電纜是組成CATV網路的主要器材，它具有三大特性：阻抗特性、傳輸特性和溫度特性。 放大器在網路中的主要作用是用它的增益補償電纜的損耗，所以，瞭解電纜的特性將有助於我們理解放大器的組成、原理和除錯
步驟/方法
電纜的特性
電纜是組成CATV網路的主要器材，它具有三大特性：阻抗特性、傳輸特性和溫度特性。 放大器在網路中的主要作用是用它的增益補償電纜的損耗，所以，瞭解電纜的特性將有助於我們理解放大器的組成、原理和除錯。
1、 電纜的傳輸特性
①、電纜對不同頻率的高頻訊號有著不同的衰減量，單位長度（一般取100米）的電纜，在其上面傳輸的訊號頻率越高，衰減就越大。電纜的損耗大小 隨頻率變化的這種特性我們稱為電纜的斜率特性，理想的電纜它的傳輸衰減量與傳送訊號頻率的平方根成正比。由於電纜存在這種斜率特性，為此在CATV系統 中，要進行斜率補償或叫均衡處理。下面是幾種常用電纜的傳輸特性表：
通常我們都是以所傳送訊號的最高工作頻率時電纜的衰減量來設計線路的。這裡我們引入一個稱為電長度的概念，在CATV系統中，常用電纜在最高工作頻率下的損耗分貝數來表示電纜的長度我們稱之為電纜的電長度。
在網路中對電纜所產生的負斜率進行補償的器件是均衡器，其均衡量一般有兩種表示方式：一種是直接標註高低頻參考點的損耗分貝差；一種是標註電長 度，這種標註法稱當量均衡值。某段電纜的斜率等於其電長度除以係數μ=1/1-(fL/fH)1/2，式中fL是低端頻率，fH是高階頻率。根據此公式計 算出：頻率範圍為50—750MHZ時μ=1.35，在50—550MHZ則μ=1.43，這一關係在網路的設計和除錯時很有用。
上面我們所論述的電纜斜率是線性的，是理想化的，如圖1中的黑線所示，而實際上電纜的斜率曲線呈弧形，是非線性的，如圖1中的紅線所示，這個弧 型的頂點在400MHZ附近，也就是說在中間頻段電纜的損耗實際上要比理想衰減曲線值要小，至使線上路較長時形成整個通道內靠近中間頻段的電平發生凸起的 現象。
②、電纜對高頻訊號的衰減量與電纜的長度成正比。
2、 溫度特性
電纜的斜率和損耗還與環境的溫度有關。我們用一個溫度係數引數來描述電纜的這種溫度特性。一般電纜的溫度係數是0.2%/C0，即溫度增加一 度，損耗將增加0.2%。在我國的大部分地區，氣溫對電纜所造成的損耗變化量為±5%，當電纜網較長時，電纜的溫度特性所造成的影響就不容忽視。
3、 阻抗特性
常用的CATV電纜其標稱特性阻抗均為75Ω，當電纜因受長期的自身重量、風壓負荷等作用使其機械特性變差時，電纜的特性阻抗將會發生變化，其 結果使網路的反射損耗變小，嚴重時使影象產生重影現象。在網路的鋪設施工中，我們常對電纜的彎曲程度和綁紮工藝都有一定的要求，其目的就是防止因為施工不 當造成電纜的機械效能變差，使電纜的特性阻抗變值，從而使網路的反射損耗指標變差。
放大器概述
1、 放大器的增益 為了保證CTB的指標正常，必須要降低放大器的輸出電平，一般來說電平下降1db，CTB的指標可提升2 db。而放大器的輸入電平則是由C/N來決定的，這些指標都和網路中所用的放大器臺數N有關。把輸入電平和輸出電平及放大器臺數N的關係畫成曲線，就形成 一個V字形曲線圖，如圖2所示，圖中上下直線之差稱為放大器的極限增益。從圖2可見，隨著臺數N的增加，放大器的極限增益也將減少，即放大器的增益不能高 於極限增益，否則將會不能滿足指標的要求。對某一個N來講就有一個極限增益以之對應，因此，正確選擇放大器的增益是很重要的。
