建筑物信息設(shè)施系統(tǒng)：第7章 有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)

1、 第七章有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)7.1 系統(tǒng)概述7.2有線電視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)備7.3衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)7.4有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)工程設(shè)計7.5有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)工程測試與驗收7.6有線電視工程設(shè)計實例本章參考文獻：1.葉選等主編電纜電視系統(tǒng)北京：中國建筑工業(yè)出版社，19972.王娜主編智能建筑信息設(shè)施系統(tǒng)北京：人民交通出版社，20083.有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范（GB 50200-1994）4.有線電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(GY/T 106-1999)5.電視和聲音信號的電纜分配系統(tǒng)設(shè)備與部件（GB/T 11318.114-1996）6.智能建筑設(shè)計標準(GB/T 50314-2006

2、)7.建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（GB50057-2010）1 第七章有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)7.1 系統(tǒng)概述在智能建筑中，衛(wèi)星電視和有線電視接收系統(tǒng)是適應(yīng)人們使用功能需求而普遍設(shè)置的基本系統(tǒng)，該系統(tǒng)將隨著人們對電視收看質(zhì)量要求的提高和有線電視技術(shù)的發(fā)展，在應(yīng)用和設(shè)計技術(shù)上不斷的提高。從目前我國智能化大樓的建設(shè)來看，此系統(tǒng)已經(jīng)成為必不可少的部分。7.1.1有線電視的發(fā)展歷程1公共天線系統(tǒng)（ Master Aerial Television，簡稱 MATV）：這一期間技術(shù)的發(fā)展相應(yīng)的也就集中在信息處理技術(shù)（如何使多個頻道相混合時相互之間的影響減?。┖洼^遠距離傳輸技術(shù)（如何提高放大器性能，增加放大器的串

3、接級數(shù)）等方面。2有線電視系統(tǒng)（ Cable Television，簡稱 CATV）：在這一發(fā)展階段， CATV的信號傳輸方式經(jīng)歷了從全頻道傳輸方式到隔頻道傳輸方式到鄰頻道傳輸方式的歷史性變遷，傳輸手段也在發(fā)生著變化。從過去純粹地使用同軸電纜，發(fā)展到開始使用光纖。3現(xiàn)代雙向交互系統(tǒng)：有線電視系統(tǒng)具有雙向傳輸能力和交互功能成為了技術(shù)發(fā)展的主要方向。中國有線電視的發(fā)展走的是一條由上至下，由局部到整體的路線。各地有線電視的發(fā)展一般都是由最初的居民樓閉路電視，發(fā)展到小區(qū)有線電視互連，進而整個城域（行政轄區(qū)）的有線電視互連。自 1990年以后，中國有線電視從各自獨立的、分散的小網(wǎng)絡(luò)，向以部、省、地市（縣

4、）為中心的部級干線、省級干線和城域聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，并已成為全球第一大有線電視網(wǎng)。目前中國有線電視體系結(jié)構(gòu)存在著調(diào)整趨勢，這主要體現(xiàn)在 “網(wǎng)臺分離 ”和“有線電視產(chǎn)業(yè)化 ”兩個方面。目前，我國的有線電視網(wǎng)有兩大優(yōu)勢：帶寬很寬；覆蓋率高于電信網(wǎng)。而且 CATV的同軸電纜帶寬很容易可以做到 800Mbps，就現(xiàn)在的帶寬要求而言， CATV網(wǎng)的能力綽綽有余。近年來，我國一些省市有線電視臺進行了多功能業(yè)務(wù)先導(dǎo)網(wǎng)實驗?，F(xiàn)已實驗開通的業(yè)務(wù)有高速因特網(wǎng)接入、計算機聯(lián)網(wǎng)、視頻點播、音頻點播、網(wǎng)上購物、可視電話、電視會議等內(nèi)容。實驗驗證了有線電視網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，如回傳噪聲的客服、Cable MODEM應(yīng)用等的可行性，為多

5、項功能的全部鋪開積累了經(jīng)驗。2 7.1.2有線電視網(wǎng)絡(luò)的特點有線電視網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1實現(xiàn)廣播電視的有效覆蓋；2圖像質(zhì)量好，抗干擾能力強；3頻道資源豐富，傳送的節(jié)目多；4寬帶入戶，便于綜合利用；5能夠?qū)崿F(xiàn)有償服務(wù)。7.1.3有線電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢未來的有線電視網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是一個所謂的全方位服務(wù)網(wǎng)。它必須完美地將現(xiàn)有的通信、電視和計算機網(wǎng)絡(luò)融合在一起，在一個統(tǒng)一的平臺上承載著包括數(shù)據(jù)、話音、圖像、各種增值服務(wù)、個性化服務(wù)在內(nèi)的多媒體綜合業(yè)務(wù)，并智能化地實現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的無縫連接。從技術(shù)上講，有線電視發(fā)展趨勢可以概括為：1數(shù)字化：數(shù)字化處理、傳輸、存儲和記錄；2綜合化：數(shù)據(jù)、語音、視頻于

