長(zhǎng)安大學(xué)電氣專業(yè)有線電視課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)題 目 住宅小區(qū)有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)院(部) 電子與控制工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué)生姓名 陳得維 學(xué) 號(hào) 6 月 4 日至 6 月 10 日 共 1 周指導(dǎo)教師(簽字) 孔麗 系 主 任(簽字) 一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1確定系統(tǒng)模式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式。2前端系統(tǒng)距離住宅小區(qū)約6km，接收6個(gè)頻道的開(kāi)路信號(hào)，兩顆衛(wèi)星各4路衛(wèi)星信號(hào)和3套自辦節(jié)目。對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行選型、電平計(jì)算、技術(shù)指標(biāo)計(jì)算。3傳輸分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)，干線傳輸既可用同軸電纜也可用光纜；根據(jù)用戶規(guī)模和分布情況，選擇合理的分配網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算各點(diǎn)電平值、驗(yàn)算技術(shù)指標(biāo)。4CATV系統(tǒng)

2、的防雷設(shè)計(jì)，主要考慮天線的和主干線的防雷設(shè)計(jì)。二、 設(shè)計(jì)原始資料住宅小區(qū)樓群示意圖如圖所示。1234567891016號(hào)樓是6層3單元、每單元每層2戶的住宅樓，外形15米×80米×25米；710號(hào)樓是12層、每層6戶的小高層住宅樓，外形30米×30米×42米，層間間距均為3米，各個(gè)樓間距約80米。開(kāi)路信號(hào)接收4、8、10、19、35、40頻道，接收?qǐng)鰪?qiáng)分別為75、65、78、86、82、72dB。技術(shù)指標(biāo)： 載噪比C/N44dB；CM46 dB 或CTB54 dB；用戶電平6272dB。氣溫變化量：±30； 常溫20。三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和

3、圖表1 計(jì)算說(shuō)明書(shū)部分CATV系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案概述。前端各個(gè)頻道電平計(jì)算、C/N計(jì)算。傳輸分配系統(tǒng)各主要點(diǎn)的電平計(jì)算（只計(jì)算系統(tǒng)最低和最高工作頻率下的電平值）、用戶電平計(jì)算（每個(gè)樓只計(jì)算一組電平）、C/N計(jì)算，CM或CTB計(jì)算。溫度變化對(duì)用戶電平的影響（只計(jì)算最長(zhǎng)戶外電纜的影響）。天線的防雷設(shè)計(jì)。2 圖紙部分：CATV系統(tǒng)圖四、進(jìn)程安排1 參考資料查閱。2 CATV系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。3 繪制系統(tǒng)圖。4 系統(tǒng)各個(gè)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算。五、主要參考資料1有線電視工程設(shè)計(jì)與新技術(shù)應(yīng)用 科學(xué)出版社 20062有線電視工程設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試 人民郵電出版社 20043. 有線電視實(shí)用技術(shù)與新技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社

4、 2010專心-專注-專業(yè)目 錄前 言此CATV系統(tǒng)采用鄰頻傳輸方式；系統(tǒng)前端所用器件主要有：電視天線，衛(wèi)星天線，解調(diào)器，調(diào)制器，混合器。傳輸系統(tǒng)主要用電纜進(jìn)行信號(hào)傳遞。用戶分配系統(tǒng)主要用電纜進(jìn)行分配傳輸，把信號(hào)傳遞到各家各戶，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)題目的要求。系統(tǒng)衛(wèi)星電視節(jié)目數(shù)量：6套本地電視節(jié)目，8套衛(wèi)星電視信號(hào)以及3套自辦節(jié)目。整個(gè)CATV系統(tǒng)的總體方案如下圖所示用戶用戶用戶用戶分配器分配器混合器光纖傳輸開(kāi)路信號(hào)開(kāi)路信號(hào)衛(wèi)星信號(hào)開(kāi)路信號(hào)自辦節(jié)目開(kāi)路信號(hào)圖1、CATV系統(tǒng)總體方案 如上圖所示，需要接收的開(kāi)路信號(hào)，衛(wèi)星信號(hào)通過(guò)天線接收器（衛(wèi)星信號(hào)要通過(guò)功分器和衛(wèi)星電視接收機(jī)）經(jīng)放大后連同自辦節(jié)目一起

