同軸電纜網(wǎng)絡(luò)

第4章同軸電纜網(wǎng)絡(luò)基本要求：了解同軸電纜干線傳輸系統(tǒng)的基本組成，掌握同軸電纜的結(jié)構(gòu)和特性、放大器的基本組成、主要無源器件的工作原理、傳統(tǒng)無源分配網(wǎng)的組成方式與計(jì)算主要內(nèi)容：4.1同軸電纜4.2放大器4.3主要無源設(shè)備4.4傳統(tǒng)用戶分配網(wǎng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)：放大器、主要無源部件的工作原理、同軸電纜的結(jié)構(gòu)和特性、用戶分配網(wǎng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)：同軸電纜的特性學(xué)時(shí)分配：8學(xué)時(shí)4.1同軸電纜4.1.1同軸電纜的結(jié)構(gòu)與類型1.結(jié)構(gòu)同軸電纜的結(jié)構(gòu)對(duì)射頻信號(hào)的傳輸有直接影響。它由里往外依次是內(nèi)導(dǎo)體、塑膠絕緣層、屏蔽層和塑料護(hù)套而組成，銅芯與網(wǎng)狀導(dǎo)體同軸，故名同軸電纜。同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體（又稱芯線）用來傳送RF信號(hào)，有時(shí)也傳送AC電源，通常是一股實(shí)心銅線或多股絞合銅線，對(duì)于大直徑電纜也可以是“銅包鋁”（一種鍍有薄銅層的鋁線）。為了提高強(qiáng)度，往往用“銅包鋼”絲作為進(jìn)戶電纜（小直徑電纜）的芯線（導(dǎo)體的趨膚效應(yīng)：1MHz，趨膚深度：66μm，100MHz，趨膚深度：6.6μm，1000MHz，趨膚深度：2.1μm）。介質(zhì)絕緣層的基本任務(wù)是在保證內(nèi)外導(dǎo)體之間有足夠介電強(qiáng)度的同時(shí)，還要保持內(nèi)外導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的同心。絕緣層通常采用介質(zhì)損耗很小的介電材料，例如聚乙烯等，目前滲氮聚乙烯應(yīng)用最為普遍。一般來說，絕緣介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)越小，也就是介質(zhì)中空氣含量越大，它對(duì)電磁波阻礙越小，從而電纜的衰減量和溫度系數(shù)也越小。因此，如何增加介質(zhì)中的空氣含減小其相對(duì)介電常數(shù)，是決定同軸電纜性能的關(guān)鍵。同軸電纜的發(fā)展史就是一部如何利用技術(shù)手段改進(jìn)絕緣介質(zhì)層空氣含量的歷史。外導(dǎo)體的作用是防止自身RF信號(hào)的泄露和外部RF信號(hào)的的侵入，同時(shí)它也是RF信號(hào)和AC電源的“地”，跟內(nèi)導(dǎo)體一起構(gòu)成完整的傳輸回路。外導(dǎo)體最常見的構(gòu)成方式有三種：一是縱向搭接、拼接或焊接的銅管或鋁管，管子可以是光滑的，也可以是皺紋管，后者多用于大直徑電纜。二是銅絲編織的網(wǎng)狀外導(dǎo)體或鋁箔縱包加銅絲密編的復(fù)合外導(dǎo)體。三是銅箔縱包或鋁帶縱包，這類結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的屏蔽性能帶來一定程度的改善。雙向網(wǎng)絡(luò)采用加厚屏蔽同軸電纜的原因：趨膚效應(yīng)？外護(hù)套僅起防護(hù)作用，用以增強(qiáng)電纜的抗磨損、抗機(jī)械損傷、抗化學(xué)腐蝕的能力。室外電纜應(yīng)使用抗紫外線輻射、壽命長、絕水的聚乙烯外護(hù)套，室內(nèi)電纜則應(yīng)使用天然阻燃、無揮發(fā)、對(duì)人體無害的聚氯乙烯外護(hù)套(聚氯乙烯的增塑劑必須是無揮發(fā)性，這樣無毒、壽命長）。有些同軸電纜還針對(duì)機(jī)械損傷和腐蝕采取了額外的保護(hù)措施。為了防止機(jī)械損傷（如鼠咬、挖掘設(shè)備對(duì)其損傷及埋地?cái)D壓等），有些電纜常常用一層鎧裝外護(hù)套；為了防腐有些電纜外面再加一層特殊塑料護(hù)套；有些帶外護(hù)套的電纜在外護(hù)套和外導(dǎo)體之間加有一種叫做復(fù)合流動(dòng)）物（如聚異丁烯）的粘性流體，當(dāng)外護(hù)套受損時(shí)大量的復(fù)合流動(dòng)物暴露到空氣中便會(huì)凝固，從而使護(hù)套的受損部分“自愈”；還有的電纜在外護(hù)套外裝了附加的金屬懸纜絲，以增加機(jī)械強(qiáng)度。2.類型按照同軸電纜的絕緣結(jié)構(gòu)可以分成三種類型：①實(shí)心絕緣型：防潮防水性能好但衰減大；②半空氣絕緣型：半空氣貫通式：衰減小，但防潮防水不好；半空氣封閉式：衰減小，防潮防水好；③空氣絕緣型：衰減很小但防潮防水差且不易制造。顯然，使用時(shí)應(yīng)首選封閉半空氣式介質(zhì)形式?，F(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的有兩種，即封閉竹節(jié)介質(zhì)和封閉物理發(fā)泡介質(zhì)。按照同軸電纜在CATV系統(tǒng)中的使用位置也可分為三種類型：①干線電纜：其絕緣外徑多為9mm以上的粗電纜，要求損耗小，對(duì)柔軟性的要求并不高；②支線電纜：其絕緣外徑一般為7mm或以上的中粗電纜，要求損耗較小，同也要求一定的柔軟性；③用戶線電纜：其絕緣外徑一般為5mm，損耗要求不重要，要求良好的柔軟性。4.1.2同軸電纜的特性和指標(biāo)1.指標(biāo)同軸電纜的質(zhì)量指標(biāo)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①電氣性能：它是傳輸質(zhì)量的主要標(biāo)志，包括特性阻抗、衰減常數(shù)、相移常數(shù)、回波損耗、屏蔽性能等幾項(xiàng)測(cè)試參數(shù)；②機(jī)械性能：包括最小彎曲半徑、最大拉力等測(cè)試參數(shù)；③溫度特性：主要是指衰減常數(shù)（衰減量）隨溫度的變化率，單位為%/℃；④防潮性能；⑤成本及使用壽命。2.主要特性①特性阻抗：同軸電纜的主體是由內(nèi)、外兩導(dǎo)體構(gòu)成的，對(duì)于導(dǎo)體中流動(dòng)的電流存在著電阻與電感，對(duì)導(dǎo)體間的電壓存在著電導(dǎo)與電容。這些特性是沿線路分布的，稱為分布常數(shù)。若單位長度的電阻、電感、電導(dǎo)、電容分別是以及、L、G和C表示，則其特性阻抗Z0為：如果我們假定內(nèi)、外導(dǎo)體都是理想導(dǎo)體，即R和G可以忽略，則Z0=(L/C)1/2這樣，特性阻抗就與頻率無關(guān)，完全取決于電纜的電感和電容，而電感和電容則取決于導(dǎo)電材料、內(nèi)外導(dǎo)體問的介質(zhì)和內(nèi)外導(dǎo)體的直徑。實(shí)用公式：式中εr，為絕緣體的相對(duì)介電常數(shù)，隨材料的種類和密度而異；D為外導(dǎo)體的內(nèi)徑；d為內(nèi)導(dǎo)體外徑。②衰減系數(shù)：衰減系數(shù)反映了電磁能量沿電纜傳輸時(shí)的損耗程度，它是同軸纜的主要參數(shù)之一。單位長度（如100

m）電纜對(duì)信號(hào)衰減的分貝數(shù)。式中：f為工作頻率(MHz)，Z0為特性阻抗(Ω)，D為外導(dǎo)體內(nèi)徑(cm)，d為內(nèi)導(dǎo)體外徑(cm)，K1、K2是由內(nèi)、外導(dǎo)體的材料和形狀決定的常數(shù)，εr，為絕緣介對(duì)介電常數(shù)，tanδ為絕緣介質(zhì)損耗角的正切值（聚乙烯tanδ=5x10-2，發(fā)泡后可達(dá)到5x10-4）衰減斜率符合下式規(guī)律：③反射損耗：這里所說的反射，不是指由于電纜特性阻抗與負(fù)載或信號(hào)源不匹配所產(chǎn)生的反射，而是電纜本身的原因所引起的內(nèi)部反射，主要分以下兩種情況：a．同軸電纜的必要特性之一是在長度方向上的均一性。b，當(dāng)施工引起電纜變形或電纜老化引起材質(zhì)變化時(shí)，也會(huì)因特性阻抗的不均勻而造成內(nèi)部反射。反射的大小可用反射系數(shù)、駐波比或反射損耗來衡量，它們之間的關(guān)系為：④屏蔽特性：屏蔽特性是衡量同軸電纜抗干擾能力的一個(gè)參數(shù)。如果電纜屏蔽不好，傳輸信號(hào)不僅會(huì)受到外來雜波的串?dāng)_，而且也會(huì)泄漏出去干擾其他信號(hào)。屏蔽特性的好壞可以用屏蔽系數(shù)、屏蔽衰減、表面轉(zhuǎn)移阻抗（耦合阻抗）等指標(biāo)來反映。⑤溫度特性：同軸電纜的衰減量隨著溫度的變化而變化，優(yōu)質(zhì)電纜衰減值的溫度變化量大約為0.2%(dB)／℃。⑥傳輸速度與波長縮短率：電波在電纜內(nèi)的傳播速度主要是由其絕緣體的特性決定的。在0.66-0.9之間。波長的縮短勢(shì)必引起時(shí)間延遲，這正是接收機(jī)串入直射波后引起前重影或同頻干擾的原因。4.1.3有線電視傳輸系統(tǒng)中常用的幾種同軸電纜有線電袍視系統(tǒng)中所用的同軸電纜到目前為止大約經(jīng)歷了四個(gè)階段。第一階段，絕大多數(shù)場(chǎng)合是采用實(shí)芯聚乙烯絕緣同軸射頻電纜，（即SYV、SYK系列），其機(jī)械強(qiáng)度較好，防潮性能也好，特性較穩(wěn)定，但介電常數(shù)很大，衰減大。第二階段使用的是以SSYV型化學(xué)發(fā)泡聚乙烯絕緣同軸電纜為代表，它是一種半空氣絕緣結(jié)構(gòu)，它比實(shí)芯電纜的介電常數(shù)小，電氣性能有所改善。但由于發(fā)泡度較?。s在50%以下），均勻度也不夠，tanδ較大，因而在UHF頻道傳輸時(shí)，衰減增大。第三階段使用的為半空氣聚乙烯絕緣同軸射頻電纜，它又分為藕（狀）芯縱孔式、竹節(jié)式和螺旋式三種，其中以SYKV縱孔聚乙烯絕緣同軸電纜為代表（俗稱藕芯電纜），介電常數(shù)更低，減小了高頻道的損耗，致命弱點(diǎn)是防潮防火性能差。四階段主要使用兩種電纜，一種是SYWV/SYWFY型物理（高）發(fā)泡聚乙烯絕緣電纜，另一種是竹節(jié)式半空氣絕緣的MC2同軸射頻電纜，這兩種電纜衰減小，傳輸速率快，防潮防水性能也較好。RG59RG6RG11QR540MC2500是一種同軸電線，采用具有專利權(quán)的竹節(jié)式結(jié)構(gòu)，其介質(zhì)主要是空氣，ε接近1，性能較好4.2放大器4.2.1放大器的類型和用途按在系統(tǒng)中使用的位置劃分，放大器又可分為前端放大器和線路放大器兩大類。