當兩種放大器的增益不同（如一個為35db,一個為27db）但其最大輸出電平和噪聲係數相等時，如某CATV系統使用增益為35db的放大器 串接數為10個，那麼同樣一個系統，使用增益為27db的放大器，其串接數為則為13個。在兩個系統的CTB相等下，那麼後者的C/N將得到改善，其改善 值為：35-27-20(lg13-lg10)=5.8db，如果在C/N相等的情況下，那麼CTB指標可改善5.8*2=11.6db。從以上分析可 見，採用低增益的放大器對一般系統特性的改善有一定作用。那麼是不是放大器的增益越低越好呢？回答是否定的。當幹線放大器的增益降至8db以下時，C/N 和CTB都將會變壞，因為此時串接的放大器數增多，CTB將由於20lgN的增加而變壞；C/N也因為10lgN的增加而變差。另外，如果增益低，對於同 一輸出電平，在輸入端輸入的訊號值要求變高，各級放大器也因此而容易產生非線性失真。為此，當線路較長時，幹線放大器增益選取在27db左右較為合適。
2、 放大器的工作方式
在CATV網路中放大器的幅頻特性必須與電纜傳輸特性相關，為此，放大器主要有如下三種工作方式。
①、 使幹線放大器的輸入訊號電平與頻率無關（即輸入訊號是平坦的），輸出訊號電平補償電纜的衰減變化值，即輸出訊號的正斜率（高低端輸出電平差為正值）剛好補償電纜所產生的負斜率（高低端輸出電平差為負值），該方式稱為輸出全傾斜方式。如圖3 a
②、 使幹線放大器的輸出訊號電平與頻率無關（即輸出訊號是平坦的），放大器的增益補償電纜的衰減變化值（即放大器所產生的正斜率剛好補償電纜所產生的負斜率），該方式稱為平坦輸出方式。如圖3 b
③、 介於上述兩者之間的方式，稱為半傾斜輸出方式。如圖3c
工作於全傾斜方式的放大器出現在早期，這種放大器將整個傳輸頻率範圍分為高低兩個通道分別進行放大，高階通道增益比低端通道高，現在已經很少採用。 工作於平坦輸出方式的放大器是使用均衡與具有平坦特性的放大器組合在一起的，這種工作方式由於輸入到放大模組的訊號是平坦的，所以對改善非線失真有好處，但要使用大均衡量的均衡器，所以多使用在450MHZ及以下的CATV系統。
現在的放大器由於其工作的最高頻率達750MHZ甚至860MHZ，所以無論是幹線放大器、延長放大器，基本上都採用半傾斜輸出方式。這種放大 器通常由兩塊以上的放大模組所組成，它內部設定了兩個均衡器，一個是輸入均衡器，它的作用是保證輸入到第一塊放大模組的訊號是平坦的；一個是級間均衡器， 它使輸出訊號產生我們所需要的斜率。放大器工作方式的選擇並非是隨意的。例如放大器在設計時確定為平坦輸出工作方式，如在實際應用中，該放大器不是置於平 坦輸出狀態下工作，而是在半傾斜輸出方式下工作，這樣在除錯時勢必通過加大放大器輸入端的均衡器的均衡量來達到半傾斜輸出方式，這將會導致低端訊號的 C/N嚴重劣化。
3、放大器的增益控制功能
放大器對電平的波動控制方式有：手動控制（MGC）、自動增益控制（AGC）、自動電平控制（ALC）、自動斜率控制（ASC）。手動控制由手 動控制增益及均衡所組成，控制單元可以是機械的也可以是電調的，這種控制方式的放大器多用在網路較短的網路上。當網路較長時，由於電纜的溫度特性影響，用 戶端的訊號電平將會有較大的變化，這是不容許的，為此必須要採用具AGC控制的放大器，這類放大器是將工作頻帶內，靠近中間點的頻道載波作為參考導頻，來 控制放大器的增益，從而穩定放大器的輸出電平。但是從電纜的溫度特性可知，當溫度變化時不只是訊號的電平會發生變化，訊號的斜率也會發生變化，為此引入了 自動斜率控制（ASC），通常將既有AGC功能又具有ASC功能的稱為自動電平控制（ALC），ALC常採用如下兩種方式：