5、經(jīng)過(guò)解調(diào)調(diào)制送入混合器，經(jīng)混合器將各頻道信號(hào)混合為一路輸出，此為前端系統(tǒng)。前端輸出后，進(jìn)入干線系統(tǒng)，干線系統(tǒng)由同軸電纜和干線放大器組成，干線系統(tǒng)將信號(hào)傳輸?shù)阶≌^(qū)即進(jìn)入用戶分配系統(tǒng)，在用戶分配系統(tǒng)中采用分配器將信號(hào)分配到各個(gè)單元，再經(jīng)由分支器分配給各個(gè)用戶。各系統(tǒng)組成如下：前端信號(hào)處理 1）端信號(hào)處理：四部分組成：功率分配器，衛(wèi)星接收機(jī)，調(diào)制解調(diào)器，混合器2）干線部分：采用HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)干線采用SYWV-75-12，支干線和分配網(wǎng)落采用SYKV-75-9。3）分配系統(tǒng)的組成：(1)分配器:分配器之分配損耗隨分配數(shù)數(shù)增加而加大,頻率范圍:5MHZ-550MHZ及適合回輸路徑,相互隔離不小

6、于20 dB。(2)分支器:分支器具有定向傳輸?shù)奶匦?，根?jù)其于分配系統(tǒng)中所處的位置選擇適當(dāng)插信損耗和分支損耗的分支器使用戶輸出口的電平越于均勻。頻率范圍：5MHZ-550MHZ及適合回輸路徑。（3)同軸電纜:電纜須用銅內(nèi)外導(dǎo)體的同軸電纜，電纜須符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，特性阻抗75。（4）終端電阻：在系統(tǒng)所有之路的末端及分配器，分支器的空置輸出均需接入75終端電阻。一、前端系統(tǒng)1、所選設(shè)備衛(wèi)星天線：SRA3000-A型接收天線功分器：FPD-II衛(wèi)星接收機(jī)：SP4S-1/2高頻頭開(kāi)路信號(hào)天線4頻道：V4LH5T 8頻道：V8LH12T10頻道：V10LH12T 19頻道：U20LH17T35頻道：U20

7、LH17T 40頻道：U20LH17T天線放大器型號(hào)：SB-7530MHZ解調(diào)器所選型號(hào)：C6D-V/D調(diào)制器所選型號(hào)：SXT-199混合器所選型號(hào)：HD16-1（無(wú)源）。2、前端系統(tǒng)圖圖2、前端系統(tǒng)圖3、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分配給各系統(tǒng)的指標(biāo)系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)分配項(xiàng)目系統(tǒng)名稱比例dB值C/N前端系統(tǒng)7/1045.5C/N干線系統(tǒng)2/1051C/N分配系統(tǒng)1/1054CM干線系統(tǒng)4/1055CM分配系統(tǒng)6/1051.5IM干線系統(tǒng)4/1066IM分配系統(tǒng)6/1062.44、電纜性能參數(shù)前端系統(tǒng)電纜選用SYKV-75-9型縱孔電纜。5、各頻道輸出電平計(jì)算天線的特征參數(shù)接收頻道4810193540頻率f MHZ77

8、.25184.25200.25519.25687.25727.25接收?qǐng)鰪?qiáng)E756578868272天線增益G6.88.511161616饋線衰減a2.063.293.465.895.895.89設(shè)定天線到前端放大器的距離為20m，選用SYKV-75-9型電纜傳輸，各種設(shè)備技術(shù)參數(shù)計(jì)算如下所示： 4頻道載波頻率為77.25MHz，1=C/f=3x108/77.25x106=3.88m饋線衰減常數(shù)為a= 3.47dB/100m8頻道載波頻率為184.25MHz，2=C/f=3x108/184.25x106=1.63m饋線衰減常數(shù)為a= 5.42dB/100m10頻道載波頻率為200.2

9、5MHz，3=C/f=3x108/200.25x106=1.50m饋線衰減常數(shù)為a= 5.65 dB/100m19頻道載波頻率為519.25MHz，4=C/f=3x108/519.25x106=0.58m饋線衰減常數(shù)為a= 9.72dB/100m35頻道載波頻率為 687.25MHz，5=C/f=3x108/687.25x106=0.44m饋線衰減常數(shù)為a=11.17dB/100m40頻道載波頻率為 727.25MHz，6=c/f=3x108/727.25x106=0.41m饋線衰減常數(shù)為a=11.49dB/100m4頻道接收?qǐng)鰪?qiáng) 75dB    V4LH5T 天

