放大器调试培训资料解读.docx
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放大器调试培训资料解读.docx
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放大器调试培训资料解读
放大器调试培训资料
第一节:
放大器电平选择
1、电平的定义
电平的基础定义是:
在“特定阻抗条件下,在指定频带范围的信号全部能量”。
电平是用来表示电量(功率或电压)的相对大小。
系统中某一点的电平,常用该点的功率(或电压)对某一基准功率(或电压)的分贝比来表示。
模拟电视信号的电平,是指在8MHz频带范围内(实质视频带宽只有5.75MHz)的信号总功率,由于模拟电视信号的能量主要集中在载频的周围,另外,模拟电视场强仪的信号输入口内的滤波器带宽是300KHz,所以,它是以300KHz带宽内的信号功率来代表该频道的电平。
如果用模拟电视场强仪来测试数字电视信号,其显示的电平值只能作为参考。
一般都会低6~10dB。
由于上述的原因,在传输网络中,虽然用模拟场强仪测量数字电视信号所显示的电平比测量模拟信号时显示的电平要低,但是实际上在8兆频带内的两种信号的功率应是相等的。
从这个意义上讲,用数字电视场强仪去测量模拟电视信号在8兆频带内的电平,才能真正显示它的功率电平。
分贝(dB)表示的只是信号的增益或衰减,是两个电量比值的对数。
而电平因为有了基准值,所以电平表示的就是信号的功率大小,而不是信号的比值了。
2、放大器输入电平的选择
放大器输入电平的高低取决与系统载噪比大小。
系统的载噪比是由系统中每个设备的载噪比按照功率叠加规律合成而来。
计算系统载噪比首先需要计算设备载噪比。
等效噪声带宽5.75MHz计算,设备的输入载噪比CNR1(dB)=10lg(载波输入功率/基础热噪声功率),系统的基础热噪声电电平为2.4dBμV。
即:
单级放大器的载噪比=输入电平(dBμV)-噪声系数(dB)-基础热噪声电平(dB);n级放大器联级,噪声增加了n倍,如果把这n倍用分贝(dB)的形式表示,就是载噪比劣化10lgn。
因此,单级放大器的最低输入电平(dBμV)
=要求的最低载噪比(dB)+放大器放大模块的噪声系数(dB)+基础热噪声电平(dB)。
放大器载噪比计算的有关事项:
1、放大器的输入电平指放大器内模块输入的电平;
2、放大器的噪声系数指放大模块的噪声系数;
3、热噪声2.4dB指的是在5.75兆赫带宽内等效噪声;
4、网络载噪比是指网络中载噪比指标最差的频道的载噪比;
5、在实际中都要考虑温度对放大模块输出电平的影响,同时还要计算放大器内部的衰减器、均衡器存在的因素,所以在确定最低输入电平时,都需要留有裕量。
小结:
放大器最低电平的确定,主要取决于电缆链路的载噪比指标、放大器放大模块的技术参数、电缆链路放大器的级数。
3、放大器最高输出电平的确定
由于放大器非线性失真的大小,取决于放大器放大模块输出电平的高低,在多频道(30个频道以上)邻频传输系统中,网络的非线性失真指标主要由组合三次差拍决定,因此,放大器输出电平的高低,主要考虑网络应达到的载波组合三次差拍比(C/CTB)的指标要求。
同时,放大模块的技术指标的好坏和网络中传送的节目套数的多少对(C/CTB)指标也有直接的影响。
假设网络在84套PAL模拟信号时工作时传输的PAL制模拟信号42套,放大器标称输出电平104dBμV,要求放大器的实际使用载波组合三次差拍比是65dB,放大器的实际最高输出电平是:
VS(dBμV)=VB(dBμV)-0.5[C/CTBS(dB)-C/CTBB(dB)-20
]
=104-0.5[65-53-20lg(83/41)]
=101dBμV
小结:
1、放大器输出电平的高低,主要取决C/CTB指标的要求;放大器输出电平每增加1dB,链路的C/CTB指标就会降低2dB;但是放大器输出电平不能太低,输出电平降低1dB,C/N值减少1dB,所以在可能的情况下,放大器输出电平尽量靠近标称值;