線路放大器包括在傳輸系統(tǒng)中使用的干線放大器和在分配系統(tǒng)中使用的分配放大器、延長放大器和樓棟放大器等。干線放大器的主要作用在于補(bǔ)償傳輸電纜的衰減，確保信號(hào)能夠優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定地進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。它的種類很多，從控制方式上可分為：1)自動(dòng)電平控制(ALC)或稱自動(dòng)增益斜率控制(AGSC)放大器（國標(biāo)統(tǒng)稱Ⅰ類干線放大器），它具有AGC和ASC兩個(gè)功能，采用雙導(dǎo)頻信號(hào)控制，一般用于要求較高的大型CATV系統(tǒng)中；2)自動(dòng)增益控制(AGC)放大器（國標(biāo)統(tǒng)稱Ⅱ類干線放大器），采用單導(dǎo)頻控制，它又分為A類和B類。其中，ⅡA類：帶斜率自動(dòng)補(bǔ)償?shù)腁GC干線放大器，ⅡB類：無斜率自動(dòng)補(bǔ)償?shù)腁GC干線放大器，Ⅱ類干放一般用于要求不很高、電纜敷設(shè)條件不復(fù)雜的中、大型系統(tǒng)中；3)手動(dòng)增益控制和手動(dòng)斜率控制放大器（國標(biāo)統(tǒng)稱Ⅲ類干線放大器），也可分為兩類：一類是ⅢA，與Ⅰ類干放間隔使用的干線放大器，另一類是ⅢB，單獨(dú)使用或與Ⅲ類干放間隔使用的干線放大器。其中ⅢB類單獨(dú)使用時(shí)一般只能用于要求不高的小型系統(tǒng)中。為了改善非線性失真性能指標(biāo)，干線放大器的末級(jí)放大模塊通常采用以下幾種方式：推挽型（PP型）、功率倍增型（PHD型）和前饋型（FT型）。其中，使用推挽模塊的干線放大器應(yīng)用最廣，是CATV系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的有源設(shè)備；功率倍增模塊的干放在指標(biāo)上較推挽放大器有較大幅度的提高，通常用于大型系統(tǒng)中；前饋放大器性能最好，但價(jià)格也貴，一般只在有特殊要求的場(chǎng)合使用。近年來，一種全新的半導(dǎo)體器件——砷化鎵器件發(fā)展很快，大大有取代傳統(tǒng)單晶硅半導(dǎo)體器件之勢(shì)。砷化鎵器件工作動(dòng)態(tài)范圍大、線性好，由砷化鎵器件做成的放大器其最大輸出電平可以達(dá)到120dBμV以上，可以大大擴(kuò)展一臺(tái)放大器的傳輸距離。根據(jù)干線放大器的具體作用，它又可分為：①干線（延長）放大器：它只有一路輸出，用作干線的延長放大，補(bǔ)償干線電纜的傳輸損耗；此種放大器最常見，應(yīng)用最為普通；②干線分配放大器：它除了有一個(gè)主干線輸出端外，還有幾個(gè)分配輸出端口，各分配輸出端口的電平一般低于主干線輸出端電平，用作傳輸幾路干線之用；③干線分支放大器：它除了有一個(gè)主干線輸出端外，也還有幾個(gè)分支輸出端口，并設(shè)有分支放大器，使各分支端口的輸出電平高于主干線輸出電平，各分支端接在—不很長的分支線上，可供直接分配之用。這種干線分支放大器也稱為干線橋接放大器。按照有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的不同，干線放大器還可分為300MHz干放、450MH干放、550MHz干放、750MH干放、862MHz干放等。延長放大器在分配系統(tǒng)中所起的作用與干線放大器在傳輸系統(tǒng)中所起的作用大致相同，但由于所處的環(huán)境和使用要求不同，它們的性能指標(biāo)和具體構(gòu)成大不相同，通常延長放大器輸出電平較高，且不具備AGC和ALC功能。從性能指標(biāo)和具體結(jié)構(gòu)上看，延長放大器與前端放大器中寬帶放大器最為類似。樓棟放大器是電纜傳輸?shù)淖詈笠患?jí)放大器，它的后面是無源分配網(wǎng)絡(luò)。其作用是輸出高電平以帶動(dòng)無源網(wǎng)，使用戶能夠獲得足夠的的信號(hào)電平。從本質(zhì)上講，樓棟放大器與分配放大器并無不同。4.2.2放大器的基本組成1.干線放大器干線放大器對(duì)電纜衰耗的補(bǔ)償作用應(yīng)包括兩個(gè)方面，既要補(bǔ)償電纜衰減的頻率特性，又要補(bǔ)償電纜衰減的溫度特性，其實(shí)施辦法如下：對(duì)電纜衰減量的補(bǔ)償通常由放大器所具備的增益即可完成，對(duì)該衰減值的頻變規(guī)律（即固定斜率或“靜態(tài)”斜率）的補(bǔ)償則通過斜率均衡網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，而其溫度特性（“動(dòng)態(tài)”衰減和斜率）則要靠適當(dāng)控制上述增益和斜率來進(jìn)行彌補(bǔ)。①手動(dòng)增益(MGC)和斜率均衡干線放大器（ⅢA類）：這種干放在常溫下可以對(duì)電纜的衰耗進(jìn)行很好的補(bǔ)償，但隨著溫度的變化，這種補(bǔ)償將失去平衡，需要人工調(diào)整增益來進(jìn)行改善。②手控增益和手控斜率干線放大器（ⅢB類）：這種干放實(shí)際上是在ⅢA類干放的基礎(chǔ)上增加了手控斜率的功能。由于它對(duì)斜率隨溫度的變化具備了一定的調(diào)節(jié)控制力，因而仍可在小系統(tǒng)中單獨(dú)使用，也可以在要求不很高的中型系統(tǒng)中與Ⅱ類干放配合使用。③自動(dòng)增益控制(AGC)干線放大器（ⅡB類）：這類干放采用單導(dǎo)頻信號(hào)，只對(duì)增益進(jìn)行自動(dòng)控制，在常溫下其輸出頻響是平坦的，但由于它不具備斜率控制功能，隨著溫度變化，其輸出的頻響也會(huì)隨之改變。④帶有斜率自動(dòng)補(bǔ)償?shù)腁GC干線放大器（Ⅱa類）：如圖所示，這類干放在ⅡB類干放的基礎(chǔ)上加上了開環(huán)的溫度自動(dòng)補(bǔ)償措施，在一定程度上克服了由于溫度變化引起的斜率變化。但這種自動(dòng)補(bǔ)償是不完全的，它本身必定存在某種誤差，且這種誤差能夠積累。⑤ALC干線放大器（Ⅰ類）：在大型系統(tǒng)中，由于干線較長，一兩個(gè)干放往往解決不了問題，勢(shì)必要將多個(gè)干放級(jí)聯(lián)使用，因而此時(shí)對(duì)于干放性能要求最高的并不是其增益大小，而是其非線性失真指標(biāo)和輸出電平的穩(wěn)定度。ALC干放采用了雙導(dǎo)頻分別進(jìn)行AGC和ASC控制，是一種功能最全、控制性能最好的干線放大器。一般而言，其傳輸距離可達(dá)15Km，可級(jí)聯(lián)30級(jí)左右。2.分配放大器和延長放大器①分配放大器：分配放大器用于傳輸網(wǎng)的最末端，它本身不存在級(jí)聯(lián)問題，主要目的在于供給分配所需的高電平，因而對(duì)它來說高增益是第一位的，其他指標(biāo)可以稍微放寬。分配放大器一般沒有AGC和ASC電路，而只具備手動(dòng)增益控制功能，末級(jí)常常用兩級(jí)放大電路組成，其方框圖見圖。②延長放大器：對(duì)延長放大器的要求同樣是輸出高電平，因而它與分配放大器本一致，所不同的是它只是一路輸出，在輸出端不需要分配器，如圖所示。另外，從結(jié)構(gòu)上看，延長放大器與ⅢA類干放非常類似，但功能和技術(shù)要求卻差別很大。以上所介紹的各種放大器都是單向放大器，要實(shí)現(xiàn)雙向功能，從組成輸上看，只需要在它們的輸入輸出端分別加上雙向分離器并另設(shè)一條相應(yīng)的反向放大通路即可，如圖所示。4.2.3放大器的電路結(jié)構(gòu)1.BON和均衡器要使干線放大器能夠準(zhǔn)確地補(bǔ)償電纜的衰減特性，則其輸入電平必須比較準(zhǔn)確，兩個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的輸入電平必須在其控制和跟蹤范圍之內(nèi)，最好能在中心位置上。但由于干線電纜的架設(shè)誤差和質(zhì)量偏差等等，實(shí)際上這一點(diǎn)在施工中是難以完全滿足的。在設(shè)計(jì)時(shí)電纜長度的理論值應(yīng)該使電纜的衰減恰好等于包括均衡器在內(nèi)的干線放大器的增益，而實(shí)際應(yīng)用中，考慮到施工的種種因素，電纜的實(shí)際長度往往寧可比理論長度短一些，而不能比理論值更長。為了彌補(bǔ)電纜實(shí)際長度與理論值之間的差距，就必須在干放的輸入部分人為地附加一段模擬電纜線，使這段模擬電纜線的等效長度與電纜實(shí)際長度相加后正好等于理論值。模擬電纜線實(shí)際上是由一個(gè)與電纜有相同特性的附加模擬網(wǎng)絡(luò)來充當(dāng)?shù)?，在國際上統(tǒng)稱為BON（BuildingOutNetwork）。BON電路是一個(gè)高頻下降的衰減器。2.干線放大組件干線放大組件的方框圖如圖所示，此組件采用了兩塊混合集成放大電路，承擔(dān)主干線路的放大任務(wù)。為了保證盡可能低的噪聲系數(shù)和優(yōu)良的線性以及最佳的控制效果，在兩集成塊之間設(shè)置了電子可變衰減網(wǎng)絡(luò)（用于增益控制）、頻響調(diào)整網(wǎng)絡(luò)（也稱響應(yīng)均衡網(wǎng)絡(luò)，用以消除整個(gè)寬帶信號(hào)響應(yīng)的起伏，可插換）及可變均衡網(wǎng)絡(luò)（用于斜率控制）。此組件具有自動(dòng)或手動(dòng)增益斜率控制的轉(zhuǎn)換功能，供實(shí)際中選用。3.AGSC組件其方框圖見圖，此組件的輸入信號(hào)是從干線放大組件輸出端取出的信號(hào)，經(jīng)放大、分波、濾波后分別得到高、低導(dǎo)頻信號(hào)，再經(jīng)整流然后與一固定的直流參考電壓進(jìn)行比較，兩者的差值就作為激勵(lì)信號(hào)，激勵(lì)后面的集成運(yùn)算放大器去分別控制放大組件中的可變衰減與可變均衡網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)，達(dá)到自動(dòng)控制的目的。4.橋接放大組件橋接放大器只放大正向信號(hào)，其輸入信號(hào)也取自干線放大組件的輸出端，經(jīng)放大后再通過分支器分路輸出。由于橋接放大器的輸入信號(hào)在進(jìn)入橋接放大組件之前已經(jīng)由干放組件所校正，所以橋接放大器本身并不需要均衡器或衰減器。如果有反向要求，則反向信號(hào)在分支器合成后經(jīng)雙向?yàn)V波器的低通部分取出，再送至反向放大組件。5.反向放大組件該組件在反向信號(hào)的傳輸頻帶內(nèi)放大干線和支線中的上行信號(hào)。由于反向放大組件所處理的信號(hào)帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于干放組件和橋接組件的傳輸帶寬，所以技術(shù)難度較小。