電視第5章電纜電視系統(tǒng)的傳輸線(饋線)

第五章電纜電視系統(tǒng)的傳輸線（饋線）目錄第一節(jié)同軸射頻電纜第二節(jié)同軸電纜的基本參數(shù)第三節(jié)饋線的匹配電纜電視系統(tǒng)的傳輸線有三大種類：一是扁平饋線二是同軸電纜三是光纖光纜一、扁平饋線二、光纜第一節(jié)同軸射頻電纜

同軸射頻電纜：簡稱同軸電纜，同軸是指結(jié)構上同軸，射頻是指電纜中傳輸?shù)氖巧漕l電流信號。射頻（RF）是RadioFrequency的縮寫，表示可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍從300KHz～30GHz之間。

射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于10000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。有線電視系統(tǒng)就是采用射頻傳輸方式的。怎么劃分高頻、中頻、低頻？

是相對的概念，在無線電范圍內(nèi)可以這么理解：低頻指基帶頻率，中頻指中頻放大器所在頻率，高頻指發(fā)射所用頻率。在中波廣播中：1M就算高頻，455K是中頻，3K是低頻，在調(diào)頻廣播中：88M~108M算高頻，中頻10.7M，低頻20K，在電視廣播中：高頻大概為300M~800M，中頻33M，低頻6.5M，在微波系統(tǒng)中：一般基帶就有70M，中頻170M，在高變頻系統(tǒng)中：中頻比射頻還要高，而且還可能有很多個中頻。中頻的概念，更多的是一個固定的頻率，而不是中間頻率。比如某接收機，接受信號300M~3G，第一級中頻6.5G，第二級中頻170M，基帶寬度70M。一、結(jié)構

同軸電纜的得名與它的結(jié)構相關。同軸電纜是最常見的傳輸介質(zhì)之一。它用來傳遞信息的一對導體是按照一層圓筒式的外導體套在內(nèi)導體（一根細芯）外面，兩個導體間用絕緣材料互相隔離的結(jié)構制選的，外層導體和中心軸芯線的圓心在同一個軸心上，所以叫做同軸電纜。一般由四部分構成：內(nèi)導體、絕緣體、外導體、護套。幾種類型的同軸電纜各部分結(jié)構一、內(nèi)導體：一般是實芯（銅芯），也有空心銅管或雙金屬線。二、絕緣體：聚乙烯、聚氯乙烯。可分實芯、半空氣絕緣、空氣絕緣三種。三、外導體：雙重作用，回路導體、屏蔽。分金屬管狀、鋁箔縱包搭接、銅網(wǎng)和鋁箔縱包組合等。四、護套：外皮，聚乙烯、聚氯乙烯等。二、同軸電纜的編號主要字母代號及意義：S——同軸射頻電纜、Y——聚乙烯、YK——聚乙烯縱孔半空氣絕緣、D——穩(wěn)定聚乙烯空氣絕緣、V——聚氯乙烯舉例：SYKV-75-5表示：聚乙烯藕芯絕緣、聚氯乙烯護套、特性阻抗為75歐姆、芯線絕緣外徑5mm。三、同軸電纜的種類按特性阻抗分：有50Ω、75Ω、93Ω、100Ω等系列。按派生特性分：有同軸電纜、泄漏同軸電纜。按導體分：有銅包鋼線、鍍銀銅線、實心銅線、空心光滑銅管、空心軋紋銅管等。按絕緣結(jié)構分：有實心、發(fā)泡、半空氣結(jié)構。按絕緣材料分：有聚乙烯、輻照聚乙烯、氟塑料等系列常見分法：按內(nèi)外導體間絕緣介質(zhì)處理方法分有：1、實芯同軸電纜（損耗大、淘汰）、2、藕芯同軸電纜（損耗小、防潮防水差）3、化學發(fā)泡同軸電纜（化學反應發(fā)泡、有殘留）4、物理發(fā)泡同軸電纜（物理方法、充惰性氣體）5、竹節(jié)同軸電纜（使用環(huán)境有限制）6、全空氣絕緣同軸電纜（理論上）第二節(jié)同軸電纜的基本參數(shù)

1、特性阻抗定義：電纜處于匹配狀態(tài)（即線路上無反射波）時沿線的電壓與電流的比值。計算公式：Z=lgZ—特性阻抗d2:外導體有效直徑

εr

—相對介電常數(shù)d1：內(nèi)導體有效直徑阻抗匹配：在CATV系統(tǒng)中，電纜的特性阻抗應盡可能和負載的阻抗相一致，否則，（1）造成信號的反射，使負載得到的功率減少，電纜的傳輸效率下降；（2）會造成傳輸信號的畸變，使電纜圖象傳輸出現(xiàn)重影。

