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[射频电缆] 浅析卫星中频传输电缆的应用
P:2007-09-25 09:11:07
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数字卫星广播电视接收系统中，中频传输同轴电缆是指用在卫星高频头输出端口即LNB输出端子，到卫星接收机接收输入端口即SATIN输入端子之间，通过F型插头插座相连接的同轴电缆。
这段电缆中传输的频率比卫星转发器发射的频率低，不论C波段4GHz还是Ku波段12GHz信号，在高频头里经变频后，输出为0.9～1.4GHz的信号称为第一中频。第一中频信号又比卫星接收机使用的第二中频高，因此将高频头输出信号的频率称为中频。虽然叫做中频其频率并不低，一般为0.9～1.4GHz，其对应的波长为0.33～0.21m，这段同轴电缆就顺理成章的称之为中频传输电缆。
在传输线理论中认定，当所用的传输线的几何长度等于或大于传送交流电的波长时叫做长馈线，简称长线。一旦称之为长线，其电波在传输线中的电压、电流等参数就不能用常规的电感、电容、电阻等来描述，而在微波段要选用分布参数，人们分析问题时要借助传输线理论。数字卫星广播电视接收中，中频传输电缆不论取至几米都要看作长线处理，因其波长也仅有0.33～0.21m，取其1m的几何长度也是传输波长的好几倍。电波在电缆中的传输波长和在空气中传输的波长不同，有一个物理量叫做波速因数，也称之为波长缩短因子。如目前较为经常使用的汉胜BG6B型电缆的波速因数为0.84。当我们接收上海卫星电视节目时，其下行频率为4106MHz，其输出的第一中频为5150－4106 = 1044 MHz，其相应的波长为0.29m，在同轴电缆内被缩短的波长为0.29m×0.84 =0.24m。当天线架设位置离室内距离很近时也需要在5～10m之间，这个几何长度也已是波长的20.8～41.7倍了，电波在不长的电缆中任一瞬间、任一位置都发生着变化。相反若频率极低的市电220V
50Hz的交流照明电，其波长为6000km，用上几米、十几米、上百米的电线传输交流电，电线上任一瞬间任一位置的电波都没有变化。因此，传输市电用上几百米电线也并非长线，而在数字卫星广播接收中几米的电缆就是长线，传输几十米近百米并非易事，不可等同视之。
实际工程应用中这段电缆显得尤为重要，是室外单元和室内单元唯一的连接电缆。在这根电缆中传输的不仅仅是接收到的数字卫星广播电视信号，同时也通过遥控器、接收机再配合相应的器件向天馈系统传输着高频头工作的直流电压及相应的14/18V极化电压、0/22kHz脉冲信号选择工作波段、0/12V电压及DISEQC的多路选择信号等，满足接收机和天馈系统的不同组合。这段电缆中即传输高频信号，又传输低频信号，还有供电直流电压，其直流电压经同轴电缆内导体传送至高频头内部电路工作，同轴电缆的屏蔽层是电源的接地端，因此在安装调试时应避免同轴电缆的芯线和屏蔽层短路。这两个端口应当做牢、拧紧、防水，并选用合格的配套的F型插头和优质低损耗75Ω同轴电缆，才能确保信号畅通，否则会因F头接触不良、电缆芯线回缩、电缆进水受潮、电缆挤压变形等原因造成几分贝信号轻易丢失，以致于接收不到信号，会导致工程技术人员一系列的检查、判断、调整等诸多的麻烦与问题，所以选好电缆做好接头很重要。在实际工程中就接受过由于这段电缆造成故障这种教训。在收视节目中出现中断，继而又自动恢复，反复无常，经仔细查找是连接高频头的输出电缆内的藕芯被挤压变形而出现收视断续，通过更换该电缆故障排除。
目前常用的同轴电缆有两种，其一为聚乙烯物理高发泡电缆，其二是聚乙烯藕状介质电缆。两种电缆比较而言，前一种电缆具有损耗小、不易受潮、同心度不易改变等优点，因此是中频传输电缆中的首选。选择同轴电缆的重要参数是衰减常数，但是多数厂家给出的技术参数也只有最高频率800MHz时的每百米衰减的分贝数，这离我们中频1000MHz以上相差甚远。我们应当利用这一衰减量做参考，在多种同规格电缆中查出它们在800MHz的衰减值进行比较，选用衰减值小的，越小越好。在相同距离上同轴电缆芯线及外径越粗其衰减量越小，优于较细的电缆，在选用电缆中适当的选用较粗一些的电缆也是良策之一。常用的电缆是物理高发泡射频同轴电缆，其电缆损耗常数见表1，其中1000 MHz的衰减值是在卫星的第一中频频率范围内。在系统中设备器件都已选定，并都安装调试在最佳位置时，接收机若想收到最大信号，此时只有选用优质电缆，传输电缆损耗最小才可获得。若所接入的传输电缆质量极差，图像将出现马赛克现象甚至无图像显示。
工程中电缆取多长，这是个实际存在的问题。取长了不仅造成资金的浪费，而且还损失信号。电缆取的长度以实际应用为准，走线时做到美观服从实用，不必非要横平竖直，这样不仅仅走线长，而且电缆拐死弯改变电缆的特性阻抗，使信号在此易发生畸变。工程调试中往往会遇到这样的现象，在临时组成的调试系统中，在天线附近收看卫视节目时图像伴音均没问题。当正规接入系统时，在机房内观察信号或多或少总感到不如在天线附近好，有时甚至出现马赛克。这就是由于电缆长损耗太大所致，此时应设法换用粗一些的电缆或改变路由取其直线入室给以解决。如上述方法不行，在万不得已时才使用线放，线放虽然弥补了电缆的损耗，但也带来的新的噪声，所以还是尽量不加线放为好，信号最大限度的传输给接收机最为适宜。电缆长度的选取宜短不宜长，在《卫星电视地球接收站通用技术条件的技术要求》中有关连接电缆一条中明确指出：连接电缆损耗≤15dB、长度：10、20、30m，室外室内单元连接30m时，不影响接收质量。