從結(jié)構(gòu)上看，它與一般的正向線路放大器并沒有什么兩樣，只不過是增益較低，因?yàn)樯闲袀鬏斝盘?hào)一般是低頻率，其電纜損耗要小得多。反向放大器用一般推挽電路即可，也可采用分立的單端晶體管放大電路。6.雙向分離器目前，有線電視雙向電纜傳輸系統(tǒng)一般采用頻分復(fù)用的方式，即分別用不同的頻段來傳輸上、下行信號(hào)。廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T106-1999中規(guī)定，用5MHz-65MHz頻段傳送上行信號(hào)，87MHz以上頻段信號(hào)，65MHz-87MHz作為保護(hù)帶。這樣，雙向分離器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)低通濾波器和一個(gè)高通濾波器的組合，其分割區(qū)域是65MHz—87MHz，留有足夠的過渡帶，因而其技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度并不大，一般可用LC濾波電路來構(gòu)成。雙向分離器中另有一個(gè)端口，它利用截至頻率很低的低通濾波器將同軸電纜中的低壓交流電源取出來，一方面供本放大器的電源用，另一方面可再送至下一臺(tái)放大器。這條電源支路是可逆的，實(shí)際使用時(shí)通過電源開關(guān)或插塞來確定放大器從哪端接受交流電源以及該交流電源是否要繼續(xù)送人其他放大器。7.直流穩(wěn)壓電源它的作用是將同軸電纜所提供的交流電源轉(zhuǎn)換為放大器工作所需的直流電源，一般輸出為DC24V。由于線路放大器的指標(biāo)要求很高，對(duì)各部分的工作穩(wěn)定性要求也很高，因而對(duì)穩(wěn)壓電源的輸出電壓穩(wěn)定性、紋波和噪聲指標(biāo)等也提出了較高的要求。目前生產(chǎn)的放大器絕大多數(shù)采用開關(guān)電源來取代傳統(tǒng)的變壓器電源。8.遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)器組件該組件是雙向有線電視系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)(ASM)系統(tǒng)的一個(gè)有效組成部分，即應(yīng)答機(jī)部分。在狀態(tài)監(jiān)測(cè)ASM系統(tǒng)控制下，可以監(jiān)測(cè)干線站的各種運(yùn)行參數(shù)，并且用輪詢方式將獲得的數(shù)據(jù)應(yīng)答給ASM系統(tǒng)中每一個(gè)遙遠(yuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)器組件都擁有一個(gè)惟一的地址，在收到ASM的地址指令后，連續(xù)監(jiān)測(cè)正向信號(hào)，然后借助反向通道，回答ASM指令并發(fā)送一個(gè)含有干線站狀態(tài)的數(shù)據(jù)包返回至ASM。4.2.4提高放大器性能的措施1.推挽電路2.功率倍增電路(也稱并聯(lián)混合電路)3.前饋放大電路4.三種放大電路的性能比較（采用同一類型混合放大模塊）類型參量推挽功率倍增前饋放大電路增益(dB)101824噪聲系數(shù)(dB)7.5810.5載波/組合差拍比(dB)（120dB真V37個(gè)頻道）667185功耗(W)5.210.415.8價(jià)格低較高最高可靠性(單路失效時(shí)的工作狀態(tài))較差好較好4.2.5放大器的供電和保護(hù)1.供電線路放大器的供電一般均采用電纜芯線集中供電，即利用同軸電纜的芯與外導(dǎo)體來傳輸?shù)蛪航涣麟?。低壓交流電必須是安全電壓（我國采用交?0V），由電源供給器提供，通過電源插入器送入到線路放大器中，如圖所示。集中供電具有很多優(yōu)點(diǎn)，主要是：①安全：系統(tǒng)內(nèi)部無強(qiáng)電進(jìn)入并和市電完全隔離，電纜外層可靠接地，有效地保證了人身安全。②可靠：系統(tǒng)可采取多種措施（如使用UPS電源、雙路供電、蓄電池備分等）有效地保證供電點(diǎn)的可靠供電。電源供給器（或稱交流供電器）實(shí)質(zhì)上是一個(gè)降壓變壓器，該變壓器具有穩(wěn)壓限流和斷路保護(hù)功能。另外，在供電器的輸入、輸出端通常還裝有壓敏電阻(MOV)，可以防止脈沖沖擊損壞供電器。電源插入器實(shí)際上是一個(gè)分頻電路，它必須在不影響電纜中射頻信號(hào)正常傳輸?shù)耐瑫r(shí)，定向地讓低壓交流50Hz的電源也通過電纜的芯線和外導(dǎo)體送入到線路放大器中。電源供電器電源插入器2.保護(hù)放大器的保護(hù)措施由附加安全電路（防沖擊保護(hù)）來實(shí)現(xiàn)。通常，為防止通過同軸電纜進(jìn)入的高電壓破壞放大器，在線路放大器的輸入、輸出端應(yīng)裝氣體放電管等防沖擊器件，這樣，無論何種原因，只要有高壓傳至放大器均可自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)，以防止放大器和人身安全遭受危害。4.2.6放大器的技術(shù)指標(biāo)有關(guān)放大器性能指標(biāo)，在廣播電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GY/T124)《有線電視系統(tǒng)設(shè)備入網(wǎng)技術(shù)條件》中對(duì)Ⅰ類干線放大器的性能參數(shù)要求，供參考。4.3主要無源部件4.3.1分配器分配器能將一路輸入信號(hào)的功率均等地分成幾路輸出，它具有一個(gè)輸入端和幾個(gè)輸出端。通常，分配器一般都按輸出路數(shù)的多少來進(jìn)行分類，即所謂的二分配器、三分配器、四分分配器和六分配器等。分配器的其他分類方法也很多，按使用場(chǎng)所；不同可分為室內(nèi)型和室外防水型，饋電型和普通型，明裝型和暗裝型，普通塑料外殼和金屬屏蔽型；按基本電路組成可分為集中參數(shù)型和分布參數(shù)型，其中集中參數(shù)型又可分為電阻型和磁芯耦合變壓器型兩種，分布參數(shù)型即微帶線分配器，下而我們分別討論應(yīng)用最廣的磁芯耦合變壓器型分配器。1.分配器工作原理分配器2.分配器的電氣特性①分配損失：分配損失是分配器特有的特性指標(biāo)。所謂分配損失，是指在各輸出端良好匹配的情況下，傳輸信號(hào)在輸入端與輸出端的信號(hào)電平之差。Ls=10lgn②阻抗：分配器的輸入阻抗定義為輸入端電壓與電流的比值，輸出阻抗定義為輸出端電壓與電流的比值。為了與電纜等匹配，分配器的輸入阻抗和輸出阻抗都是75Ω③相互隔離度：在指定頻率范圍內(nèi)，從某輸出端加入一個(gè)信號(hào)，其電平與其他輸出端測(cè)得的輸出電平之差稱為該分配器的相互隔離度，一個(gè)分配器的相互隔離度越大，各輸出口之間的相互干擾就越小。按國標(biāo)GY/T106-99的要求，分配器的相互隔離度至少應(yīng)是22dB以上，鄰頻傳輸時(shí)要求更高，應(yīng)達(dá)到30dB以上。④駐波比與反射損耗：駐波比與反射損耗的定義已在前面章述及。它們表示分配器與前后電纜阻抗匹配的程度。在理想情況下，分配器的輸入、輸出阻抗都是75Ω，與75Ω的同軸電纜完全匹配，相應(yīng)的駐波比為1，反射損耗為無窮大。實(shí)際上不可能完全實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，駐波比在1.1-1.7之間，對(duì)應(yīng)的反射損耗為13-26dB之間。對(duì)于隔頻傳輸系統(tǒng)，反射損耗大于12dB即可，對(duì)于鄰頻傳輸系統(tǒng)，則應(yīng)大于16dB以上才行。否則信號(hào)來回反射，不僅會(huì)出現(xiàn)重影，還能造成各頻道電；不均均勻勻，使非線性失真加大。⑤頻率特性：頻率特性是描述分配損失等參數(shù)隨頻率變化的情況。在使用頻率范圍內(nèi)，要求各參數(shù)的變化越小越好。分配器性能指標(biāo)（GB/T11318.10）項(xiàng)目性能參數(shù)二分配器三分配器四分配器六分配器分配損失5-30MHz≤4.2≤6.3≤8.0≤11.047-550MHz≤3.7≤5.8≤7.5≤10.5相互隔離5-30MHz≥2247-550MHz≥25反射損耗5-30MHz≥1247-550MHz≥164.3.2分支器分支器的作用是從傳輸線路中取出一部分信號(hào)并饋送到用戶終端盒。它一般有一個(gè)主路輸出端和多個(gè)分支輸出端，其分類方式也是根據(jù)分支輸出端口的多少來劃分。另外，它同樣也有集總參數(shù)型和分布參數(shù)型之分。由于分支器在能量的分配上與分配器截然不同（分配器的輸出無主次之分，各路輸出均分能量；而分支器的輸出有主次之分，主路所分得的能量較分支器輸出端來說占絕對(duì)主導(dǎo)地位），因而二者在作用、使用場(chǎng)合、電路結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求上都完全不一樣。串接單元也是一種特殊的分支器，它將分支器和系統(tǒng)輸出口合二為一，常常在分配系統(tǒng)中串聯(lián)使用。分支器中信號(hào)傳輸具有方向性，即只能由主路輸入端向分支輸出端傳送信號(hào)，而不能反過來由主路輸出端向分支輸出端傳送信號(hào)，因而常把分支器稱為定向耦合器。1.分支器的基本原理2.分支器的電氣性能①插入損失Ld:分支器的引入必然要使主路輸出信號(hào)比主路輸入信號(hào)要小。其原因主要是有一部分能量從分支輸出口輸出去了，而且還有一部分能量被吸收或通過散熱方式消耗掉。為了描述主路輸出端能量的損失情況，我們定義主路輸入端電平與主路輸出端電平之差為分支器的插入損失。Ld=10lg(P1/P2)②分支損失C:分支損失是描述分支器的分支輸出端電平比主路輸入端電平減少的情況。定義為主路輸入端電平與分支輸出端電平之差，用功率表示為：C=10lg(P1/P3)③分支隔離度：分支器的分支隔離度是指該分支器各分支輸出口之間相互影響的程度。在測(cè)量時(shí)也是從一個(gè)分支輸出端加進(jìn)去一個(gè)信號(hào)，測(cè)量其電平與其他分支輸出端所得到的輸出電平之差。分支隔離度同國標(biāo)中規(guī)定的相互隔離度略有一點(diǎn)區(qū)別。相互隔離度指的是任意用戶（不一定是同一個(gè)分支器的用戶）之間的隔離，分支隔離度則是指同一分支器不同分支輸出間的相互隔離。但不同分支器的分支輸出之間的隔離一般總是大于同一分支器不同分支輸出間的分支隔離。