6、一體的寬帶綜合業(yè)務(wù)平臺；3網(wǎng)絡(luò)化：形成統(tǒng)一有線電視網(wǎng)絡(luò)體系；與其他網(wǎng)絡(luò)互通互聯(lián)。7.2有線電視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)備7.2.1有線電視系統(tǒng)簡介有線電視系統(tǒng)采用一套專用接收設(shè)備，用來接收當(dāng)?shù)氐碾娨晱V播節(jié)目，以有線方式（目前一般采用光纜）將電視信號傳送到建筑或建筑群的各用戶。這種系統(tǒng)克服了樓頂天線林立的狀況，解決了接收電視信號時由于反射而產(chǎn)生重影的影響，改善了由于高層建筑阻擋而形成電波陰影區(qū)處的接收效果。但是，在智能建筑中，人們并不滿足于有線電視系統(tǒng)僅接收傳送廣播電視信號這種單一的功能，而還需要它能傳送其它信號，例如用錄像機和影碟機自行播放教育節(jié)目、文娛節(jié)目以及調(diào)頻廣播等。7.2.2有線電視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有線

7、電視系統(tǒng)一般可分為前端系統(tǒng)、干線傳輸系統(tǒng)及用戶分配系統(tǒng)三個部分。系統(tǒng)中各組成部分依據(jù)所處的位置不同，在系統(tǒng)中所起的作用也各不相同，在進行系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮的側(cè)重點也不相同。3 1前端系統(tǒng)前端系統(tǒng)由信號源部分和信號處理部分組成。（1）信號源部分該部分為系統(tǒng)提供各種電視信號，以滿足用戶的需要。由于信號源部分獲取信號的途徑不同，輸出信號的質(zhì)量必然存在差異，有的電平高，有的電平低，有的干擾大，有的干擾小。而信號源處于系統(tǒng)的最前端，若某一個信號源提供的信號質(zhì)量不高，則后續(xù)部分將很難提高該信號的質(zhì)量。所以，對于不同規(guī)模、功能的系統(tǒng)，必須合理地選擇各種信號源，在經(jīng)濟條件許可的情況下，應(yīng)盡可能選擇指標高的器件

8、。信號源部分的主要器件有：電視接收天線、衛(wèi)星天線、微波天線、攝像機、錄像機、字幕機、計算機、導(dǎo)頻信號發(fā)生器等。（2）信號處理部分該部分是對信號源提供的各路信號進行必要的處理和控制，并輸出高質(zhì)量的信號給干線傳輸部分，主要包括信號的放大、信號頻率的配置、信號電平的控制、干擾信號的抑制、信號頻譜分量的控制、信號的編碼、信號的混合等等。前端信號處理部分是整個系統(tǒng)的心臟，在考慮經(jīng)濟條件的前提下，盡可能選擇高質(zhì)量器件，精心設(shè)計，精心調(diào)試，才能保證整個系統(tǒng)有比較高的質(zhì)量指標。前端信號處理部分的主要器件有 :天線放大器、頻道放大器、寬帶放大器、頻道變換器、信號處理器、解調(diào)器、調(diào)制器、衛(wèi)星接收機、制式轉(zhuǎn)換器、微

9、波接收機、混合器等等。2干線傳輸系統(tǒng)該部分的任務(wù)是把前端輸出的高質(zhì)量信號盡可能保質(zhì)保量地傳送給用戶分配系統(tǒng)，若是雙向傳輸系統(tǒng)，還需把上行信號反饋至前端部分。根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模和功能的大小，干線部分的指標對整個系統(tǒng)指標的影響不盡相同。對于大型系統(tǒng)，干線長，因此干線部分的質(zhì)量好壞對整個系統(tǒng)質(zhì)量指標的影響大，起著舉足輕重的作用；對于小型系統(tǒng)，干線很短(某些小系統(tǒng)可認為無干線)，則干線部分的質(zhì)量對整個系統(tǒng)指標的影響就小。不同的系統(tǒng)，必須選擇不同類型和指標的器件，干線部分主要的器件有 :干線放大器、電纜或光纜、斜率均衡器、電源供給器、電源插入器等等。干線及分支分配網(wǎng)絡(luò)部分包括干線傳輸電纜、干線放大器、線路均

10、衡器、分配放大器、線路延長放大器、分支電纜、分配器、分支器以及用戶輸出端。3用戶分配系統(tǒng)該部分是把干線傳輸來的信號分配給系統(tǒng)內(nèi)所有的用戶，并保證各個用戶的信4 號質(zhì)量，對于雙向傳輸還需把上行信號傳輸給干線傳輸部分。用戶分配系統(tǒng)的主要器件有 :線路延長放大器、分配放大器、分支器、分配器、用戶終端、機上變換器等，對于雙向系統(tǒng)還有調(diào)制器、解調(diào)器、數(shù)據(jù)終端等設(shè)備。7.2.3有線電視系統(tǒng)分類有線電視系統(tǒng)的分類方法有很多，可按系統(tǒng)的工作頻率分類，也可按系統(tǒng)規(guī)模大小、傳輸方式等分類。1.按系統(tǒng)規(guī)模大小分類，可分為：A類：用戶數(shù) 10000戶以上，傳輸距離 1Km 以上；B類：用戶數(shù) 200010000戶以上

