61 有线电视传输系统设计新算式

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第12页 共12页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

2、计算式单台放大器（C/N）单（C/N）单=SoGNFf2.4（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。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。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

3、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：改进算法的理由：第一，传统的计算式是：C/N=SiNF2.4（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=SoG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

4、平Si”，因此不能用来计算放大器的C/N指标值。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。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2007.09.19有线电视放大器的输入电平和输入口电平的差异2007.09.09有线电视放大器工作方式与质量指标2、复合三次差拍CTB计算式单台放大器CTB单CTB单=CTB104+2(104So)+f式中：CTB104为放大器在59个频道104dBV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104dBV），是根据放

5、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。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=nCTB单然后查“KCTB表”得出n台放电器的CTB总指标CTB总。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

6、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：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。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

7、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。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2007.09.09有线电视放大器工作方式与质量指标2007.12.15有线电视系统质量指标计算方法举例3、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

8、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4 、复合二次差拍CSO设计算式单台放大器CSO单CSO单=CSO104+2(104So)+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

9、=（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-K C/N光1-K C/N光2 -KC/N用）/KC/N干单 （2） n2=（1-KCTB前-K CTB光1-K CTB光2 -KCTB用）/KCTB干单 （3）n1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：n1nn2 （4）参考帖子：2007.09.19系统指标占用系数分析法（K

10、法）的基本原理2007.09.19用K法计算干线放大器的最大可串联级数的方法6、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CN分配值GNF2.4 （dBV）放大器的最高输出电平：So高104(12)（CTB104CTB分配值） （dBV）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：ff最大 （dB）最终算式有一个：最终得出放大器的输出电平：SoSo高f2 （dBV）指标余量算式有一个：放大器CN指标的设计余量：CN富余(12)（f最大f） （dB

11、）说明：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

12、/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。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。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2008.02.01有线电视放大器第三套输出电平设计算式简单介绍2008.03.29关于放大器第三套输出电平设计算式有关问题的解释2008.02.01用K法作系统指标设计的基本方法7、放大器调试参数计算式放大器输入衰减器的衰减量LAT计算式：LATSo前SoL分（L百米S百米）G （dB）放大器输入均衡器的均衡量EQ计算式：EQfofo前（S百

13、米） （百米）当前后级放大器输出斜率相同时：EQS百米 （dB）放大器间距通用计算式：S百米（So前SoL分LATG）/L百米 （百米）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（GLAT）/L百米 （百米）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，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

14、没有特别注明的电平值，均按惯例为高端电平值。详见下图。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和均衡插片的均衡量EQ，这样计算出来的调试参数更加准确。此时，首先要测量出到达所调放大器输入端口信号的高端电平值“Si口”、低端电平值“Si低”，并计算出到达放大器输入端口信号的斜率“fi口”，“fi口=Si口Si低”。然后用调试参数简化计算式计算出衰减插片的衰减量LAT和均衡插片的均衡量EQ。放大器调试参数输入衰减量LAT的简化计算式：LATSi口SoG （dB）放大器调试参数均衡量EQ的简化计算式：EQfofi口 （dB）算式中So为放大器要达到的输

15、出电平，fo为放大器要达到的输出斜率。参考帖子：2007.09.25有线电视放大器调试参数计算式2007.09.19有线电视放大器的输入电平和输入口电平的差异8、光发射机输入电平的确定说明书标示光发射机的输入电平为一个固定数的值时。生产厂家说明书标示的光发射机输入电平是一个固定的数值，如：59个频道75dB（77个频道72dB)、或者59频道85dB（77个频道82dB），通常是没有AGC控制或者没有光调制度自动恒定功能的普通型光发射机，说明书通常还同时还标明非满载时光发射机输入电平的提高量为：20lg（满载频道数/实际频道数）。由于现在都必须按照满载设计网络，因此这类机可以直接输入厂家标示的