①、用檢溫器，如使用熱敏電阻或熱敏半導體等溫感元件取出溫度的變化量來控制放大器的斜率和增益。
②、 採用二個頻率的導頻訊號，一個作AGC控制，而另一個作ASC控制。通常用低導頻作ASC（可採用我國標準頻道1或3 的載頻）；用高導頻訊號作AGC（可選標準頻道42頻的載頻），這樣使高階電平牢牢鉗位不變，ASC以此作為參考電平通過其控制使低導頻點與高導頻點的相 對電平保持在最佳值。
第一種的辦法控制精度不高，但電路簡單；第二種方法控制精度很高，但電路較複雜。通常高檔的放大器均用第二種方法。
4、 放大器的供電
放大器的供電電壓一般有兩種：一種是交流220V供電，屬於市電供電方式；一種是交流60V供電，屬於線路供電方式。 市電供電方式的放大器其電源電路結構是：變壓器+橋式整流+簡單的穩壓電路所組成。它對市電電壓變化的適應能力較差，在±10%範圍內，當市電電壓波動較大時會出現交流聲調製指標下降，造成50HZ或100HZ的干擾，反映在電視螢幕上是一條上下滾動的黑帶（50HZ）干擾或兩條黑帶（100HZ）干擾。
線路供電方式的放大器其電源電路一般是採用開關式穩壓電源，其電路結構是利用一個振盪器，產生幾十KHZ的振盪訊號，經放大、穩壓、整流處理 後，產生放大器所需的工作電壓。這種電源電路穩壓範圍寬，當外電源在35V---90V變化時都能輸出穩定的工作電壓，所以現在大多主幹放大器或延長放大 器都使用這種電源電路。
線上路供電方式中，我們線上路上還需安裝供電器和電源插入器。供電器是供給放大器電源的一個裝置，此裝置實際上是一個鐵磁式的交流穩壓器，輸入市電220V的交流電壓後，在其輸出端將輸出穩定的60V交流電壓。電源插入器是供電器與線路間的介面器件。
5、 放大器的幾項重要引數
①、 放大器的最大輸出電平：此引數的意義是指放大器在滿負荷（對於750MHZ系統為78個PAL頻道）時，放大器在一定的失真指標下所輸出的上限電平。
②、 放大器的噪聲係數：由於放大器是一個有源器件，自身也必會產生噪聲，放大器在對訊號進行放大的同時也將噪聲疊加到輸出端，這樣輸出訊號的載噪比必然低於輸 入訊號的載噪比，噪聲係數是輸入載噪比和輸出載噪比的比值。 ③、 CTB與CSO：這兩個引數都是放大器的失真引數。CTB稱為組合三次失真，CSO稱為組合二次失真，它反映了滿負荷下放大器在最大輸出電平時所產生的失 真狀況。
④、 增益：放大器對訊號的放大能力。
以上幾個引數在進行CATV網路設計和除錯時都必不可少。
6、 放大器的放大模組
現在的CATV放大器內部都使用了放大模組，一般放大模組有三種：普通放大模組、功率倍增輸出放大模組、四倍增功率輸出放大模組。這些模組內部 的放大電路均採用推輓型放大電路，這種電路能減少諧波失真，特別是二次失真。所以在進行系統設計時，我們只考慮CTB指標就行了，只要CTB指標達到 了，CSO指標也就達到了。功率倍增型是並聯了兩個或四個推輓電路同時工作，採用這種模組的放大器在同樣的失真指標下，輸出電平可提高3db或6db。
7、 反向放大通道
由於多功能業務開展的需要，現在的放大器都設有反向通道，反向通道常採用手動增益控制，手動斜率控制電路和放大模組組成，可根據系統是否需要反 向功能而選擇。反向放大器頻寬根據雙向分割頻率分3種：低分割（5~40MHZ）、中分割（5~112MHZ）和高分割（5~174MHZ）。
