共用天线电视系统是一套将天线接收到的电视信号进行放大、分配并传输给许多用户电视机的专用设备，它是一个有线分配系统（见刊头图）。30年前美国为了解决被高山遮蔽地区的收看电视问题，将天线架在山顶上，把收到的电视信号放大后，用电缆传输给电视机，克服了自然障碍的影响。在大城市，由于高楼大厦遮挡形成的“阴影区”，以及轮船上被金属舱板屏蔽的客舱，接收电视的问题，都需要采用共用天线电视系统来加以解决。于是随着广播电视事业的发展，共用天线电视系统便很快地发展起来了。这种在一定范围内，许多用户（电视机）共用一付（或一组）天线来接收电视节目的成套设备，就称为“共用天线电视系统”。国外有“有线电视”、“电缆电视”及“共用天线电视（CATV）”等名称。
共用天线电视系统能得到发展，是由于它具有下列优点：
1．能够解决“阴影”障碍：电视信号在传播途中，遇到高山或高大建筑物，就会被阻挡，造成“阴影区”如图1。这种遮挡障碍，减弱了信号，降低了信号杂波比，使电视机荧光屏上出现“雪花”状干扰。
2．抗干扰性能好；随着城市近代化，各种高大建筑物（如高层大楼、高架公路、铁塔等）和各类电波干扰源的日益增多（如日光灯、电车、汽车及高频机器等各种电气装置），电视荧光屏上出现“重影”和杂波干扰的现象日趋严重。共用天线系统用同轴电缆传输电视信号，可以有效地防止有害电波的干扰。系统内各用户间也有较好的隔离性能，可以抑制系统内个别电视机产生的寄生幅射干扰。
3．节省天线、使用方便：在一栋大楼或一个地区，安装一套天线即可供大量用户共同接收使用。这样既避免了用户电视机都各架一付天线而造成的相互干扰，又节省了大批天线器材。系统负担的电视机越多，就越经济。此外，系统收到的信号，是通过电缆分配到各用户房间墙壁的插座上，只须将电视机天线插头插上，启动开关便可选收各频道的电视节目。
4．用途广泛：
①共用天线电视系统除可供大宾馆、饭店、医院、学校、人民公社等集体单位收看电视节目外，还可以配上特殊天线（如宽频带、高增益又能自动调整方向的天线）作为轮船集体接收用。
②配上直径一米左右的抛物面天线（具有类似碗形反射器的天线），再加装一个变换器，通过该系统可以使只具有VHF频段的普通电视机，接收卫星转播的电视节目。
③由于系统是一个有线分配网路，配合一定设备，可以自办节目，传输教育电视，作为现代化教学的工具；也可供电视机厂等生产单位作为调试机器用（图2）。
组成和分类
所谓“系统”是指依据共同的目的，将具有一定功能而又相互联系着的各种器件、设备组成的整体而言。共用天线电视系统，是由天线、放大器、混合器、分配器、分支器以及射频电缆、高频接插件等组成。一般把宽频带放大器、混合器和分配器等组装在一个机箱内（见封底照片），我们把这个机箱叫“共用器”。
系统有大有小、有简有繁，最简单的小型系统，只要有天线、分配器（或分支器）、电缆等即可组成。如需接收两个频道的电视信号，而又用的是单频道天线，这时就要加用混合器。当电场强度较弱或系统线路长，分支器、分配器数量多的情况下，还需要用放大器提高信号电平，以弥补线路传输中的衰耗及分配损失。系统就其负载电视机的多少，可分为大、中、小三种。小型系统可少到负载2台电视机，大型的可负载多达上万台的电视机。就目前的水平和习惯而言，我们把负载50台左右电视机的系统称为小型的，多于200台者称为大型，百台左右称为中型系统。这只是一个粗略的分法。
系统的特点是可根据具体情况，正确地运用各种器件，进行具体的设计以满足大小、简繁等各种使用情况的要求。
工作原理和部件
我们以负载50台电视机的小型共用天线电视系统为例，说明它的工作原理，见图3。由二、八频道的单频道天线接收到的信号，分别通过相应的频道（或频段）放大器，将信号电平提高以后，再经混合器将这两路信号混合变成一路输出，加到分配器上。由分配器将信号均分为四路传输给干线，在各干线电缆中串联着若干分支器，最后由这些分支器，再经各分支电缆，将信号分送给各用户电视机使用。