2、电缆链路中放大器级数越多、网络传输的节目频道套数越多,C/CTB指标越差;
3、组合三次差拍比符合电压叠加规律;三次差拍失真产物是以簇的组合方式,非均匀地分布在有限的频点上,在传输的有用频带中,那些三次差拍失真最严重的频道,它代表该网络的非线性失真指标;
4、在多(30个以上)频道邻频传输网中,非线性失真最严重的是组合三次差拍,它代表网络的非线性失真指标;
5、在指标计算中,输出电平指的是放大模块实际输出电平,因此,在求放大器的输出电平时,还应把模块输出到放大器输出端口的其它损耗计算在内;
6、以上的指标计算法,只适用于PAL制模拟电视节目的传输网。
第二节:
放大器调试
各种型号放大器内在设置1~18dB可调均衡器的同时,通常还设置有10dB左右的固定均衡器(设通、断开关)或固定均衡插片插孔。
某些型号的放大器的固定均衡器件的均衡量曲线呈中段凸起状态,使均衡后的放大器输出电平曲线中段凹下一些,以纠正系统电平曲线中段凸起的现象,所以厂家要求用户一般应首先使用固定均衡器件,均衡量尚不足部分再用可调均衡器补足。
当前光节点以下电缆分配系统中,干线放大器与用户放大器之间的间距、干线放大器之间的间距参差不齐,从几十米至300米之间各种数值的长度都可能会有,因此各放大器在输出电平和斜率都相同(即质量指标相同)的情况下,实际的均衡量EQ数值差别很大,从0至20多dB之间的各种数值都可能会有,不存在一个固定的数值,而且均衡量EQ与放大器的质量指标没有直接的关系,因此不能利用放大器均衡量EQ的数值来计算放大器的质量指标。
如果放大器的输入衰减量为0,说明放大器没有留下“调节贮备电平”,没有调节的余地,一旦网络电平降低以后,就不可能通过调节放大器的输入衰减量来恢复系统电平,因此这是不正常的,是电缆网络寿命即将中止的重要特征之一。
正常的电缆网络,通常放大器的实际输入衰减量在2dB左右,当放大器间距大时还要更大一些,作为必备的调节贮备电平。
因此,在分析放大器调试方法与质量指标关系时,不能设定放大器的输入衰减量为0
2、单模块放大器的调试:
单模块放大器通常都设置可调衰减器、可调均衡器,调试这类放大器时,将场强仪接在被调试放大器的输出电平测量口,先调输入衰减器,使放大器的高端输出电平等于设计值;再调均衡器EQ,使低端输出电平值等于设计值;再重复一次上述调试即可。
不需要测量和计算放大器输入口电平的量值,也不需要计算调试参数,因为调试结果的调试参数,自然会和计算值相同。
如果遇到调试设置固定插片衰减器、固定插片均衡器的放大器时,应先测量和计算放大器输入口电平和斜率的量值,按前一节的方法计算出调试参数衰减量LAT和均衡量EQ的数值,插入相应数值的插片,用场强仪测量校对一下放大器输出电平即可。
对于新安装网络放大器的调试,接下去还要进行调节备电平LAT测量。
方法是,继续调高放大器的输出电平至最大值,看一看此时输出电平能否再提高2-4dB左右或以上。
如果能,说明放大器间距设计正确,调节备电平LAT已经留足;如果不能继续调高输出电平,或者调试时连输出电平的设计值也达不到,说明放大器间距过大,或干线中插入件的插入损耗过大(过流分支器、电源插入器等),应对症处理。
由于放大器通常没有设置真正的“输入电平”测量口,因此放大器的输入电平通常是不可测量的,所以,既不可能直接测量出放大器的输入电平,更不可能直接调试出放大器的输入电平是xxdB,在调试时不要试图去测量输入电平,也根本没有必要去测量输入电平。
只要放大器调试时输出电平调在用本章介绍的办法设计出来的数值上,放大器的最低输入电平和C/N指标值自然会附合设计标准的要求。
2、双模块放大器的调试:
双模块放大器中有两只串连的放大模块,前级(输入)模块和末级(输出)模块。
在设计工作状态和现场调试时都要分别单独进行。
对于前级模块只要确定一下输入电平就可以了,通常的的输入电平可以取70~72dBμV中的某个数值,输出斜率=0dB(不至于影响C/N指标)。
