双向有线电视系统传输的有关问题

一、上行放大器的使用

　　在干线、分支线某级放大站，是否需要串接上行放大器，取决于该处上行信号电平的高低，即应保证后级上行放大器的输入电平不低于标称输入电平，或者说干线、分支线中无论何处的上行信号电平都不低于上行放大器的标称输入电平，以保证上行信号的载噪比。

二、关于分支器、分配器

　　分配器反接即为混合器，对上行信号传输很方便，只要分配器的频率范围为5MHz―300MHz（或5 MHz―450 MHz）即可，为此应选用传输频带下限可达5 MHz的磁芯。

　　而分支器则不然，尽管通过磁芯的合理选择，可满足传输频带的要求，但分支器（一分支、二分支、四分支器）由定向耦合器构成，分支损失的作用使上行信号从分支端传到输入端的衰减较大，其数值等于分支器的分支损失。这样，为补上行信号的衰减，就需要使用更多的上行放大器。在有双向传输要求的分配支路中，能用分配器的场合就尽量少用分支器，当然这要兼顾到下行信号的电平分配，在系统设计时注意选择最经济的方案。

三、上行传输容量

　　5MHz―30MHz上行频率范围一般可传输2路电视信号（带宽8MHz）、干线检测信号、上行AGC导频信号和若干调频的声音信号等。

四、双向系统的载噪声比和交调失真

1、载噪比

　　上行信号传送到前端后，都要经过处理，再加入到下行通道中。双向传输的载噪比是上行和下行传输噪比的总和。当然，这一总的载噪比仅对上行信号及其变换到下行通道的信号而言，而不涉及其它单纯的下行信号。
　　有线电视系统的载噪比要求为43dB，双向系统的总载噪比也应为43 dB，上下行通道的载噪比可按1/5：4/5分配，则上行系统的载噪比为50 dB，下行的载噪比为44 dB。
　　有线电视系统广泛采用树枝结构，这有利于下行信号的传输分配，但于上行会传输不利，容易造成上行噪声的积累，即所谓“漏斗效应”，在上行支路的汇合处，噪声将进行功率叠加。
　　上行载噪比的计算与单向系统不同，单向系统只考虑从前端到系统输出口所经过的路径。而上行时则应考虑所有上行支路的噪声汇集，即计算时应包括所有支路中正在工作的上行放大器。

2、交调

　　使用上行放大器数目最多的上行支路的交调，即为上行干线系统总的交调。交调的计算也是先计算第1条上行支路中各级上行放大器的交调。再由电压叠加（见5-3式）而得到整个干线的上行交调。

例如，上行放大器的最大输出电平为125dBμV，计算上行干线的交调。
设常温时，上行放大器工作于标称输出电平，应用式（3-6'），则每台上行放大器交调为
CM0=60+2（U0max ― U0）
=6+2（125― 96）=118 dB
当温度下降30°C时，电缆衰减量减少0.88dB，使上行放大器交调下降2×0.88=1.76 dB,所以各级上行放大器的交调(交扰调制比)为
CM1=CM0―2ΔS
=118―2×0.88=116.2 dB
CM2=CM0―2×2ΔS=CM1―2ΔS
……
CM6=CM1―5×2ΔS
则上行干线系统的交调为：
CMT = ―20lg（10―CM1/20+10―CM2/20 + … +10―CM3/20）
= 95.7 dB
上行放大器频响的影响使交调下降：
0.2 ×6×0.5×2=1.2(dB)
所以，（CM）T=95.7―1.2=94.5

　　可见,上行干线的交调余量较大。以上计算没有考虑除电视信号以外的其它信号，如调频的声音信号、干线检测信号等。这些信号的传输电平选择得较低，一般比电视信号（图像载频）低15―20 dB，所以对非线性失真的影响可以忽略。为简化计算，没有考虑双向滤波器的接入损失和频响，以及电缆小于21 dB电长度时，使用可变衰减器降低上行放大器增益的情况，在双向系统的实际设计中，这两种因素的影响也应考虑在内，以便更接近实际情况。
　　为保证上行传输的载噪比，上行放大器的输入电平一般选择得比较高，当传输距离较远时，更是如此。但也不宜过高。这样会导致互调失真的要求，包括频道内互调干扰和多信号间的互调干扰。虽然互调失真不一定会超出规定的要求，但互调产物的绝对电平却较高，特别是载波二次、三次互调产物。例如，上行放大器最大输出电平125 dBμV时的载波二次互调比为57dB。输出电平为115―67=48 （dBμV），如双向滤波器的带外衰减为20dB，则落入下行放大器输入端的干扰电平是48―20=28（dBμV）有可能对下行信号传输形成干扰。

3、双向系统的屏蔽问题
　　
　　短波电台广播频率与上行传输率重叠，易造成对上行信号的干扰。特别是对上行图像信号的干扰。严重时甚至无法收看。另外，工业噪波信号也能对上行传输形成干扰。所以，在双向器件和系统设计中应注意以下两个问题：
（1）上行器件的设计要充分考虑屏蔽的问题，包括上行器件本身和干站箱体的屏蔽接地，一般要求屏蔽系数大于60dB。
（2）在系统设计和施工中，应特别注意器件、电缆的接口，因为各种接头的施工不良最容易陈旧降低系统的屏蔽性能，以致引入干扰信号。

4、关于上行AGC控制

　　上行传输频率低，电缆衰减较小，如采用0.500英寸MC²型电缆，增益21 dB的上行放大器串接5―6级，可传输10Km。如上行传输距离更长，则应采用具有AGC功能的上行放大器，补偿温度引起的电缆衰减量的变化。导频信号最好选择在20 MHz左右，尽可能使用权频率最高低端电平都得到有效控制。同时，上行放大器的增益也应做得较低，一般为14dB―18dB。这样，上行信号可传输近20Km。