DB是测量声压变化的单位,频率响应,单位dB,越逼近0dB越好,噪声级别,单位dB,分贝数越低越好,动态范围,单位dB,分贝数越高动态范围越大。以下引用一些相关计算方法说明。影响干线C/N的因素也就是电缆的C/N和放大器的C/N指标。因此要计算干线的C/N,就必须知道电缆和放大器的C/N。干线C/N由电缆C/N和放大器C/N合成。在目前的一些设计中,往往完全忽略电缆的C/N影响,如何考虑电缆对干线C/N的影响还是一个问题。本文对此问题有所考虑。 我们首先考虑放大器的C/N,它在干线C/N中起主要作用。产品放大器只提供噪声系数F而不可能提供C/N,因为放大器的F是一特定量,而C/N是随输入电平而变的不确定量。
F=输入载噪比/输出载噪比
=(C/N)i /(C/N)o 我们定义放大器的载噪比为其输入信号中不带噪声时的输出载噪比。这时放大器的输入噪声即在常温下在放大器的输入端产生热噪声N。
(C/N)A=(Ci/N)/F=(Vi/VN)2/F (1)
(C/N)A为放大器C/N,Vi为放大器的载波输入电压,VN为常温热噪声在放大器输入端产生的噪声电压。与VN对应的噪声功率为N,此功率在放大器输入阻抗75Ω上产生的电压为VN。
N=kTB=V2N/75 (2) (2)式中k为玻耳兹曼常数,k=1.38×10-23焦耳/°K,B为视频带宽,PAL-D制B=5.75MHz,T为常温20℃时的绝对温度,T=293°K。
VN=(75×1.38×10-23×293×5.75×106)1/2伏
=(174)1/2×10-7伏=1.32μV (3)
用分贝表示(1):
(C/N)A=20lgVi-10lgF-20lgVN
=VidB-FdB-20lg1.32
=Vi-F-2.4(dB) (4)
由(4)式可见(C/N)A 即放大器的C/N随输入电平而变,输入电平高(Vi大)(C/N)A大,输入电平低, (C/N)A小。 放大器的噪音还正比于频道数,因此其载噪比则反比于频道数。随着频道减少,(C/N)A增大。反之相反。 电缆可以看作一个F=1(0dB)的放大器,因此电缆载噪比为:
(C/N)C=Vi-2.4(dB) (5) (5)式中Vi为电缆输入电平,在干线中电缆输入电平比放大器输入电平大GdB,G为放大器增益。因此电缆(C/N)C比放大器(C/N)A大G+F(dB)。如果取G=22dB,F=8dB,则(C/N)C比(C/N)A大30dB。因此我们根据(C/N)干线-1=(C/N)C-1+(C/N)A-1的关系,在计算干线C/N时仅把电缆在常温下产生的噪声2.4dB加1dB设计余量作为放大器的附加输入噪声来考虑。在计算干线C/N时,仅考虑放大器C/N,然后再加-3.4dB的修正值。 例:某电缆干线共有n=6级放大,放大器传输60频道时(550MHz系统)的噪声系数F=10dB,增益G=22dB,干线传输电平=94dB,共传输28个频道,则放大器输入电平为94-22=72dB,单只放大器:
(C/N)A=72-10-2.4+10lg60/28=64.2dB
(C/N)干线-1=n(C/N)A-1
(C/N)干线=(C/N)A(1/n)
=(C/N)A-10lgn(dB) (6) (6)式为不考虑电缆影响时的干线C/N计算公式,当考虑电缆影响后有:
(C/N)干线=(C/N)A-10lgn-3.4
=64.2-10lg6-3.4
≈64.2-7.8-3.4
=53dB 在本例中电缆(C/N)C=94-2.4=91.6(dB),比放大器(C/N)A大91.6-59.6=32dB。
注意干线C/N指标是最后一级干线放大器输出端的C/N指标,因此(C/N)干线<(C/N)A,(C/N)干线<(C/N)C,即干线C/N小于放大器C/N,也小于电缆段C/N,这是客观规律。 非专业技术人员,请楼主注意参考内容是否合适所遇情况。 |