这样选取,前级模块的C/N指标已经很高了,没有必要再提高输入电平。
对于末级模块,只要根据三次差拍指标的要求按上面介绍的单模块放大器最高输出电平的设计方法设计出高和斜率就可以了,这里不再赘述。
双模块放大器的突出优点是,可以增大末级模块输出的斜率,使放大器的三次差拍CTB指标提高得多一些,又不会降低整个放大器的C/N指标,因为双模块放大器的C/N指标基本上是由前级模块M1决定的。
由于双模块放大器有各种不同的结构形式,因此调试法不尽相同。
(1)、如果双模块放大器的前级模块信号输出处有电平测量口,那么在这里接上场强仪,调前级放大模块的衰减AT和均衡EQ,使高、低端输出电平都是平衡输入第一级模块加上模块增益就可以了。
然后将场强仪接放大器的输出口,调节前级模块和末级模块之间的衰减AT和均衡EQ,使输出电平等于设计值、斜率等于设计值就行了。
(2)、通常,现实中使用的双模块放大器,很少在前级模块输出口处设前级模块输出电平测量口,就得用以下办法调试前级模块。
先测出送到放大器输入端口的放大器输入口电平和斜率,然后用放大器输出调试参数,来计算出前级模块之前衰减插片的衰减值LAT1、均衡插片的均衡值EQ1。
如果调试双模块放大器时,按照调试单模块放大器的方法去做,不测量放大器的输入端口电平、不调试前级放大模块,仅仅用调节前级模块与末级模块之间的衰减AT和均衡EQ来使放大器的输出电平和斜率附合设计值,就可能会出现两种严重后果:
当放大器输入口电平超低十几个dB时,通过减少前级模块与末级模块之间的衰减LAT量值的方法,放大器仍然可以调出正常的输出电平值,此时,由于前级模块的输入电平过低,可能造成放大器的C/N指标恶化;当放大器的输入口电平超高十几个dB时(如双模块放大器直接接在光接收机或前端混合器之下),通过加大前级模块和末级模块之间衰减LAT量值的方法,放大器仍然可以调出正常的输出电平值,此时,由于前级模块的输入电平过高,可能造成放大器的失真指标恶化。
TDA8030DRN外观及原理框图
TDA8030R外观及原理框图
第三节:
光站、光机下行调试
1、接收光功率
光工作站光接受功率范围为-2dB~+2dB
2、输出口电平与测试口电平
SG1000与SG2000光工作站下行通道已预置12K均衡,输出电平值如下表:
频率
857.25M
543.25M
216.25M
112.25M
输出口电平
102dBμν
98.5dBμν
96dBμν
92dBμν
测试口电平
82dBμν
78.5dBμν
76dBμν
72dBμν
GRL8411G光工作站下行通道使用9K均衡,输出电平值如下表:
频率
857.25M
543.25M
216.25M
112.25M
输出口电平
102dBμν
100dBμν
98dBμν
95dBμν
测试口电平
82dBμν
80dBμν
78dBμν
75dBμν
注:
因机房在857.25MHz频道输出电平比实际电平低1.5dBμν,所以实际测量857.25MHz时应加上1.5dBμν的修正值,即测得100.5dBμν,加修正值即为102dBμν。
SG2000光工作站调试实例:
某小区光站为SG2000光工作站,光接收功率为+0.4dBm,按输出电平102dBμν输出。
根据上表应在前级衰减处插12dB衰减、后级衰减处插2dB衰减,打开SG2000光工作站,如下图所示:
打开盖板如(图1)所示,将Outputhybridport(1-4)四个衰减插片换成2dB的衰减插片,然后装回盖板,在光站盖子里把里面的下行衰减插片换成12dB的衰减插片,然后测试中的各下行测试端口,各测试口测试结果(-20dB)应与上表指定的高频端102dBμν低频端92dBμν相符合。
光工作站下行调试完成。
注:
在光功率准确,按要求插衰减插片后,如输出电平略高于或略低于所要求电平时,这时应调整前级衰减插片(光接收输出衰减插片),使输出电平达到要求的正确值。
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