Tất cả các thiết bị cần thiết trên một mạng HFC băng thông rộng không có khuếch đại tín hiệu được gọi là các thiết bị thụ động. Gồm các nhóm sau:
+ AC Power supply (PS). + Power inserter (PI). + Splitter và Coupler. + Multitap. + Coaxial connectors. + Equalizer. + Attenuator. 2.3.2.1. AC Power supply (PS)
Power supply (PS) có chức năng chuyển đổi điện áp 110VAC hoặc 220VAC, tần số 60Hz
(sóngsin) sang điện áp 60VAC tần số 60 Hz.
2.3.2.2. Power inserter (PI)
Power inserter (PI) nhận điện áp 60VAC từ power supply để đưa vào mạng cáp; khả năng chịu dòng tải 20A.
Power inserter có cầu chì được gắn trên mỗi chân để bảo vệ tốt hơn.
2.3.2.3. Splitter và Coupler
Trong quá trình truyền dẫn sóng điện từ, yêu cầu quan trọng nhất đối với các thiết bị nối ghép và phân chia tín hiệu là đảm bảo phối hợp về trở kháng đặc tính.
Khi được phối hợp tốt sẽ không có phần tín hiệu phản xạ ngược trở lại đầu phát tín hiệu gây can nhiễu. Trong các mạch ghép nối chỉ có mạch ghép biến áp là đáp ứng được nhu cầu này. Các mạch này sử dụng biến áp cho tần số cao tần là biến áp xuyến. Hệ số phân chia phụ thuộc vào số vòng dây của từng đầu ra. Trong thiết bị phân chia còn có thể có các mạch hỗ trợ như lọc thông thấp, lọc thông cao để chống can nhiễu.
Bộ phân chia tín hiệu phải được bọc kim chắc chắn toàn bộ phần mạch điện để đáp ứng các yêu cầu: chống lại sự ăn mòn của môi trường, chống can nhiễu điện từ, chống phát xạ điện từ.
Đặc tính đầu tiên của bộ phân chia là suy hao tín hiệu giữa đầu ra so với đầu vào. Từ 1 đường tín hiệu ta sẽ có nhiều đường tín hiệu với cùng một nội dung nhưng mức tín hiệu thì sẽ suy hao hơn so với đầu vào. Giá trị suy hao ở đây được tính bằng A dB.
Xét theo hệ số phân chia, các bộ phân chia tín hiệu gồm 2 loại: + Bộ phân chia tín hiệu đều nhau ở các đầu ra ( splitter) gọi tắt là bộ chia
Bộ chia 1/2: 1 đầu vào 2 đầu ra, mức suy hao chuẩn 3,5 dB Bộ chia 1/3: 1 đầu vào 3 đầu ra, mức suy hao chuẩn 4,5 dB Bộ chia 1/4: 1 đầu vào 4 đầu ra, mức suy hao chuẩn 6,5 dB Bộ chia 1/6: 1 đầu vào 6 đầu ra, mức suy hao chuẩn 8,5 dB Bộ chia 1/8: 1 đầu vào 8 đầu ra, mức suy hao chuẩn 11 dB
Ngoài ra trong một số trường hợp đặc biệt người ta có những bộ chia được chế tạo riêng. Trong mạng cáp, khi các tuyến cáp đồng đều nhau về khoảng cách cáp đến điểm tiếp thu tín hiệu thì người ta sử dụng các bộ phân chia. Như vậy mức tín hiệu đến các điểm thu sẽ tương đối đồng đều nhau.
Bộ phân chia tín hiệu không đều giữa các đầu ra (tap off hay direct coupler). Với loại phân chia này bao giờ cũng có 1 đầu ra tín hiệu ưu tiên, có mức suy hao nhỏ gọi là đường out) còn những đường kia là đầu ra không ưu tiên, có mức suy hao lớn hơn (gọi là đường tap). Giống như bộ chia ta cũng có các loại bộ phân chia không đều có 1,2,4,8 đường tap. Bên cạnh đó, mỗi loại tap lại có các giá trị suy hao đường tap khác nhau, biến
Xét theo cấu tạo, các bộ phân chia tín hiệu cũng được chia làm 2 loại:
• Loại thiết bị chỉ dùng để phân chia tín hiệu, gọi tắt là bộ indoor.
Loại này có đầu nối ghép chỉ sử dụng tiêu chuẩn F5 hoặc F6. Cấu tạo nhỏ gọn. Mạch điện chỉ phục vụ việc phân phối tín hiệu cao tần.