系统中的器件，都具有插入损耗小、逆向传输损耗大（即有单方向传输特性）以及相互隔离等特性。因此，系统内的电视机用户，可以同时选收各自喜爱的电视节目，而互不影响。因为，一个系统工作的好坏，主要由系统中所采用的各种部件决定，所以有必要对各种部件加以说明。
1．天线
天线是用来接收电视信号的重要部件。共用天线电视系统，对天线的要求比个体用户更高一些，如要使用高增益定向接收天线，并要求阻抗匹配良好和结构牢固等。选择天线时，应根据接收点的地形、环境、场强和接收频道等各种因素综合考虑。同时，对天线的安装、架设也必须给予足够的重视。否则即使有了好的天线，架设不当也发挥不了应有的效果。
天线的种类很多，从使用频率来分，有专用单频道天线和宽频带的多频道天线。为了提高增益和方向性，大都做成多单元振子的天线，或者把两付、甚至更多天线合成起来使用。
安装天线的位置应选择在比较高的地方，使接收天线在朝电视台发射天线的方向上无阻挡物。接收天线的周围不应有反射体。同时，还要避免与其他天线之间由于距离近而产生相互干扰。
架设天线时，不仅要前后、左右移动，还要做上、下高度的调整，以选择场强最好的位置。
2．放大器
当电场强度较弱、线路电缆较长或分支器、分配器数量增多，而信号电平不能满足需要时，必须采用放大器来提高信号电平。使系统内所有电视机获得合适的信号电平。
放大器以工作频段分：有VHF放大器和UHF放大器；以使用频率分：有专用频道（即单频道）和宽频带放大器，后者又可分为高、低频段放大器两种；根据输入信号的电平分：有强信号和弱信号放大器；从放大器所处的位置来说，有天线放大器（即弱信号放大器）、前端放大器和线路放大器。
宽频带放大器便于较多频道通用，而单频道放大器，有增益高、抗干扰性能好、效率高等优点，在特定地方使用更为适宜。
弱信号放大器适用于远离电视台而信号场强较弱（＜60dBμv／m）的地区，主要作用是提高信号电平、改善信号杂波比。
强信号放大器，一般是在场强较高（＞80dBμv／m）的场合使用，以使系统负载能力增大。
为了扩大系统的负载能力，光靠提高前端放大器的增益是不行的。因为高频放大器（特别是宽频带的）受器件质量的限制，其增益的提高是有限度的。而随着线路的增长，用户的增多，还需要在适当的地方，加入线路放大器。
有了各种放大器，系统线路的距离，可延长数公里，甚至更长。而系统负载电视机的数量可扩大到数百台、数千台。因此，放大器是系统的重要组成部分。下面对几种放大器作一简单介绍。
①天线放大器
天线放大器用于远离电视台的地区，是弱信号放大器，其输入信号电平要求在46～60dB，若信号场强太弱，信杂比不够，“雪花”现象厉害，放大器也就无能为力了。因此，噪声指数是弱信号放大器的主要性能指标。一般应小于10dB。采用低噪声管时，一般可小于6dB。
天线放大器一般做成宽频带型，根据需要加上窄带滤波器，即变成专用的单频道放大器。
②单频道放大器
用于放大某一频道全电视信号的频道放大器，也必须有一定的频带宽度（如8MHz），为了提高增益及带宽，采用双调谐回路的多级放大电路及参差调谐方式。
③宽频带放大器
在宽频带放大器中，重点考虑的是获得宽的频带和平坦的频率特性的问题。因此，采用反馈式放大器是比较合适的。因为晶体管的电流增益与频率有关，各级的增益对频率的依赖关系，可用一组反馈网络来控制。而电流反馈和电压反馈联合运用，能获得一定的增益带宽和平坦的特性曲线，并能提高放大器的稳定性。
系统前端使用的宽带放大器与线路中使用的宽带放大器，都是运用负反馈原理制成的。电路图如图4。
3．混合器
在系统中，要同时接收多个频道的电视信号，而又采用的是单频道天线，对宽频带放大器来说，形成了多输入端。把多输入端合并为一个输出端，而又能做到阻抗匹配和保持多个输入端之间有一定隔离度的器件，叫做混合器。
