Шумовые параметры усилителей в основном зависят от их коэффициента шума F, коэффициента усиления К и выходного уровня U_вых. А накопление шумов при каскадировании также зависит и от их числа n.

Приведенный динамический диапазон является удобной величиной для проведения системных расчетов и показывает величину отношения сигнал/шум (S/N), формируемую на выходе усилителя при подаче на его вход идеального нешумящего сигнала:

S/N_[dB] = 5,2 + U_{вых[dBμV]} - K_[dB] - F_[dB] - 10lg(B_[МГц]),

где В – полоса TV канала.

Например, для усилителя с F = 7 dB и K = 36 dB при U_вых = 95 dBμV в полосе канала 5,75 МГц (SECAM): S/N = 49,6 dB.

Накопление шумов по магистрали. При каскадировании активных устройств с соответствующими собственными S/N_i, суммарное (выходное) S/N_Σ:

S/N_Σ = -10lg(10^-S/N1/10 + 10^-S/N2/10 + ... + 10^-S/Ni/10).

Под активными устройствами могут пониматься мачтовый усилитель, ГС, оптическая система, магистральные и домовые усилители и т. п. Например, для КСКТП, включающей в состав антенную систему с S/N = 54 dB, ГС с S/N = 54 dB, оптическую систему с S/N = 52,5 dB, три однотипных магистральных усилителя с S/N = 53,6 dB и один домовой усилитель с S/N = 58,6 dB, выходное отношение S/N_Σ составит 45,5 dB.

Если по магистрали включено n каскадно подсоединенных устройств с одинаковыми режимами работы, то суммарное S/N_Σ:

S/N_Σ = S/N - 10lg(n).

Рабочий выходной уровень усилителя устанавливается из его функционального назначения. Домовые усилители вносят максимальный вклад в суммарные искажения за счет высокого выходного уровня при минимальном вкладе в суммарное выходное S/N_Σ.

Магистральные усилители вносят минимальный вклад в суммарные искажения CSO и CTB (работают при пониженных выходных уровнях, например, 92… 100 dBμV), но значительные в S/N (с учетом их каскадирования ).

На рисунке показана зависимость допустимых уровней выходного сигнала от числа каскадно включенных усилителей при двух значениях коэффициента усиления: 28 dB и 36 dB. В качестве критериев выбрано, что CTB_min = 60 dB (верхняя синяя сплошная линия) или CTB_min = 70 dB (синий пунктир). Защитный интервал S/N = 46 dB, т. е. оставлены системные запасы на ГС, оптическую систему и домовой усилитель.

Из рисунка видно, что при одном усилителе выходной уровень может находиться в пределах 91-102 dBμV (по критерию СТВ = 70 dB) или 91-107 dBμV (по критерию СТВ = 60 dB). При этом нижняя точка (91 dBμV) будет соответствовать условию обеспечения S/N ≥ 46 dB (но с запасом на интермодуляционные искажения в 2·11 = 22 dB), а верхняя точка (102 dBμV) – условию обеспечения СТВ ≥ 70 dB (но с запасом по защитному отношению в 11 dB: S/N = 46 + 11 = 57 dB).

С увеличением числа усилителей (по оси X отложен логарифмический масштаб) минимальный (красный цвет) и максимальный (синий цвет) допустимые выходные уровни усилителя начинают сближаться (накапливаются шумы и искажения) и имеют точку пересечения, указывающую на максимальное число каскадируемых усилителей.

Так, при использовании усилителя с коэффициентом усиления в 36 dB, их максимальное число при каскадировании составляет 10 (СТВ = 60 dB), а при коэффициенте усиления в 28 dB, их максимальное число при каскадировании увеличивается до 25. При критерии СТВ = 70 dB (синий пунктир) максимальное число усилителей составляет 5 (при К = 36 dB).

Оптимальный рабочий уровень усилителя - это тот выходной уровень, который обеспечит технологические запасы (в первую очередь, это недостоверность приводимой информации на усилитель и климатические воздействия, особенно сильно сказывающиеся при воздушной подвеске кабеля) как по интермодуляционным искажениям (СТВ и CSO), так и по защитному отношению (S/N), определяемых исходя из системных расчетов:

U_{вых.опт} = (U_max + 2U_min) /3,

где: U_max – максимально допустимая величина выходного уровня усилителя, определяемая из условия системных расчетов с точки зрения допустимого СТВ (как правило, CSO обеспечивается на практике за счет использования РР и PD усилителей);

U_min – минимально допустимая величина выходного уровня усилителя, определяемая из условия системных расчетов с точки зрения реализации защитного отношения S/N.

Так, для рассмотренного случая (см, рисунок выше) U_{вых.опт} = 95 dBμV.