1、有线电视放大器调试参数计算式的推导和应用林挺逵 浙江省台州市路桥区乡镇广电站退休职工虽然我们在调试放大器时，通常只需要将场强仪接在放大器输出电平测量口，分别调输入衰减器，使高端输出电平等于设计值 So；调输入均衡器，低端电平等于 Sof 即可，无需计算放大器的调试参数，似乎计算调试参数没有什么意义。实际上，通过调试参数计算式的推导和应用，可以明确有线电视基础理论和应用实践方面的一些问题。1 有线电视放大器调试参数计算式的推导当前，长距离电缆干线通常已由光缆干线所取代，干线放大器通常都是处于用户分配网络之中，既要分送一部分信号给附近的用户放大器，又要向下一级干线放大器输送信号，因此干线放大器的输
2、出口可能要设置过流分支器或过流分配器，于是就可能有了它们的插入损耗或分支、分配损耗 L 分 ；过流分支器或过流分配器的损耗高端值通常比低端值高 0.5 dB 左右，会使信号电平斜率相应降低，由于其量较小、而且数值基本固定，在下面的讨论中忽略不计；可调输入均衡器 EQ 对全部电视信号的衰减量即插入损耗 LEQ通常为 1dB 左右，一般都在计算放大器的净增益时扣除，因此讨论时可不再考虑；按照惯例，我们在讨论放大器各项常规电平指标的时候，如果没有特别的说明，通常都是指高端的电平值。图 1 放大器调试参数分析图1.1 放大器输入衰减量 LAT计算式的推导从图 1 可以看出,前级放大器的输出电平 So
3、前 减去输出口分支器的损耗 L 分 、再减去电缆的衰减总量（百米衰减值 L 百米 放大器间距 S 百米 ）就是下一级放大器的输入口电平 Si口 ：Si 口 So 前 L 分 （L 百米 S 百米 ） （1）输入口电平 Si 口 减去可调衰减器的衰减量 LAT就是放大器的输入电平 Si：Si Si 口 L AT （2）输入电平 Si 加上放大器的增益 G 就是输出电平 So：SoSiG （3）将（1）式代入（2）式，再将所得结果代入（3）式，即可得到：So So 前 L 分 （L 百米 S 百米 ）L AT G （4）上式可变换成：LAT So 前 So L 分 （L 百米 S 百米 ）G （A
4、）算式(A)就是放大器输出电平调试参数输入衰减量 LAT的计算式。1.2 放大器输入均衡量 EQ计算式的推导前级放大器的输出电平斜率 fo 前 减去电缆高低端的衰减差总量（百米衰减差 放大器间距 S 百米 ）就是下一级放大器的输入口电平斜率 fi 口 ：fi 口 fo 前 （S 百米 ） （5）输入口电平斜率 fi 口 加上放大器的均衡量 EQ就是输出电平斜率 fo ：fofi 口 E Q （6）将（5）式代入（6）式，即可得到：fo fo 前 （S 百米 ）E Q （7）上式可变换成：EQ fofo 前 （S 百米 ） （E）算式(E)就是放大器输出斜率调试参数均衡量 EQ的计算式，此算式说
5、明，均衡量 EQ的大小与前后级放大器斜率的差值（fofo 前 ）有关、与电缆对高低端信号百米衰减差 有关、与放大器间距 S 有关，因此放大器的均衡量不是恒定值；当电缆确定以后，级联放大器的输出斜率无论大小如何，只要数值相等（fofo 前 0）时，均衡量就与其他任何参数无关，仅仅与放大器的间距有关，间距愈大、均衡量也愈大。2 放大器调试参数计算式的应用和分析利用算式(A) 和算式(E)，可以分析计算有关放大器间距设置、输出电平和斜率调试的各项参数。现试举几个计算的例子供读者参考。例题 1、在早年的长距离电缆干线中，设前后两级干线放大器的标称净增益 G 都是 24 dB，输出电平 So 前 、So
6、 相同，中间没有分支、分配器，计划留调节贮备电平（即输入衰减器的衰减量）L AT4 dB,所使用的电缆衰减量 L 百米 6.5 dB，试求两放大器的最大间距 S百米 。解：先将算式 A 变换成放大器间距通用计算式：S 百米 （So 前 SoL 分 L ATG ）/ L 百米 （8）再化简上式，由于前后两级干线放大器的输出电平相等，So 前 So0，两项可消去；两放大器中间没有分支、分配器，L 分 0，此项也可去掉，最后将算式 A 变换，就得出长距离电缆干线中干线放大器间距计算式：S 百米 （GL AT）/ L 百米 （9） （244）/ 6.5 3.08（百米）计算结果放大器的最大间距是 30
