长长放放大大器器：对对延延长长放放大大器器的的要要求求同同样样是是输输出出高高电电平平，因因而而它它与与分分配配放放大大器器本本一一致致，所所不不同同的的是是它它只只是是一一路路输输出出，在在输输出出端端不不需需要要分分配配器器，如如图图所所示示。另另外外，从从结结构构上上看看，延延长长放放大大器器与与A类类干干放放非非常常类类似，但功能和技术要求却差别
35、很大。似，但功能和技术要求却差别很大。Page 30n以以上上所所介介绍绍的的各各种种放放大大器器都都是是单单向向放放大大器器，要要实实现现双双向向功功能能，从从组组成成输输上上看看，只只需需要要在在它它们们的的输输入入输输出出端端分分别别加加上上双双向向分分离离器器并并另另设设一一条条相应的反向放大通路即可，如图所示。相应的反向放大通路即可，如图所示。Page 31n4.2.3放大器的电路结构放大器的电路结构Page 32n和均衡器和均衡器n要要使使干干线线放放大大器器能能够够准准确确地地补补偿偿电电缆缆的的衰衰减减特特性性，则则其其输输入入电电平平必必须须比比较较准准确确，两两个个导导频频
36、信信号号的的输输入入电电平平必必须须在在其其控控制制和和跟跟踪踪范范围围之之内内，最最好好能能在在中中心心位位置置上上。但但由由于于干干线线电电缆缆的的架架设设误误差差和和质质量量偏偏差差等等等等，实实际际上上这这一一点点在在施施工工中中是是难难以以完完全全满满足足的的。在在设设计计时时电电缆缆长长度度的的理理论论值值应应该该使使电电缆缆的的衰衰减减恰恰好好等等于于包包括括均均衡衡器器在在内内的的干干线线放放大大器器的的增增益益，而而实实际际应应用用中中，考考虑虑到到施施工工的的种种种种因因素素，电电缆缆的的实实际际长长度度往往往往宁宁可可比比理理论论长长度度短短一一些些，而而不不能能比比理理
37、论论值值更更长长。为为了了弥弥补补电电缆缆实实际际长长度度与与理理论论值值之之间间的的差差距距，就就必必须须在在干干放放的的输输入入部部分分人人为为地地附附加加一一段段模模拟拟电电缆缆线线，使使这这段段模模拟拟电电缆缆线线的的等等效效长长度度与与电电缆缆实实际际长长度度相相加加后后正正好好等等于于理理论论值值。模模拟拟电电缆缆线线实实际际上上是是由由一一个个与与电电缆缆有有相相同同特特性性的的附附加加模模拟拟网网络络来来充充当当的的，在在国国际际上上统统称称为为BON（BuildingOutNetwork）。BON电路是一个高频下降的衰减器。电路是一个高频下降的衰减器。Page 33Page
38、34n2.干线放大组件干线放大组件n干干线线放放大大组组件件的的方方框框图图如如图图所所示示，此此组组件件采采用用了了两两块块混混合合集集成成放放大大电电路路，承承担担主主干干线线路路的的放放大大任任务务。为为了了保保证证尽尽可可能能低低的的噪噪声声系系数数和和优优良良的的线线性性以以及及最最佳佳的的控控制制效效果果，在在两两集集成成块块之之间间设设置置了了电电子子可可变变衰衰减减网网络络（用用于于增增益益控控制制）、频频响响调调整整网网络络（也也称称响响应应均均衡衡网网络络，用用以以消消除除整整个个宽宽带带信信号号响响应应的的起起伏伏，可可插插换换）及及可可变变均均衡衡网网络络（用用于于斜斜
39、率率控控制制）。此此组组件件具具有有自自动动或或手手动动增增益益斜斜率率控控制制的的转转换换功功能能，供供实实际中选用。际中选用。Page 35Page 36n3.AGSC组件组件n其其方方框框图图见见图图，此此组组件件的的输输入入信信号号是是从从干干线线放放大大组组件件输输出出端端取取出出的的信信号号，经经放放大大、分分波波、滤滤波波后后分分别别得得到到高高、低低导导频频信信号号，再再经经整整流流然然后后与与一一固固定定的的直直流流参参考考电电压压进进行行比比较较，两两者者的的差差值值就就作作为为激激励励信信号号，激激励励后后面面的的集集成成运运算算放放大大器器去去分分别别控控制制放放大大组