在传输线理论中认定，当所用的传输线的几何长度等于或大于传送交流电的波长时叫做长馈线，简称长线。一旦称之为长线，其电波在传输线中的电压、电流等参数就不能用常规的电感、电容、电阻等来描述，而在微波段要选用分布参数，人们分析问题时要借助传输线理论。数字卫星广播电视接收中，中频传输电缆不论取至几米都要看作长线处理，因其波长也仅有0.33～0.21m，取其1m的几何长度也是传输波长的好几倍。电波在电缆中的传输波长和在空气中传输的波长不同，有一个物理量叫做波速因数，也称之为波长缩短因子。如目前较为经常使用的汉胜BG6B型电缆的波速因数为0.84。当我们接收上海卫星电视节目时，其下行频率为4106MHz，其输出的第一中频为5150－4106 = 1044 MHz，其相应的波长为0.29m，在同轴电缆内被缩短的波长为0.29m×0.84 =0.24m。当天线架设位置离室内距离很近时也需要在5～10m之间，这个几何长度也已是波长的20.8～41.7倍了，电波在不长的电缆中任一瞬间、任一位置都发生着变化。相反若频率极低的市电220V
50Hz的交流照明电，其波长为6000km，用上几米、十几米、上百米的电线传输交流电，电线上任一瞬间任一位置的电波都没有变化。因此，传输市电用上几百米电线也并非长线，而在数字卫星广播接收中几米的电缆就是长线，传输几十米近百米并非易事，不可等同视之。
实际工程应用中这段电缆显得尤为重要，是室外单元和室内单元唯一的连接电缆。在这根电缆中传输的不仅仅是接收到的数字卫星广播电视信号，同时也通过遥控器、接收机再配合相应的器件向天馈系统传输着高频头工作的直流电压及相应的14/18V极化电压、0/22kHz脉冲信号选择工作波段、0/12V电压及DISEQC的多路选择信号等，满足接收机和天馈系统的不同组合。这段电缆中即传输高频信号，又传输低频信号，还有供电直流电压，其直流电压经同轴电缆内导体传送至高频头内部电路工作，同轴电缆的屏蔽层是电源的接地端，因此在安装调试时应避免同轴电缆的芯线和屏蔽层短路。这两个端口应当做牢、拧紧、防水，并选用合格的配套的F型插头和优质低损耗75Ω同轴电缆，才能确保信号畅通，否则会因F头接触不良、电缆芯线回缩、电缆进水受潮、电缆挤压变形等原因造成几分贝信号轻易丢失，以致于接收不到信号，会导致工程技术人员一系列的检查、判断、调整等诸多的麻烦与问题，所以选好电缆做好接头很重要。在实际工程中就接受过由于这段电缆造成故障这种教训。在收视节目中出现中断，继而又自动恢复，反复无常，经仔细查找是连接高频头的输出电缆内的藕芯被挤压变形而出现收视断续，通过更换该电缆故障排除。
目前常用的同轴电缆有两种，其一为聚乙烯物理高发泡电缆，其二是聚乙烯藕状介质电缆。两种电缆比较而言，前一种电缆具有损耗小、不易受潮、同心度不易改变等优点，因此是中频传输电缆中的首选。选择同轴电缆的重要参数是衰减常数，但是多数厂家给出的技术参数也只有最高频率800MHz时的每百米衰减的分贝数，这离我们中频1000MHz以上相差甚远。我们应当利用这一衰减量做参考，在多种同规格电缆中查出它们在800MHz的衰减值进行比较，选用衰减值小的，越小越好。在相同距离上同轴电缆芯线及外径越粗其衰减量越小，优于较细的电缆，在选用电缆中适当的选用较粗一些的电缆也是良策之一。常用的电缆是物理高发泡射频同轴电缆，其电缆损耗常数见表1，其中1000 MHz的衰减值是在卫星的第一中频频率范围内。在系统中设备器件都已选定，并都安装调试在最佳位置时，接收机若想收到最大信号，此时只有选用优质电缆，传输电缆损耗最小才可获得。若所接入的传输电缆质量极差，图像将出现马赛克现象甚至无图像显示。
工程中电缆取多长，这是个实际存在的问题。取长了不仅造成资金的浪费，而且还损失信号。电缆取的长度以实际应用为准，走线时做到美观服从实用，不必非要横平竖直，这样不仅仅走线长，而且电缆拐死弯改变电缆的特性阻抗，使信号在此易发生畸变。工程调试中往往会遇到这样的现象，在临时组成的调试系统中，在天线附近收看卫视节目时图像伴音均没问题。当正规接入系统时，在机房内观察信号或多或少总感到不如在天线附近好，有时甚至出现马赛克。这就是由于电缆长损耗太大所致，此时应设法换用粗一些的电缆或改变路由取其直线入室给以解决。如上述方法不行，在万不得已时才使用线放，线放虽然弥补了电缆的损耗，但也带来的新的噪声，所以还是尽量不加线放为好，信号最大限度的传输给接收机最为适宜。电缆长度的选取宜短不宜长，在《卫星电视地球接收站通用技术条件的技术要求》中有关连接电缆一条中明确指出：连接电缆损耗≤15dB、长度：10、20、30m，室外室内单元连接30m时，不影响接收质量。
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