同軸電纜衰減測試電纜型號5MHz15MHz30MHz50MHz65MHz100MHz750MHz75-51.82.63.64.75.36.71975-71.31.82.33.03.44.31375-90.91.31.82.32.63.31075-120.60.91.31.71.92.47.4電纜的衰減系數(shù)[dB/100m]3、溫度系數(shù)電視信號隨環(huán)境溫度變化的關系。一般情況，溫度變化1℃，電纜損耗變化約為0.2%。4、回波損耗定義：RL=-20lgρ(dB)，式中ρ代表電纜輸入端反射系數(shù)。本質(zhì)：回波損耗表示電纜內(nèi)部均勻性好壞?；夭〒p耗RL越大，反射系數(shù)越小，也就是駐波系數(shù)S越小，則表示電纜內(nèi)部均勻性好?；夭〒p耗曲線是判斷電纜傳輸信號時反射程度的依據(jù)，它是在電纜的信號輸入端測到的各使用頻率點的反射損耗數(shù)據(jù)組成的連續(xù)曲線。優(yōu)質(zhì)電纜的反射損耗曲線上沒有孤立的特別低的峰值。同軸電纜反射損耗測試

第三節(jié)饋線的匹配饋線與天線匹配：

為了從天線處獲取最大的能量。饋線與負載匹配：

為了使饋線上傳輸?shù)男盘柲芰咳勘回撦d吸收。一、終端匹配的饋線當饋線終端所接負載阻抗ZL等于饋線阻抗Zc時，稱為終端匹配連接。一、終端匹配的饋線特點：1.饋線上只有入射波而沒有反射波，此時饋線上所傳送的電波能量全部被負載吸收。終端匹配時饋線上電壓（電流）的分布為行波狀態(tài)。2.饋線上任意一點的阻抗都等于其特性阻抗。二、終端不匹配的饋線饋線終端的阻抗≠饋線的特性阻抗負載只能吸收電波部分能量多余能量形成反射波入射波加反射波駐波特點：1.輸入信號的功率不能被負載全部吸收，用戶端信號達不到規(guī)定值。2.出現(xiàn)反射波，若反射波與輸入阻抗仍不匹配時，又會產(chǎn)生反射信號，成為新的入射波。在終端出現(xiàn)右重影。三、阻抗變換器1.在CATV系統(tǒng)中，天線的輸出阻抗為300Ω，而電纜的特性阻抗為75Ω，它們之間需要進行阻抗變換；2.天線折合半波振子輸出兩端對地之間的電壓大小相等，相性相反，因此兩個輸出端對地是平衡的，而同軸電纜的外導體是直接與地相連的，同軸電纜的內(nèi)外導體與地之間以是不平衡的。因此，天線與同軸電纜之間還需要進行平衡—不平衡的轉(zhuǎn)換。（一）同軸電纜變換器利用一段長度為λ/2的同軸電纜，可以實現(xiàn)阻抗變換和平衡—不平衡變換，通常稱為“U”型平衡變換器。天線與同軸電纜的連接方法：“U”型平衡變換器的屏蔽層和主饋線電纜的屏蔽層相連（即銅網(wǎng)相連），芯線分別連接在折合半波振子的兩個饋電點上，而主饋線電纜的芯線接天線的任一個饋電點。變換原理：由于折合半波振子兩端對地阻抗相等，因此它可等效為中心點接地的負載RL如右上圖。電磁波由主饋線電纜A傳至a點后分成兩路，設a點到地的電壓為U，供給負載RL的左半部；另一路經(jīng)“U”型平衡變換器到達b點，b點與a點相差1/2波長，故b點到地的電壓為-U，供給負載RL的右半部，因此a、b兩點電壓大小相等，相位相反，達到了平衡的目的。變換原理：將上頁圖畫成右圖，可以看出，a點到地及b點到地之間均接有負載RL/2，b點到地的阻抗經(jīng)1/2波長的同軸電費反映到a點到地仍為RL/2，因此上圖可畫為左下圖，主饋線電纜的特性阻抗為75Ω，其負載阻抗為300Ω，a點阻抗為RL/4=75Ω，達到了阻抗匹配。（二）傳輸線變壓器式阻抗變換器前述λ/2阻抗變換器，由于所取長度和波長有關，因此只適用于單頻道天線和饋線的連接，在多頻道接收時，為了滿足寬頻帶范圍內(nèi)的匹配，可采用傳輸線變壓器式阻抗變換器。如圖，它是由導線（傳輸線）繞在NXO-100或NXO-200高頻雙磁芯上而成，每個孔中有兩個線圈，用直徑為0.2-0.5mm的單股塑包銅線（或鍍銀銅線）雙線并繞3-4圈。每個孔中繞組的等效電路下頁圖。（二）傳輸線變壓器式阻抗變換器

bb'a'aa1:1a'bb'因為兩個繞組的圈數(shù)相同，所以等效變阻器的阻抗變換為1：1。兩孔中的四個繞組相當于兩個等效變阻器，當四個繞阻按下左圖連接時，其等效電路如下右圖示。

b'

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ac'a'd'dc（二）傳輸線變壓器式阻抗變換器因為輸入端是b’、a’與d’、c’串聯(lián)，