饋線

饋線特性阻抗

在有線電視系統(tǒng)中，凡用電纜線連接的各個(gè)部件都要達(dá)到阻抗匹配。因此同軸電纜的特性阻抗是系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝時(shí)要考慮的重要技術(shù)參數(shù)。同軸電纜的特性阻抗與內(nèi)導(dǎo)體的直徑d、金屬屏蔽層的內(nèi)徑D和絕緣材料的介電常數(shù)ε有關(guān)，可用下式計(jì)算：

特性阻抗

從公式可知：同軸電纜的特性阻抗由導(dǎo)體的直徑尺寸和導(dǎo)體間介質(zhì)決定，與電纜的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。

饋線衰減特性

衰減特性是指同軸電纜傳送電視信號(hào)時(shí)的損耗大小。有線電視系統(tǒng)的傳輸線通常采用阻抗為75Ω的同軸電纜，電視信號(hào)在電纜中傳輸要產(chǎn)生衰減，衰減的大小與電纜導(dǎo)體的直徑、電纜長(zhǎng)度、介質(zhì)材料和傳輸信號(hào)的頻率有關(guān)。電纜導(dǎo)體的直徑越大、傳送信號(hào)的頻率越低，則衰減越小，反之，衰減越大。所以電視信號(hào)在電纜中傳輸會(huì)產(chǎn)生以下兩種情況，即同頻率信號(hào)在同型號(hào)同長(zhǎng)度的電纜中傳輸，即使電纜長(zhǎng)度相等，信號(hào)電平的衰減量也不相同；不同頻率的信號(hào)在同型號(hào)同長(zhǎng)度的電纜中傳輸，衰減量也不相同。

饋線溫度特性

電纜的衰減量會(huì)隨溫度的升高而增大，這種現(xiàn)象稱為電纜的溫度特性。一般電纜的溫度系數(shù)為0.2?/℃，即當(dāng)溫度升高1℃時(shí)， 電纜的衰減量在原來(lái)的衰減量上增大0.2%。信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。

饋線回波損耗

回波損耗是由于電纜恃性阻抗不均勻而導(dǎo)致反射波及衰減量的增加，對(duì)圖像的清晰度影響較大。產(chǎn)生回波損耗的原因有電纜本身的質(zhì)量間題，也與使用、維護(hù)不當(dāng)有關(guān)，主要有：

（1）生產(chǎn)過(guò)程中電纜的結(jié)構(gòu)尺寸產(chǎn)生偏差或材料變形；

（2）安裝時(shí)，電纜線在拐角處被彎曲成直角或被壓扁，引起結(jié)構(gòu)變形；

（3）電纜因受潮及高溫等因素引起材料變質(zhì)，引起特性阻抗變化。

有線電視系統(tǒng)中，部件與部件、部件與饋線的連接都必須實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，否則，就會(huì)使高頻信號(hào)在饋線中傳輸時(shí)產(chǎn)生反射，這樣一方面增大了信號(hào)在傳輸過(guò)程中的能量損耗，另一方面這種反射波會(huì)影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量，造成用戶收看時(shí)的圖像重影。所以阻抗匹配是有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、使用過(guò)程中的一個(gè)重要間題。

通常我們所說(shuō)的天線與饋線實(shí)現(xiàn)了匹配連接，是指兩者的連接具備了以下三個(gè)條件：

（1）天線的阻抗呈純電阻性（即電抗為0），使天線的下引線從天線中獲得盡可能大的能量，信號(hào)的傳輸效率得以提高。

（2）天線饋電端的阻抗應(yīng)等于饋線的特性阻抗。在兩者不相同的情況下，可通過(guò)阻抗變換器或其他辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)不同阻抗的變換。

（3）天線饋電端是平衡式輸出，如果采用平行饋線做天線的下引線，且兩者阻抗相同，在這種情況下就可以直接連接。如果采用阻抗為75Ω的同軸電纜做下引線，則還需進(jìn)行平衡——不平衡轉(zhuǎn)換。

饋線是早期電視機(jī)與室外天線連接的信號(hào)線，外形扁平一般為雙線，線體為絕緣塑料，外部沒(méi)有屏蔽層，抗干擾能力極差，室外使用其性能還會(huì)受陰雨天氣的影響。 現(xiàn)在由于有線電視的普及電視信號(hào)線完全由同軸電纜取代。