7、8 米，通常取整数为 300 米。例题 2、当前处于用户分配网络之中的电缆干线，由于常常有若干个分支线，因此不能像长距离干线那样有基本统一长度的间距，设前后两级干线放大器的输出电平相等、输出斜率 fo 前 、fo 相等（无论数值大小） ，所使用电缆的百米衰减差 5.0 dB（高端6.5低端 1.6） 。试求两放大器间距 S 分别为 100m（例如短距离分支线） 、200m（例如干线等距三分支时最大长度） 、300m（例如干线无分支时最大长度）时的均衡量 EQ1 、E Q2和EQ3。 ；分析各放大器质量指标的差异。解：先简化算式 E，由于前后两级干线放大器的输出斜率相等，fo fo 前 0，两项
8、可消去，最后得出放大器的输出斜率相等时均衡量 EQ的计算式是：EQ S 百米 （10）将上述各种放大器间距代入（10）式，即可分别计算出它们的均衡量：EQ1S 百米 5.01.05.0 （dB）EQ2S 百米 5.02.010.0 （dB）EQ3S 百米 5.03.015.0 （dB）计算结果是，当放大器间距分别是 100m、200m、300m 时，均衡量 EQ1 、E Q2和 EQ3分别为 5.0 dB、10.0 dB、15.0 dB；由于各放大器的输出电平和斜率都相等，因此他们的质量指标相等；在调试过程中调出各放大器不同的均衡量，只是补充不同长度电缆高、低端的损耗差值，不会影响放大器的质量
9、指标。例题 3、从 1999 年起，笔者设计过 100 多个村居的电缆分配网络图纸，针对当地没有明显自然村、民居散布在整个行政区内的特点，首先按照先“倒推法” 、后“顺推法”和“葡萄结果状分配法”落实好各用户放大器的具体位置，以保证所有住户的有线电视信号供应；然后从光节点开始向各个方向设计若干条电缆干线，为各个用户放大器提供电视信号。图 1.62 是笔者在村居网络设计中经常碰到的实例，前级干线放大器输出信号先用一只过流分支器 WZ116（设插入损耗 2 dB，分支损耗 16 dB） ，分出一路信号给设在同一棵电杆上的用户放大器 A 用 1；再设一只过流分支器 WZ210（设插入损耗 4 dB，
10、分支损耗 10 dB）分成三路，两个分支路分别接左、右两地的用户放大器 A 用 2、A 用 3，间距分别为75m（当地农田长度基本间距）和 150m（农田机耕路基本间距，即前后两排农村居民住房基本间距） ， 图 1.62 电缆分配网络实例分析这里为了减少干线电缆接头和分支器的附加损耗，两条分支线共用一个分支器；主输出口接下一级干线放大器 A 干 ，用以继续向下延伸干线信号，要求该放大器的调节贮备电平LAT4dB。各干线放大器的输出电平都为 96 dBV，斜率 f 都为 4 dB，标称净增益为 24 dB ，标称 NF8.0 dB；各用户放大器的输出电平都为 104 dBV，斜率 f 都为 8
11、dB，标称净增益为 33 dB，标称 NF8.0 dB；电缆的衰减量 L 百米 6.5 dB，高、低端衰减差5.0 dB。试求：前后两台干线放大器的最大间距；各台放大器的调试参数。 解：，前后两台干线放大器之间串接两只过流分支器,总插入损耗为 L 分 6 dB，将它和其他参数代入放大器间距通用计算公式（8）：S 百米 （So 前 SoL 分 L ATG ）/ L 百米（96966.04.024）/ 6.52.15（百米）取整数 200 米，即前后两台干线放大器的最大间距为 200 米。.1，用户放大器 A 用 1与前级干线放大器同杆安装，间距 S0 米；WZ116 分支损耗L 分 16 dB，
12、将它们和其他参数分别代入算式 A、算式 E：LAT A 用 1 So 前 SoL 分 （L 百米 S 百米 ）G9610416（6.50）339 （dB）EQ A 用 1 fofo 前 （S 百米 ）84 （5.00）4 （dB）计算结果用户放大器 A 用 1的调试参数 LAT 9 dB、E Q 4 dB。.2，用户放大器 A 用 2与前级干线放大器之间有过流分支器 WZ116 的插入损耗 2 dB、WZ210 分支损耗 10 dB，总计 L 分 12 dB ，将它和其他参数分别代入算式 A、算式E：LAT A 用 2 So 前 SoL 分 （L 百米 S 百米 ）G9610412（6.50.