11、，傳輸距離 5001000m以上；C類：用戶數(shù) 3002000戶以上，傳輸距離 500m以下；D類：用戶數(shù) 300戶以下，單幢樓無干線系統(tǒng)。2.按頻道范圍分類，可分為：VHF頻段共用天線電視系統(tǒng)，僅限于 VHF頻段 112頻道相間隔傳輸；全頻道共用天線電視系統(tǒng)，僅限于 VHF、UHF頻段內(nèi)的電視信號傳輸；300MHz內(nèi)鄰頻傳輸系統(tǒng)，僅限于 VHF頻段內(nèi) 112頻道鄰頻傳輸；300MHz內(nèi)增補頻道間置傳輸系統(tǒng)，增補 A、B兩個波段；860MHz鄰頻傳輸系統(tǒng)等。3.按傳輸方式分類，可分為：A：同軸電纜單向傳輸；B：同軸電纜雙向傳輸；C：用光纜傳輸信號；D：光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)。4.按傳輸

12、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分類，可分為：A：按樹枝形結(jié)構(gòu)布線，連接用戶方便，較經(jīng)濟；B：按星形結(jié)構(gòu)布線，由中心向四方傳輸，有利于計算機控制。星形結(jié)構(gòu)一般采用光纖傳輸，而且雙向傳輸提供了更大的靈活性；C：按樹星混合結(jié)構(gòu)布線，既考慮了目前正在建設(shè)的 CATV系統(tǒng)的需要，同時也為今后更新改建為光纜傳輸、雙向傳輸、數(shù)據(jù)傳輸提供方便，今后若需改建，只要更換某一段干線就可以了。7.2.4有線電視系統(tǒng)的主要設(shè)備5 (一)前端系統(tǒng)主要設(shè)備1電視接收天線電視接收天線是空間電視信號電磁波進入電視機的門戶。一副天線接收電視信號的過程，也就是用該副天線發(fā)射電視信號的反過程。所以說天線具有 “可逆性”，即能有效地輻射電磁能量作為發(fā)射天線

13、，同樣也能作為接收天線有效地接收電磁能量，并且，天線用做發(fā)射天線的參數(shù)與用作接收天線時的參數(shù)保持一致，這就是天線的互易原理。（1）電視接收天線的作用電視接收天線的作用大致有下列幾方面：1）電視接收天線把自由空間傳播的，載有電視信號的電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流。2）電視接收天線可以有選擇地接收給定頻率的電視信號。電視接收天線可以有選擇地接收給定極化的電視信號。3）電視接收天線可以有效地接收電視信號，抑制無用的干擾信號。4）電視接收天線可以提高電視機的靈1234敏度，即可放大所接收的電視信號。（2）電視接收天線的分類電視接收天線的種類有許多，從形狀到尺寸，從結(jié)構(gòu)到機理各不相同。例如:按結(jié)構(gòu)劃分有半波振子

14、天線、折合振子天線、扇形振子天線、 V形天線、八木天線、環(huán)形天線、背射天線和對數(shù)周期天線等類型。引向天線又稱八木天線或八木- 宇田天線。引向天線既可以單頻道使用，也可以多圖 7-1引向天線的結(jié)構(gòu)圖（1）反射器；（2）橫擔(dān)；（3）折合振子；（4）引向器頻道共用，既可作 VHF接收，也可作 UHF接收，其工作頻率范圍是 30300MHz。引向天線具有結(jié)構(gòu)簡單、饋電方便、易于制作、成本低、風(fēng)載小等特點，是一種強定向天線，在 CATV系統(tǒng)電視接收中被廣泛采用。引向天線的結(jié)構(gòu)如圖 7-1所示。它是由一個半波長的折合振子和一個稍長于半波長的反射器，以及若干個稍短于半波長的引向器組成。所有振子都平行配置在一

15、個平面上，各振子中心點均為零電位，用一根稱為橫擔(dān)的金屬橫桿固定。折合振子稱為有源振子，其兩個饋電點與天線饋線或通過匹配器與饋線相連。其他振子稱為6 無源振子，它們與有源振子均沒有直接的電聯(lián)系，位于折合振子前面的稱引向器，位于后面的稱反射器。引向天線的反射器與最遠一根引向器之間的距離稱為天線長度。具有一個反射器，一個有源振子，一個引向器的天線稱為三單元引向天線；而有一個反射器，一個有源振子，兩個引向器的天線稱為四單元引向天線，以此類推。2混合器將兩個或多個輸入端上的信號饋送給一個輸出端的裝置稱為混合器?；旌掀髟?CATV系統(tǒng)中能將多路電視 (天線接收的電視節(jié)目、調(diào)制在不同頻道的衛(wèi)星節(jié)目和自辦節(jié)目