饋線包括天線的下引線和系統(tǒng)的干線、支干線、支線、用戶線等。有線電視系統(tǒng)中采用的饋線主要有扁饋線、同軸電纜和光纜三種。應(yīng)用最多的是同軸電纜。

它的主要任務(wù)是有效地傳輸信號(hào)能量，將發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)功率以最小的損耗傳送到發(fā)射天線的輸入端，或?qū)⑻炀€接收到的信號(hào)以最小的損耗傳送到接收機(jī)輸入端，同時(shí)本身不產(chǎn)生雜散干擾信號(hào)，這樣，就要求傳輸線必須屏蔽。當(dāng)饋線的物理長(zhǎng)度等于或大于所傳送信號(hào)的波長(zhǎng)時(shí)，傳輸線又叫做長(zhǎng)線。

饋線扁饋線

扁饋線又稱平行饋線，它由兩根平行導(dǎo)線組成，兩根導(dǎo)線之間用聚氯乙烯或聚乙烯等絕緣材料固定，我國(guó)生產(chǎn)的饋線主要有SBVD和SBYD兩種，前者質(zhì)地較硬，后者質(zhì)地較軟，但前者比后者損耗小。由于平行饋線的兩根導(dǎo)線對(duì)地電容相等，故又稱平衡式或?qū)ΨQ式饋線。

平行饋線的導(dǎo)線直徑在1毫米至幾毫米之間，兩根導(dǎo)線間距不超過(guò)被傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的1/10，一般的為13mm左右。平行饋線的特性阻抗為300Ω，抗干擾能力差，但價(jià)格便宜。平行饋線對(duì)傳輸信號(hào)的損耗較大，所以在有線電視系統(tǒng)中，部件與部件之間的連接線段和部分用戶線采用扁饋線。

饋線同軸電纜

同軸電纜同軸電纜損耗小，抗干擾性強(qiáng)，常用同軸電纜的特性阻抗為75Ω和50Ω，在城市有線電視中，同軸電纜直接與信號(hào)源與電視機(jī)相連，是較理想的電視信號(hào)傳輸線。常用的同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層和外保護(hù)層等組成。

內(nèi)導(dǎo)體在電纜中主要起信號(hào)傳導(dǎo)的作用，常采用實(shí)心銅導(dǎo)線。大直徑電纜為了增大機(jī)械強(qiáng)度，也有采用銅包鋼作為內(nèi)導(dǎo)體。

屏蔽層由銅絲編織而成，起導(dǎo)電和屏蔽的雙重作用，使用時(shí)金屬屏蔽端應(yīng)接地。

絕緣體處于內(nèi)導(dǎo)體與金屬屏蔽層之間，要求采用高頻損耗小的絕緣介質(zhì)，制成類似蓮藕心的結(jié)構(gòu)。由于絕緣體的支撐作用使導(dǎo)體與屏蔽層同心，故稱為同軸電纜。

外保護(hù)層是由橡膠、聚乙烯等材料制成的，包裹在屏蔽層之外，有機(jī)械保護(hù)和密封防潮、防腐等功能。

對(duì)天饋線系統(tǒng)的維護(hù)，重點(diǎn)應(yīng)放在春檢和秋檢上。要認(rèn)真全面地檢查主饋管、變阻器、分饋電纜。饋電頭及跳接片各部位的連接、密封情況。日常維護(hù)可以觀察電視發(fā)射機(jī)輸出功率表頭上指示的駐波比（正常為S<1.1），塔上的檢修維護(hù)工作，可從主饋及分饋電纜的固定入手，固定跳接片要使用銅螺絲，并使跳接片與饋電頭接觸良好，對(duì)變阻器，要認(rèn)真檢查各連接部位及分饋電纜頭的密封，每到夏季都要檢查防止進(jìn)水，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)查找原因，進(jìn)行處理。

在微波中繼通信中，天線一般安裝在距離收發(fā)信機(jī)幾米至幾十米的天線鐵塔或房頂，饋線系統(tǒng)即為連接分路系統(tǒng)和天線之間的傳輸系統(tǒng)。饋線系統(tǒng)由饋線和波導(dǎo)器件等構(gòu)成。