40、组件件中中的的可可变变衰衰减减与与可可变变均均衡衡网网络络的的工工作作状态，达到自动控制的目的。状态，达到自动控制的目的。Page 37Page 38n4.桥接放大组件桥接放大组件n桥桥接接放放大大器器只只放放大大正正向向信信号号，其其输输入入信信号号也也取取自自干干线线放放大大组组件件的的输输出出端端，经经放放大大后后再再通通过过分分支支器器分分路路输输出出。由由于于桥桥接接放放大大器器的的输输入入信信号号在在进进入入桥桥接接放放大大组组件件之之前前已已经经由由干干放放组组件件所所校校正正，所所以以桥桥接接放放大大器器本本身身并并不不需需要要均均衡衡器器或或衰衰减减器器。如如果果有有反反向向
41、要要求求，则则反反向向信信号号在在分分支支器器合合成后经双向滤波器的低通部分取出，再送至反向放大组件。成后经双向滤波器的低通部分取出，再送至反向放大组件。n5.反向放大组件反向放大组件n该该组组件件在在反反向向信信号号的的传传输输频频带带内内放放大大干干线线和和支支线线中中的的上上行行信信号号。由由于于反反向向放放大大组组件件所所处处理理的的信信号号带带宽宽远远远远小小于于干干放放组组件件和和桥桥接接组组件件的的传传输输带带宽宽，所所以以技技术术难难度度较较小小。从从结结构构上上看看，它它与与一一般般的的正正向向线线路路放放大大器器并并没没有有什什么么两两样样，只只不不过过是是增增益益较较低低
42、，因因为为上上行行传传输输信信号号一一般般是是低低频频率率，其其电电缆缆损损耗耗要要小小得得多多。反反向向放放大大器器用用一一般般推推挽挽电电路路即即可可，也也可可采采用分立的单端晶体管放大电路。用分立的单端晶体管放大电路。Page 39n6.双向分离器双向分离器n目目前前，有有线线电电视视双双向向电电缆缆传传输输系系统统一一般般采采用用频频分分复复用用的的方方式式，即即分分别别用用不不同同的的频频段段来来传传输输上上、下下行行信信号号。广广电电行行业业标标准准GY/T106-1999中中规规定定，用用5MHz-65MHz频频段段传传送送上上行行信信号号，87MHz以以上上频频段段信信号号，6
43、5MHz-87MHz作作为为保保护护带带。这这样样，双双向向分分离离器器实实质质上上是是一一个个低低通通滤滤波波器器和和一一个个高高通通滤滤波波器器的的组组合合，其其分分割割区区域域是是65MHz87MHz，留留有有足足够够的的过过渡渡带带，因因而而其其技技术术实实现现难难度度并并不不大大，一一般般可可用用LC滤滤波波电电路来构成。路来构成。n双双向向分分离离器器中中另另有有一一个个端端口口，它它利利用用截截至至频频率率很很低低的的低低通通滤滤波波器器将将同同轴轴电电缆缆中中的的低低压压交交流流电电源源取取出出来来，一一方方面面供供本本放放大大器器的的电电源源用用，另另一一方方面面可可再再送送
44、至至下下一一台台放放大大器器。这这条条电电源源支支路路是是可可逆逆的的，实实际际使使用用时时通通过过电电源源开开关关或或插插塞塞来来确确定定放放大大器器从从哪哪端端接接受受交交流流电电源源以以及及该该交交流流电电源源是否要继续送人其他放大器。是否要继续送人其他放大器。Page 40n7.直流稳压电源直流稳压电源n它它的的作作用用是是将将同同轴轴电电缆缆所所提提供供的的交交流流电电源源转转换换为为放放大大器器工工作作所所需需的的直直流流电电源源，一一般般输输出出为为DC24V。由由于于线线路路放放大大器器的的指指标标要要求求很很高高，对对各各部部分分的的工工作作稳稳定定性性要要求求也也很很高高，