16、等)信號和聲音(FM波段)信號混合成一路，共用一根射頻同軸電纜進行傳輸，實現(xiàn)多路復(fù)用的目的。同時，混合器能夠濾除干擾雜波，具有一定的抗干擾能力。分波器和混合器的功能作用是相反的，具有可逆性。通常將無源混合器的輸入端和輸出端互換使用，則混合器就可作為分配器。因此，只要掌握了混合器的工作原理，也就自然掌握了分配器的工作原理。混合器按電路結(jié)構(gòu)可分為兩大類：一類是濾波器式；另一類是寬帶傳輸線變壓器式。前者為帶通濾波器構(gòu)成的頻道混合器或由高通和低通濾波器組成的頻段混合器，這類混合器的特點是插入損耗小，抗干擾性能強，但調(diào)試較麻煩，要根據(jù)不同的前端系統(tǒng)、不同的頻道或頻段要求，分別進行設(shè)計調(diào)試，不適于超前批量

17、生產(chǎn)。由于其電路的固有特點，這類混合器不適用于相鄰頻道的混合，在目前大、中城市的有線電視網(wǎng)(鄰頻傳輸系統(tǒng))中均不使用這類混合器。而寬帶傳輸線變壓器式混合器屬于功率混合方式，對頻率沒有選擇性，可對任意頻道進行混合。它在電路結(jié)構(gòu)上，相當(dāng)于分配器或定向藕合器反過來運用，結(jié)構(gòu)簡單，不需調(diào)整。但插入損耗比較大，且隨混合路數(shù)的增加而增加。寬帶傳輸線變壓器式混合器具有相互隔離好、反射損耗大的優(yōu)點?；谝陨蠈拵鬏斁€變壓器式混合器的特點，在信號混合之前應(yīng)采用具有高輸出電平、良好的抗干擾特性的信號處理器對信號進行處理。在實際使用中，習(xí)慣將混合器按輸入信號的路數(shù)分為二混合器、三混合器等等。3頻道轉(zhuǎn)換器頻道轉(zhuǎn)換器也

18、稱為頻率變換器，它可以將一個或多個信號的載波頻率加以改變。距電視發(fā)射臺較近的 CATV系統(tǒng)在接收電視信號時，由于場強較高，開路電視信號會直接進入電視機，比 CATV系統(tǒng)送來的信號提前到達，在圖像左面形成重影干擾，雖然加大 CATV系統(tǒng)的輸出電平會使情況有所改變，但根本辦法是改變頻道后，再在 CATV系統(tǒng)中傳輸，以提高信號質(zhì)量，避免產(chǎn)生重影。另外，由于同軸電纜在傳7 輸高頻段的電視信號時衰減很大，故也需通過降低電視信號的頻率，減小電纜損耗，以提高傳輸距離。4調(diào)制器電視調(diào)制器通常在自辦節(jié)目的播出并有衛(wèi)星電視接收和微波中繼等情況下使用。調(diào)制器是將本地制作的攝像節(jié)目信號、錄像節(jié)目信號及由衛(wèi)星電視接收、

19、微波中繼傳來的視頻信號及音頻信號變換成射頻已調(diào)制信號的裝置。它是具有自辦節(jié)目功能的 CATV系統(tǒng)必不可少的設(shè)備。調(diào)制器的種類根據(jù)調(diào)制方式的不同可分為中頻調(diào)制和射頻調(diào)制兩大類。凡是電氣性能要求比較高的場合都采用中頻調(diào)制方式，而一些簡易的調(diào)制器則采用直接射頻調(diào)制。5衰減器衰減器是用來調(diào)整各頻道、頻段在混合前的輸入電平，使其保持基本一致，從而達到設(shè)計要求。在 CATV系統(tǒng)中，有些設(shè)備的輸入或輸出電平超出了規(guī)定的范圍，影響接受效果，可以使用衰減器適當(dāng)調(diào)節(jié)電平，使其保持在合適的范圍內(nèi)。在放大器的輸入、輸出端也常接入衰減器，用來控制放大器的輸入、輸出電平。在分支器中，為了獲得更大的分支耦合衰減量，也要使用

