Versterkers

Net als bij audio versterkers die toegepast worden voor het versterken van spraak en muziek berust een RF versterker op hetzelfde principe. Het enige verschil is dat audioversterkers hoorbare frequenties versterken en RF versterkers niet hoorbare RF frequenties versterken. In HFC netwerken worden versterkers toegepast voor het versterken van RF draaggolven in het frequentie gebied tussen de 5 en 1000 MHz.

Het principe van versterking staat hiernaast getekend. Op de ingang wordt een signaal met een vermogen P-in aangeboden. Die door het versterker 'Gain' element wordt versterkt waardoor op de uitgang (P-out) een hoger vermogen ontstaat. Op P-out kan alleen een hoger vermogen ontstaan als energie wordt toegevoegd door een voeding 'Power Supply'. De R-elementen representeren de in- en uitgangsimpedanties. Voor RF versterkers in HFC netwerken is dit 75 Ohm. Tevens wordt in plaats van vermogen gerekend met dBµV od dBmV. Het rekenen met dB's staat beschreven in het hoofdstuk RF signalen

Voorbeeld: Als er 80 dBµV P-in wordt aangeboden en de versterking is 24 dB dan zal op de uitgang P-out een spanning van 80 + 24 = 104 dBµV worden afgeleverd.

Ruis en vervorming
RF versterkers voegen, net als audioversterkers, ruis toe aan het oorspronkelijke signaal. Evenzo worden de RF draaggolven door versterking vervormd. De ruis en vervormingseigenschappen van RF versterkers worden bepaald door het ontwerp, de gekozen versterker componenten en in het netwerkdeel waar ze moeten worden toegepast.

Wijknetwerk versterkers
Wijknet RF versterkers worden toegepast in wijknetwerken die zijn uitgevoerd met coxiale kabels. Signaalverliezen veroorzaakt door verdeling van RF signalen en de demping in coaxkabels worden door RF versterkers gecompenseerd. In de hoofdstukken Coaxkabels en RF verdelers worden de demping eigenschappen van deze componenten behandeld. In een wijknetwerk worden drie typen versterkers toegepast t.w. Lijnversterkers, Groepversterkers en Eindversterkers. De meeste toegepaste typen zijn groep- en eindversterkers. Hieronder het principe blokschema van een wijknet RF versterker type UA 1000F van de firma Hirschman.

Downstream signaalpad
Links wordt het te versterken signaal aangeboden. Het signaalniveau kan op TP-in , -20 dB verzwakt, worden gemeten. Daarna volgt een diplexfilter die de het downstream en upstream signaal scheidt zodat deze signalen apart versterkt kunnen worden op het gewenste niveau. In het bovenste gedeelte van het blokschema worden de de downstream RF signalen versterkt m.b.v. twee versterkers elementen. Met de effenaar (regelaar-A) kan de scheefheid van het signaal, veroorzaakt door de coaxkabel, met een effenaar vlak worden gemaakt (geeffend) en met een demper (regelaar-B) op niveau worden gebracht. Aan de uitgang van het eerste versterker element kan met demper (regelaar-C) het signaal op het gewenste uitgangsniveau worden gebracht. Met de effenaar (regelaar -D) kan worden gekozen voor het vlak of scheef uitsturen van de versterker. Door RF signalen scheef uit te sturen kunnen de vervormings eigenschappen van de versterker worden verbeterd. Op de uitgang van het laaste versterker element bevind zich wederom een diplexfilet met daar achter een TP-out (-30dB) waarop het RF uitgangssignaal kan worden gemeten. Achter het testpunt bevind zich nog een steekbare tweeverdeler (G), die bij toepassing het uitgangssignaal 3 dB extra dempt.

Upstream signaalpad
Voor het upstream signaalpad beginnen we bij de diplexfilter aan de uitgang. Vanaf het diplexfilter naar beneden komen we een schakelaar tegen waarmee het upstream signaal kan worden geblokkeerd. Deze functie kan worden gebruikt voor het opsporen van storingen. Daarna volgt een bi-directioneel meetpunt TP. Vanaf de uitgang gerekend dempt dit meetpunt -26 dB en indien gebruikt als injectiepunt -20 dB t.o.v. de upstream versterker ingang. Achter de versterker zitten achtereenvolgens de effenaar (regelaar-F) en de demper (regelaar-E) in het signaalpad, waarna we uitkomen op de ingang diplexfilter.
Voor de genoemde regelaars A t/m F wordt gebruik gemaakt van steekbare modules met een keuze uit verschillende dB waarden.

Inregelen van RF versterkers
Het inregelen van RFversterkers wordt gedaan met de genoemde regelaars. Voor het inregelen van een RF versterker worden voor ieder toe te passen versterker type in het netwerk inregelvoorschriften gemaakt. Deze voorschriften beschrijven welke signaalniveaus moeten worden toegepast. Om RF versterkers in te kunnen regelen wordt gebruik gemaakt RF meetapparatuur.
Voor het inregelen van het downstream signaalpad kan gebruik gemaakt worden van de aanwezige analoge en digitale RF kanalen. Met een RF spectrumanalyser of RF meetkoffer kan het uitgangsniveau van de RF draaggolven op TP -30dB worden gemeten en ingesteld worden met de regelaars A t/m D.
Voor het inregelen van het upstream signaalpad wordt gebruik gemaakt worden van een RF pilootgenerator, die wordt aangesloten op het injectiepunt TP-20dB. In het RC of LC staat een RF spectrum analyser opgesteld die de RF pilootniveau's zichtbaar gemaakt kan worden op een RF meetkoffer van de monteur die de inregeling op dat moment uitvoert. Met de regelaars F en E kunnen de afgelezen RF pilootniveaus worden ingesteld op de gewenst waarde. In het hoofdstuk beheer systemen worden meetmethodes en meetmethodes nader uitgelegd.

Toepassingsvoorbeeld
Vanaf de optische node in het wijkcentrum worden de RF-signalen verdeeld over gemiddeld zes coax-3 kabel aansluitingen. De coaxkabels eindigen op de groepversterker straatkast locaties. De gemiddelde lengte van de coax-3 kabels is 300 meter. Vanaf de groepversterker locaties worden de RF signalen werderom verdeeld en met coax-3 kabels aangesloten op de eindversterkers (EV). De gemiddelde lengte van de coax-3 kabels is 300 meter. Op de einversterker locaties zijn meervoudige verdelers (Multitaps) geplaats waarop minimaal 12 en maximaal 48 huisaansluitingen met coax-12 of coax-9 kabels kunnen worden afgewerkt. De RF versterkers worden zodanig ingeregeld dat het signaalverlies in de verdelers en coaxkabels worden gecompenseerd. Op iedere huisaansluiting worden de RF signalen met een niveau van tussen de 65 dBµV en 77 dBµV aangeboden.

Huisnetwerk versterkers
Huisnetwerk versterkers worden toegepast in woningen om verdeling van het binnenkomende signaal in de meterkast of de woonkamer zonder signaalverlies in andere ruimtes aan te bieden.