故只要同一分支器不同分支輸出間的分支隔離滿足國標(biāo)的要求（非鄰頻傳輸時(shí)大于22dB，鄰頻傳輸時(shí)大于30dB)，其他用戶間的相互隔離也一定滿足要求。④反向隔離度：反向隔離度定義為從主路輸出端加入的信號(hào)電平與分支輸出端測(cè)得的電平之差。反向隔離越大，分支損失越小，說明分支器的定向耦合性能越好。我們希望反向隔離度越大越好，一般應(yīng)大于40dB。反向隔離度較大，可使干線上由于阻抗不匹配而產(chǎn)生的反射波不會(huì)從主路輸出端進(jìn)入分支輸出端，而影響分支輸出的信號(hào)。3.常用分支器由分支器基本電路和二分配器、四分配器基本電路組成二分支器和四分支器，其分支損失為一分支器和二分配器、四分配器分配損失之和（即二分支器可以看成是一個(gè)一分支加上一個(gè)二分配組成）。分支器性能指標(biāo)IGB/T11318.10)項(xiàng)目性能參數(shù)一分支器二分支器四分支器分支損耗標(biāo)稱值812162081216121620允許偏差±1.5插入損耗5-30MHz≤2.5≤2≤1.7≤1.2≤4≤2.5≤2≤4≤2.5≤247-550MHz≤2≤1.5≤1.2≤0.7≤4≤2.5≤2≤4≤2.5≤2反向隔離5-30MHz≥18≥22≥26≥30≥18≥22≥26≥22≥30≥30相互隔離5-30MHz--≥2247-550MHz--≥25≥30≥25≥30反射損耗5-30MHz≥1247-550MHz≥164.分支器與分配器的比較分配器與分支器都是把主路信號(hào)饋送給支路信號(hào)的無源部件，但它們的組成方式不同，性質(zhì)也有較大的區(qū)別。分配器的幾個(gè)輸出端大體平衡，分成不同路數(shù)的分配器具有不同的分配損失：二分配器的分配損失約3-4dB，三分配器的分配損失約5-6dB，四分配器的分配損員失約7-8dB。而分支器則沒有這樣的對(duì)稱性，一般說來，主路信號(hào)比分支輸出信號(hào)要大得多。不同分支器的分支損失在8-24dB之間，主路信號(hào)的插入損失約1-3dB。分配器的任一輸出端口開路，會(huì)破壞其對(duì)稱性，在隔離電阻及中流過電流，使系統(tǒng)阻抗不匹配，容易形成反射波影響整個(gè)系統(tǒng)的性質(zhì)，同時(shí)，因?yàn)榉峙淦鳠o反向隔離本領(lǐng)，支路信號(hào)容易對(duì)主路干擾，在使用中一定不能使任一支路開路。分支器中分支輸出的能量較小，開路后對(duì)主路影響不大，故用戶電視機(jī)可以不接在分支器上。但其主路輸出端最末端的電阻也不能開路。在用戶分配網(wǎng)絡(luò)中，分支器一般聯(lián)成一串，而分配器則常采用樹枝型聯(lián)接。4.4同軸電纜傳輸網(wǎng)4.4.1同軸電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)形式傳輸網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)形式主要有三種：樹枝形、星形和環(huán)形。樹枝形傳輸網(wǎng)絡(luò)它是一種典型的連續(xù)分支的傳輸方式，其主要優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)客觀需要就近分路和連接，到任何一個(gè)分配點(diǎn)都能夠找到一條“捷徑”，符合“最短路徑”原則，因而安裝方便，節(jié)省傳輸材料，很顯然它是廣播式業(yè)務(wù)的最佳網(wǎng)絡(luò)模式；其缺點(diǎn)是縱聯(lián)較多，指標(biāo)損失大；另外，它在雙向傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)有諸多不使（因下行時(shí)環(huán)節(jié)太多），可靠性也較差，當(dāng)有一處（尤其是主干部分）損壞時(shí)，影響面非常大。目前樹枝形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仍是同軸電纜干線傳輸系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)形式。星形傳輸網(wǎng)絡(luò)它采用了一種從前端（或信號(hào)分配中心）到一用戶分配點(diǎn)之間都是“直通”的傳輸方式。星形網(wǎng)指標(biāo)較高，適合信息的交換，可靠性也較高，適合信息的交換，可靠性也較高，當(dāng)有一處損壞時(shí)，影響面相對(duì)較小；傳統(tǒng)的電話通訊網(wǎng)就是采用這種結(jié)構(gòu)。星形網(wǎng)的缺點(diǎn)是線路總長度非常大，傳輸材料（電纜或光纜）的需要量驚人；另外，在網(wǎng)絡(luò)中，用戶與用戶之間并不存在直接的通路，用戶間的通訊需要通過第三者（如交換機(jī)）的轉(zhuǎn)接，因而在用戶間信息傳送的實(shí)現(xiàn)上仍不是最理想的模式。環(huán)形傳輸網(wǎng)絡(luò)它的每一路傳輸信號(hào)從前端送出后最終又回到前端，從而形成一種“閉環(huán)”結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是不僅可以把傳輸系統(tǒng)的終端信號(hào)變化情況送回到前端，作為系統(tǒng)反饋控制的信號(hào)；同時(shí)還可以比較方便地監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行和變化情況，，而且也為雙向功能的實(shí)現(xiàn)提供了極大的方便（因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)用戶之間的直通）。其突出缺點(diǎn)是可靠性很差，有一處損壞勢(shì)必引起整個(gè)通路的癱瘓。針對(duì)此，目前實(shí)際運(yùn)行的環(huán)形網(wǎng)幾乎都是雙環(huán)形結(jié)構(gòu)，即每一通路都由順時(shí)針環(huán)形網(wǎng)和逆時(shí)針環(huán)形網(wǎng)同時(shí)傳送相同內(nèi)容的兩套信號(hào)，以防不測(cè)，也可以雙環(huán)互為主備，隨時(shí)切換，使網(wǎng)絡(luò)具備故障自愈的能力，這樣就可以大大提高可靠性。雙環(huán)形網(wǎng)可以作為光纜傳輸?shù)囊环N基本形式。三種基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各有特點(diǎn)，各有短長，也都擁有各自最為適合的應(yīng)領(lǐng)域和具體業(yè)務(wù)。傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式（拓?fù)洌┑拇_定，一般來說取決于網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)類型和網(wǎng)絡(luò)所采用的傳輸媒介。從業(yè)務(wù)類型看，通常情況下，純粹的廣播式業(yè)務(wù)適合于樹枝形的結(jié)構(gòu)，而交互式的業(yè)務(wù)則最好采用星、環(huán)結(jié)構(gòu)；從傳輸媒介來講，同軸電纜由于衰大、中繼環(huán)節(jié)多、直徑也粗，因而根本沒有條件構(gòu)筑星形或環(huán)形網(wǎng)，只能采用樹型結(jié)構(gòu)（實(shí)際應(yīng)用中由于具體需要可以在很小的局部范圍內(nèi)形成星形結(jié)構(gòu)．但從整體來看其本質(zhì)還是樹枝形）。而光纖的情況正好相反，由于具備衰減小、多數(shù)情況下無需中繼、纖徑很細(xì)、方便成纜等突出特點(diǎn)，因而完全有條件構(gòu)成星形或環(huán)形結(jié)構(gòu)，光纖也可以組成樹枝形的網(wǎng)，但實(shí)際應(yīng)用中考慮到雙向業(yè)務(wù)的需要，多數(shù)情況是星形網(wǎng)或環(huán)形網(wǎng)。現(xiàn)代的有線電視網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成了環(huán)—星—樹的混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。國家廣電傳輸骨干網(wǎng)、省級(jí)廣電傳輸骨干網(wǎng)和大中城市廣電傳輸骨干網(wǎng)構(gòu)成了三級(jí)光纖環(huán)網(wǎng)（也有個(gè)別地區(qū)采用星形結(jié)構(gòu)），然后是光纖干線，主要是采用星形結(jié)構(gòu)，再往下就是樹枝形同軸電纜分配網(wǎng)部；它們有機(jī)地聯(lián)系在一起，構(gòu)成了HFC完整的網(wǎng)絡(luò)體系。4.4.2同軸電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)的基本組成某縣城樹型同軸電纜傳輸網(wǎng)4.4.3同軸電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)1.干線放大器的工作方式為了彌補(bǔ)由于電纜對(duì)高頻信號(hào)的衰減大于對(duì)低頻信號(hào)的衰減所造成的高低頻道之間的電平的增益。根據(jù)包括均衡器在內(nèi)的干線放大器高低頻道的輸入電平和輸出電平之間的關(guān)系，可把干線放大器的工作方式分成全傾斜、半傾斜和平坦輸出三種。入入①全傾斜方式：在這種方式中，高、低頻道的輸入電平相同，高頻道的輸出電平比低頻道的輸出電平高。由于上一段干線放大器輸出的高頻道電平比低頻道電平高，經(jīng)過一段電纜的衰減，高頻道電平比低頻道電平下降得更快，到達(dá)下一段干線放大器的輸入端，高、低頻道電平又變得相同。這種工作方式輸入電平較低，放大器容易工作在線性區(qū)，有較高的非線性失真指標(biāo)。②半傾斜方式：半傾斜方式的工作狀態(tài)介于前兩種方式之間，高、低頻道電平變化情況如圖中B所示。即高頻道隨的輸入電平比低頻道輸入電平低，高頻道的輸出電平比低頻道的輸出電平要高。其非線性失真指標(biāo)和載噪比指標(biāo)也介于A、C兩者之間。③平坦輸出方式：平坦輸出方式中高、低頻道電平的變化情況如圖中C所示。由該曲線可以看出，平坦輸出方式的輸出電平，對(duì)高、低頻道都是相同的，但輸入電平不同。高頻道的輸入電平比低頻道輸入電平要低。一般的干線放大器多采用這種工作方式。這三種工作方式，它們的共同點(diǎn)是，包括均衡器在內(nèi)的放大器對(duì)高頻道的增益比低頻道要大，以彌補(bǔ)電纜對(duì)高頻部分的較大損失。它們的區(qū)別在于輸出、輸入電平和非線性失真指標(biāo)不同。因?yàn)槿珒A斜方式的非線性失真指標(biāo)最好，但載噪比指標(biāo)最差；平坦輸出方式的非線性失真指標(biāo)最差，但載噪比指標(biāo)最好。