在有些CATV系统中,前端设备安置得完全合乎要求,但用户的收看效果并不好,严重时甚至不能收看,这往往是由于系统的后端,即传输系统和分配系统设置不合理的缘故。因此CATV系统后端的设置也是一个至关重要的问题。本文将针对这方面的问题作一简要介绍。
1.传输系统:从天线收到的电视信号,经过前端设备处理之后,经由射频电缆组成的传输系统向用户方向传送。对传输系统的要求是:系统各部分之间有良好的阻抗匹配;各干线和输出端之间应有良好的隔离度。也就是说要求传输系统在损耗尽量小的情况下,将信号传送到用户的电视机,还要保证各电视机之间互不干扰,同时也不应影响前端系统的正常工作。
由于不同规格传输电缆的技术特性和传输损耗各不相同,在建立系统时,要根据技术要求和经济核算选用不同规格的电缆。近年来,在中远距离的传输系统中,广泛采用特性阻抗为75Ω的藕芯电缆(SYKV—75-5)。特性阻抗为300Ω的SBVD型平行扁馈线,虽然价格便宜,但损耗太大,在CATV系统中不能使用。
2.分配系统:分有源和无源两种分配系统。无源分配系统包含分配器、分支器及用户盒等无源部件。有源分配系统除含上述部件外,还包括放大器,一般在大系统中用户多时才采用有源分配系统。
(1)分配器:将一路输入的电视信号均等地分成几路输出的无源部件叫分配器,有二分配器、三分配器、四分配器及六分配器等。图1画出二分配器工作原理的示意图。

分配损耗是由于信号被等分的衰减及分配器本身引起的衰减而产生的。很显然,分配路数越多,分配损耗自然就越大,二分配的分配损耗应不大于4dB,而四分配则应小于8dB。为减小分配器各输出端之间相互干优,分配器要有良好的相互隔离度,一般不应小于20dB。分配器的输入,输出阻抗都是75欧。
分配器实际线路图如图2所示。图中分配变压器初级为匹配电路,次级B2与电阻R组成分配电路。R起隔离作用,它把从某一输出端漏到另一输出端的不需要信号消耗掉,加大了两个输出端之间的隔离度。分配器的输出端不能开路(即不加负载),也不能短路,否则会造成输入端严重失配,并影响分配器的其它输出端。

(2)分支器:分支器的作用是将干线上传输的电视信号分出一部分送给电视机用户,电路符号与工作性能示意图如图3所示。A是主路输入,B是主路输出,C是分支输出。按分支输出端的多少,有一、二、三、四分支器等。一分支器与用户插孔组合起来的分支器叫串接单元,因造价低而应用较多。分支器有插入损耗和分支损耗:插入损耗是指信号由主路输入传到主路输出的电平损耗值,一般在0.3—4dB之间;分支损耗是指信号由主路输入传到分支输出端的电平损耗值。分支损耗越大,插入损耗就越小。在插入损耗相等的情况下,分支路数越多,分支损耗就越大,如二分支比一分支损耗大3.5dB,四分支比一分支大7dB。

另外,有二个以上输出端的分支器,为使各输出端互不干扰,要求分支器分支(相互)隔离度≥20dB,同时为使前后分支器所带的电视机互不影响,即分支信号对主路输出无影响,还要求分支器的反向隔离度≥40dB。
图4画出了实用较多的串接一分支基本电路图。它由阻抗匹配器L1,定向耦合器B1,隔离分配器B2及可逆吸收回路R及补偿电容C等组成。如果在一分支器的分支端上加个二分配器网路,就构成二分支器,如图5所示。如果加上四分配网路,则构成四分支器。以此类推,不再赘述。


3.分配系统的连接方式:分配系统中各设备之间连接的原则是:使用尽可能少的设备,尽可能减小损耗,使各用户的电平差别尽可能小,以保证用户收看满意。由于用户的居住情况,建筑结构样式及用户多少的不同,分配系统的连接设置方式也是各种各样的。本文仅介绍几种较典型的方式。
(1)分配—分配方式:这种方式如图6所示,将一路信号均匀分成8路。这种方式适用于信号较强,用户又不分散的情况。但如果某一路不用,一定要装上75欧电阻,否则会对其它几路发生影响。

(2)分支方式:这种方式如图7所示。整个系统是将分支器的主路输入和输出端用电缆串联起来,称干线,而每个分支器的分支输出端接到用户的电视机上。为使各分支输出端的电平差别尽可能小,越靠近前端,应选分支损耗大一些的分支器,而远离前端,则选分支损耗小一些的分支器。为了使系统匹配,需在干线终端接入75欧电阻,因此这种方式比前一种方式损耗大,其好处是空载时对系统匹配影响比前一种方式小得多,因此多适用于有些输出端经常空载(不接电视机)的系统中。

(3)分配—分支方式:这种方式如图8所示。这是前两种连接方式的结合,前端来信号经四分配器分成4路,然后在每一路串接5个二分支器,共有40个输出端,每条干线都接有75欧电阻。这种方式应用较普遍。对那些更高层楼房中,可用更多的一分支或二分支串联使用。

总之,根据用户情况,还可选用分配——分支——分配方式;分支——分配方式;分支——分支方式等,这里不再一一列举。
4.分配系统电平的计算:由前端输出的电视信号电平都较高,一般大于100dB,而用户电平一般要求在57~83dB,太高会使电视机过载而产生有害画面,太低会出现雪花及杂波,图像不清晰。如何把从前端传来的高电平信号均匀地分送到许多用户中去,就必须对分配系统的电平作合理的分配。计算方法有两种:一种是由前往后,根据前端输出电平算到用户电平,另一种是从后向前,由用户电平推算到前端应给出的电平。
用户电平的计算按下边公式进行:
S\(_{n}\)-ST-L\(_{g}\)-Lx-L\(_{n}\)+GF-L\(_{f}\)-L(dB)其中:ST为前端输出电平、L\(_{g}\)为总分配损失、Lx 为传输电缆总损失、L\(_{n}\)为分支器总插入损耗、GF为宽带放大器增益、L\(_{f}\)为分支损耗、L为衰减器损失。下面举一简单的计算实例,供参考。
以图9的连接方式为例,选用SYKV-75-5型藕芯电缆,(对8频道信号衰减为每米0.11dB),四分配的分配损耗为7dB,①、②用户选用插入损耗为0.5dB,分支损耗为17dB的分支器;③、④用户选用L\(_{n}\)为1dB,Lf为13dB的分支器;⑤用户选L\(_{n}\)为2dB,Lf为9dB的分支器,若前端输出信号电平为105dB,以8频道电平为准,计算如下:

第①用户S\(_{1}\)=105-7-0.11×6-17=80.34(dB)
第②用户S\(_{2}\)=105-7-0.11×9-0.5-17=79.51(dB)
其中0.5dB是第一个分支器的插入损耗,必须在第②用户中减去,第②用户电缆长度为9米。其它③④⑤用户电平计算方法以此类推,不再详述。(尹书明 周维田)