61 有线电视传输系统设计新算式

1有线电视传输系统设计新算式林挺逵浙江省台州市路桥区乡镇广电站退休职工笔者在《中国有线电视》、《有线电视技术》和浙江省广电学会会刊《视听纵横》（技术版）上，发表过一系列关于有线电视基础理论更新发展方面的论文，其中提出一系列新的有线电视质量指标计算式和器件工作状态设计算式，也在本论坛上作过简要的介绍。由于这些算式散布在各帖子中，不便网友查找，现特地将主要的几个算式集中在一起，供大家参考。如果需要引用这些计算式，最好请从笔者发表的论文原文去找（登录中国知网输入作者姓名、论文标题或关键词搜索出来）。1、有线电视放大器载噪比C/N计算式①单台放大器（C/N）单（C/N）单=So－G－NF－f－2.4（dB）式中：So为放大器的输出电平，G为放大器的增益，NF为噪声系数，f为放大器的输出斜率。②多台相同放大器级联总载噪比（C/N）总先按单台放大器（C/N）单指标计算式算出各台放大器的C/N指标值，查“KC/N表”（见附表1）得出单台放电器的C/N指标占用系数KC/N单，再用乘法算出n台放大器总的C/N占用系数KC/N总：KC/N总=n﹡（C/N）单然后查“KC/N表”得出n台放电器的C/N指标（C/N）总。③多台不同放大器级联总载噪比（C/N）总先按单台放大器（C/N）单指标计算式算出各台放大器的载噪比指标值，查“KC/N表”得出各台放电器的C/N指标占用系数KC/N单1、KC/N单2、KC/N单3、……、KC/N单n，再用加法算出n台放大器总的C/N占用系数KC/N总：KC/N总=KC/N单1+KC/N单2+KC/N单3+……+KC/N单n然后查“KC/N表”得出n台放电器的C/N指标（C/N）总。说明：①改进算法的理由：第一，传统的计算式是：C/N=Si－NF－2.4（Si—输入电平，NF—噪声系数）。实际上算式中的放大器输入电平Si数值是不能通过测量直接得到的，只有通过先测出放大器的输出电平So，再用算式Si=So－G计算得出，因此改进算式如前。我们平时用场强仪在放大器“输入电平测量口”测出的电平叫做“输入口电平Si口”，不是放大器的“输入电平Si”，因此不能用来计算放大器的C/N指标值。2第二，放大器设置输出斜率fdB，它的C/N指标就降低fdB，这点必须计算进去。第三，避免使用对数和指数幂计算式。②参考帖子：2007.09.19系统指标占用系数分析法（K法）的基本原理=68861&extra=page%3D32007.09.19有线电视放大器的输入电平和输入口电平的差异=68859&extra=page%3D22007.09.09有线电视放大器工作方式与质量指标=68595&extra=page%3D72、复合三次差拍CTB计算式①单台放大器CTB单CTB单=CTB104+2(104－So)+f式中：CTB104为放大器在59个频道104dBμV输出时的CTB指标值（因为绝大部分放大模块原始参数标示的测试条件是输出电平为44dBmV，即104dBμV），是根据放大模块原始参数推算出来的（附件3），So为放大器的实际输出电平，f为放大器的输出斜率。②多台相同放大器级联后CTB总指标值CTB总先按单台放大器CTB单指标计算式算出各台放大器的CTB指标值，查“KCTB表”（见附表2）得出单台放电器的CTB指标占用系数KCTB单，再用乘法算出n台放大器总的CTB占用系数KCTB总：KCTB总=n﹡CTB单然后查“KCTB表”得出n台放电器的CTB总指标CTB总。③多台不同放大器级联后CTB总指标值CTB总先按单台放大器CTB单指标计算式算出各台放大器的CTB指标值，查“KCTB表”得出各台放电器的CTB指标占用系数KCTB单1、KCTB单2、KCTB单3、……、KCTB单n，再用加法算出n台放大器总的CTB占用系数KCTB总：KCTB总=KCTB单1+KCTB单2+KCTB单3+……+KCTB单n然后查“KCTB表”得出n台放电器的CTB指标CTB总。说明：①改进算法的理由：第一，传统的CTB指标计算公式，通常采用厂家在放大器说明书中标示的CTB指标值来计算，而厂家标示的CTB指标值常存在失准（偏高）或不标示的情况，会导致计算失准或无法计算的问题，因此改用放大模块原始参数换算出来的CTB104来计算。第二，放大器设置输出斜率fdB，它的CTB指标就提高fdB，这点必须计算进去。3第三，避免使用对数和指数幂计算式。第四，目前应当实行系统指标“满载设计”，不宜再搞“非满载设计”，因此删除常规算式末项“+20lg[(N满载-1)/(N实际-1)]”。当某些村村通工程中的确需要实行“非满载设计”时，可以根据20lg[(N满载-1)/(N实际-1)]算出CTB指标的提高量，相应降低设计要求指标值就可以了，不必改变设计算式，以简化设计运算。②参考帖子：2007.09.19系统指标占用系数分析法（K法）的基本原理=68861&extra=page%3D32007.09.09有线电视放大器工作方式与质量指标=68595&extra=page%3D72007.12.15有线电视系统质量指标计算方法举例=70962&extra=page%3D3&frombbs=13、关于交扰调制比CM指标计算式交调比CM指标（和放大器的最大输出电平Somax）只在系统频道数10个左右（20个以下）、系统中没有光链路时才用得到的设计参数。