20、衰減器。衰減器分為無源衰減器和有源衰減器。無源衰減器因為電路簡單、制作方便、可靠性高，因而得到廣泛應(yīng)用。6均衡器射頻電視信號在射頻同軸電纜中傳輸?shù)膿p耗與頻率的平方根成正比，均衡器就是用來補償射頻同軸電纜衰減傾斜特性的。要求均衡器的頻率特性與電纜的頻率特性相反，即低頻段信號電平得到較大的衰減，高頻段信號電平得到較小的衰減。均衡器是 CATV系統(tǒng)中使用的一種無源器件，由電感、電容和電阻元件構(gòu)成。7濾波器在 CATV系統(tǒng)的前端設(shè)備中，如天線放大器、混合器、頻道轉(zhuǎn)換器、調(diào)制器等器件的電路中都會使用不同的濾波器?？梢哉f，濾波器是 CATV系統(tǒng)中及其重要的器件之一。濾波器可分為有源濾波器和無源濾波器兩類，

21、在 CATV系統(tǒng)中主要使用的是無源濾波器。無源濾波器的種類也很多，如 LC濾波器、石英晶體濾波器、機械濾波器、陶瓷濾波器、螺旋濾波器、聲表面波濾波器等等，它們各有不同的特點。例如8 LC濾波器，插入損耗大，電感電容精合調(diào)整 (即寄生參數(shù)的影響 )難以控制，但結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計靈活；石英晶體濾波器體積小，幅頻特性穩(wěn)定，但成本較高，生產(chǎn)工藝要求高，且僅適用于 100MHz以下的頻率；螺旋濾波器插入損耗小，帶外衰減特性好，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，適用于整個電視頻道的頻率范圍；聲表面波濾波器性能更好，其延遲失真小，波形陡，設(shè)計及生產(chǎn)工藝要求高。目前，在 CATV系統(tǒng)中較常用的濾波器為 LC濾波器和螺旋濾波器。（二）信

22、號放大器有線電視放大器是 CATV系統(tǒng)中的重要器件之一，其主要作用是補償有線電視信號在電纜傳輸過程中造成的衰減，以使信號能夠穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、遠距離地傳輸。它還具有平衡帶內(nèi)曲線的作用，被廣泛用于系統(tǒng)的傳輸和用戶分配網(wǎng)絡(luò)，其作用是放大射頻電視信號，提高信號電平，彌補系統(tǒng)中的電纜、分支器、分配器等無源器件對電視信號造成的衰減。放大器的工作狀態(tài)直接影響有線電視網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，尤其是在模擬電視與數(shù)字電視混合傳輸?shù)那闆r下，正確設(shè)計和調(diào)試它的工作狀態(tài)、保證它在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中穩(wěn)定運行，對于提高系統(tǒng)質(zhì)量指標的穩(wěn)定性至關(guān)重要。1有線電視放大器的重要參數(shù)（1）放大器的最大輸出電平 VOM：放大器在滿負荷 (對于 750MH Z

23、系統(tǒng)為 78個PAL頻道 )時，在一定的失真指標下所輸出的上限電平。（2）放大器的噪聲系數(shù) NF：由于放大器是一個有源器件，自身也會產(chǎn)生噪聲，放大器在對信號進行放大的同時也將噪聲疊加到信號的輸出端，輸出信號的載噪比必然低于輸入信號的載噪比，噪聲系數(shù)是輸入載噪比和輸出載噪比的比值。（3）CTB與 CSO：這兩個參數(shù)都是放大器的失真參數(shù)。 CTB稱為組合三次失真， CSO稱為組合二次失真，它反映了滿負荷下放大器在最大輸出電平時所產(chǎn)生的失真狀況。（4）增益 G：放大器對信號的放大能力。2有線電視放大器的種類放大器可以根據(jù)不同的特性有多種分類，比如按照系統(tǒng)中使用的位置來分，有前端和線路放大器；按照在系

24、統(tǒng)中放大器的頻率來分，有單頻道、寬頻帶和多波段放大器；按放大器的結(jié)構(gòu)來分，有分支放大器、分配放大器等等。而在前端系統(tǒng)中使用的放大器一般有天線放大器、頻道放大器和寬帶放大器。（1）天線放大器9 天線放大器是安裝在接收天線上用于放大空間微弱信號的低噪聲放大器。通常當(dāng)接收天線輸出的信號電平低于 60dB時，一般需考慮安裝天線放大器。天線放大器又可以分為單頻道放大器和寬帶放大器兩類。一般在有線電視系統(tǒng)中，多采用單頻道型天線放大器，它只對某一特定頻道信號進行放大，可有效地抑制鄰頻干擾；而在邊遠山區(qū)，由于遠離電視臺，則需使用寬帶天線同時接收若干個頻道節(jié)目，因接收信號比較弱而采用天線放大器，使收到的信號質(zhì)量

25、相對改善。由于天線放大器位于系統(tǒng)的最前面，而第一級放大器的噪聲對系統(tǒng)載噪比的影響最大。為了提高系統(tǒng)的載噪比，要求天線放大器的噪聲系數(shù)在 5dB以下，有些高品質(zhì)的天線放大器的噪聲系數(shù)可以做到 12dB。天線放大器一般都是安裝在天線桿上，離天線大約 1m 的距離。要求其有較強的防水、防潮、防曬等性能，而且還要注意防止供電電源同高頻信號的互相干擾。（2）頻道放大器一般用在進入混合器前，對每一個頻道的信號分別進行放大。在前端系統(tǒng)中，頻道放大器只放大一個特定頻道的信號，其工作原理與天線放大器類似，但又有自己的特點：1）輸入電平低（約 60dB V），而輸出電平較高，要達到 120dB V左右，需要用級放