混合器是由高、低通滤波器组成，低通滤波器的通频带是45～92MHz，供接收1～5频道的电视信号用。高通滤波器的通频带是160～230MHz，供接收6～12频道的电视信号用。凡所允许接收的信号，在通带内引起的损耗较小；而对通带以外的不用信号，则呈现较大的衰减。现在使用的混合器是宽频带型的，电路如图5。
4．分配器
经放大、混合后的总信号，根据用户分布的状况，要分成若干条线路传输。因此，需要采用分配器。
分配器由阻抗匹配变压器和隔离分配变压器组成。它是进行功率分配的器件，将信号功率均分为二部分或四部分。均分为二部分的，叫二分配器；均分为四部分的，叫四分配器。
分配器具有阻抗匹配、功率分配和相互隔离等特性。其输入、输出阻抗均为75Ω，原理图见图6。
5．分支器
分支器串接在线路中使用，经它取出部分信号，直接供电视机用，而互不影响。分支器主要由定向耦合器、阻抗匹配器和隔离变压器等组成。分支器有一分支器、二分支器、四分支器等多种。图7是一个二分支器的原理图。
分支器具有单向传输特性，即正向传输时插入损耗小，反向（由分支端至分支器的输出端）衰耗大。其性能是：
①分支端（接用户端）与输出端（参见图8）间的反向隔离度，一般大于25dB。以保证个别电视机发生故障时，不会影响整个系统的正常工作。
②分支之间（即用户之间）的隔离度，因电路形式而异，一般大于18dB。其隔离度越大，用户之间的相互影响越小。这样才能保证各用户同时任意选看电视节目，而互不影响。
③插入损耗要小。由于在线路中，串接了分支器而引起的线路损耗，当然越小越好。但是与分支耦合量有关，分支耦合量大，插入损耗也大。而二者又都与定向耦合变压器的匝数比有关。不同的匝数比，相对应的有不同的耦合衰减量和插入损耗。应用各种耦合衰减量的分支器，可以调整分支端的输出电平，使整个系统的用户信号电平基本趋于一致。
④分支频率特性，在传输通带内分为平坦的和倾斜的两种。我们希望的是分支器在低频段是平坦的，高频段是倾斜的，以补偿高频跌落。
6．高频插件及射频同轴电缆
上述各种部件及电视机之间，都必须经过射频电缆和接插件把它们连接起来，才能构成一个完整的共用天线电视系统。很明显，高频接插件、同轴电缆等的质量优劣和可靠性，对整个系统的影响极大。故必须予以足够的重视。
设计原则
设计共用天线电视系统时，必须通观全局，正确运用各种器件，做到系统的性能好、效率高，并且经济、可靠。
根据使用单位的地点、建筑形式（大楼或平房）、结合场强、电视机的多少、传输线路的距离等因素，综合考虑设计方案。
设计方案有多种，最基本的形式有：分配——分配方式（即只用分配器）；分配——分支方式（即分配器与分支器合用）；分支——分配方式；分支——分支方式。这四种分配方式可以灵活运用，组成各种的分配系统。
设计系统时要考虑的问题：
1．用户端所需要的信号电平。它是设计系统的主要依据。应使电视机既具有良好的信杂比，又要防止使电视机的输入电平过高而饱和。一般以70dBμ为标准，而在强场强地区，可以80dBμ为标准。
2．用户所需接收的电视频道。根据使用单位需要接收的电视频道，选用不同类型的天线、放大器等，达到质量高、经济、合理的目标。同时，也要考虑到今后发展的需要。
3．电场强度，也是设计系统的主要依据之一。在不同的场强区要采取不同的措施，如在弱场强区工作，可首先于天线杆上加装天线放大器，提高信号电平后再送至系统。
除上述几点以外，还要考虑各种部件的增益或损耗等等。
正是因为系统有广泛的用途和特殊的作用，所以发展比较迅速。在国外，已开始试用双向电缆电视系统。这样，电视机不仅可以收看广播电视节目，而且只须增加一个键盘，就可以有选择地收看其他多种信息。
在我国，随着加速实现社会主义现代化的进程，城市建设日新月异，广播电视事业迅速发展，共用天线电视系统也必将迅速发展起来。有关部门，在进行基本建设和设计新建筑物时，要充分考虑并注意解决这个问题。（谷石）