16、电平数值。说明书标示光发射机的输入电平为一个范围时。光发射机厂家在说明书上标示的输入电平为一个范围，绝大多数是具有“AGC”功能或光调制度自动恒定功能的光发射机（一般在说明书中会注明这些功能），输入电平可以在它的标示范围内选取，一般取中间值，通常无需考虑系统的实际频道数。少数品牌是属于配置单模块射频激励放大器（低档次的光机）、没有“AGC”功能或光调制度自动恒定功能的光发射机。实际上它所标输入电平范围不是所有机台都可随意采用的电平范围，而是所有各台光发射机适用输入电平的分布范围，需要逐台确定它们的输入电平值，只能先从最低电平值试起，逐步提高输入电平，凭光接收机的输出电平（达到合适时，或和使用光

17、调制度自动恒定功能光发射机相同时）和经验选定合适的输入电平。参考帖子：2007.09.08如何选定光发射机的输入电平9、关于放大器的标称工作电平放大器的标称输出电平Sa、标称输入电平Sia、标称（净）增益G，是厂家在说明书中标定的参数值，也是放大器的典型运用参数，它们之间有如下的关系：SaSiaG （dB）由于通常标称输入电平Sia72dB，因此：Sa72G （dB）说明放大器的标称输出电平Sa愈高，它的增益也愈高（不是质量愈好）。如果不进行有线电视系统的指标设计、不通过设计计算来确定放大器的工作电平，那么在系统中只设置1级用户放大器的条件下，放大器的输出电平可以调在它的标称输出电平值（或略低

18、、略高1、2个dB），此时放大器的输入电平也必然合适了；如果此时还可能再调高放大器的输出电平约4dB，那么就说明已经留下调节贮备电平4dB左右。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2007.11.07没有经过指标设计时放大器的调试方法、间距是否适当的判定方法10、数字系统或模数混传系统各器件工作电平的确定由于当前有线电视系统各器件工作状态的设计算式和设计原始参数，都是模拟电视的数据，因此必须先按照模拟电视满载条件设计各器件的工作电平，然后根据系统中模拟电视和数字电视频道总数的多少，将数字频道的电平降低010dB。当数字电视频道数（节目套数）在80180套之间时，模

19、、数电平差可在610dB之间选取（注意：这仅仅是一个正在讨论的参考数值，还没有找到确切的依据！）。模、数电平差应在总前端模数信号混合时定下来，此后在光发射机、接收机和放大器中不能再改变。因此系统电平调试时，只需将模拟信号电平按设计值调准确，数字信号电平会自然符合要求。数字信号的电平必须用数字场强仪（分析仪）才能测出来。同一个模数混合信号，用不同品牌的模拟信号场强仪、频谱仪测出的模、数电平差各不相同，差距很大，不可能用一个统一的换算公式换算出数字信号的准确电平值。参考帖子：2007.10.16数字频道数量如何折算成模拟频道数量（讨论参考帖）2007.11.30有线数字电视系统光发射机输入电平和放

20、大器输出电平的确定方法（讨论参考帖）2008.02.28用模拟场强仪测量数字信号的方法2008.4.6附件1KC/N表 C/NK值速查表（按 C/N = 4410lgK推算）C/N4444.144.244.344.444.544.644.744.844.9K1.000.9770.9550.9330.9120.8910.8710.8510.8320.813C/N4545.145.245.345.445.545.645.745.845.9K0.7940.7760.7590.7410.7240.7080.6920.6760.6610.646C/N4646.146.246.346.446.546.64

21、6.746.846.9K0.6310.6170.6030.5890.5750.5620.5500.5370.5250.513C/N4747.147.247.347.447.547.647.747.847.9K0.5010.4900.4790.4680.4570.4470.4370.4270.4170.407C/N4848.148.248.348.448.548.648.748.848.9K0.3980.3890.3800.3720.3630.3550.3470.3390.3310.324C/N4949.149.249.349.449.549.649.749.849.9K0.3160.3090.

