有線電視智能干線信號(hào)放大器

劉秀軍

摘 要：有線電視信號(hào)在線纜傳輸中會(huì)有損耗，因此會(huì)在傳輸通路中增加放大器，但是，為了保證用戶端信號(hào)的穩(wěn)定，增加的放大器經(jīng)常需要定期調(diào)整。因?yàn)榫€纜老化、器件損耗等原因，線路中傳輸?shù)挠芯€信號(hào)會(huì)變化，只有定期調(diào)整放大器，才能保持用戶端的信號(hào)穩(wěn)定。文章闡述了有線電視智能干線放大器的設(shè)計(jì)與制作。

關(guān)鍵詞：有線電視；放大器；單片機(jī)；智能控制

有線電視信號(hào)在線纜傳輸中會(huì)有損耗，因此會(huì)在傳輸通路中增加放大器，但是，為了保證用戶端信號(hào)的穩(wěn)定，增加的放大器經(jīng)常需要定期調(diào)整。因?yàn)榫€纜老化、器件損耗等原因，線路中傳輸?shù)挠芯€信號(hào)會(huì)變化，只有定期調(diào)整放大器，才能保持用戶端的信號(hào)穩(wěn)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(jù)信號(hào)質(zhì)量不斷的自動(dòng)調(diào)整，避免了定期的人為調(diào)整工作？下面就來設(shè)計(jì)一個(gè)。

首先，需要一個(gè)干線放大器，能給傳輸過來的信號(hào)加油，讓信號(hào)繼續(xù)高質(zhì)量傳輸。但是，把信號(hào)放大多少呢？不能太小，太小就不能掩蓋系統(tǒng)噪聲，不能保證信號(hào)質(zhì)量。也不能太高，太高會(huì)造成信號(hào)失真，對(duì)環(huán)境產(chǎn)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(gè)大腦，選一個(gè)單片機(jī)電路吧。

讓這個(gè)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(huì)放大過小或過高了。保證了用戶端的信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定。但是，大腦怎樣知道當(dāng)前線纜中的信號(hào)質(zhì)量呢？

想知道有線電視系統(tǒng)中的信號(hào)質(zhì)量，當(dāng)然需要一種可以識(shí)別信號(hào)質(zhì)量的電路，例如，目前市場(chǎng)上的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量儀，可以監(jiān)測(cè)到有線電視信號(hào)的傳輸質(zhì)量。當(dāng)然，直接把一臺(tái)場(chǎng)強(qiáng)儀放到這里就太龐大了，我們可以只參考場(chǎng)強(qiáng)儀的射頻信號(hào)采集電路，使用高頻頭組合解調(diào)電路，把有線電視系統(tǒng)的信號(hào)采集出來，然后傳輸給單片機(jī)大腦。于是，大腦單片機(jī)就知道線纜中的信號(hào)質(zhì)量了。大腦分析思考線纜中的信號(hào)質(zhì)量，檢測(cè)到信號(hào)低就控制放大器多放大些，檢測(cè)到傳輸過來的信號(hào)高，就控制放大器少放大些。自動(dòng)控制信號(hào)放大量，確保傳輸?shù)男盘?hào)穩(wěn)定。

核心思路有了，還要有輔助電路，例如：電源。電路設(shè)計(jì)中的放大器、單片機(jī)以及信號(hào)采集電路都需要有電源才能工作，而且根據(jù)所用電路不同需要不同電壓的電源。信號(hào)采集電路采集的信號(hào)微弱，怕干擾，需要注意增加屏蔽盒。如果想進(jìn)一步知道干線電壓的自動(dòng)調(diào)整情況，還可以給單片機(jī)增加一個(gè)控制接口，隨時(shí)把單片機(jī)的信號(hào)采集結(jié)果以及控制放大器的操作都通過此外部接口傳給一臺(tái)計(jì)算機(jī)。好了，就這些了，一個(gè)智能干線信號(hào)放大器基本上應(yīng)該全了，不知道能制作出來嗎？很好奇是什么樣子？

做個(gè)實(shí)驗(yàn)板娛樂下。使用比較熟悉的STM32系列單片機(jī)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(diào)諧芯片組建信號(hào)采集核心電路，采集的信號(hào)解調(diào)后直接給單片機(jī)。編個(gè)簡易的小程序讓單片機(jī)活起來。最終，制作成一個(gè)比較難看的實(shí)驗(yàn)板如下圖：

上圖沒見到傳說中的單片機(jī)大腦？因?yàn)榇竽X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(xì)節(jié)考慮不周，最后加了好多飛線后，才讓這實(shí)驗(yàn)板工作起來。最后再看看整體外觀，確實(shí)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(shí)驗(yàn)板的花費(fèi)，估算了下器件成本大約50元。選擇題：是多花費(fèi)50元制作智能干線信號(hào)放大器呢？還是使用需要經(jīng)常人工調(diào)整參數(shù)的普通干線放大器？結(jié)論當(dāng)然是——能省點(diǎn)就省點(diǎn)，繼續(xù)使用普通的。百度搜索——有線電視干線放大器，得到結(jié)果10萬。再搜索——有線電視智能干線放大器，卻找不到一個(gè)。