• Loại thiết bị phân chia có khả năng cung cấp nguồn điện, gọi tắt là bộ outdoor. Loại này có các đầu nối sử dụng tiêu chuẩn KS, có thể tất cả các đầu nối ghép hoặc chỉ dùng cho đường ưu tiên. Mạch điện của thiết bị loại này ngoài phần sử dụng cho việc phân chia tín hiệu cao tần còn có phần cho nguồn xoay chiều 60V bằng cách sử dụng các cuộn cảm có giá trị cảm kháng cao (có lõi từ). Đối với những thiết bị dùng trên trục chính có thêm cầu chì dùng để định tuyến cấp nguồn. Loại thiết bị phân chia này thường có kích thước lớn hơn, có vỏ bằng gang, dễ dàng trong việc tháo lắp.
Loại Outdoor: gồm S2, S3, S3 không cân bằng, C8 và C12.
SPLITTER _ S2
Loss 83 550 860
2-Way -4.4 -5.6 -5.6
Hình 2.12. Bộ chia S2 và suy hao ở ngõ vào ra
Output level: 42.8 dBmV at 860 MHz
Input level: 48.4 dBmV at 860 MHz
SPLITTER _ S3
Loss 83 550 860
3-Way 4dB -4.4 -5.6 -5.6
3-Way 8dB -7.9 -10.5 -10.5
Hình 2.13. Bộ chia C8 và suy hao ở ngõ vào ra
COUPLER _ C8 Loss 83 550 860 8 dB Out -2.3 -4 -4 8 dB Tap -8.5 -9.7 -9.7 Output 8dB : 37.9 dBmV at 860 MHz Input level: 48.4 dBmV at 860 MHz Output 4dB : 42.8 dBmV at 860 MHz
Loại bộ chia Indoor:
chia được phân thành 2 loại: bộ chia thường sử dụng cho CATV và bộ chia thông nguồn PowerPass sử dụng cho chia tín hiệu anten vệ tinh.
Ta có các loại bộ chia là: chia 2, chia 3, chia 4 chia 6 và chia 8. + Loại chia 2 mỗi đầu ra có tổn hao 3,5 dB.
+ Loại chia 3 mỗi đầu ra có tổn hao 4,5 dB. + Loại chia 4 mỗi đầu ra có tổn hao 7 dB.
+ Loại chia 6 mỗi đầu ra có tổn hao 8 dB đến 9 dB. + Loại chia 8 mỗi đầu ra có tổn hao 10,5 dB.
Bộ Tap giảm:
Bộ Tap tương tự như bộ chia nhưng có khả năng giới hạn độ lợi.Mục đích giới hạn, giảm bớt tín hiệu đầu vào.
Bộ Tap thường có 1 ngõ In, 1ngõ Out & N ngõ Tap.
Các giá trị Tap giảm: -6dB ; -8dB ; -10 dB; -12dB ; -16dB ; -20 dB ; -24dB…
Hình 2.14. Bộ chia & bộ Tap
SUY HAO lớn nhất (dB) Chủng loại thiết bị 5 MHz 50MHz 550MHz 750MHz 1GHz In-Out 2.5 2.6 2.6 3 3.3 IT1-6 In-Tap 6.2 6.5 6.7 6.9 7 IT1-8 In-Out 2.3 2.4 2.5 2.6 2.8
In-Tap 7.5 7.8 8 8.2 8.5 In-Out 1.7 1.7 1.8 1.8 2.3 IT1-10 In-Tap 9.5 9.8 10.2 10.4 10.5 In-Out 1.7 1.7 1.8 1.9 2 IT1-12 In-Tap 11.8 12 12.2 12.4 12.5 In-Out 1.1 1.2 1.2 1.3 1.4 IT1-14 In-Tap 13.6 13.8 13.9 14 14.5 In-Out 1 1 1.1 1.2 1.3 IT1-16 In-Tap 15.8 15.8 15.9 16 16.5 In-Out 0.9 0.9 1 1.1 1.2 IT1-18 In-Tap 17.8 18 18.2 18.4 18.5 In-Out 0.9 0.9 1 1 1.2 IT1-20 In-Tap 19.5 19.8 20 20.4 20.5 2.3.2.4. MultiTap TAP 4 Loss 83 550 860 4-Way-29 -0.4 -0.6 - 0.8 4-Way-26 -0.4 -0.6 - 0.8 4-Way-23 -0.4 -0.6 - 0.8 -
2.2
4-Way-11 -3.4 -3.7 -
4.1
4-Way-8 0 0 0
Hình 2.15. Tap 4 và suy hao ở ngõ vào ra TAP 8 Loss 83 550 860 8-Way-29 -0.5 -0.8 - 1.2 8-Way-26 -0.5 -0.8 - 1.3 8-Way-23 -0.7 -1.1 - 1.5 8-Way-20 -0.9 -1.3 -
Input level: 35.1 dBmV Output level: 33.7 dBmV
Thru loss of the multitap: 1.4 dB _ 860MHz Output 18.1 dBmV
1.9 8-Way-17 -1.3 -1.7 - 2.5 8-Way-14 -3.4 -3.9 - 4.4 8-Way-11 0 0 0
Hình 2.16. Tap 8 và suy hao ở ngõ vào ra
Input level: 35.1 dBmV Output level: 32.6 dBmV
Thru loss of the multitap: 2.5 dB _ 860MHz
Output 18.1 dBmV at 860 MHz
2.3.2.5. Coaxial connectors
- Hợp chất nhôm, oxidative phủ bề mặt để ngăn ngừa sự ăn mòn. - PTFE vật liệu cách nhiệt.
