有線電視智能干線信號放大器

劉秀軍

摘 要：有線電視信號在線纜傳輸中會有損耗，因此會在傳輸通路中增加放大器，但是，為了保證用戶端信號的穩定，增加的放大器經常需要定期調整。因為線纜老化、器件損耗等原因，線路中傳輸的有線信號會變化，只有定期調整放大器，才能保持用戶端的信號穩定。文章闡述了有線電視智能干線放大器的設計與制作。

關鍵詞：有線電視；放大器；單片機；智能控制

有線電視信號在線纜傳輸中會有損耗，因此會在傳輸通路中增加放大器，但是，為了保證用戶端信號的穩定，增加的放大器經常需要定期調整。因為線纜老化、器件損耗等原因，線路中傳輸的有線信號會變化，只有定期調整放大器，才能保持用戶端的信號穩定。那么。能讓線纜傳輸中增加的放大器變得智能一些嗎？可以根據信號質量不斷的自動調整，避免了定期的人為調整工作？下面就來設計一個。

首先，需要一個干線放大器，能給傳輸過來的信號加油，讓信號繼續高質量傳輸。但是，把信號放大多少呢？不能太小，太小就不能掩蓋系統噪聲，不能保證信號質量。也不能太高，太高會造成信號失真，對環境產生電磁干擾等很多問題。想辦法智能控制吧。

既然要智能控制，肯定需要一個大腦，選一個單片機電路吧。

讓這個大腦直接控制放大器，有了智能的大腦，就能保證放大器不會放大過小或過高了。保證了用戶端的信號質量穩定。但是，大腦怎樣知道當前線纜中的信號質量呢？

想知道有線電視系統中的信號質量，當然需要一種可以識別信號質量的電路，例如，目前市場上的場強測量儀，可以監測到有線電視信號的傳輸質量。當然，直接把一臺場強儀放到這里就太龐大了，我們可以只參考場強儀的射頻信號采集電路，使用高頻頭組合解調電路，把有線電視系統的信號采集出來，然后傳輸給單片機大腦。于是，大腦單片機就知道線纜中的信號質量了。大腦分析思考線纜中的信號質量，檢測到信號低就控制放大器多放大些，檢測到傳輸過來的信號高，就控制放大器少放大些。自動控制信號放大量，確保傳輸的信號穩定。

核心思路有了，還要有輔助電路，例如：電源。電路設計中的放大器、單片機以及信號采集電路都需要有電源才能工作，而且根據所用電路不同需要不同電壓的電源。信號采集電路采集的信號微弱，怕干擾，需要注意增加屏蔽盒。如果想進一步知道干線電壓的自動調整情況，還可以給單片機增加一個控制接口，隨時把單片機的信號采集結果以及控制放大器的操作都通過此外部接口傳給一臺計算機。好了，就這些了，一個智能干線信號放大器基本上應該全了，不知道能制作出來嗎？很好奇是什么樣子？

做個實驗板娛樂下。使用比較熟悉的STM32系列單片機作為總指揮的大腦，自帶采樣端口，并且支持USB接口。使用硅調諧芯片組建信號采集核心電路，采集的信號解調后直接給單片機。編個簡易的小程序讓單片機活起來。最終，制作成一個比較難看的實驗板如下圖：

上圖沒見到傳說中的單片機大腦？因為大腦在電路板反面呢，見下圖：

見笑了，由于布局不合理，造成了很多空地，也由于有些細節考慮不周，最后加了好多飛線后，才讓這實驗板工作起來。最后再看看整體外觀，確實不大，比身上的公交卡略小，可以方便隨身攜帶！如圖：

算算本次娛樂實驗板的花費，估算了下器件成本大約50元。選擇題：是多花費50元制作智能干線信號放大器呢？還是使用需要經常人工調整參數的普通干線放大器？結論當然是——能省點就省點，繼續使用普通的。百度搜索——有線電視干線放大器，得到結果10萬。再搜索——有線電視智能干線放大器，卻找不到一個。