第7章 分配网络

1、一、教学内容一、教学内容 主要无源设备主要无源设备二、教学目的二、教学目的 1 1、了解同轴电缆网络的无源设备、了解同轴电缆网络的无源设备 2 2、熟练掌握分配器、分支器的性能与参数、熟练掌握分配器、分支器的性能与参数三、教学重点和难点三、教学重点和难点 重点：分配器、分支器的性能与参数重点：分配器、分支器的性能与参数 难点：分配器、分支器的性能与参数难点：分配器、分支器的性能与参数第七章第七章 分配网络分配网络一、同轴电缆分配网无源器件概述一、同轴电缆分配网无源器件概述分配器分支器均衡器系统输出口接插件 衰减器滤波器1 1、分配器、分配器 分配器：分配器：将一路输入信号电平（功率）均匀地分配

2、给若干个输出端的无源器件。 分配器主要指标分配器主要指标： 分配损耗（分配损失）=理论分配损耗+内部插入损耗=分配器输入口电平-某一分配器输出口电平=10lg（分配路数）+分配器内部附加插损 相互隔离（隔离度）=某一分配口输入电平-另一分配口输出电平 输入阻抗和输出阻抗：75欧姆2 2、分支器、分支器 分支器：分支器：把一路输入射频信号分成一个主路和几个支路输出的无源器件。 分支器主要指标分支器主要指标： 分支损耗（分支耦合损失）=分支器输入口电平-某一分支输出口电平 插入损耗（接入损失）=分支器输入口电平-分支器主输出口电平 反向隔离度=某一分支口输入电平-主输出口电平 相互隔离度=某一分支

3、口输入电平-另一分支口输出电平3 3、均衡器、均衡器 均衡器：均衡器：对电缆所产生的负斜率进行补偿的无源器件。 均衡器主要指标：均衡器主要指标： 均衡量：表示工作频带内下限频点与上限频点间均衡量的差，以dB表示； 反射损耗：衡量端口匹配程度好坏的指标，反射损耗越大，端口匹配程度越好。 均衡偏差：工作频段内，规定频点处的实际均衡值与理论均衡值之间的差值。 接入衰减：上限频率衰减量。 4 4、其他、其他系统输出口：系统输出口：提供有线电视系统与用户设备连接接口的无源器件。接插件：接插件：将网络中的各种设备、器件和电缆连接在一起的装置。衰减器：衰减器：对电平进行衰减的装置。滤波器：滤波器：让有用信号

4、通过、滤除不需要信号的器件。电源插入器：电源插入器：将电源供电器60V交流电源馈入同轴电缆的器件。楼栋放大器分配器延长放大器楼栋放大器光接收机用户电缆用户分配系统示意图电缆用户分配系统示意图楼栋放大器分配器分支器楼栋放大器分配器分支器（a）（b）用户分配网络示意图用户分配网络示意图输入输出分支输出分支输出输入输出输出输入输出60V电源输入输入带通滤波器输入输出高通滤波器低通滤波器输入输出输入输出输入输出分配器分支器均衡器负载电源插入器分配网络常用无源器件图符分配网络常用无源器件图符衰减器均衡器均衡器A1A2电源-20dB检测输入输出-20dB检测典型放大器工作原理图典型放大器工作原理图典型线路

5、延长放大器方框图典型线路延长放大器方框图 二、电缆分配网的设计二、电缆分配网的设计1、确定设计要素2、确定采用延长放大器型号3、确定采用电缆型号和放大器级数n4、计算干线CNR5、计算干线CNR的占比6、计算干线CTBT二、电缆分配网的设计二、电缆分配网的设计7、计算干线CTB的占比8、确定楼幢放大器9、确定最远端楼放的工作电平10、确定最远端楼放的工作电平11、计算楼放的实际工作指标12、计算电缆分配网（干线和楼放）的实际合成指标1 1、确定设计要素、确定设计要素 区域面积、用户数量、系统上限频率、传送频道数、电缆分配网的指标、干线路由、最远传距等 设某小区面积0.51km，光节点位于小区中

6、心，用户数量约1000； 传送频道数q=40CH； 上限频率fmax=750MHz； 最远传距D=500m； 指标要求：CNRD(dB)49dB， CTB D(dB)60dB；2 2、确定采用延长放大器型号、确定采用延长放大器型号采用HGF-750A延长放大器；放大器基本参数：增益G=30dB；噪声系数NF=8dB；组合三次差拍CTBR=57dB（当输出电平LR= 110dBV；qR=77CH时）3 3、确定采用电缆型号和放大器级数、确定采用电缆型号和放大器级数n n采用SYWLY-7-9电缆；电缆损耗系数： =11.5dB/100m（fmax=750MHz）放大器间距：Smax= G/ 10

7、0 =（30/11.5） 100=260m；取整：S= 250m；放大器串接级数：n=D/ S=500/250=2级；4 4、计算干线、计算干线CNRCNR（1）常温下：取输入电平常温下：取输入电平L i =72 dBV单级放大器的 CNR1= L i - NF -2.4 = 72-8 - 2.4 =61.6dB2级放大器的 CNR2= CNR1 10lg2= 61.6-3=58.6 dB（2）温度对电缆衰减的影响温度对电缆衰减的影响温度系数 T=0.2%/C；温度差T=25 C电平差电平差L= （D/100 ） T T=5 11.5 0.002 25=2.88 dB（3）高温时最差高温时最差

