有线电视放大器的调整与维修

摘 要：本文从分析射频传输电缆的电气特性入手，然后详细地阐述了CATV放大器的组成、原理和调试方法。

关键词: 同轴电缆 传输特性 电平 阻抗 增益 均衡

如今，有线电视网多采用光缆与电缆混合传输信号灯方式，虽然光信号的抗干扰性及信号质量很好，但到用户的信号质量往往不是理想，影响信号的环节在电缆传输部分，其中，关键部位在放大器及同轴电缆传输部分。

先介绍一下同轴电缆和放大器的原理。

一、电缆的特性

电缆具有三大特性：阻抗特性、传输特性和温度特性。放大器在网络中的主要作用是用它的增益补偿电缆的损耗，所以，了解电缆的特性将有助于我们理解放大器的组成、原理和调试。

（1）、 电缆的传输特性

电缆对不同频率的高频信号有着不同的衰减量，单位长度（一般取100米）的电缆，在其上面传输的信号频率越高，衰减就越大。电缆的损耗大小随频率变化的这种特性我们称为电缆的斜率特性。为此在CATV系统中，要进行斜率补偿或叫均衡处理。

通常我们都是以所传送信号的最高工作频率时电缆的衰减量来设计线路的。在CATV系统中，常用电缆在最高工作频率下的损耗分贝数来表示电缆的长度我们称之为电缆的电长度。

电缆对高频信号的衰减量与电缆的长度成正比。实际上电缆的斜率曲线呈弧形，是非线性的，在400MHZ附近，也就是在中间频段电缆的损耗实际上要比理想衰减曲线值要小，至使在线路较长时形成整个通道内靠近中间频段的电平发生凸起的现象。

2、温度特性

电缆的斜率和损耗还与环境的温度有关。我们用一个温度系数参数来描述电缆的这种温度特性。

3、阻抗特性

常用的CATV电缆其标称特性阻抗均为75Ω，当电缆因受长期的自身重量、风压负荷等作用使其机械特性变差时，电缆的特性阻抗将会发生变化，其结果使网络的反射损耗变小，严重时使图像产生重影现象。在网络的铺设施工中，我们常对电缆的弯曲程度和绑扎工艺都有一定的要求，其目的就是防止因为施工不当造成电缆的机械性能变差，使电缆的特性阻抗变值，从而使网络的反射损耗指标变差。

二、放大器概述

1、放大器的增益

为了保证CTB的指标正常，必须要降低放大器的输出电平，一般来说电平下降1db，CTB的指标可提升2 db。而放大器的输入电平则是由C/N来决定的，这些指标都和网络中所用的放大器台数N有关。随着台数N的增加，放大器的极限增益也将减少，即放大器的增益不能高于极限增益，否则将会不能满足指标的要求。正确选择放大器的增益是很重要的。

2、放大器的工作方式

在CATV网络中放大器的幅频特性必须与电缆传输特性相关，为此，放大器主要有如下三种工作方式。

①、 使干线放大器的输入信号电平与频率无关（即输入信号是平坦的），输出信号电平补偿电缆的衰减变化值，即输出信号的正斜率（高低端输出电平差为正值）刚好补偿电缆所产生的负斜率（高低端输出电平差为负值），该方式称为输出全倾斜方式。

②、 使干线放大器的输出信号电平与频率无关（即输出信号是平坦的），放大器的增益补偿电缆的衰减变化值（即放大器所产生的正斜率刚好补偿电缆所产生的负斜率），该方式称为平坦输出方式。

③、 介于上述两者之间的方式，称为半倾斜输出方式。

现在的放大器由于其工作的最高频率达750MHZ甚至860MHZ，所以无论是干线放大器、延长放大器，基本上都采用半倾斜输出方式。这种放大器通常由两块以上的放大模块所组成，它内部设置了两个均衡器，一个是输入均衡器，它的作用是保证输入到第一块放大模块的信号是平坦的；一个是级间均衡器，它使输出信号产生我们所需要的斜率。放大器工作方式的选择并非是随意的。

3、放大器的增益控制功能

放大器对电平的波动控制方式有：手动控制（MGC）、自动增益控制（AGC）、自动电平控制（ALC）、自动斜率控制（ASC）。手动控制由手动控制增益及均衡所组成，控制单元可以是机械的也可以是电调的，这种控制方式的放大器多用在网路较短的网络上。当网络较长时，由于电缆的温度特性影响，用户端的信号电平将会有较大的变化，这是不容许的，为此必须要采用具AGC控制的放大器，稳定放大器的输出电平。但是从电缆的温度特性可知，当温度变化时不只是信号的电平会发生变化，信号的斜率也会发生变化，为此引入了自动斜率控制（ASC），通常将既有AGC功能又具有ASC功能的称为自动电平控制（ALC）。

4、 放大器的供电

放大器的供电电压一般有两种：一种是交流220V供电，属于市电供电方式；一种是交流60V供电，属于线路供电方式。

市电供电方式对市电电压变化的适应能力较差，在±10%范围内，当市电电压波动较大时会出现交流声调制指标下降，造成50HZ或100HZ的干扰，反映在电视屏幕上是一条上下滚动的黑带（50HZ）干扰或两条黑带（100HZ）干扰。

线路供电方式的放大器其电源电路一般是采用开关式稳压电源，产生放大器所需的工作电压。这种电源电路稳压范围宽，输出稳定的工作电压，所以现在大多主干放大器或延长放大器都使用这种电源电路。

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。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，产生干扰图纹，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。

放大器的最大输出电平还与串接放大器的多少有关，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。一般选用高质量、低增益的干线放大器。

实践证明，干线放大器的输人电平宜控制在72dB左右。

线路放大器的常见故障可以分为以下几类:

（1）无输出

电源部分发生故障使放大模块无供电,也会无输出。增益调节器、斜率调节器损坏,输出部分的分支器或输出组件开路，也会无信号输出。

（2）输出电平低或斜率不好

常见原因有增益调节器、斜率调节器失灵,输出组件插脚松动,输入输出F座接触不良,放大器进水后零部件或参数变劣等。通常情况下,放大器中所用的进口放大模块损坏较少。

（3）输出信号中有干扰

①电源电路稳压滤波不好,三端稳压块性能变劣,都会造成电源波纹干扰，反映到用户屏幕上,会有横条滚动。

②电源变压器中有跳火,电源插头与插座接触不良而打火,使输出信号中产生干扰,表现在用户的电视画面上产生不规则的亮点。

③输入或输出F座严重氧化生锈,使其阻抗发生变化,就会因不匹配而产生反射,反射的后果是电视图像产生重影干扰。

（4）采用集中供电方式的放大器还担负着向后级放大器提供电源的任务，当电源插片松动或输出F座氧化生锈接触不牢而增加接触电阻时,就会造成下级放大器电源电压下跌或无电压而不能正常工作，在集中供电的同一条线路中放大器级数过多时,这种故障会明显增多。

参考文献：

《有线电视技术大全》彭明全 主编

《有线电视技术》 付爱学 主编