10、線增益：6.8dB4頻道輸出電平：U0=75+6.8+20lg3.88-La-18=75.17dB8頻道接收?qǐng)鰪?qiáng) 65dB   V8LH12T 天線增益：8.5dB8頻道輸出電平：U0=65+8.5+20lg1.63- La -18=59.08dB10頻道接收?qǐng)鰪?qiáng) 78dB    V10LH12T 天線增益：11dB10頻道輸出電平：U0=78+11+20lg1.50- La -18=78.83dB19頻道接收?qǐng)鰪?qiáng) 86dB U20LH17T 天線增益：16dB19頻道輸出電平：U0=86+16+20lg0.58- La -18=78.09 dB35頻道

11、接收?qǐng)鰪?qiáng) 82dB U34LH20T天線增益：17dB35頻道輸出電平：U0=82+17+20 lg0.44- La -18=71.64dB40頻道接收?qǐng)鰪?qiáng) 72dB UQLH14T 天線增益：10dB40頻道輸出電平：U0=72+10+20 lg0.41- La -18=53.96dB由于C6D-V/D解調(diào)器的輸入電平標(biāo)稱為5080 dB，所以滿足要求，可以選用。STX-199調(diào)制器頻率范圍為47-860MHz，滿足要求，調(diào)制器載波輸出電平為110dB,設(shè)置其輸出電平為115dB,信噪比S/N=60dB.單頻道載噪比：C/N1=S/N+6.4=66.4dB前端總載噪比驗(yàn)算：C/N總=C/N1

12、-10lgn=60.02dB所以C/N總44dB（技術(shù)指標(biāo)），滿足要求。二、干線傳輸系統(tǒng)1、光纜傳輸系統(tǒng)的設(shè)備選擇一般的光纜傳輸系統(tǒng)主要由衰減器、光發(fā)射機(jī)(包括下行光發(fā)射機(jī)和上行光發(fā)射機(jī))、光分支器、光纜、光接收機(jī)（包括下行光接收機(jī)和上行光接收機(jī)）、光中繼站、光配線盒、光接線盒（熔接點(diǎn)）,由于前端距離分配網(wǎng)絡(luò)4km，所以本系統(tǒng)只包括衰減器、光發(fā)射機(jī)、光纜、光接收機(jī)。（1）設(shè)備選擇：光纜傳輸系統(tǒng)設(shè)備初選：衰減器：JZCK20I光發(fā)射機(jī)：MIC-0T-860I光接收機(jī)：MIC-OR-860BR-2光纜：GYTG-Z-1（2）各種設(shè)備技術(shù)參數(shù)與選擇依據(jù)(1)衰減器JZCK20I頻率范圍：40860M

13、Hz最大衰減量：20±3dB插入損耗：2dB衰減量可調(diào)選擇依據(jù)：由于前端發(fā)出的信號(hào)為95dB，而光發(fā)射機(jī)的輸入電平為7585dB，衰減量為20dB，所以選用衰減器先將前端發(fā)來(lái)信號(hào)進(jìn)行衰減，為減少設(shè)備選擇次數(shù)，選擇衰減量可調(diào)的JZCK20I衰減器。(2)光發(fā)射機(jī)MIC-0T-860I的參數(shù)如下： (3)光接收機(jī)MIC-OR-860BR-2的主要參數(shù)如下： (4)光纜GYTG-Z-1工作波長(zhǎng)：1310，1550nm應(yīng)用：架空或管道都可以，在這里考慮到環(huán)境美觀問(wèn)題選用管道使用溫度/：-30+50光纖芯數(shù)：28結(jié)構(gòu)特征：剛帶縱包鎧裝損耗常數(shù)/(dB/km)：0.35，0.40，0.50.選擇