2.干線放大器的工作電平①電長度的概念：要建立一條傳輸距離很長的傳輸干線，就需要串接許多放大大器來彌補(bǔ)電纜的損耗。干線的長度與串接放大器的級(jí)數(shù)和增益直接相關(guān)。但在實(shí)際工作中，串接放大器級(jí)數(shù)要受到載噪比和非線性失真等指標(biāo)的限制，因而放大器的級(jí)數(shù)是不能任意增加的，亦即干線長度是有限的。干線放大器是間隔配置在于線中的，它的增益G正好補(bǔ)償了每個(gè)間的電纜在最高工作頻率上的衰耗LH（即G=LH），因此，干線長度可以用串接放大器的增益之和來間接表征。這個(gè)增益和就是所謂的干線電長度，即：E=∑Gi(dB)，式中i從1到n,n為放大器的級(jí)聯(lián)數(shù)。一般情況下干放的增益相同，即等間距配置，此時(shí)E=nG(dB)。干線的實(shí)際長度與其電長度的關(guān)系為：D=E/lH(m)(4-23)式中，D為干線的實(shí)際長度，lH為電纜在最高工作頻率處單位長度的衰減值(dB/m)。②干線放大器的最大輸出電平由于干線放大器存在非線性失真，它三不可避免給傳輸信號(hào)帶來一定的損傷。從第2章中，我們已經(jīng)了解到，干線非線性失真指標(biāo)的大小與干線放大器的實(shí)際工作電平有關(guān)，式(2-46)給出了這種關(guān)系：C/CTB2=C/CTB0+2(S0t-S0)-20lgn式中，n是干線放大器串接的級(jí)數(shù)，S0是干線放大器的實(shí)際工作電平，C/CTB0是廠家給出的干放在滿頻道工作時(shí)對(duì)應(yīng)測(cè)試輸出電平為S0t（一般情況下選為干放的額定輸出電平）時(shí)所測(cè)得的載波組合三次差拍比指標(biāo)，C/CTB2則是n臺(tái)上述干放串接后工作電平為S0時(shí)整條干線的載波組合三次差拍比指標(biāo)。假定已知干線應(yīng)該滿足的載波組合三次差拍比指標(biāo)為C/CTB2min，則從上式不難得到：S0≤S0t-1/2(C／CTB2min-C/CTB0)-10lgn(4-24)③干線放大款器的最小輸出電平僅從非線性失真指標(biāo)的角度考慮，干線放大器的輸出電平當(dāng)然是越低越好，但輸出電平太低了，其輸入電平勢(shì)必也隨之很低，此時(shí)放大器內(nèi)部的噪聲影響便相應(yīng)變大，亦即輸入電平太低了會(huì)使載噪比指標(biāo)劣化。從第2章的式(2-26)和式(2-28)我們已知C/N2=Si-F-10lgn-2.4式中，F(xiàn)是干線放大器的噪聲系數(shù)(dB)，n是放大器的串接級(jí)數(shù)，Si是每臺(tái)干線放大器的實(shí)際輸入電平，C/N2是n臺(tái)干放組成的整條干線的載噪比指標(biāo)。假定已知干線應(yīng)該滿足的載噪比指標(biāo)為C/N2min，則從上式不難得到：Si≥C/N2min+F+10lgn+2.4(4-25)④V型曲線：V形曲線所形成的V形區(qū)域是非線性失真指標(biāo)和載噪比指標(biāo)同時(shí)都得到滿足的區(qū)域，因而也就是干線放大器允許的工作區(qū)域。⑤同軸電纜干線的最遠(yuǎn)傳輸距離：從V形曲線上還可以看出，Simin直線與S一線的交點(diǎn)P所對(duì)應(yīng)的乃值就是理論上的極限級(jí)聯(lián)數(shù)，用nm表示。這個(gè)理論數(shù)值并沒有實(shí)際意義，因?yàn)榇藭r(shí)對(duì)應(yīng)的放大器增益為零，放大器之間的間距也就為零。Simin直線與Somax直線之間的距離稱為放大器的極限增益，放大器的實(shí)際增益決不能超過這個(gè)值，否則，不是輸出電平太高使C/CTB指標(biāo)不滿足要求，就是輸入電平太低，使C/N指標(biāo)不滿足要求。顯然，極限增益（放大器增益可取值的上限）與n有關(guān)，n越大，其極限增益越小。放大器增益取值不同時(shí)所對(duì)應(yīng)的最大傳輸距離也不同，其中以增益為8.69dB的放大器組成的干線傳輸距離最遠(yuǎn)，我們稱該增益為放大器的最佳益。G=8.69dB雖然是理論上的最佳增益，但此時(shí)無論從放大器的效率還是從成本（因?yàn)榇藭r(shí)的nG值非常大，即放大器級(jí)聯(lián)要求非常多）與工程難度（此時(shí)放大器間距很?。┥峡紤]，放大器的工作增益選擇該值都是不可取的。實(shí)踐證明，綜合技術(shù)質(zhì)最指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來多進(jìn)行全面考慮，放大器的工作增益應(yīng)選擇在G=22dB左右，此時(shí)放大器的最大級(jí)聯(lián)數(shù)約為45級(jí)以QR540電纜為例，其衰減在550MHz時(shí)為5.19dB/100m，此時(shí)對(duì)應(yīng)的最遠(yuǎn)傳輸距離為D=19(km)這便是目前指標(biāo)最好的放大器和衰減最小的電纜在實(shí)用狀態(tài)下（增益取22dB時(shí)）所能傳輸?shù)淖钸h(yuǎn)距。⑥干線放大器最佳工作電平的確定：當(dāng)干線系統(tǒng)所需要的放大器臺(tái)數(shù)n和所使用的放大器性能以及干線應(yīng)滿足的指標(biāo)確定以后，可以很方便地計(jì)算出相應(yīng)的Somax值和Simin值。實(shí)際使用的放大器增益一定會(huì)大于極限增益，或者說此時(shí)實(shí)際的放大器臺(tái)數(shù)n一定是小于nG，因而此時(shí)放大器的工作電平便會(huì)有一定的取值范圍。設(shè)放大器的實(shí)際增益為G，則放大器的最佳工作電平應(yīng)為：S最佳=1/2（S0max+S0min)=1/2(S0max+Simin+G)(4-29)此時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電平為：Si最佳=S0最佳-G3.干線放大器的控制方式在傳輸系統(tǒng)中，放大器的引人是為了全面補(bǔ)償電纜的衰減特性。由于同軸電纜的衰減特性具有“動(dòng)態(tài)”特點(diǎn)，它是溫度變化的函勁改，隨著環(huán)境溫度的變化，電纜的衰特性會(huì)引起系統(tǒng)電平的波動(dòng)而最終使系統(tǒng)電長度E大大縮短。另外，在實(shí)際工程中不可避免的間隔誤差、電纜的老化等因素都要求傳輸系統(tǒng)放大器具備“動(dòng)態(tài)”電平控制能力，即對(duì)系統(tǒng)的增益和斜率都能加以控制。電纜的衰減溫度系數(shù)δ=0.2%/℃，假定傳輸系統(tǒng)中允許電平變動(dòng)的最大范圍為ΔS0=±5dB，那么，當(dāng)溫度變化為Δt=±25℃時(shí)，一條沒有任何溫度補(bǔ)償措施的傳輸線路的最大允許傳輸長度只有E=ΔS0/δΔt=±5/[0.2%x(±25)]=100dB，對(duì)增益為22dB的放大器來說最多只允許級(jí)聯(lián)4個(gè)。①采用有溫度補(bǔ)償作用的放大器，如使用熱敏元件作檢溫器來控制放大器的增益和斜率。②采用有導(dǎo)頻信號(hào)的自動(dòng)控制放大器。③采用溫度系數(shù)較小的電纜或埋地式敷設(shè)，可大大減小溫度變化的直接影響。4.4.4同軸電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)1.傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)就是針對(duì)系統(tǒng)傳輸頻帶、傳輸距離、雙向功能的要求，通過設(shè)計(jì)計(jì)算，優(yōu)選器材、設(shè)備，合理布置網(wǎng)絡(luò)，正確設(shè)定工作方式和工作狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的傳輸。2.傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定同軸電纜傳輸系統(tǒng)阮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要形式應(yīng)該是純樹枝分支形結(jié)構(gòu)或樹枝、局部星形混合結(jié)構(gòu)，其干線、支干線部分一般都是樹枝形，支線部分則可根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇樹枝狀結(jié)構(gòu)或星形結(jié)構(gòu)。②傳輸線路的布置和路由選擇：a.根據(jù)用戶的總數(shù)及分布情況來確定是否需需要設(shè)置支干線，即是采用干—支結(jié)構(gòu)，還是采用干—支干—支結(jié)構(gòu)；b.為使傳輸系統(tǒng)高質(zhì)量、低損耗地傳輸信號(hào)，傳輸線路的布置應(yīng)盡可能選擇短而直的路由（所謂最短路徑設(shè)計(jì)原則），以減少放大器串接級(jí)數(shù)、節(jié)約電纜、降低工程造價(jià)，另外，也要兼顧埋地管道、電線桿等現(xiàn)有設(shè)施的可利用情況；c.傳輸線路應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電線路和干擾源，電纜與其他架空明線共桿架設(shè)時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮使它們的間距嚴(yán)格符合國標(biāo)的規(guī)定；d.干線系統(tǒng)中可通過分支放大器向分配網(wǎng)饋送信號(hào)，而應(yīng)盡量少用分配放大器或直接開口。e.干線放大器、分支放大器、線路延一段電纜傳輸損耗的位置（所謂零增益設(shè)計(jì)原則）。而分支放大器的位置則應(yīng)處于用戶分配網(wǎng)點(diǎn)的中心地帶，以使分支線短而輸出電平高。f.傳輸干線終點(diǎn)位置（即干線末端）的確定應(yīng)以能滿足系統(tǒng)中最遠(yuǎn)的分配網(wǎng)點(diǎn)的電平需要為原則；g.干線分路時(shí)，可用干線分配放大器來實(shí)現(xiàn)，也可在靠近干線放大器輸出端的位置直接用分配器來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)要求分配器以后的各支干線的電纜損耗和阻抗應(yīng)相等和匹配，以減少反射影響；h.考慮到傳輸線路的穩(wěn)定性和安全需要，在條件許可的情況下，電纜敷設(shè)應(yīng)盡可能采用埋地暗敷方式，高寒和溫差較大的地區(qū)尤應(yīng)首選該方式。