因此现在都不用它了，这里不作介绍。参考帖子：2007.09.09有线电视放大器输出电平计算公式的演变=68596&extra=page%3D74、复合二次差拍CSO设计算式①单台放大器CSO单CSO单=CSO104+2(104－So)+f/2其他和前面复合三次差拍CTB计算式基本相同，而且不常用，这里从略。5、放大器再大可串联级数计算式系统的总指标1，减去前端占用的指标K前，再减去1级光缆链路所占用的指标K光1，2级光缆链路所占用的指标K光2，……，再减去末级用户放大器所占用的指标K用，剩下的就是电缆干线可占用的系统指标总量K干总，将其除以单只干线放大器系统指标占用量K干单，就得出了干线放大器可串联级数n。所以，干线放大器可串联级数n的计算公式是：n=（1-K前-K光1-K光2-……-K用）/K干单……（1）目前有线电视的节目套数通常超过20套,在系统设计时,通常只要满足载噪比C/N和三次差拍比CTB两项指标就可以，为此需将上式变成下述两个式子：n1=（1-KC/N前-KC/N光1-KC/N光2-……-KC/N用）/KC/N干单……（2）n2=（1-KCTB前-KCTB光1-KCTB光2-……-KCTB用）/KCTB干单……（3）4n1为满足载噪比指标要求时最大可串联级数，n2为满足三次差拍比要求时最大可串联级数。实际可选定的最大可串联级数n必须同时满足上述两项要求，因此就有：n1≥n≤n2…………（4）参考帖子：2007.09.19系统指标占用系数分析法（K法）的基本原理=68861&extra=page%3D32007.09.19用K法计算干线放大器的最大可串联级数的方法=68865&extra=page%3D76、放大器输出电平设计算式笔者提出的有线电视放大器第三套输出电平设计算式共有6个计算式。其中的中间算式有3个：放大器的最低输出电平：So低＝C／N分配值＋G＋NF＋2.4（dBμV）放大器的最高输出电平：So高＝104＋(1／2)（CTB104－CTB分配值）（dBμV）放大器输出斜率最大可取值：f最大＝2（So高－So低）（dB）选择算式有一个：放大器实际选用的输出斜率：f≤f最大（dB）最终算式有一个：最终得出放大器的输出电平：So＝So高＋f／2（dBμV）指标余量算式有一个：放大器C／N指标的设计余量：C／N富余＝(1／2)（f最大－f）（dB）说明：①改进算法的理由：第一，传统的放大器工作状态设计算式，是根据放大器的C/N指标设计它的输入电平Si，又根据它的失真指标设计它的输出电平So。由于单模块放大器的输出电平So和输入电平Si由算式“Si=So-G”“捆成”一个整体，不可能分别进行单独的调试，而且放大器的输入电平通常是无法直接测量的，因此这样设计出来的数据很难在实际中调试，必须改进。第二，传统的放大器输出电平设计算式通常采用厂家提供的CTB指标值来计算，而厂家提供的CTB指标值常存在失准（偏高）或不标示的情况，因此笔者改用放大模块原始参数换算出来的CTB104来计算。第三，放大器设置输出斜率fdB，它的CTB指标就提高fdB，C/N指标降低fdB，这点必须计算进去。而传统的放大器工作状态的设计算式没有考虑这一点。第四，避免使用对数和指数幂计算式。5②光接收机的输出电平和斜率必须和放大器一样设计，可用这套算式设计。③参考帖子：2007.09.19系统指标占用系数分析法（K法）的基本原理=68861&extra=page%3D32008.02.01有线电视放大器第三套输出电平设计算式简单介绍=72111&extra=page%3D1&frombbs=12008.03.29☆关于放大器第三套输出电平设计算式有关问题的解释=72110&page=1&extra=page%3D12008.02.01用K法作系统指标设计的基本方法=72110&extra=page%3D1&frombbs=17、放大器调试参数计算式①放大器输入衰减器的衰减量LAT计算式：LAT＝So前－So－L分－（L百米S百米）＋G（dB）②放大器输入均衡器的均衡量EQ计算式：EQ＝fo－fo前＋（ΔS百米）（百米）当前后级放大器输出斜率相同时：EQ＝ΔS百米（dB）③放大器间距通用计算式：S百米＝（So前－So－L分－LAT＋G）/L百米（百米）④长距离电缆干线（没有分支线路时）中干线放大器间距计算式：（百米）S百米＝（G－LAT）/L百米（百米）⑤放大器间距简便计算式：S百米＝（电缆入口电平－76）/L百米（百米）（最常用算式！！算式推导见文末说明）式中：So前为前级放大器的输出电平，L分为输出口分支器的损耗、L百米为电缆百米衰减值，S百米为放大器间距（百米），Si口为下一级放大器的输入口电平，Δ为百米电缆高、低端电平衰减差，So为下一级放大器的输出电平，LAT为放大器输入衰减器的衰减量、也叫调节贮备电平。所有没有特别注明的电平值，均按惯例为高端电平值。详见下图。6用衰减插片和均衡插片调试放大器时，也可以用调试参数简化计算式来计算衰减插片的衰减量LAT和均衡插片