饋線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上主要采用軟同軸電纜系統(tǒng)。矩形硬波導(dǎo)系統(tǒng)、橢圓軟波導(dǎo)系統(tǒng)、圓－矩硬波導(dǎo)系統(tǒng)。

對(duì)饋線系統(tǒng)的主要要求是：

① 饋線系統(tǒng)應(yīng)是電磁波的封閉系統(tǒng)，不應(yīng)有電磁波向空間輻射，也不應(yīng)受外界電磁波的影響。

② 對(duì)電波傳輸損耗小，效率高。

③ 饋線系統(tǒng)應(yīng)能承受一定的功率容量。在傳送大功率時(shí)不應(yīng)有擊穿現(xiàn)象。

④ 饋線系統(tǒng)的反射要小。

⑤ 結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單，便于安裝維護(hù)。

當(dāng)微波頻率在3GHz以下時(shí)，常用同軸電纜作饋線。這種饋線的特點(diǎn)是可以彎曲，架設(shè)容易。當(dāng)頻率高過(guò)3GHz時(shí)，由于電纜衰耗加大，一般采用矩形波導(dǎo)或圓波導(dǎo)作饋線。由于這些波導(dǎo)是剛性結(jié)構(gòu)，其制造長(zhǎng)度一般為2~5m，必須通過(guò)法蘭盤逐段連接起來(lái)，并須另外增加一些波導(dǎo)器件，因而安裝調(diào)整困難，機(jī)動(dòng)性差。另外由于接頭多，易造成反射、泄漏等。

目前微波頻率高于3GHz時(shí)，常用橢圓軟波導(dǎo)，在彎曲盤繞、扭轉(zhuǎn)等情況下，都保持良好的電氣特性。它的反射特性和衰耗特性均等于或優(yōu)于相應(yīng)頻率的矩形硬波導(dǎo)，而硬波導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)是不易損壞。

饋線間的轉(zhuǎn)接，一般有兩種：一是阻抗不同，截面尺寸相同或不同的兩根饋線間的轉(zhuǎn)接；而是阻抗相同，但截面尺寸不同的饋線間轉(zhuǎn)接。

阻抗相同，但截面尺寸不同的饋線間的轉(zhuǎn)接器常見(jiàn)的有兩種：一是錐形變徑管轉(zhuǎn)接器，內(nèi)外導(dǎo)體呈錐形；二是梯形變徑管轉(zhuǎn)接器，其內(nèi)外導(dǎo)體呈階梯過(guò)渡。

天饋線錐形變徑管

如圖3所示，錐形變徑管的內(nèi)外導(dǎo)體是錐形，它由基本公式導(dǎo)出：

使內(nèi)外導(dǎo)體連續(xù)緩慢變化，并同時(shí)保持

天饋線梯形變徑管

梯形變徑管其內(nèi)外導(dǎo)體呈階梯過(guò)渡，它是將直徑較小的內(nèi)導(dǎo)體向外導(dǎo)體較大的直徑移動(dòng)一小段距離來(lái)補(bǔ)償內(nèi)導(dǎo)體突變的不連續(xù)電容。 如圖4所示

天饋線指的就是天線的饋線，也稱“饋線”。

饋線是連接天線與收、發(fā)信機(jī)之間的電磁傳輸線，對(duì)饋線的要求有饋線不向外輻射能量、損耗小和效率高，使發(fā)射機(jī)的能量盡可能多的饋送到天線、有足夠的功率容量和耐壓。

廣播發(fā)送系統(tǒng)常用的饋線有架空明線、同軸電纜、大功率螺紋電纜等。

天饋線系統(tǒng)是微波中繼通信的重要組成部分之一。天線起著將饋線中傳輸?shù)碾姶挪ㄞD(zhuǎn)換為自由空間傳播的電磁波，或?qū)⒆杂煽臻g傳播的電磁波轉(zhuǎn)換為饋線中傳輸?shù)碾姶挪ǖ淖饔?。而饋線則是電磁波的傳輸通道。在多波道共用天饋線系統(tǒng)的微波中繼通信電路中，天饋線系統(tǒng)的技術(shù)性能、質(zhì)量指標(biāo)直接影響到共用天饋線系統(tǒng)的各微波波道的通信質(zhì)量。