26、大電路來完成 60dB增益；2）只對一個頻道信號進行放大，則要求帶通濾波器的濾波特性要好，具有選擇性高、抑制鄰頻干擾能力強的特點等。（3）干線放大器干線放大器的指標主要有增益 G、輸出電平 VOM和噪聲系數(shù) NF。增益一般在 2030 dB之間，其電源通常采用低壓工頻交流電，利用專用供電器經(jīng)同軸電纜供電。干線放大器通常是露天安裝的，因而在結(jié)構(gòu)上一定要防雨密封，用密封橡皮圈保護，還要求能防腐蝕，所以都采用外表面不加工的鑄鋁外亮。外殼的連接罩要保證良好的電接觸，以防止電波外泄和干擾侵入。干線放大器和干線的連接要采用防雨的密封接插件，這種接插件是專門設(shè)計的。電纜的內(nèi)導(dǎo)體由放大器上的螺釘壓住，外導(dǎo)體用

27、插頭緊緊壓在機殼上，最外面用橡皮套防水。為了保證能有更好的防雨效果，常將全頻道干線放大器在防雨箱內(nèi)，輸入輸出可使用標準接插件，要求做好電屏蔽。10 （4）分支放大器和分配放大器分支放大器又稱橋接放大器。它除一個干線輸出端外，還有幾個定向耦合 (分支 )輸出端，將干線中信號的一小部分取出，然后再經(jīng)放大送往用戶或支線。分配放大器有多個分配輸出端，各端輸出電平相等。它通常處于干線末端，用以傳輸幾條支線。分支放大器和分配放大器的性能要求與干線放大器相同，只是增益比較高，一般約為 3034 dB；輸出電平也比較高，一般為 105110 dBV。（6）線路延長放大器線路延長放大器只有一個輸入端和一個輸出端

28、，通常安裝在支干線上，用來補償分支損耗、插入損耗和電纜傳輸損耗。它的輸出不再有分配器，因而輸出電平一般為 103105 dBV。(三)傳輸網(wǎng)與分配系統(tǒng)主要設(shè)備1同軸電纜在 CATV系統(tǒng)中，各種信號都是通過傳輸線 (又稱饋線 )進行傳輸?shù)?，掌握傳輸線的基本能參數(shù)、結(jié)構(gòu)、種類等，對于合理進行系統(tǒng)的工程設(shè)計具有重要的意義。在 CATV系統(tǒng)中傳輸線主要是同軸射頻電纜和光纜。（1）同軸射頻電纜的結(jié)構(gòu)同軸電纜是用介質(zhì)使內(nèi)、外導(dǎo)體絕緣且保持軸心重合的電纜，一般由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣體、外導(dǎo)體、護套四個部分構(gòu)成，如圖 7-2所示。內(nèi)導(dǎo)體通常是一根實芯導(dǎo)體，也可采用空心銅管或雙金屬線。絕緣體的種類主要有聚乙烯、聚氯乙烯

29、等，常用的是介質(zhì)損耗小、工藝性能好的聚乙烯。絕緣的形式可分為實芯絕緣、半空氣絕緣、空氣絕緣三種。由于半空氣絕緣的形式在電氣、機械性能方面均占優(yōu)勢，因而得到普遍采用。外導(dǎo)體有兩重作用，它既作為傳輸回路的一根導(dǎo)體，又具12354有屏蔽作用，通常有金屬管狀、鋁箔縱包搭接以及銅網(wǎng)和鋁箔縱包組合這三種結(jié)構(gòu)。其中第三種結(jié)構(gòu)圖 7-2同軸電纜結(jié)構(gòu)（1）內(nèi)導(dǎo)體；（2）物理發(fā)泡；（3）鋁復(fù)合膜；（4）銅網(wǎng)；（5）外皮(護套)11 柔軟性好，重量輕，接頭可靠，其屏蔽作用主要由鋁箔完成，由鍍錫銅網(wǎng)導(dǎo)電，這種結(jié)構(gòu)形式在電纜中大量采用。護套的設(shè)計是考慮到電纜的抗老化，外皮(護套)用聚氯乙烯或聚乙烯材料構(gòu)成。（2）同軸電

