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弱电系统有线电视分贝有相关计算

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-04-19  浏览次数:307
 在电视技术中,为了简化各种复杂繁琐的计算,人们采用分贝来表示系统中两个功率(或电压)大小的比较;使原来需要用乘除法运算的地方,改为加减法来运算。

两个功率P1P2大小的比较即分贝比定义为

10lg(P1/P2)            单位用分贝(dB.来表示

例如:某放大器输入功率1mW,输出功率是1W,求放大器的增益是多少分贝?

放大器的增益dB)=10lg(输出功率/输入功率)10lg1000/1)=30 dB

练习题:已知系统载噪比是50dB,问:载波功率是噪声功率的多少倍?

5010lg(C/N)     lg(C/N)5        C/N=105 =100000   

有线电视技术中,经常需要将多级链路的指标进行叠加计算,例如载噪比的计算。

多级链路载噪比的叠加计算,本质上是对噪波功率的叠加计算,噪波功率的叠加符合功率叠加规律,因此,载噪比的叠加适用功率叠加法。

通常两级链路的载噪比叠加都按下式进行:


这里C/N1:光系统的载噪比;C/N2:电缆系统的载噪比。

     这是一个不太复杂的对数运算,但是能一眼看懂上式的实际物理意义,并快捷地利用计算器,把结果算出来,并非易事。那么,能否用查表的办法来进行计算呢,回答是肯定的。

    网络载噪比的计算,其本质上是要对网络各系统之间噪载比的计算,这里有必要回顾一下,对两个分系统连级后,求总载噪比计算的推导过程。

    两个系统连级时,总噪波功率等于两分系统的噪波功率之和:

                      Pn = P n 1 + Pn  

Pn :总噪波功率;P n1 光系统噪波功率; Pn2:电缆系统噪波功率。)

求总噪载比 

将等式两边除以Pc得:  Pn/P= Pn1/PC + Pn2/PC   

分子分母都除以分子、并整理后得:    


根据载噪比定义: C/NdB=10 lgC/N

将(2)式代入(1)式得:

 

3)式两边取对数整理后得:

4)式就是开头讲的载噪比计算公式,我们在上述等式推导中不难看出,以上等式的各种表达方式,其原始等式:          

            Pn/P=  Pn1/P+  Pn2/PC                                            

    因此,载噪比(C/NdB的计算,实际上是通过噪载比(N/C)的计算而实现的。我们可以根据载噪比的定义:C/NdB=10 lgC/N  ,把它对应的N/C值列成表格,利用查表,复杂的对数运算就变成简单的小数加减运算了。

练习:温州网改的技术指标分配如表11,试计算系统的合成总载噪比是多少?

注:利用下面表12可进行快速计算。

  

12 功率叠加分贝换算表

C/N(dB)

N/C

C/N(dB)

N/C

56

0.000002511

48

0.000015848

55

0.000003162

47.5

0.00001778

54

0.000003981

47

0.000019952

53.5

0.000004466

46.5

0.00002239

53

0.000005011

46

0.000025118

52.5

0.000005623

45.5

0.00002818

52

0.000006309

45

0.000031622

51.5

0.000007079

44.5

0.00003548

51

0.000007943

44

0.00003981

50.5

0.000008912

43.5

0.00004467

50

0.000010000

43

0.000050118

49.5

0.00001122

42.5

0.000056234

49

0.00001259

42

0.000063095

48.5

0.00001413

41.5

0.000070795

 

    例题1 :已知某一网络光收发系统的载噪比(C/N)51dB,电缆干线系统的载噪比(C/N)50dB,楼栋分配系统的载噪比(C/N)52dB,现求该网络总的载噪比(C/N)是多少(dB)?