13、75）338 （dB）EQ A 用 2 fofo 前 （S 百米 ）84 （5.00.75）0.25 （dB）计算结果用户放大器 A 用 2的调试参数 LAT 8 dB、E Q 0.25 dB。.3，用户放大器 A 用 3与前级干线放大器之间有过流分支器 WZ116 的插入损耗 2 dB、WZ210 分支损耗 10 dB，总计 L 分 12 dB ，将它和其他参数代入算式 A、算式 E：LAT A 用 3 So 前 SoL 分 （L 百米 S 百米 ）G9610412（6.51.6）333.25 （dB）EQ A 用 3 fofo 前 （S 百米 ）84 （5.01.6）11.6 （dB）计算
14、结果用户放大器 A 用 3的调试参数 LAT 3.25 dB、E Q 11.6 dB。.4，后级干线放大器 A 干 与前级干线放大器之间有过流分支器 WZ116、WZ210 的插入损耗总计 L 分 6 dB ，将它和其他参数分别代入算式 A、算式 E：LAT 干 So 前 SoL 分 （L 百米 S 百米 ）G96966（6.52.0）245.0 （dB）EQ 干 fofo 前 （S 百米 ）44 （5.02.0）10.0 （dB）计算结果干线放大器 A 干 的调试参数 LAT 5.0 dB、E Q 10 dB。3 放大器调试参数简化计算式的推导和应用在调试双模块放大器（前级放大模块）的时候，
15、我们往往需要根据放大器的输入口电平 Si 口 来计算放大器的调试参数 LAT、E Q，因此就有必要继续推导出“从输入口电平 So 口起算”的放大器调试参数“简化计算式” 。将算式（1）代入算式（A） ，即可得到放大器输出电平调试参数输入衰减量 LAT的“简化计算式” （a）：LAT So 口 SoG （a）将算式（6）变换一下，即可得到放大器输出斜率调试参数均衡量 EQ的“简化计算式”（e）:EQ fo fi 口 （e）现利用放大器输出调试参数的“简化计算式” （a）和（e）来试算几个例题。例题 1，安置在总前端的电缆干线放大器的增益 G24dB，要求设计输出电平为96dBV、斜率 fo 4d
16、B。前端混合器输送到放大器端口的高端电平 Si 口高 78 dBV、低端电平 Si 口低 77 dBV。试求放大器的调试参数衰减量 LAT和均衡量 EQ。解：先求输入口电平的斜率 fi 口 ：fi 口 Si 口高 Si 口低 78771 （dB）根据算式（A 简）和（E 简）可得：LAT Si 口 So G7896246（dB）EQ fofi 口 413 （dB）计算结果得出该放大器调试参数为：衰减量 LAT6 dB，均衡量 EQ3 dB。如果放大器是采用插片式衰减器和均衡器的话，那么就可以直接选用衰减量 LAT6 dB、均衡量 EQ3 dB 的插片；如果放大器是采用可调式衰减器和均衡器的话，
17、那么就需在放大器的输出（测量）口接上场强仪，分别调可调衰减器和均衡器，使场强仪高、低端电平读数分别为设计值 So（96 dBV） 、Sofo（92 dBV） ，这时必然是衰减量 LAT6 dB、均衡量 EQ3 dB。例题 2，光接收机输出的讯号，通过 300m12 物理发泡电缆送到下一级放大器的输入口的电平 Si 口 75dB，斜率 fi 口 15dB，下一级干线放大器要求输出电平 So 96 dBV、输出斜率 fo4 dB，试求该干线放大器调试参数 LAT和 EQ。解：将数据代入根据算式（a）和（e）可得：LAT Si 口 So G7596243 （dB）EQ fofi 口 4（15）19
18、（dB）计算结果得出该放大器的调试参数为：衰减量 LAT3 dB ，均衡量 EQ19 dB。各种型号放大器内在设置 118 dB 可调衡器的同时，通常还设置有 10 dB 左右的固定均衡器（设通、断开关）或固定均衡插片插孔。某些型号的放大器（如 Lonver 公司的LA5300 系列放大器，见 ）的固定均衡器件的均衡量曲线呈中段凸起状态，使均衡后的放大器输出电平曲线中段凹下一些，以纠正系统电平曲线中段凸起的现象，所以厂家要求用户一般应首先使用固定均衡器件，均衡量尚不足部分再用可调均衡器补足。在本例，如果先开通 10 dB 的固定均衡器（或用固定均衡插片） ，那么可调均衡器的均衡量为 9 dB。
19、固定均衡插片一般有 12dB 的插入损耗 LEQ，如果用上它以后，衰减量 LAT要相应减少。4 小结通过放大器调试参数的推导和计算应用，我们可以深刻了解放大器输出电平 So、斜率f 与哪些参数有关，以及它们的数量关系；可以用来说明放大器的质量指标与放大器的输入口电平 Si 口 的高低、输入口斜率 Fi 口 的大小无关，与放大器内输入衰减器的衰减量 LAT、均衡量 EQ的大小无关。当前光节点以下电缆分配系统中，干线放大器与用户放大器之间的间距、干线放大器之间的间距参差不齐，从 0 米至 300 米之间各种数值的长度都可能会有，因此各放大器在输出电平 So 和斜率 fo 都相同（即质量指标相同）的
20、情况下，实际的均衡量 EQ数值差别很大，从 0 至 20 多 dB 之间的各种数值都可能会有，不存在一个固定的数值，而且均衡量 EQ与放大器的质量指标没有直接的关系，因此不能利用放大器均衡量 EQ的数值来计算放大器的质量指标。某些双模块放大器的前级放大模块没有输出电平测量口，因此在调试双模块放大器时通常需要首先测量放大器的输入口电平 Si 口 和斜率 Fi 口 的数值，然后利用放大器调试参数简化计算式计算出前级放大模块的调试参数 LAT和 EQ，首先调试好前级模块，再按调试单模块放大器的常规方法调试好末级放大模块的输出电平 So、斜率 fo。【本文根据从前级起算的放大器调试参数计算式的推导和分析 （中国有线电视2007 年 9/10 期）删节改编，欲需阅读原文全文者，请登陆中国知网 ,输入作者姓名或论文标题搜索出来】