- Thiết kế không thấm nước.
- Return Loss ≥ 28dB khoảng từ 5 - 1000MHz.
- Phù hợp với đặc điểm kỹ thuật cho tất cả các các loại cáp. - Kích thước:
Hình 2.17. Pin type connector QR540 - Hợp chất nhôm, oxidative phủ bề mặt để ngăn ngừa sự ăn mòn. - Thiết kế không thấm nước và bền.
- Return Loss ≥ 28dB khoảng từ 5 - 1000MHz. - Kích thước:
Hình 2.18. Feedthru connector QR540
- Hợp chất nhôm, oxidative phủ bề mặt để ngăn ngừa sự ăn mòn. - Thiết kế không thấm nước và bền.
- Return Loss ≥ 28dB khoảng từ 5 - 1000MHz. - Kích thước:
- Hợp chất nhôm, oxidative phủ bề mặt để ngăn ngừa sự ăn mòn. - PTFE vật liệu cách nhiệt.
- Thiết kế không thấm nước. Kích thước:
Hình 2.21. Adaptor KS - KS
- Hợp chất nhôm, oxidative phủ bề mặt để ngăn ngừa sự ăn mòn. - Thiết kế không thấm nước và bền
- Return Loss ≥ 28dB khoảng từ 5 - 1000MHz. - Kích thước:
Hình 2.22. KS Port Terminator Hình 2.23. F Port Terminator
Hình 2.24. KS - 900
Tùy vào tần số, công suất tín hiệu mà ta lựa chọn loại cáp thích hợp để đáp ứng 2 yêu cầu là chất lượng tín hiệu và giá thành hệ thống. Dải tần số dùng cho truyền hình thì cáp đồng trục là loại dây đãn tối ưu nhất.
Cấu tạo cáp đồng trục như sau:
Hình 2.26. Cấu tạo cáp đồng trục Đặc tính truyền dẫn của cáp đồng trục:
Truyền được tín hiệu điện từ ở tất cả các dải tần số. Tín hiệu truyền trên bề mặt của lõi cáp.
Hệ số suy hao tín hiệu phụ thuộc vào các yếu tố: Tần số tín hiệu, vật liệu làm dây cáp, kích thước lõi cáp, hình dạng của lõi cáp, lớp võ kim loại. Tần số càng cao thì suy hao càng lớn trên cùng một khoảng cách dây dẫn. Vật liệu có điện trở suất càng nhỏ thì suy hao của cáp càng nhỏ (ví dụ: đồng, bạc...). Lõi cáp càng nhỏ thì suy hao càng lớn. Lõi cáp càng nhẵn thì suy hao càng ít. Nếu lõi cáp gồ ghề thì suy hao càng nhiều và khó xác định giữa các tần số. Vỏ bọc kim phải có tiết diện là hình tròn, nếu tại 1 điểm nào đó, vỏ bọc kim loại bị biến dạng thì sẽ có hiện tượng suy hao do tán xạ và phản xạ.
Điện trở đặt tính đối với tín hiệu cao tần là 75 Ω
Có khả năng chống nhiễu điện từ ở môi trường cao, tín hiệu cao tần truyền trong lõi cáp phát xạ ra bên ngoài ở mức độ rất thấp. Khả năng chống nhiễu vvà chống phát xạ phụ thuộc vào lớp vỏ kim loại.
Yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến hệ số suy hao tín hiệu là kích thước của lõi cáp. Lõi cáp càng lớn thì hệ số suy hao càng nhỏ vì tín hiệu cao tần truyền dẫn trên bề mặt lõi cáp, nên đường kính lõi càng lớn thì diện tích bề mặ tăng theo, điện trở suất sẽ giảm đi. Tuy
nhiên, để có thể đảm bảo điện trở đặc tính là 75Ω thì đường kính lớp vỏ kim loại chống nhiễu phải tăng theo. Tuỳ vào vị trí lắp đặt mà người ta sử dụngloại cáp phù hợp, như thế phạm vi phục vụ của mạng cáp sẽ là tối ưu trong khả năng cho phép. Cáp càng lớn suy hao càng nhỏ thì chiều dài tuyến cáp càng được tăng lên, bù lại giá thành cũng tăng theo.
QR540 JCA QR540 JCAM