③繪制走線圖：走線圖通常根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姽净螂娫捁咎峁┑馁Y料繪制，也可參閱其他的用戶資料。走線圖繪制的目的，實(shí)際上就是要把上面已經(jīng)確定下來的傳輸線路的具體安排和路由選擇完整準(zhǔn)確地標(biāo)記在圖上，使所有必須覆蓋的用戶都能通過某種途徑與前端位置聯(lián)系起來。④同軸電纜的選擇：根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模來選擇電纜。⑤干線放大器的選擇：主要包括以下幾項(xiàng)。a.在經(jīng)費(fèi)允許的前提下，盡可能選擇低噪聲、中等增益、非線性失真指標(biāo)好、溫度系數(shù)小、上作穩(wěn)定、性能可靠的放大器。b.為了保證干線系統(tǒng)的非線性失真指標(biāo)，在干線長度較長、所用放大器較多的系統(tǒng)中，應(yīng)選擇性能優(yōu)異的功率倍增放大器，甚至前饋放大器；在干線長度較短的系統(tǒng)中，則可選用推挽放大器。c.合理搭配使用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類干線放大器。⑥最長干線的設(shè)計(jì)計(jì)算：可分為以下四個(gè)步驟。a.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：b.按照系統(tǒng)給定的指標(biāo)分配比例，計(jì)算出干線部分應(yīng)該滿足的性能指標(biāo)的具體值；c.確定放大器的工作電平，作為今后施工調(diào)試的參考值；d.計(jì)算設(shè)計(jì)的實(shí)際指標(biāo)，作為今后干線驗(yàn)收、測(cè)試的基本依據(jù)。例：已知某系統(tǒng)最長的一條干線為8.8km，系統(tǒng)的載噪比分配給干線的比例均為q2=50%，現(xiàn)選用的同軸電纜衰減值為lH=50dB/km，干線放大器參數(shù)為：G=22dB，F(xiàn)=7dB,C/CTB=84dB(Sot=98dBV)，試設(shè)計(jì)該條干線。解：a．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)E=DlH=8.8x50=440dB所需放大器臺(tái)數(shù)：n=E/G=440/22=20臺(tái)放大器間距：D0=D/n=G/lH=440(m)b.干線部分應(yīng)滿足的指標(biāo)大小為：C/N2≥43-10lgq2=46dBC/CTB2≥54–20lgq2=60dBc.干放工作電平的確定：由式(4-24)(4-25)可知Somax=Sot-1/2(C/CTB2min–C/CTBo)–10lgn=98–1/2(60–84)–10lg20=97dBμVSimin=C/N2min+F+10lgn+2.4=68.4dBμVSo最佳=(Somax+Simin+G)/2=93.7dBμVd.干線指標(biāo)的設(shè)計(jì)值為：C/N2min=(So最佳–G–Simin)+C/N2=49.3dBC/CTB2mxa=C/CTB2+2(Somax-So最佳)=66.6dB⑦供電設(shè)計(jì)：大型傳輸系統(tǒng)應(yīng)選用集中供電方式，實(shí)際中又大多采用電纜內(nèi)饋式集中供電。設(shè)電源供給器輸出電壓為Uo，沿一個(gè)方向供給凡臺(tái)干線放大器，相鄰兩臺(tái)放大器之間的電纜回路電阻為Ro若每臺(tái)放大器平均耗電電流為I，則最后一段電纜中流過的電流就是I，產(chǎn)生的電壓降為IR；倒數(shù)第二段電纜中流過的電流為2I，產(chǎn)生的電壓降為2IR，……，離電源供給器最近的一段電纜中流過的電流為nl，產(chǎn)生的電壓降為n/R，則最后一臺(tái)放大器兩端的電壓為Un=Uo–n/R–……–2IR–IR=Uo–IR(n+l)n/2=Uo–IRn2/2它不能小于放大器最低工作電壓Um，則每臺(tái)電源供給器沿一個(gè)方向可以供給放大器的最大數(shù)目為N=2(Uo–Um)/IR⑧繪制傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖：根據(jù)工程任務(wù)要求和技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果以及選定的設(shè)備型號(hào)規(guī)格，采用標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)，繪制出傳輸系統(tǒng)（雙向）的設(shè)計(jì)圖。圖中應(yīng)標(biāo)明所用電纜的型號(hào)、所有放大器的型號(hào)規(guī)格、放大器的間距、有反向放大功能的確切位電源的插入點(diǎn)及供給范圍等。4.5用戶分配網(wǎng)4.5.1用戶分配網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)第一種形式如圖所示，即在來自干線橋接（分支）放大器的分配線上串接分支器，再通過分支器直接覆蓋用戶。該方式要求干線分支器具有高電平的釣分支輸出，以便帶動(dòng)更多的分支器（即可以負(fù)載更多的用戶）。這種這種方式可串接線路延長放大器2-3個(gè)，一般用于覆蓋位于傳輸干線兩側(cè)的零散用戶。第二種形式如圖所示，它用于干線末端，主要適用于用戶密集地區(qū)。這種方式不一定要求信號(hào)分配點(diǎn)具有很高的輸出電平，只要能補(bǔ)償分支線的損耗就可以了，但卻要求分支放大器具有高電平輸出。一般情況下該方式僅允許串接一級(jí)線路延長敢大器（考慮到載噪比以及非線性失真指標(biāo)的限制）。用戶分配網(wǎng)中的放大器除了要補(bǔ)償電纜衰減、洗源部件的插損以及分損耗外，還要確保系統(tǒng)輸出口具有一定的電平，因此，為了獲得良好的分配效率，用戶分配網(wǎng)必須工作在高電平狀態(tài)（它也是整個(gè)CATV網(wǎng)絡(luò)中惟一工作在高電平的部分）。另外，由于分配線路中串接的無源部件多、負(fù)（載重、插損和電纜衰減均較大為減小投資和便于施工，分配線路一般采用線徑較細(xì)的電纜，因而衰減較大）以及質(zhì)量指標(biāo)的限制等多方方面的原因，分配線路一般都不可能拉得太長，因而用戶分配網(wǎng)實(shí)際上是一個(gè)高電平短距離工作的網(wǎng)絡(luò)，這一點(diǎn)與中電平、長距離的同軸電纜干線傳輸網(wǎng)有著本質(zhì)的區(qū)別。戶分配網(wǎng)中的放大器工作在高電平狀態(tài)，因而分配網(wǎng)的載噪比指標(biāo)通常不問題，但非線性失真比較突出，一般全系統(tǒng)的非線性失真指標(biāo)要分配一半左右給分配網(wǎng)。4.5.2無源分配網(wǎng)1.無源分配網(wǎng)的組成方式根據(jù)分配器、分支器的性能特點(diǎn)，這兩種無源部件可以組合成多種多樣的信號(hào)分配方式。用的無源分配網(wǎng)主要有以下四種組成方式：①分配—分配網(wǎng)絡(luò)：這是一種全部由分配器組成的網(wǎng)絡(luò)，它適用于平面輻射系統(tǒng)，多用于干線分配。其分配損失是各分配器的分配損失和電纜損失之和。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是分配損失較小，在理論上可以帶動(dòng)更多的用戶。但若其中某一路用戶空載，就會(huì)破壞整個(gè)系統(tǒng)的阻抗匹配，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。因而這種方式不能直接用于用戶分配，而只用于線路分配。若某一路輸出暫時(shí)不用時(shí)，一定要注意接上75Ω的負(fù)載電阻，才能保證其他各路正常工作。②分支—分支網(wǎng)絡(luò)：這是一種全部采用分支器組成的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)中，把前面分支器的分支輸出作為后面分支器的主路輸入b需要注意的是，這里連成一串的分支器應(yīng)選用分支損失不同的分支器；越靠近總輸入端的分支器其分支損失越大，插入損失越小。這種方式的分配損失較大，所能帶動(dòng)的用戶比分配—分配網(wǎng)絡(luò)要少；其優(yōu)點(diǎn)是有的電視機(jī)不用時(shí)對(duì)系統(tǒng)影響小，但在線路終端也一定要接75Ω負(fù)載。這種網(wǎng)絡(luò)特別通用于用戶數(shù)不多，而且比較分散的情況。③分配—分支網(wǎng)絡(luò)：這是一種由分配器和分支器混合組成的網(wǎng)絡(luò)，由分配器分成若干條支線，每條支線上再串接若干分支器組成這種分配網(wǎng)絡(luò)。這種方式集中了分配器分配損失小和分支器不怕空載的優(yōu)點(diǎn)，既能帶動(dòng)較多的用戶，某些電視機(jī)不開時(shí)對(duì)系統(tǒng)影響也不大，在實(shí)際的分配網(wǎng)絡(luò)中都采用這種方式。這種方式中每一條分支電纜串接的分支器不能太多。在鄰頻系統(tǒng)中一定不能超過8個(gè)，還要注意在終端接上75Ω負(fù)載。④分配—分支—分配網(wǎng)絡(luò)：這種網(wǎng)絡(luò)是在上一種網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)分支器后再加一個(gè)四分配器（實(shí)際使用的是四分支器），其優(yōu)點(diǎn)是帶的用戶更多,目前在系統(tǒng)中最常用，而非書中所述。2.無源分配網(wǎng)的計(jì)算無源分配網(wǎng)的計(jì)算問題實(shí)際上只涉及到電平的計(jì)算。電平的計(jì)算公式如下：SA=SB–Ld–αlAB式中，A、B是分配網(wǎng)中的旬任意兩點(diǎn)，A點(diǎn)位于B點(diǎn)之后，它可以是任一系統(tǒng)輸出口，也可以是無源網(wǎng)中其他任何點(diǎn)；B點(diǎn)可以是系統(tǒng)分配點(diǎn)或橋放、支放的輸出端，也可以是位于A點(diǎn)之前的其他任何參考點(diǎn)，SA、SB分別代表A、B兩點(diǎn)的電平，Ld表示B→A路徑上所有分配器分配損耗、分支器的插入損耗或分支損耗之和，α表示分配網(wǎng)所用纜的衰減常數(shù)（單位長度的損），lAB表示A、B兩點(diǎn)之間的電纜總長度。