14、依據(jù)：在光纖傳輸?shù)娜齻€(gè)波長(zhǎng)中，850nm波長(zhǎng)損耗較大，不宜在有線電視系統(tǒng)中使用；1310nm波長(zhǎng)損耗較低，色散最小，價(jià)格也比較便宜；1550nm波長(zhǎng)損耗最小，可以采用光纖放大器進(jìn)行中繼放大，應(yīng)用于遠(yuǎn)距離傳輸，色散較大，價(jià)格較高，現(xiàn)有技術(shù)不是很成熟。在本系統(tǒng)中由于傳輸距離較小，所以選用1310nm光波長(zhǎng)進(jìn)行傳輸。2、光纜傳輸系統(tǒng)電平計(jì)算（1） 衰減器計(jì)算前端輸出的信號(hào)電平為95dB，而光發(fā)射機(jī)的輸入電平為7585dB，衰減量為1020dB。衰減器整定衰減量為20dB，忽略電纜傳輸損耗。所以有光發(fā)射機(jī)輸入電平值為：Ui=95-20=75dB，75Ui85dB，滿足要求。（2）光發(fā)射機(jī)輸出功率的計(jì)算

15、對(duì)于一級(jí)光纖傳輸系統(tǒng)，輸入光接收功率取值為-3dB。根據(jù)對(duì)于1310nm，光纖衰減系數(shù)=0.4dB/km光纖長(zhǎng)度D=6km所以，光鏈路損耗：Z=0.4x6+1+0.5+1=5.9dB mW 其中1為光接收機(jī)的輸入功率，0.4x6光纖損耗，1為裕量損耗，0.5為光接頭損耗。由于光發(fā)射機(jī)的輸出功率范圍是420 mW，而光鏈路損耗；所以設(shè)置光發(fā)射機(jī)的輸出功率： P=6mW（3）光發(fā)射機(jī)參數(shù)整定與校驗(yàn)前端信號(hào)經(jīng)衰減器衰減后輸出電平為75dB，滿足光發(fā)射機(jī)輸入電平要求，由上述光發(fā)射機(jī)輸出電平的計(jì)算，設(shè)置光發(fā)射機(jī)光輸出功率為6mW。由光發(fā)射機(jī)的參數(shù)表知道，此時(shí)C/N=52dB（4）光接收機(jī)的參數(shù)整定由于前

16、端信號(hào)已滿足器輸入電平要求，根據(jù)C/N光鏈路表可知載噪比C/N=52dB.設(shè)定接收機(jī)射頻輸出電平為104dB。3、干線傳輸部分總的C/N與CM干線傳輸部分總的C/N=-log10-5210+10-5210=49干線傳輸部分總的CM=56dB三、分配系統(tǒng)干線放大器輸出電平98dB，即總分配器的輸入電平為98dB，各樓樓棟放大器的型號(hào)均為：SB-30MZI，可以手動(dòng)增益，斜率控制。為使樓放輸出電平為110 dB，設(shè)置放大器增益為22 dB。1、分配系統(tǒng)圖見(jiàn)附件2、一級(jí)總分配器到各樓樓房距離如下表：項(xiàng)目#1#2#3#4#5#6一級(jí)總分配器160m100m160m160m160m160m#1,# 3,

17、#4,#5,#6號(hào)樓相同，以1號(hào)樓為例：l 傳輸?shù)揭惶?hào)樓樓放的電平=98-10-1.6×7.73=75.6 dB （98-10-1.6×2.25=84 .4 dB）樓房?jī)?nèi)設(shè)置均衡器的均衡量=（7.73-2.25）×1.6=8.8 dB設(shè)置樓放輸出電平為110 dB/100dB,即G=110-75.6=34.4 dB載噪比：C/N=75.6-7-2.4=66.2 dB>54 dB 符合要求l 傳輸?shù)蕉?hào)樓樓放的電平=98-10-1×7.73=80.3 dB （98-10-1×2.25=85.8 dB）樓房?jī)?nèi)設(shè)置均衡器的均衡量=（7.73-2

18、.25）×1=5.5 dB設(shè)置樓放輸出電平為110 dB/100dB,即G=110-80.3=30 dB載噪比：C/N=80.3-7-2.4=71 dB>54 dB 符合要求二級(jí)總分配器到各樓樓房距離如下表：項(xiàng)目#7#8#9#10二級(jí)分配總器200m160m160m200ml 傳輸?shù)?號(hào)樓樓放的電平=98-10-2×7.73=72.5 dB 傳輸?shù)?0號(hào)樓樓放的電平=98-10-2×2.25=83.5 dB樓房?jī)?nèi)設(shè)置均衡器的均衡量=（7.73-2.25）×2=11 dB設(shè)置樓放輸出電平為110 dB/100dB,即G=110-72.5=37.5 d

