過去幾年，由于5類非屏蔽雙絞線（UTP）電纜具有可觀的性能和 低成本優(yōu)勢，其使用范圍有所增加。此類電纜目前用于鍵盤-視 頻 -鼠標(biāo)（KVM）網(wǎng)絡(luò)，四根雙絞線中的三根傳送紅、綠、藍(lán)（RGB）視頻信號。隨著高清電視（HDTV）越來越普及，在需要長距離連接（遠(yuǎn)30米）時(shí)，此類電纜可提供一種廉價(jià)的解決方案。

　　5類UTP電纜經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但其性能會隨著距離加長而迅速下降。本文針對使用長30米電纜傳輸HDTV 1080p 信號的應(yīng)用（需要約75 MHz 的視頻帶寬），提出兩種可以降低傳輸損耗的解決 方案。

　　圖1顯示了30米電纜的幅度響應(yīng)與頻率的關(guān)系。75 MHz時(shí)的損 耗約為6dB，因此必須在傳輸之前或接收之后增加6dB的高頻 增益。

圖 1：電纜衰減與頻率的關(guān)系（30 米）

　　表1列出了的HDTV標(biāo)準(zhǔn)和要求。高清藍(lán)光播放機(jī)使用1080p 16:9 HDTV。所需的確切視頻帶寬未明確定義，但75MHz 應(yīng)足以滿足體驗(yàn)需要。

表 1：常見視頻分辨率和帶寬

　　預(yù)加重

　　圖2所示電路利用帶預(yù)加重的AD8148驅(qū)動(dòng)板來補(bǔ)償30米5類 UTP電纜所引起的衰減。接收端使用無均衡的AD8145板，其增 益設(shè)置為2

圖 2：帶預(yù)加重的 AD8148

　　圖3顯示預(yù)加重電路。差分放大器AD8148內(nèi)部設(shè)置增益4（12 dB）；RC網(wǎng)絡(luò)控制總增益，低頻時(shí)的起始增益為2，然后緩慢增加到高頻時(shí)的增益4，如圖4所示。

圖 3：預(yù)加重電路

　圖 4：預(yù)加重增益與頻率的關(guān)系

　　一般構(gòu)想是利用驅(qū)動(dòng)器的預(yù)加重來抵消電纜在高頻時(shí)的衰減。如 果接收器的平坦度帶寬高于100 MHz，AD8145的增益設(shè)為2就是這種情況，將接收器添加到電纜輸出端不會影響帶寬。圖5顯示6 dB增益時(shí)1 dB平坦度帶寬可達(dá)100 MHz，證明5類電纜可以傳輸1080p HDTV信號。

圖 5：預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)以及電纜增益與頻率的關(guān)系

　　此電路的性能已針對10米、20米和30米電纜進(jìn)行過測試。不過， 如果所需電纜較短（5米以下），則可以不使用預(yù)加重，驅(qū)動(dòng)器本身就能夠應(yīng)付較短的距離。

　　均衡器

　　AD8143接收器板。其原理相同：必須通過提升高頻時(shí)的信號增益來抵消長電纜的高頻衰減。AD8148驅(qū)動(dòng)器的增益設(shè)為4； AD8143接收器的增益在低頻時(shí)設(shè)為1，在高頻時(shí)設(shè)為2。

　圖 6：帶均衡的AD8143

　　圖7顯示了均衡器電路；低頻時(shí)增益設(shè)為1，高頻時(shí)增益設(shè)為2， 如圖8所示。當(dāng)頻率低于2 MHz 時(shí)，增益為0.5 dB；當(dāng)頻率為50 MHz時(shí)，增益達(dá)到約6 dB。

圖 7：均衡電路

　　添加30米電纜后，幅度仍然平坦，1 dB平坦度帶寬可達(dá)80 MHz， 超過1080p HDTV信號所需的帶寬。圖9顯示在40 MHz時(shí)出現(xiàn)約2 dB峰化。這會使高頻信號更亮一點(diǎn)，但在屏幕上難以注意到 其影響。

　　考慮到輸入和輸出端接，增益需為4。AD8143的增益設(shè)為1，因此驅(qū)動(dòng)器必須提供4的增益，同時(shí)平坦度帶寬仍需高于100 MHz。 增益為4時(shí)，AD8148驅(qū)動(dòng)器提供約500 MHz的平坦度帶寬，可以支持1080p HDTV應(yīng)用中的接收器。

圖 8：無電纜的均衡器幅度響應(yīng)

圖 9：帶 30 米電纜的均衡器幅度響應(yīng)

　　結(jié)束語

　　隨著人們不斷追求更高畫質(zhì)，對能夠支持高清信號的廉價(jià)電纜的 需求也不斷上升。5類UTP電纜日漸成為的替代解決方案。 本文針對較長距離傳輸需要提出的兩種解決方案，只需使用無預(yù) 加重的AD8148驅(qū)動(dòng)器和AD8145或AD8143接收器，便很容易 轉(zhuǎn)用于較短的電纜。無論何種情況，所提出的解決方案都能使驅(qū) 動(dòng)器的輸入到接收器的輸出保持單位增益，所有內(nèi)部增益用于補(bǔ) 償輸入和輸出端接損耗。這些獨(dú)立的解決方案允許采用廉價(jià)的5類電纜進(jìn)行高清傳輸，從而取代當(dāng)今市場上較貴的電纜。