實(shí)際應(yīng)用中，用戶電平的計(jì)算方法有順?biāo)惴?、倒推法、列表法和圖示法等多種方法，它們各有特點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇一種或兩種結(jié)合運(yùn)用，比較常見的是順?biāo)惴ê偷雇品?。順?biāo)惴ǎ杭磸那巴笥?jì)算，根據(jù)分配點(diǎn)或支放輸出電平的大小，用遞減法順次求出用戶端電平。當(dāng)然，如果在計(jì)算過程中，發(fā)現(xiàn)用戶電平過高或過低，也要反過來修改調(diào)整分配放大器的輸出電平。這種方法比較繁瑣，而且不能一次成功，一般多用于比較復(fù)雜的分配網(wǎng)。倒推法：即從后往前計(jì)算，首先確定用戶端電平，然后逐點(diǎn)往前推雞算出各個(gè)部的電平，最后算出分配點(diǎn)或支放所應(yīng)具備的輸出電平。此法適合于較為簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。無源分配網(wǎng)的電平計(jì)算原理上十分簡(jiǎn)單，但計(jì)算量較大。4.5.3用戶分配網(wǎng)的設(shè)計(jì)用戶分配網(wǎng)是整個(gè)CATV網(wǎng)絡(luò)直接面對(duì)用戶的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，它具有工作電平高、分布范圍大、影響面廣等特點(diǎn)，因此具體設(shè)計(jì)時(shí)，在保證性能參數(shù)指標(biāo)的前提下，還必須結(jié)合實(shí)際情況充分考慮性能價(jià)格比、分配效率和便于發(fā)展、維修等因素，設(shè)計(jì)步驟如下：1.選擇有源分配網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)用戶分布的特點(diǎn)從兩種典型方式中靈活選取。2.分配線路的設(shè)計(jì)考慮①遵循最短路徑設(shè)計(jì)原則和均等、均衡設(shè)計(jì)原則；②避開直射波、干擾波嚴(yán)重及易受損害的場(chǎng)所，并盡量減少與其他管線的交叉跨越，應(yīng)到預(yù)定現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)勘察，以判斷施工難易程度；③分支放大器盡量設(shè)于服務(wù)區(qū)中心，各條支線盡量采用星形分配方式；④合理搭配分配方案，必要時(shí)可考慮輔以衰減器；⑤根據(jù)線路的長短來合理選擇電纜粗細(xì)，綜合考慮性能和價(jià)格因素；⑥無源部件的短距串接數(shù)應(yīng)盡量不大于8個(gè)。3.用戶電平的選擇電視接收機(jī)正常接收電平的范圍是57-83dBμV；國家標(biāo)準(zhǔn)要求有線電視網(wǎng)提供的用戶電平范圍是60～80dBμV；考慮到鄰頻傳輸系統(tǒng)的特殊性和分配效率的要求，將用戶電平的設(shè)計(jì)范圍定在66±6dBμV是比較合理的；按3dB預(yù)留老化余量后，用戶電平應(yīng)設(shè)計(jì)在69±6dBμV范圍內(nèi)；4.無源分配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原則在進(jìn)行分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)用用戶分布的特點(diǎn)進(jìn)行歸類，對(duì)不同形式的用戶進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，盡量使之規(guī)范化，便于統(tǒng)一組織施工。在進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)。①不同的用戶群離前端的距離以及信號(hào)經(jīng)過放大器的數(shù)目等都是不同的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。②為做到均衡分配，一般都從樓房中間輸入信號(hào)，經(jīng)過分配器均勻送出；對(duì)離較遠(yuǎn)處，則采用較粗的電纜，使各串分支器輸入電平的差別盡可能小。③為了帶動(dòng)更多的用戶，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇分配損失盡可能小的分配器，盡量減少分支線的電纜長度。④計(jì)算用戶電平時(shí)應(yīng)把最高頻道和最低頻道分開計(jì)算，使它們都符合設(shè)計(jì)要求。⑤一串分支器的數(shù)目不能超過4個(gè)。⑥為了保證用戶端相互隔離大于30dB的要求，鄰頻系統(tǒng)中每一串分支器最后兩個(gè)分支器的分支損失之和不能小于20dB。5.無源分配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)計(jì)算例：在鄰頻傳輸550MHz系統(tǒng)中有一幢四層樓房，共4個(gè)單元，單元至分配放大器的距離分別是30m和10m，每個(gè)單元每層有3戶，每單元分配器至兩個(gè)用戶分支器的距離為10m，至另一戶分支器的距離為5m，設(shè)層高為3m，試計(jì)算分配放大器的輸出電平。（用軟件演示計(jì)算）6.指標(biāo)驗(yàn)算和方案調(diào)整設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)對(duì)用戶分配網(wǎng)的載噪比指標(biāo)和非線性失真指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)算，看看否能夠滿足全系統(tǒng)分配的指標(biāo)要求，一般來說用戶分配網(wǎng)的載不會(huì)出現(xiàn)什么問題，驗(yàn)算結(jié)果絕大多數(shù)情況下都能滿足要求，如出現(xiàn)極個(gè)別不符合要求的情況，應(yīng)進(jìn)行綜合分析，找出原因并采取相應(yīng)的調(diào)整措施；如果非線性指標(biāo)不滿足要求，應(yīng)先考慮改變放大器的工作狀態(tài)（即降低輸出電平），并對(duì)無源分配網(wǎng)絡(luò)作相應(yīng)調(diào)整，看看是不是仍能滿足用戶電平的要求，如果不行，則應(yīng)考慮選用更高檔的放大器，以改善非線性失真指標(biāo)。所有分支、分配器的空閑端口均應(yīng)終接負(fù)載，以防系統(tǒng)的不匹配和反射。安全閥基本知識(shí)如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計(jì)壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護(hù)!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護(hù)!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個(gè)壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高適用范圍廣價(jià)格經(jīng)濟(jì)對(duì)介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點(diǎn)預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會(huì)有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達(dá)到安全閥設(shè)定點(diǎn)前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點(diǎn)過大的入口壓力降會(huì)造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點(diǎn)彈簧式安全閥的缺點(diǎn)=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強(qiáng).能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運(yùn)行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點(diǎn)平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動(dòng)作特性可遠(yuǎn)傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點(diǎn)對(duì)介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會(huì)堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點(diǎn)重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)目前低壓儲(chǔ)罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.價(jià)格經(jīng)濟(jì).重力板式產(chǎn)品的缺點(diǎn)不可現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達(dá)到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個(gè)常用規(guī)范ASMEsectionI-動(dòng)力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(jì)(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計(jì)算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報(bào)價(jià)依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價(jià)?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動(dòng)副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時(shí)，一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一，然后迅速回座并再次起跳。