22、3020.2950.2880.2820.2750.2690.2630.257C/N5050.150.250.350.450.550.650.750.850.9K0.2510.2450.2400.2340.2290.2240.2190.2140.2090.204C/N5151.151.251.351.451.551.651.751.851.9K0.2000.1950.1910.1860.1820.1780.1740.1700.1660.162C/N5252.152.252.352.452.552.652.752.852.9K0.1580.1550.1510.1480.1450.1410.1380

23、.1350.1320.129C/N5353.153.253.353.453.553.653.753.853.9K0.1260.1230.1200.1170.1150.1120.1100.1070.1050.102查KC/N表时，当表内没有欲查指标值时，可将欲查指标值加上（或减去）10dB的n倍再查表，然后将所得K值的小数点向右（或向左）移n位。例如查41.8dB的KC/N值时，可加上10dB查51.8dB，得0.166，然后将小数点向右移1位，得出结果41.8dB的KC/N值为1.66；又例如查72.5dB的KC/N值时，可减去20dB查52.5dB，得0.141，然后将小数点向左移2位，得出

24、结果72.5dB的KC/N值为0.00141；反之，查KC/N =0.00141的dB值，先将小数点向右移2位，查0.141为52.5dB，然后加上20得出结果是72.5 dB。附件2K20表 CTBK值速查表（按 CTB=520lgK 推算）CTB5555.155.255.355.455.555.655.755.855.9K1.000.9880.9770.9660.9550.9440.9330.9230.9120.901CTB5656.156.256.356.456.556.656.756.856.9K0.8910.8810.8700.8600.8510.8410.8310.8220.812

25、0.803CTB5757.157.257.357.457.557.657.757.857.9K0.7940.7850.7760.7670.7590.7500.7410.7330.7240.716CTB5858.158.258.358.458.558.658.758.858.9K0.7080.7000.6920.6840.6760.6680.6610.6530.6460.638CTB5959.159.259.359.459.559.659.759.859.9K0.6310.6240.6170.6100.6030.5960.5890.5820.5750.569CTB6060.160.260.360

26、.460.560.660.760.860.9K0.5620.5560.5500.5430.5370.5300.5250.5190.5130.507CTB6161.161.261.361.461.561.661.761.861.9K0.5010.4950.4900.4840.4790.4730.4680.4620.4570.452CTB6262.162.262.362.462.562.662.762.862.9K0.4470.4420.4370.4320.4270.4220.4170.4120.4070.403CTB6363.163.263.363.463.563.663.763.863.9K0

27、.3980.3940.3890.3850.3800.3760.3720.3670.3630.359CTB6464.164.264.364.464.564.664.764.864.9K0.3550.3510.3470.3430.3390.3350.3310.3270.3240.320CTB6565.165.265.365.465.565.665.765.865.9K0.3160.3130.3090.3050.3020.2990.2950.2920.2880.285CTB6666.166.266.366.466.566.666.766.866.9K0.2820.2790.2750.2720.269

28、0.2660.2630.2600.2570.254CTB6767.167.267.367.467.567.667.767.867.9K0.2510.2480.2450.2430.2400.2370.2340.2310.2290.226CTB6868.168.268.368.468.568.668.768.868.9K0.2240.2210.2190.2160.2140.2110.2090.2070.2040.202CTB6969.169.269.369.469.569.669.769.869.9K0.2000.1970.1950.1930.1910.1880.1860.1840.1820.18

29、0CTB7070.170.270.370.470.570.670.770.870.9K0.1780.1760.1740.1720.1700.1680.1660.1640.1620.160CTB7171.171.271.371.471.571.671.771.871.9K0.1580.1570.1550.1530.1510.1500.1480.1460.1450.143CTB7272.172.272.372.472.572.672.772.872.9K0.1410.1400.1380.1360.1350.1330.1320.1300.1290.127CTB7373.173.273.373.473