放大器的除錯
放大器的調整主要包括兩個方面，一是電平的調整，二是斜率的調整。一般是先調整好斜率再調整電平。
1、幹放的除錯
在這裡我們以GI的MB-75SH型幹線放大器為例加以說明，它是一個四模組的放大器，有一個輸入口，三個輸出口（一個主輸出口和兩個副輸出 口）。裡面配備了插入式輸入均衡器和衰減器，還配有頻響特性校正板和波特板（ALC板），採用線路供電方式，工作在半傾斜輸出方式。放大器的工作增益 為：30±4db。
頻響特性校正板（MDR）：它主要是為了校正放大器在整個工作頻寬內的幅頻特性而設。它將放大器的整個通帶分成六個點、段進行補償校正，使得放 大器的整個通帶特性趨於平坦均勻。此板的調整必須要用專用裝置進行調整。此板還附設了一個均衡量（750MHZ）為10db的均衡器。
波特板（BODE）：此板主要是與ADU板或TDU板（又叫自動增益控制板或溫度補償控制板）配合使用，達到ALC的目的，ADU板或TDU板 都是自動控制外掛，它通過對高低導頻的取樣比較產生控制電壓或通過對環境溫度的取樣比較產生控制電壓，去控制波特板，從而達到AGC和ASC的目的。該板 的控制量為±4db。
橋口輸出方式選擇跳線（SPLIT）：如果將跳線1和2連線，則橋口4有訊號輸出，橋口3為空口；如果將跳線2和3連線，則橋口3有訊號輸出，橋口4為空口；如果在此位置插上二分配器或一分支器，則橋口3和橋口4都有訊號出。
設此幹放的調整要求：主輸出口和輸出橋口輸出電平為100db。它補償電長度為29db（750MHZ）的電纜損耗，電纜所產生的斜率為：-29/1.35=-21db，那麼輸出斜率應為21/2=10.5db。
首先測量輸入電平，比較高低端頻道的電平差（低端的參考頻道選3頻，高階頻道選42頻），選擇均衡值與電平差相等的均衡器，插入放大器中，這樣 做的目的是使得輸入到第一個放大模組的訊號為平坦訊號。由於放大器內的頻響特性校正板已經預設了+10db的斜率，所以，此時輸出電平的斜率就應該是 10db。然後作下面的調整：
①、安裝自動增益控制（ADU板）的調整：
a、 選擇好作為控制用的導頻訊號，把訊號電平測試儀器連結到放大器測試點，測量高階頻道訊號，例如：743.25MHZ。將ADU板插上（ADU板上的所要求的導頻訊號必需與所選擇的導頻訊號頻率一致）同時將DRIVE UNIT的跳線接到“自動”位置。
b、 旋轉主機板上 標記為ADU的電平控制旋扭使其衰減量到最大值。計算目前溫度下要求的控制餘量值。計算過程：設氣溫的變化範圍是-21C0--49C0，在最高溫度下的 控制餘量設為2db，溫度每升高一度所引起的附加損耗是29*0.2%=0.058（29是電纜的電長度），以14C0為一個溫度變化數量級來推算出所需 的控制餘量：0.058*14=0.82db，取1db，我們將溫度的變化範圍分為六級並將它們所對應的控制餘量列於表2。儀器測到的電平應該等於要求的 輸出電平加上目前溫度下要求的餘量。如果輸出電平過大，則應插上適當衰減量的輸入衰減器，使輸出電平與要求的電平誤差在0.5db 以內。放大器要求的輸出電平是100db。如果測量的電平是105db，並且周圍的溫度是21度C。查表2，找出在此溫度下要求的餘量是4db。應插入衰 減器的衰減量是105-(100+4)=1db。
表2 c、 調整ADU電平控制旋扭，使輸出電平等於我們需要的輸出電平（100db）。這樣通過ADU板的控制，導頻訊號輸出變化在95db--105db範圍內，放大器的輸出能維持在我們所需要的輸出電平不變。