30、纜的基本參數(shù)同軸電纜具有很重要的一些基本參數(shù)，主要有以下五種：1）特性阻抗：用 Zc表示，它主要取決于電纜的內(nèi)、外導(dǎo)體的直徑和絕緣介質(zhì)的材料和形狀，與電纜的長度無關(guān)。在 CATV系統(tǒng)中常用的兩種規(guī)格的同軸電纜特性阻抗為 75和 50。2）衰減常數(shù)電視信號在同軸電纜中傳輸時存在著傳輸損耗，其損耗的大小用衰減常數(shù) 表示，單位為： dB/km、dB/loom、或 dB/m均可。通過微波傳輸理論的分析可以得知，同軸電纜對所傳輸電視信號的衰減是由內(nèi)、外導(dǎo)體的損耗和絕緣材料的介質(zhì)損耗共同作用所引起的。這兩種損耗分別都與所傳輸電視信號的頻率有一定的關(guān)系，在目前城市 CATV系統(tǒng)的工作頻率范圍內(nèi)，電纜的衰減常

31、數(shù)可以近似看做與所傳輸信號頻率的平方根成正比。由于電纜具有頻率特性，當(dāng)傳輸系統(tǒng)中同時傳輸多個頻道的電視信號時，高頻率的頻道電視信號的衰減量大，低頻率的頻道電視信號的衰減量小。對于一定長度的電纜，同樣電平的各頻道信號經(jīng)過傳輸后，必然會出現(xiàn)高低頻道電平存在差值，這種差值稱為斜率。3）溫度系數(shù)信號在電纜中傳輸?shù)膿p耗除了與頻率有關(guān)外，還隨著環(huán)境溫度的變化而變化，這種特性就稱為電纜的溫度特性。當(dāng)電纜很長時，電纜溫度特性的影響更加明顯。衡量電纜的溫度特性通常用溫度系數(shù)表示，一般情況下，溫度每變化 1 ，電纜損耗變化約 0.2%，即溫度系數(shù)為 0.2%/。電纜的溫度特性除了導(dǎo)致電纜損耗的變化，還會導(dǎo)致電纜的

32、斜率隨溫度而變化。4）波速因數(shù)電視信號在電纜中傳輸時，由于絕緣介質(zhì)的影響，使得信號的傳輸速度要發(fā)生變化。已知信號在空氣中傳輸?shù)乃俣冉茷楣馑?c，波長為 0，則有： 0 = cf，其中， f為信號頻率。12 cv設(shè)信號在同軸電纜中的傳輸速度為 波長為 ，根據(jù)微波傳輸理論有： v =，0 =，其中 為相對介電常數(shù)。信號在同軸電纜中傳輸?shù)牟ㄩL與在空氣中傳輸?shù)牟ㄩL的比值稱為波速因數(shù)(又稱為波長縮短系數(shù) )，用 K表示，有K = =1（7-1）0國產(chǎn)物理發(fā)泡同軸電纜的波速因數(shù)為 0.89。5）屏蔽系數(shù)屏蔽系數(shù) S表示電纜屏蔽作用的大小，設(shè)被屏蔽空間內(nèi)某一點電場強度為 E(或磁場強度為 H)，無屏蔽層時

33、該點的電場強度為 E (或磁場強度為 H)，則屏蔽系數(shù)為：S = E = HE H（7-2）由上式可見，屏蔽系數(shù)的絕對值在 10之間， S越小，屏蔽效果越好，當(dāng)屏蔽系數(shù)為 0時，說明有理想的屏蔽效果。在 CATV系統(tǒng)傳輸信號的過程中，電纜的屏蔽性能也是一項重要指標，它既防止周圍環(huán)境中各種高頻信號干擾本系統(tǒng)，又防止本系統(tǒng)的傳輸信號泄漏干擾其他系統(tǒng)，采用金屬管狀外導(dǎo)體具有最好的屏蔽特性。（3）同軸電纜的型號我國同軸電纜型號的組成方法如圖 7-3所示。同軸電纜型號字母代號及其意義見表 7-1。分類代號絕緣護套派生特性阻抗芯線絕緣外徑結(jié)構(gòu)序號圖 7-3同軸電纜型號組成表 7-1分類代號意義同軸電纜型號

34、字母代號及其意義絕緣護套派生符號S符號Y意義聚乙烯符號V意義聚氯乙烯棉紗編織護套符號意義金屬絲編織或屏蔽綜合性同軸射頻電纜對稱射頻電纜彈力射頻電纜高壓射頻電纜PZSESJX橡皮MWF穩(wěn)定聚乙烯氟塑料HSGY聚乙烯13 STSZSS特性射頻電纜延遲射頻電纜電視電纜BI聚苯乙烯BWL玻璃絲編織穩(wěn)定聚乙烯鋁包聚乙烯空氣絕緣氟塑料空氣絕緣聚苯乙烯空氣絕緣穩(wěn)定聚乙烯空氣絕緣UNDTWF皺紋銅管氟塑料例如某電纜的型號為：SYWV-75-9，其含義為：絕緣體為物理高發(fā)泡聚乙烯，護套為聚氯乙烯，特性阻抗為 75，芯線絕緣外徑為 9mm的同軸射頻電纜。2光纜光纜主要是由光導(dǎo)纖維（細如頭發(fā)的玻璃絲）和塑料保護套管