30、.573.673.773.873.9K0.1260.1240.1230.1220.1200.1190.1170.1160.1150.114CTB7474.174.274.374.474.574.674.774.874.9K0.1120.1110.1100.1080.1070.1060.1050.1040.1020.101查K20表时，当表内没有欲查指标值时，可将欲查指标值加上（或减去）20dB的n倍再查表，然后将所得K值的小数点向右（或向左）移n位。例如查49.8dB的K20值时，可加上20dB查69.8dB得0.182，然后将小数点向右移1位，得出结果49.8dB的K20值为1.82；又例如

31、查77.5dB的K20值时，可减去20dB查57.5dB得0.750，然后将小数点向左移1位，得出结果77.5dB的K20值为0.075；反之，查K20 =0.075的dB值，先将小数点向右移1位，查0.75得57.5dB，然后加上20得出结果是77.5 dB。附件3PHILIPS放大模块参数型号工作频率范 围MHz标称增益dB最大噪声系数dB失 真 指 标 参 数放大模块原始数据换算成59频道104V输出后输出电平dBmV工作频道数目CTBdBCSOdBCTB104dBCSO104dBBGD50240-55018.58.044776567.3BGD50440-55020.08.0447764

32、66.3BGY685A40-60018.28.54485555658.258.4BGY685AD40-60018.58.54485626065.264.4BGY68740-60021.57.04485545257.254.4BGY785A40-75018.57.044110535358.557.1BGY785AD40-75018.56.044110585863.562.1BGY78740-75021.56.544110535358.557.1BGE787B40-75029.07.044110505655.560.1BGE78840-75034.07.044110495254.556.1BGD7

33、0240-75018.58.544110585863.562.1BGD702D40-75018.06.044110626267.566.1BGD702N40-75018.58.544110585863.562.1BGD71240-75018.57.044112626367.667.2BGD70440-75020.08.544110575662.560.1BGD71440-75020.37.044112616266.666.2BGY88340-86015.08.54449616159.459.8BGE88540-86017.08.059129BGY885AD40-86018.56.0441105

34、85863.562.1BGY885A40-86018.58.04449616159.459.8BGY885B40-86020.07.54449606058.458.8BGY88740-86021.56.54449626158.459.8BGY887B40-86029.06.544 49606058.458.8BGY88840-860347.04449605558.453.8BGD88540-86017.08.059129BGD80240-86018.59.044129545660.961.2BGD802N40-86018.59.044129545660.961.2BGD81240-86018.

35、57.544132586065.165.3BGD90240-86018.58.044129585864.963.2BGD902L40-86018.57.544129565962.964.2BGD902ML40-86018.58.044129585864.963.2BGD80440-86020.07.544129535459.959.2BGD804N40-86020.08.044129535459.959.2BGD81440-86020.07.54413257.55964.664.3BGD90440-86020.07.54412957.55864.363.2BGD904L40-86020.07.

36、544129555961.965.1BGD90640-86021.57.544129575463.959.2BGD906ML40-86021.57.544129575463.959.2CGY88740-86021.55.544129555561.960.2CGY887A40-86025.55.040129625760.956.2CGY887B40-86028.55.044132576064.162.3CGD91440-86020.54.04413259.55066.655.3CGD914L40-86020.54.04413259.55066.655.3CGD92340-86020.05.548

37、132565463.159.3附：放大器间距简便计算式的推导说明：放大器间距通用计算式为：S百米（So前SoL分LATG）/L百米由于：So前L分电缆入口电平因此上式可改为：S百米（电缆入口电平SoGLAT）/L百米电缆入口电平（SoGLAT）/L百米电缆入口电平（SiLAT）/L百米通常作间距设计时，取放大器的输入电平Si为放大器的“标称输入电平Sia”（Sia72dB）、取调节贮备电平LAT4。上式最终成为：S百米（电缆入口电平76）/L百米 （百米）这是最常用的放大器间距计算公式，用此式设计计算的放大器间距，不仅可以保证放大器的高端输出电平能达到放大器的“标称输出电平”值，而且留有4dB的调节贮备电平。第 12 页 共 12 页