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机房值班人员技术培训CATV光传输部分 技术部 张鹏 有线电视基础 一、有线电视系统结构 有线电视系统是一个复杂的完整体系，它由许多各种各样的具体设备和部件按照一定的方式组合而成。从功能上来说，任何有线电视系统无论其规模大小如何、繁简程度怎样，都可抽象成如图所示的物理模型，也就是说，任何有线电视线系统均可视为由信号源、前端、传输系统、用户分配网四个部分组成。 ???? 信号源是指提供系统所需各类优质信号的各种设备；前端则是系统的信号处理中心，它将信号源输出的各类信号分别进行处理，并最终混合成一路复合射频信号提供 给传输系统；传输系统将前端产生的复合信号进行优质稳定的远距离传输；而用户分配网则准确高效地将传输系统传送过来的信号分送到千家万户。 有线电视基础 二、分贝比和电平 在有线电视系统和卫星接收系统中各点的电压和功率相差很大。例如，从电视接收天线上得到功率的数量级可小到10-2μW，而高输出放大器的输出功率却能达到104μW，两者相差100万倍，在卫星接收系统中这个差别甚至可以达到100亿倍！这样大的差别，要用乘除法来计算其中某一级的增益、衰减等很不方便。为了简化这种运算，人们采用分贝比来表示系统中两个功率（或电压）大小的区别，不仅简化了数字表示方法，而且原来需要用乘除法的地方改为加减法来计算，用起来非常方便。 有线电视基础 二、分贝比和电平 ???? 设某四端网络的输入功率为P1，输入电压为U1，输入阻抗为Z1，输出功率为P2，输出电压为U2，输出阻抗为Z2，这时输出、输入功率比P2 / P1可能是一个很大的数（例如1000000），电压比更大（为1000000000000），使用起来很不方便。若将这个功率比取对数，变为lg ( P2 / P1)，则为一个较小的数6，当然要方便得多。人们定义这个对数的单位为贝尔，于是可以说该四端网络的功率增益为6贝尔。 但在实际中发现，贝尔这个单位太大,我们常用分贝 。例如功率放大倍数为10000的放大器的增益，用分贝比来表示为 10 lg P2 / P1＝10 lg 10000＝40ｄB 有线电视基础 二、分贝比和电平 将一个功率P1均分成两份的理想分配器，则每一路输出功率为P1／２，用分贝比来表示该分配器的衰减为 10 lg P1 / ( P1／2)＝3dB 因为有线电视系统的输入、输出阻抗都为75Ω，则Ｚ2 ＝Z 1，利用公式 Ｐ＝U2／Ｚ 则电压比可用分贝比来表示 10 lg P2 / P1＝10 lg（ U2 2／Ｚ） / ( U12／Ｚ)＝20 lg U2 / U1???(1—2 ) 这时要注意，功率比表示为分贝比时，前边乘的系数为10；而电压比表示为分贝比时，前边乘的系数为20！ 有线电视基础 二、分贝比和电平 当需要表示系统中的一个功率（或电压）时，不能用分贝比，而可利用电平 来表示。显然，基准功率（即Ｐ＝Ｐ0）的电平为零。对同一个功率，选用不同基准功率P0（或基准电压U0）所得电平数值不同，后面要加上不同的单位。 若以１W为基准功率，功率为Ｐ时，对应的电平为10 lg ( P/1W) ，单位记为分贝瓦（dBW）。例如功率为１W时，电平为0 dBW；功率为100W时，电平为20 dBW；功率为100ｍW时，对应的电平为 10 lg (100ｍW/１W)＝10 lg（100/1000）＝－10 dBW ???? 有线电视基础 二、分贝比和电平 若以１ｍW为基准功率，则功率为Ｐ时对应的电平为10 lg (Ｐ/１mW)，单位记为分贝毫瓦（dBm）。例如功率为１W时，电平为30dBm；功率为1ｍW时，电平为0dBm；功率为1μW时，电平为－30dBｍ；电压为１ｍV时，对应的功率 Ｐ＝U2/ Ｚ＝0 .0012/75 =1 .3×10－8W ＝１.３×10－5 ｍW ????对应的电平为 10 lg（1.3×10－5ｍW/１ｍW）＝－48.75 dBm ???? 这个单位就是在测量光功率是最常用的单位。 ??? 有线电视基础 二、分贝比和电平 ?若以１μV为基准电压，则电压为U时对应的电平为20 lg（U/１μV），单位记为分贝微伏（dBμV）。例如电压为1mV时，电平为60dBμV；电压为100ｍV时，电平为100dBμV；功率为1mW时，电压 U ＝ 274 ｍV ＝ 2.74×10 5μV ????对应的电平为 20 lg（2.74×105/ 1）＝ 108.75 dBμV ???? 这个单位就是我们平时在用场强仪测出的电平单位。 ??? CATV光传输系统 随着社会的进步 技术的发展