8、CNR2minCNR2min = 58.6 - 2.88=55.72 dB5 5、计算干线、计算干线CNRCNR的占比的占比CNRT(dB) = CNRD(dB) -10lgaT =49- 10lgaT =55.72 dB10lgaT = 49- 55.72 =-6.72aT =10-(6.72/10) =0.26 6、计算干线、计算干线CTBCTBT T 取常温下常温下输出电平Lo=Li+G=72+30=102dBV 单级放大器实际的 CTB1要进行电平折算电平折算和频道折算频道折算 CTB1 =CTBR+2（LoR- Lo）=57+2（110 -102）-20lg （q/qR）=57+16

9、-20lg（40/77）=73-20lg0.52=73+5.7=78.7dB 2级放大器的 CTB2=CTB120lg2=78.7-6=72.7dB 在低温时，在低温时，由于电缆损耗变小，造成输出电平上升L= 2.88 dB 最差最差CTB2min = CTB2 2 L= 72.7 2 2.88 = 72.7 5.76 =66.94 dB7 7、计算干线、计算干线CTBCTB的占比的占比CTBT(dB) = CTBD(dB) -20lgaT =60- 20lgaT =66.94 dB20lgaT = 60 - 66.94 =- 6.94aT =10-(6.94/20) =0.458 8、确定楼

10、幢放大器、确定楼幢放大器楼幢放大器采用HGF-750B；额定参数：G=30dB；NF=8dB；CTBR=57dB；LOR=110 dBV；qR=77CH9 9、确定最远端楼放的允许指标、确定最远端楼放的允许指标CNR占比aB =1-aT=1-0.2=0.8CNRB =CNRD 10lgaB=49-10lg0.8=50dBCTB占比aB =1-aT=1-0.45=0.55CTBB = CTBD 20lgaB=60-20lg0.55=60+5.2=65.2 dB1010、确定最远端楼放的工作电平、确定最远端楼放的工作电平常温下输出电平常温下输出电平L o = L R -（1/2）CTBB CTBR

11、 +20lg（ q/qR）=110- （1/2）65.2-57 +20lg(40/77) =108.7 dBV考虑电平温度变动L= 2.88 dB 实际楼放的工作电平取L o（实际） = 105 dBV实际楼放的输入电平L i（实际） = Lo（实际）-G= 105-30=75 dBV1111、计算楼放的实际工作指标、计算楼放的实际工作指标常温下CNRB=75-8-2.4= 64.4dB高温高温下最差CNRBmin= 64.4- L= 64.4- 2.88 =61.72dB低温低温下最差CTBRminCTBB=CTBR - 20lg(q/qR) + 2(LR -L) -2 L=57 - 20l

12、g(40/77) + 2 (110-105)- 2 2.88= 57+5.68+10-5.76=66.92dB1212、计算电缆分配网（干线和楼放）的实际合成指标、计算电缆分配网（干线和楼放）的实际合成指标CNRD= -10lg 10-CNRT /10 + 10 -CNRB /10 =-10lg 10-55.72 /10 + 10 61.72 /10 =55.75dB49dBCTBD= -20lg 10-CTBT /20 + 10 -CTBB /20 =-20lg 10-66.92 /20 + 10 66.92 /20 =60.92dB60dB可见噪声和失真指标均满足设计的要求噪声和失真指标均

13、满足设计的要求。1313、电缆分配网设计结果、电缆分配网设计结果CNR(dB)：干线指标，楼放指标，合成指标，要求指标干线指标，楼放指标，合成指标，要求指标 55.72 61.72 54.75 49CTB (dB) ：干线指标，楼放指标，合成指标，要求指标干线指标，楼放指标，合成指标，要求指标 66.92 66.92 60.92 60楼内设计方法楼内设计方法（1）倒推法倒推法：从分配网络的最末端用户终端开始，以最后一个用户电平为基础，电平范围一般取66dBV到74dBV之间。逐级往前加上电缆损耗、分支分配器损耗，最后计算出楼栋放大器的输出电平。（2）正推法正推法：以最后一级放大器输出电平为基础

14、，从前往后逐步减去电缆损耗、分支分配器损耗，最后得到用户电平。 正推法和倒推法一般结合使用，在设计中可以相互验证计算结果。 双向无源用户分配网设计要点双向无源用户分配网设计要点 双向无源用户分配网组成和分配误差双向无源用户分配网组成和分配误差 双向无源用户分配网由分组分配和分支器组两个部分组成。 双向无源用户分配网的总体分配误差为3 dB；其中，分组分配和分支器组分配误差各占1.5dB左右。 无源分配的基本要领无源分配的基本要领 尽量采用星形分配尽量采用星形分配，尽量减少串接分支器的数量。 用无源分配器保证均等分配用无源分配器保证均等分配，均衡主要取决于电缆。 尽量多采用等功率分组分配方式尽量

15、多采用等功率分组分配方式，不等功率分组分配必须合理选用无源器件和电缆。 尽量多采用集中分支器组尽量多采用集中分支器组，减少串接分支器组中分支器数量。 设计文档设计文档 在设计完成后，应该绘制分配网络的施工平面图施工平面图及系统原理图系统原理图。如果涉及到线路地埋，还必须绘制管管线图线图。图纸上需标明线路走向、器件规格、型号、数量和各器件的安装位置；并标明线路中各主要部位（放大器、野外分支分配器、楼栋输入点等）的工作电平，便于安装调试。完整设计过程还需要提供有关工程经费的概预算工程经费的概预算。在施工完成后，应该结合施工情况及时绘制竣工图竣工图，提供包括决算在内的竣工资料。并做好资料的存档工作。思考题思考题1.同轴电缆的电气性能参数包括哪些？2