    我们只要在表1中找到各分系统的(C/NdB值,将其所对应的N/C值,把它们相加得出“和”。再在表1N/C列中,找出与这个“和”最接近的那个数,那么,这个数所对应的C/NdB)值,就是要求的网络总的系统载噪比的值。

解:    0.000007943 + 0.00001+ 0.000006309  =  0.00002425

    0.00002425对照表1N/C列中最相近的数字是0.000025118,查右边对应的C/N值是46,所以系统总载噪比是46dB

   若要得到更准确的答案值,只要把这“和”(0.00002425,在计算器上求出它的倒数:41237,再将这个倒数求出它的常用对数:4.615,并乘以10,最后得到46.15dB。事实上,答案46dB的精确度,在工程上已是基本满足了。

     利用查表,也可以对网络技术指标的分配进行计算。

例题2 :某地设计有线广播电视网络时,确定总系统的载噪比指标取44dB,各分系统的载噪比指标分别是:前端占1/10;光传输占4/10;电缆干线占3/10;楼栋分配网占2/10,求各分系统的载噪比各是多少(dB)?

解: 在表1中查到总载噪比44dB,它所对应的噪载比

                          N/C(总)= 0.00003981

按题意: N/C (前端)= 0.00003981×1/10=0.000003981     查表C/N(dB)=54dB

       N/C (光传输)= 0.00003981×4/10=0.00001592    查表C/N(dB)=48dB

       N/C (电缆干线)= 0.00003981×3/10=0.00001194  查表C/N(dB)=49dB

       N/C (楼栋分配)= 0.00003981×2/10=0.00000796  查表C/N(dB)=51dB

 

同理,在计算网络的非线性失真指标时, 载波组合三次差拍比的计算符合电压叠加的规律,可根据载波组合三次差拍比的定义公式:C/CTB(dB)=20lg(C/CTB),制作表13

利用表13在工程计算中也可带来方便。

 

13       电压叠加分贝换算表

C/CTBdB

C/CMdB

CTB/C

CM/C

C/CTBdB

C/CMdB

CTB/C

CM/C

75

0.000177827

62.5

0.000749894

74

0.000199526

62

0.000794328

73

0.000223872

61.5

0.000841395

72

0.000251188

61

0.00089125

71

0.000281838

60.5

0.00094406

70

0.000316227

60

0.00100000

69

0.000354813

59.5

0.001059253

68

0.000398107

59

0.001122018

67

0.000446683

58.5

0.001188502

66.5

0.000473151

58

0.001258925

66

0.000501187

57.5

0.001333521

65.5

0.000530884

57

0.001412567

65

0.000562341

56

0.001584893

64.5

0.000595662

55

0.001778279

64

0.000630957

54

0.001998262

63.5

0.000668343

53

0.002238721

63

0.000707945

52

0.002511886

 

利用载波组合二次差拍比(C/CSO)定义:C/CSOdB)=15lg(C/CSO),可制作表        14,在工程计算中可利用表14同样十分方便。

 

 

 

 

14     C/CSO 分贝换算表

C/CSO dB

CSO/C

C/CSO  dB

CSO/C

73

0.000013593

62.5

0.000068129

72

0.000015848

62

0.000073564

71

0.000018748

61.5

0.000079432

70

0.000021544

61

0.000085769

69.5

0.000023263

60.5

0.000092611

69

0.000025118

60

0.000100000

68.5

0.0000227122

59.5

0.000107977

68

0.000029285

59

0.000116591

67.5

0.000031622

58.5

0.000125892

67

0.000034145

58

0.000135935

66.5

0.000036869

57.5

0.000146779

66

0.00003981

57

0.000158498

65.5

0.000042983

56.5

0.000 171132

65

0.000046415

56

0.000184784

64.5

0.000050118

55.5

0.000199526

64

0.000054116

55

0.000215443

63.5

0.000058434

54

0.000251188

63

0.000063095

53

0.000292864

 

练习题 

1 假如电缆网载波组合三次差拍比是59.5dB,光缆传输网的C/CTB63dB,问总的C/CTB是多少?(可利用表1-3计算,查表估算法答案是55.1dB ,计算器计算是55.0529dB

2、试计算六分配器的分配损耗理想值是多少dB

 

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