林挺逵 浙江省台州市路桥区乡镇广电站退休职工
笔者提出的系统指标占用系数分析法，简称“K法”，是有线电视系统指标分析、指标核算和指标设计的简易便捷方法。本文试设计一个具有2级1310nm光链路、加3级干线放大器、再加末级用户放大器的550MHz有线电视系统，来说明应用“K法”进行有线电视系统指标设计的具体过程和方法。
本例所设计系统的指标要求，按照国家广电行业标准GY/T 106-1999的规定标准：C/N≥43dB, CTB≥54dB；设计值则按照C/N=44dB, CTB=55dB执行。由于笔者设计的“K法表”，就是根据C/N=44dB、CTB=55dB推算出来的，因此在设计计算时就可以直接利用它。
与传统的“指标分配法”不同，用“K法”进行有线电视系统指标设计的时候，第一步不是进行“指标分配”，而是进行“指标分析”，就是对已经存在的单元网络进行指标测量、分析、计算，对虽然没有安装到位但其指标可以分析计算的单元（如光链路、用户放大器等）进行分析计算，计算出它们的指标值和指标占用系数K值，计算出这部分K值总和以及剩余K值，再根据剩余K值对剩余单元进行指标设计。阅读本文时，请首先从下列网址下载并打印出“KC/N表”、 “KCTB20表”和“K15表”置于案头备用：
http://www.ccbn.com.cn/catvbbs/viewthread.php?tid=68862&extra=page%3D3 http://www.ccbn.com.cn/catvbbs/viewthread.php?tid=68863&extra=page%3D2 http://www.ccbn.com.cn/catvbbs/viewthread.php?tid=68864&extra=page%3D2
1、光链路指标分析
当前有线电视系统的频道数量通常达到40个左右，为了留好系统的发展裕量和设计裕量，网络设计一般都得实行“满载设计”；当数字和模拟电视混合传输时，根据有关文献报告（http://www.ccbn.com.cn/catvbbs/viewthread.php?tid=69487
&extra=page%3D1），如果数字电视的电平比模拟电视低10dB时，每个数字电视频道应折算成0.32个模拟电视频道，这样算起来，系统中的总频道数往往已经达到甚至超过满载；当系统中应用了高档的“调制度恒定性光发射机”时，无论系统中频道数是多少，光链路的失真指标都处于满载状态。因此当前进行系统指标设计时，必须实行“满载设计”。此时，光链路的C/N指标应根据光接收机设计输入光功率来计算，而失真指标应
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直接取用在光发射机或者光接收机说明书上所标示的系统满载时光链路指标值（通常CTB＝65dB），因为光接收机的失真指标通常不随光接收机输入光功率的改变而变化。
计划一级光链路光接收机的光接收功率为－1dBm，则一级光链路指标为： C/N光1＝51dB，查“KC/N”表得KC/N光1＝0.20， CTB光1＝65dB，查“K15表”得KCTB光1＝0.215。
（注：由于1310nm光链路之间以及与电缆级联时失真指标适用的累加系数k＝15，所以CTB指标要查“K15表”得出数据进行计算。）
计划二级光链路光接收机的光接收功率为－2dBm，则二级光链路指标为： C/N光2 ＝50dB，查“KC/N”表得KC/N光2＝0.25， CTB光2＝65dB，查“K15表”得KCTB光2＝0.215。 那么留给电缆部份的CTB指标总占用系数KCTB电15为： KCTB电15 ＝1－KCTB光1－KCTB光2＝1－0.215×2＝0.57 查“K15表”，得CTB电15＝58.7dB。
接下去要进行电缆网络内部的指标设计，此时CTB指标适用的累加系数k＝20，需查“K20表”将电缆网络CTB总指标58.7dB转换成以20lg为基累加时的指标用系数KCTB电20，得：KCTB电20＝0.653。
2、前端的指标测量或分析
如果前端尚未建成，我们可以根据准备采用的前端设备指标参数，分析计算出前端的指标值和指标占用系数K前；如果总前端已经存在，我们可以用仪器对其进行质量指标的测试，测得指标C/N前和CTB前，算出KC/N前、KCTB前。设用前面的方法得出的结果是：C/N前=51dB，KC/N前=0.20，CTB前=84dB，KCTB前=0.035（前端的失真仅仅是混合器以下的“前端放大器”产生，当采用20dB增益的功率倍增单模块放大器、94dB电平输出时，失真指标可达到此数值）。
3、用户分配放大器工作方式的确定和的指标分析计算
用户放大器担负高输出电平的用户分配任务，它是系统内失真指标的占用大户，作系统指标设计时必须首先确定它的工作状态、落实好它的指标占用量（常规的“指标分配法”实际上都没有考虑到这个问题，没有给它专门分配指标，因此用户放大器往往在有些设计文书中被遗漏了）。如果用户放大器设计的输出电平太低，所带的用户少，分配效率低；如果设计的输出电平太高，失真指标太低，占用的K值太多。因此用户放大器的工作方式，
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当采用推挽放大模块时，城市居民住宅大楼实行短距离分配，通常设定为输出电平So=102dBμV、斜率f=4dB；农村村民居住分散地区实行远距离分配，通常设定为输出电平So=104dBμV、斜率f=8dB。由于后者输出电平增加2dBμV以后，C/N增加2dB、CTB指标降低4dB；但是斜率增加4dB以后，C/N降低4dB，CTB指标增加4dB，两者相抵以后，仅仅是C/N降低2dB，而CTB指标不变，数值仍然相同。
