电视第5章电缆电视系统的传输线(馈线)

第五章电缆电视系统的传输线（馈线）目录第一节同轴射频电缆第二节同轴电缆的基本参数第三节馈线的匹配电缆电视系统的传输线有三大种类：一是扁平馈线二是同轴电缆三是光纤光缆一、扁平馈线二、光缆第一节同轴射频电缆

同轴射频电缆：简称同轴电缆，同轴是指结构上同轴，射频是指电缆中传输的是射频电流信号。射频（RF）是RadioFrequency的缩写，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～30GHz之间。

射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。有线电视系统就是采用射频传输方式的。怎么划分高频、中频、低频？

是相对的概念，在无线电范围内可以这么理解：低频指基带频率，中频指中频放大器所在频率，高频指发射所用频率。在中波广播中：1M就算高频，455K是中频，3K是低频，在调频广播中：88M~108M算高频，中频10.7M，低频20K，在电视广播中：高频大概为300M~800M，中频33M，低频6.5M，在微波系统中：一般基带就有70M，中频170M，在高变频系统中：中频比射频还要高，而且还可能有很多个中频。中频的概念，更多的是一个固定的频率，而不是中间频率。比如某接收机，接受信号300M~3G，第一级中频6.5G，第二级中频170M，基带宽度70M。一、结构

同轴电缆的得名与它的结构相关。同轴电缆是最常见的传输介质之一。它用来传递信息的一对导体是按照一层圆筒式的外导体套在内导体（一根细芯）外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离的结构制选的，外层导体和中心轴芯线的圆心在同一个轴心上，所以叫做同轴电缆。一般由四部分构成：内导体、绝缘体、外导体、护套。几种类型的同轴电缆各部分结构一、内导体：一般是实芯（铜芯），也有空心铜管或双金属线。二、绝缘体：聚乙烯、聚氯乙烯。可分实芯、半空气绝缘、空气绝缘三种。三、外导体：双重作用，回路导体、屏蔽。分金属管状、铝箔纵包搭接、铜网和铝箔纵包组合等。四、护套：外皮，聚乙烯、聚氯乙烯等。二、同轴电缆的编号主要字母代号及意义：S——同轴射频电缆、Y——聚乙烯、YK——聚乙烯纵孔半空气绝缘、D——稳定聚乙烯空气绝缘、V——聚氯乙烯举例：SYKV-75-5表示：聚乙烯藕芯绝缘、聚氯乙烯护套、特性阻抗为75欧姆、芯线绝缘外径5mm。三、同轴电缆的种类按特性阻抗分：有50Ω、75Ω、93Ω、100Ω等系列。按派生特性分：有同轴电缆、泄漏同轴电缆。按导体分：有铜包钢线、镀银铜线、实心铜线、空心光滑铜管、空心轧纹铜管等。按绝缘结构分：有实心、发泡、半空气结构。按绝缘材料分：有聚乙烯、辐照聚乙烯、氟塑料等系列常见分法：按内外导体间绝缘介质处理方法分有：1、实芯同轴电缆（损耗大、淘汰）、2、藕芯同轴电缆（损耗小、防潮防水差）3、化学发泡同轴电缆（化学反应发泡、有残留）4、物理发泡同轴电缆（物理方法、充惰性气体）5、竹节同轴电缆（使用环境有限制）6、全空气绝缘同轴电缆（理论上）第二节同轴电缆的基本参数

1、特性阻抗定义：电缆处于匹配状态（即线路上无反射波）时沿线的电压与电流的比值。计算公式：Z=lgZ—特性阻抗d2:外导体有效直径

εr

—相对介电常数d1：内导体有效直径阻抗匹配：在CATV系统中，电缆的特性阻抗应尽可能和负载的阻抗相一致，否则，（1）造成信号的反射，使负载得到的功率减少，电缆的传输效率下降；（2）会造成传输信号的畸变，使电缆图象传输出现重影。