19、B載噪比：C/N=72.5-7-2.4=63.1 dB>54 dB 符合要求l 8號(hào)樓和9號(hào)樓與1號(hào)樓相同3、#1，#2，#3，#4，#5，#6樓各樓電平相同，電平計(jì)算如下：本樓分配器輸出電平=110-6=104 dBl 一至三單元電平計(jì)算如下： 一層分支器輸入電平=104-0.5×7.73=101 dB （94-0.5×2.25=91 dB）用戶端口電平=100.1-27-0.1×14.72=71.9 dB （92.9-27-0.1×4.4=62.57 dB）二層分支器輸入電平=100.1-1.2-0.03×7.73=99.77 dB

20、（92.9-1.2-0.03×2.25=89.77 dB）用戶端口電平=98.8-27-0.1×14.72=71.66 dB （91.8-27-0.1×4.4=62.44dB）三層分支器輸入電平=98.8-1.2-0.03×7.73=98.54 dB （91.8-1.2-0.03×2.25=88.70dB） 用戶端口電平=97.6-27-0.1×14.72=71.44dB （90.7-27-0.1×4.4=62.37dB） 四層分支器輸入電平=97.6-1-0.03×7.73=97.31 dB （90.7-1-0.

21、03×2.25=87.63 dB） 用戶端口電平=96.37-24-0.1×14.72=71.20 dB （89.6-24-0.1×4.4=62.30 dB） 五層分支器輸入電平=96.37 -1-0.03×7.73=96.08 dB （89.6-1-0.03×2.25=86.56dB） 用戶端口電平=95.1-24-0.1×14.72=70.98 dB （88.5-24-0.1×4.4=62.23 dB） 六層分支器輸入電平=95.1-1-0.03×7.73=94.85 dB （88.5-1-0.03×

22、2.25=85.49dB） 用戶端口電平=93.9-24-0.1×14.72=70.75 dB （87.4-24-0.1×4.4=62.16 dB） 4、#7,#8,#9,#10樓各樓電平相同，以7號(hào)樓為例，電平計(jì)算如下：本樓分配器輸出電平=110-4=106 dB一層至六層和七層至十二層電平分配一致,電平計(jì)算如下：一層分支器輸入電平=106-0.3×7.73=103.7dB （96-0.3×2.25=95.3dB） 用戶端口電平=103.7-30-0.15×14.72=71.5dB （95.3-30-0.15×4.4=64.6 dB

23、） 二層分支器輸入電平=103.7-1-0.03×7.73=102.5 dB （95.3-1-0.03×2.25=94.2 dB）用戶端口電平=102.5-30-0.15×14.72=70.3 dB （94.2-30-0.15×4.4=63.5dB）三層分支器輸入電平=102.5-1-0.03×7.73=101.3 dB （94.2-1-0.03×2.25=93.1 dB）用戶端口電平=101.3-30-0.15×14.72=69.1 dB （93.1-30-0.15×4.4=62.44dB）四層分支器輸入電平=1

24、01.3-1-0.03×7.73=100.1 dB （93.1-1-0.03×2.25=92 dB）用戶端口電平=100.1-27-0.15×14.72=70.9 dB （92-27-0.15×4.4=64.3dB）五層分支器輸入電平=100.1-1-0.03×7.73=98.9 dB （92-1-0.03×2.25=90.9 dB）用戶端口電平=98.9-27-0.15×14.72=70 dB （90.9-27-0.15×4.4=62.8 dB）六層分支器輸入電平=98.9-1-0.03×7.73=97

25、.7 dB （90.9-1-0.03×2.25=89.8dB）用戶端口電平=97.7-24-0.15×14.72=71.5dB （89.8-24-0.15×4.4=65.1 dB）四、溫度變化對(duì)電平的影響在分配系統(tǒng)中，戶外電纜最大長(zhǎng)度為5號(hào)樓到7號(hào)樓200m，計(jì)算值均按常溫20計(jì)算，溫差變化為常溫下±30。電纜衰減值為：±30×0.2% dB， L=2×7.73=15.46 dB，a=L×Kt×T=15.46×0.2%×30= 0.93 dB考慮溫度影響后的載噪比C/Nt=C/N-a=63.1-0.93=62.2 dB >54 dB綜上所述，溫度在±30變化時(shí)，系統(tǒng)指標(biāo)仍符合