45、因因而而对对稳稳压压电电源源的的输输出出电电压压稳稳定定性性、纹纹波波和和噪噪声声指指标标等等也也提提出出了了较较高高的的要要求求。目目前前生生产产的的放放大大器器绝绝大大多多数数采用开关电源来取代传统的变压器电源。采用开关电源来取代传统的变压器电源。n8.远程状态监测器组件远程状态监测器组件n该该组组件件是是双双向向有有线线电电视视系系统统的的状状态态监监测测(ASM)系系统统的的一一个个有有效效组组成成部部分分，即即应应答答机机部部分分。在在状状态态监监测测ASM系系统统控控制制下下，可可以以监监测测干干线线站站的的各各种种运运行行参参数数，并并且且用用轮轮询询方方式式将将获获得得的的数数
46、据据应应答答给给ASM系系统统中中每每一一个个遥遥远远状状态态监监测测器器组组件件都都拥拥有有一一个个惟惟一一的的地地址址，在在收收到到ASM的的地地址址指指令令后后，连连续续监监测测正正向向信信号号，然然后后借借助助反反向向通通道道，回回答答ASM指指令令并并发发送送一个含有干线站状态的数据包返回至一个含有干线站状态的数据包返回至ASM。Page 41n4.2.4提高放大器性能的措施提高放大器性能的措施n1.推挽电路推挽电路Page 42n2.功率倍增电路功率倍增电路(也称并联混合电路也称并联混合电路)Page 43n3.前馈放大电路前馈放大电路Page 44n4.三种放大电路的性能比较（采
47、用同一类型混合放大模块）三种放大电路的性能比较（采用同一类型混合放大模块）Page 45n4.2.5放大器的供电和保护放大器的供电和保护n1.供电供电n线线路路放放大大器器的的供供电电一一般般均均采采用用电电缆缆芯芯线线集集中中供供电电，即即利利用用同同轴轴电电缆缆的的芯芯与与外外导导体体来来传传输输低低压压交交流流电电。低低压压交交流流电电必必须须是是安安全全电电压压（我我国国采采用用交交流流60V），由由电电源源供供给给器器提提供供，通通过过电电源源插插入入器器送送入入到到线线路路放放大大器器中，如图所示。集中供电具有很多优点，主要是：中，如图所示。集中供电具有很多优点，主要是：Page
48、46n安安全全：系系统统内内部部无无强强电电进进入入并并和和市市电电完完全全隔隔离离，电电缆缆外外层可靠接地，有效地保证了人身安全。层可靠接地，有效地保证了人身安全。n可可靠靠：系系统统可可采采取取多多种种措措施施（如如使使用用UPS电电源源、双双路路供电、蓄电池备分等）有效地保证供电点的可靠供电。供电、蓄电池备分等）有效地保证供电点的可靠供电。n电电源源供供给给器器（或或称称交交流流供供电电器器）实实质质上上是是一一个个降降压压变变压压器器，该该变变压压器器具具有有稳稳压压限限流流和和断断路路保保护护功功能能。另另外外，在在供供电电器器的的输输入入、输输出出端端通通常常还还装装有有压压敏敏电
49、电阻阻(MOV)，可可以以防防止止脉脉冲冲击损坏供电器。冲冲击损坏供电器。n电电源源插插入入器器实实际际上上是是一一个个分分频频电电路路，它它必必须须在在不不影影响响电电缆缆中中射射频频信信号号正正常常传传输输的的同同时时，定定向向地地让让低低压压交交流流50Hz的的电源也通过电缆的芯线和外导体送入到线路放大器中。电源也通过电缆的芯线和外导体送入到线路放大器中。Page 47n电源供电器电源供电器Page 48n电源插入器电源插入器Page 49n2.保护保护n放放大大器器的的保保护护措措施施由由附附加加安安全全电电路路（防防冲冲击击保保护护）来来实实现现。通通常常，为为防防止止通通过过同同轴
50、轴电电缆缆进进入入的的高高电电压压破破坏坏放放大大器器，在在线线路路放放大大器器的的输输入入、输输出出端端应应装装气气体体放放电电管管等等防防冲冲击击器器件件，这这样样，无无论论何何种种原原因因，只只要要有有高高压压传传至至放放大大器器均均可可自自动动进进行保护，以防止放大器和人身安全遭受危害。行保护，以防止放大器和人身安全遭受危害。Page 50n4.2.6放大器的技术指标放大器的技术指标n有有关关放放大大器器性性能能指指标标，在在广广播播电电视视行行业业标标准准(GY/T124)有有线线电电视视系系统统设设备备入入网网技技术术条条件件中中对对类类干干线线放放大大器器的性能参数要求，供参考。