如果采用功率倍增模块的用户放大器，它的CTB104指标值比推挽模块高6～8dB，在CTB指标相同时，它的输出电平就可以提高3～4dBμV。
本例用户放大器决定采用农村模式，So用＝104dB，斜率f用＝8dB，当用户放大器用放大模块BGY588/04（G＝34dB，NF＝6.0dB，CTB104＝59.3dB）时它的C/N和CTB指标是：
C/N用＝So用－G－NF－2.4－f＝104－34－6.0－2.4－8＝53.6 （dB） 查“KC/N表”，得KC/N＝0.11
CTB用＝CTB104＋2（104－So用）＋f＝59.3＋2（104－104）＋8＝67.3（dB） 查“K20表”，得KCTB用＝0.243
4、干线放大器和光接收机末级放大器的设计
留给干线放大器（包括光接收机中的电放大器）的CTB指标占用系数KCTB干总为： KCTB干总＝KCTB电20－KCTB前－KCTB用＝0.653－0.035－0.243＝0.375
留给干线放大器（包括光接收机中的电放大器）的C/N指标占用系数KC/N干总为： KC/N干总＝1－KCTB前－KC/N光1－KC/N光2－KCTB用
＝1－0.2－0.2－0.25－0.11＝0.24
分前端不设放大器，由一级光接收机直接驱动二级光发射机，这样，系统里还有5级放大器：电缆网络3级，加两级光接收机末级电放大器。如果让他们平均分配指标，那么每级可得指标占用系数K值和指标为：
KC/N干单＝0.24/5＝0.048
查“KC/N表”，得出单台放大器的C/N指标C/N干单＝57.2（dB） KCTB干单＝0.375/5＝0.075
查“K20表”，得出单台放大器的CTB指标CTB干单＝77.5（dB） （1）干线放大器的设计
根据放大器输出电平第三套设计算式，当干线放大器所用放大模块BGY587B（G＝
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27dB，NF＝6.5dB，CTB104＝59.3dB）时，放大器的最低输出电平So低为：
So低＝C/N分配值（干单）＋G＋NF＋2.4 „„„„„„„„„„„„„„„„„（1）
＝57.2＋27＋6.5＋2.4＝93.1（dBμV） 放大器的最高输出电平So高为：
So高＝104＋(1/2)（CTB104－CTB分配值（干单））„„„„„„„„„„„„（2）
＝104＋(1/2)（59.3－77.5）＝94.9（dBμV） 放大器输出斜率最大可取值f最大为：
f最大＝2（So高－So低）„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（3） ＝2（94.9－93.1）＝3.6≈4（dB）
取放大器的斜率f＝4dB，那么最终得出放大器的输出电平So为： So＝So高＋f/2 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（4） ＝94.9＋3.6/2＝96.7（说明：如果f最大≥4dB，那么此算式f采用4dB计算）
取整数为96（dBμV）
最终得出放大器的输出电平So干＝96dBμV，斜率f干＝4dB。
算式（1）至（4），就是笔者最近提出的有线电视放大器第三套输出电平设计算式。 （2）光接收机末级放大器的设计
当光接收机末级放大器所用放大模块为BGD712时，它的CTB104＝67.6dB，比干线放大器所用的放大模块的CTB104＝59.3dB要高出8.3dB，意味着它的输出电平可以提高8.3/2即4.15dB。因此，光接收机的末级放大模块的输出电平，可以直接在上面设计出来的干线放大器的输出电平加上4dB，即So光2=100dBμV，同样取斜率f光2＝4dB。如果光接收机的末级放大模块后面用2分配器分成两路输出的，那么每路的输出电平为96dB。
一级光链路的光接收机设在乡镇分前端内，它输出的信号要用来驱动二级光链路的光发射机，需要输出平坦的信号，因此它的输出斜率f光1=0dB，这样它的CTB指标就要降低4dB，需要降低输出电平2dB（此时CTB指标提高4dB），即So光1=98dBμV。
当然，光接收机中电放大器的输出电平，也可以采用前面设计干线放大器输出电平那样的方法设计出来，不过比较麻烦一点，因为光接收机中通常采用双模块放大器，它的C/N指标主要由前级放大模块的输入电平决定，这又与光接收机的接收光功率有关。加上在非低光功率接收的条件下，光接收机电放大器的C/N指标比较高，一般可以不必考虑。
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因此对于光接收机输出电平的设计，一般情况下可以仅仅根据算式（2）和（4）来设计，至于输出斜率f的数值，则可以根据需要来选择。
参考文献：
[1]林挺逵. 系统指标占用系数分析法在有线电视网络上的应用.中国有线电视.1999年4期P9
[2] 林挺逵. 系统指标占用系数分析法应用和推广的体会.中国有线电视.2005年3/4期P246
[3] 林挺逵. 新“K法表”及使用说明.中国有线电视.2005年5期P428
[4] 林挺逵. 有线电视放大器输出电平第三套设计算式. 中国有线电视.2008年1期P24
[5] 林挺逵、周岩. 有线电视放大器调试参数和质量指标的计算.中国有线电视.2007年2期P138
以上参考文献，可从中国知网（www.cnki.net）上输入作者姓名或论文标题搜索出来。
关于K法的其他应用方法，可从《有线电视基础理论和基本实践及基础理论更新帖子汇总表》查阅
http://www.ccbn.com.cn/catvbbs/viewthread.php?tid=71695
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