同轴电缆衰减测试电缆型号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电缆的衰减系数[dB/100m]3、温度系数电视信号随环境温度变化的关系。一般情况，温度变化1℃，电缆损耗变化约为0.2%。4、回波损耗定义：RL=-20lgρ(dB)，式中ρ代表电缆输入端反射系数。本质：回波损耗表示电缆内部均匀性好坏。回波损耗RL越大，反射系数越小，也就是驻波系数S越小，则表示电缆内部均匀性好。回波损耗曲线是判断电缆传输信号时反射程度的依据，它是在电缆的信号输入端测到的各使用频率点的反射损耗数据组成的连续曲线。优质电缆的反射损耗曲线上没有孤立的特别低的峰值。同轴电缆反射损耗测试

第三节馈线的匹配馈线与天线匹配：

为了从天线处获取最大的能量。馈线与负载匹配：

为了使馈线上传输的信号能量全部被负载吸收。一、终端匹配的馈线当馈线终端所接负载阻抗ZL等于馈线阻抗Zc时，称为终端匹配连接。一、终端匹配的馈线特点：1.馈线上只有入射波而没有反射波，此时馈线上所传送的电波能量全部被负载吸收。终端匹配时馈线上电压（电流）的分布为行波状态。2.馈线上任意一点的阻抗都等于其特性阻抗。二、终端不匹配的馈线馈线终端的阻抗≠馈线的特性阻抗负载只能吸收电波部分能量多余能量形成反射波入射波加反射波驻波特点：1.输入信号的功率不能被负载全部吸收，用户端信号达不到规定值。2.出现反射波，若反射波与输入阻抗仍不匹配时，又会产生反射信号，成为新的入射波。在终端出现右重影。三、阻抗变换器1.在CATV系统中，天线的输出阻抗为300Ω，而电缆的特性阻抗为75Ω，它们之间需要进行阻抗变换；2.天线折合半波振子输出两端对地之间的电压大小相等，相性相反，因此两个输出端对地是平衡的，而同轴电缆的外导体是直接与地相连的，同轴电缆的内外导体与地之间以是不平衡的。因此，天线与同轴电缆之间还需要进行平衡—不平衡的转换。（一）同轴电缆变换器利用一段长度为λ/2的同轴电缆，可以实现阻抗变换和平衡—不平衡变换，通常称为“U”型平衡变换器。天线与同轴电缆的连接方法：“U”型平衡变换器的屏蔽层和主馈线电缆的屏蔽层相连（即铜网相连），芯线分别连接在折合半波振子的两个馈电点上，而主馈线电缆的芯线接天线的任一个馈电点。变换原理：由于折合半波振子两端对地阻抗相等，因此它可等效为中心点接地的负载RL如右上图。电磁波由主馈线电缆A传至a点后分成两路，设a点到地的电压为U，供给负载RL的左半部；另一路经“U”型平衡变换器到达b点，b点与a点相差1/2波长，故b点到地的电压为-U，供给负载RL的右半部，因此a、b两点电压大小相等，相位相反，达到了平衡的目的。变换原理：将上页图画成右图，可以看出，a点到地及b点到地之间均接有负载RL/2，b点到地的阻抗经1/2波长的同轴电费反映到a点到地仍为RL/2，因此上图可画为左下图，主馈线电缆的特性阻抗为75Ω，其负载阻抗为300Ω，a点阻抗为RL/4=75Ω，达到了阻抗匹配。（二）传输线变压器式阻抗变换器前述λ/2阻抗变换器，由于所取长度和波长有关，因此只适用于单频道天线和馈线的连接，在多频道接收时，为了满足宽频带范围内的匹配，可采用传输线变压器式阻抗变换器。如图，它是由导线（传输线）绕在NXO-100或NXO-200高频双磁芯上而成，每个孔中有两个线圈，用直径为0.2-0.5mm的单股塑包铜线（或镀银铜线）双线并绕3-4圈。每个孔中绕组的等效电路下页图。（二）传输线变压器式阻抗变换器

bb'a'aa1:1a'bb'因为两个绕组的圈数相同，所以等效变阻器的阻抗变换为1：1。两孔中的四个绕组相当于两个等效变阻器，当四个绕阻按下左图连接时，其等效电路如下右图示。

b'

b

ac'a'd'dc（二）传输线变压器式阻抗变换器因为输入端是b’、a’与d’、c’串联，