②、安裝溫度補償控制（TDU板）的調整：
a、 將TDU板補償電纜的電長度選擇跳線跳至30db處（有10db、20db、30db供選擇）並調整TDU上的Thermal level電位器使波特板在損耗最小狀態。
b、 把訊號電平測試儀器連結到放大器測試點,測量輸出端最高頻率訊號的電平記為V0，根據周圍的溫度，查表2找出在此溫度下要求的控制餘量，調整TDU上的Thermal level電位器，使輸出的最高頻率訊號電平=V0-餘量值。
c、 插入相應的輸入衰減，使輸出的最高頻率訊號電平等於要求的輸出電平。
③、供電方式的選擇
MBS-75SH幹放是採用線路供電，供電電壓範圍是~38V--~90V，供電方式非常靈活，有輸入口供電、主輸出口供電、橋口供電。它內建了四個保險絲，通過對這四條保險絲的接插或空置來達到15種供電方式的設定。
2、 樓放的除錯
樓層放大器設計的工作方式多為平坦輸出方式，它一般為單模組放大器，所以各項指標相對較低，為此建議輸出電平調整不要超過100db。在斜率調 整方面，由於其工作在平坦方式下，所以輸出的訊號斜率不能≥5db，否則會使低端訊號的載噪比劣化。按規定使用者輸出埠的高低端頻道電平差（即斜率）不能 大於10db，在調整斜率時，我們可以這樣進行估算：分配網的分接線是採用SYWV-75-9型別的電纜，一般最長不超過100米，100米的SYWV- 75-9電纜所產生的斜率是-7db；入戶線為SYWV-75-5電纜，一般不超過20米，20米的SYWV-75-5電纜所產生的斜率是-3db。分支 分配器所造成的斜率為-1db左右，那麼所產生的總斜率是：7+3+1=11db。使用者端的電平斜率最大容許量為9db，所以樓放輸出電平的斜率應為 11-9=2db。
上面曾提到，電纜對射頻訊號所產生的負斜率不是線性的，在靠近工作頻寬的中段，電纜的損耗比理想情況要小，形成的斜率特性如圖1的紅色曲線所示，從而造成訊號電平在中端凸起的現象。在網路較長的情況下，我們必須要採取一些補償措施，有兩種方法：
①、在網路上隔兩個或三個放大器（以電平凸起3—4db為準）安裝一種均衡特性具有圖1藍線所示特性曲線的均衡器，從圖中可看到，此種均衡器能很好地補償電纜所造成的中段電平凸起的現象。
②、在網路中安裝可調陷波器，這種陷波器的陷波點頻率和陷波量均可調整，這樣我們可根據網路電平的實際情況來調整陷波點頻率和陷波量，從而達到較好的補償作用。
總結
CATV網路中放大器的主要作用是補償電纜對傳輸訊號所造成的損耗，根據電纜的傳輸特性和溫度特性，放大器內設定了自動增益控制電路 （AGC）、自動斜率控制電路（ASC）和溫度補償電路。放大器的輸入電平大小由載噪比（C/N）指標來確定，放大器的輸出電平則由組合三次失真 （CTB）指標來確定，放大器的增益則由串接的級數來定。
放大器的工作方式有輸出全傾斜方式、平坦輸出方式、半傾斜輸出方式三種，現在大多數主幹放大器都是半傾斜輸出方式的，而樓層放大器多是平坦輸出方式的。
放大器的調整主要包括兩個方面，一是電平的調整，二是均衡的調整。一般是先調整斜率再調整電平。如果放大器採用導頻控制模組（ALC）則要合理選取高低端的導頻訊號，一般來說低端的導頻訊號是利用低端訊號的視訊載波頻率，高階的導頻訊號是利用高階訊號的視訊載波頻率。如果放大器採用溫度補償模組則要注意該模組所標定的溫度補償範圍和該模組的控制量，然後根據這兩個引數設定好餘量值以便除錯。