頻跳時(shí)，閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會(huì)造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進(jìn)一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實(shí)效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實(shí)效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會(huì)破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時(shí)無法達(dá)到需要的排放量，系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時(shí)壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閥門入口處的壓力是相對(duì)穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時(shí)，閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%，是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達(dá)到完全排放，系統(tǒng)壓力仍然很高，所以閥門會(huì)再次起跳并重復(fù)上述過程，既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補(bǔ)償（使用內(nèi)徑較大的管道）。4、連接管過于復(fù)雜（拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。）導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個(gè)環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高，則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài)，從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平，因此回座后閥門會(huì)很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。

由于所選的安全閥的喉徑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需，安全閥排放時(shí)過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快，而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解，使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳：當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時(shí)，閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對(duì)閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力，導(dǎo)致閥體內(nèi)機(jī)構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大：安全閥正常起跳后長時(shí)間無法回座，閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計(jì)不當(dāng)造成排氣不暢，由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞，使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累，這時(shí)背壓會(huì)作用在閥門內(nèi)部機(jī)構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢(shì)。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素：4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對(duì)閥門排放時(shí)的排放反力計(jì)算不足，從而在排放時(shí)閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母（位于閥桿頂端）的定位銷脫落。在閥門排放時(shí)由于振動(dòng)使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素：7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫，在閥門排放時(shí)由于振動(dòng)時(shí)彈簧壓緊螺栓松動(dòng)上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。

8、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在回落過程中受阻。

9、閥門的密封面中有雜質(zhì)，造成閥門無法正常關(guān)閉。

10、鎖緊螺母沒有鎖緊，由于管道震動(dòng)下環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，上平面高于密封面，閥門回座時(shí)無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素：謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機(jī)理主要內(nèi)容疾?。?/p>

——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能（包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝）的異常，歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異，而這些蛋白質(zhì)又是細(xì)胞核中相應(yīng)基因借助細(xì)胞受體和細(xì)胞中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號(hào)后作出應(yīng)答（表達(dá)）的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因：

—是遺傳信息的載體

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段

—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運(yùn)：微效基因的變異——生物體對(duì)生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有：“人類所有疾病均可視為基因病”之說注：如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話，外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問：兩個(gè)不相干的人，如果他們患得同一疾病，致病基因是否相同？再問：同卵雙生的孿生兄弟，他們患病的機(jī)會(huì)是否一樣，命運(yùn)是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對(duì)的______、______

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念：英語句子中的一個(gè)字母的改變，可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化？可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替換、增添、缺失堿基對(duì)，可能會(huì)使性狀不變、變化不大或完全改變。基因的結(jié)構(gòu)改變,一定會(huì)引起性狀的改變??原句：1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性（差異性）在人群中的發(fā)生概率>1%（SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時(shí)，可用致病突變加以描述SNP:散在單個(gè)堿基的不同，單個(gè)堿基的缺失、插入和置換。

CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異，包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯(cuò)義突變、無義突變、移碼突變

致病突變生殖細(xì)胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細(xì)胞基因突變局部形成突變細(xì)胞群（腫瘤）。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因（誘發(fā)因素）紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細(xì)菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對(duì)出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時(shí)二聚體對(duì)應(yīng)鏈空缺，堿基隨機(jī)添補(bǔ)發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)與T類似，多為酮式構(gòu)型。間期細(xì)胞用酮式5BU處理，5BU能插入DNA取代T與A配對(duì)；插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對(duì)。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C，發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變?；瘜W(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GG