35、及塑料外皮構(gòu)成，光纜內(nèi)沒有金、銀、銅鋁等金屬，一般無回收價值。光纜是以光波作為載體傳送信號的，具有損耗小、傳輸距離遠、通信容量大、抗干擾性能優(yōu)良、信號保真度高1234圖 7-4光纖結(jié)構(gòu)示意圖（1）纖芯；（2）包層；（3）覆層；（4）保護套層等優(yōu)點，已成為有線電視系統(tǒng)干線傳輸?shù)闹饕獋鬏斀橘|(zhì)。光纖裸纖一般分為四層：中心為高折射率玻璃芯，中間為低折射率硅玻璃包層（直徑一般為 125m），然后是加強用的樹脂涂層，最外層是保護套。結(jié)構(gòu)示意如圖7-4所示。光纜是由光纖（光傳輸載體）經(jīng)過一定的工藝而形成的線纜。一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜心，外面包有護套，有的還包覆外護層，用以實現(xiàn)光信號傳輸?shù)囊环N通信線

36、路。光纜的基本結(jié)構(gòu)一般是由纜芯、加強鋼絲、填充物和護套等幾部分組成。另外根據(jù)需要還有防水層、緩沖層、絕緣金屬導(dǎo)線等構(gòu)件。結(jié)構(gòu)示意如圖7-5所示。14 圖 7-5層絞式 GYFTCY光纜結(jié)構(gòu)示意圖光纖的傳輸特性主要有兩個，即衰減特性和色散特性。衰減特性表示光在光纖中傳輸一定距離后其能量損耗的程度，用單位長度的光纖對信號損失的分貝數(shù)來表示，常用 dB/km 為單位。光纖在彎曲時會出現(xiàn)彎曲損耗，為減少這種損耗，在施工中拐彎時，要求光纖的折彎半徑不能小于 30cm。色散特性是指輸入信號所包含的不同波長或不同模式的光在光纖中傳輸時具有不同的速度，不能同時到達輸出端，輸出一段距離后相互散開，使輸出波形展寬

37、變形而出現(xiàn)的失真現(xiàn)象。按光在光纖中的傳輸模式可將光纖分為單模光纖和多模光纖。多模光纖：中心玻璃芯較粗（ 50或 62.5m），可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴重。例如： 600MB/km 的光纖在2km時則只有 300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。單模光纖：中心玻璃芯較細（芯徑一般為 9或 10m），只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠程通訊，但其色度色散起主要作用，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。3分配器輸入eIeI分配器是一種可以將一路高頻信號的能

38、量平均地分成二路或二路以上的輸出裝置。它主要用于前端經(jīng)混合后的總信號的分配、干線分支或用戶分配。通常輸出輸出eO1 eO2eO3 eO4eO1eO2(2)(1)圖 7-6分配器表示符號（1）二分配器；（2）四分配器15 有二分配器、三分配器、四分配器和六分配器，其表示符號見圖 7-6。分配器的主要作用如下：（1）分配作用它將輸入信號平均地分配給各路輸出線，且插入損耗不超過規(guī)定范圍，這就是分配器完成的主要任務(wù)，即分配作用。（2）隔離作用分配器的隔離作用是指分配輸出端之間應(yīng)有一定的隔度，相互不影響。（3）匹配作用輸入信號傳輸線阻抗為 75，經(jīng)分配器分配為多路后，各輸出線的阻抗也應(yīng)為75。因此，分配

39、器還應(yīng)起到阻抗匹配的作用，使輸入阻抗與輸入線路匹配，各輸出端的輸出阻抗與輸出線路阻抗匹配。主輸入eIeIeIeZOeZO分支輸出eZOeZOeZOeZOeZO主輸出eOeOeO（1）（2）（3）圖 7-7分支器表示符號（1）一分支器；（2）二分支器；（3）四分支器4分支器分支器是從干線上取出一小部分信號傳送給電視用戶端的部件。其作用是以較小的插入損耗從傳輸干線或分配線上分出部分信號經(jīng)衰減后送至各個電視用戶。其表示符號見圖 7-7。分支器的主要性能指標如下：（1）分支損耗分支損耗是指分支器主輸入端信號電平傳遞到分支輸出端信號電平的損失。設(shè)分支輸出端信號電平為 eZO，則分支損失 LZ可寫為：LZ

40、 = eI eZO分支損失一般在 735dB范圍內(nèi)。(dB)（7-3）16 （2）插入損耗分支器的插入損耗是指從主輸入端輸入的信號電平傳輸?shù)街鬏敵龆诵盘栯娖降膿p失，若主輸入信號電平為 eI，主輸出信號電平為 eO，則插入損耗用 Ln (dB)表示為：Ln = eI eO(dB)（7-4）在使用頻率范圍內(nèi)，分支器插入損耗的大小與所傳輸?shù)男盘栴l率無關(guān)，只與分支器的分支損耗有關(guān)，分支損耗越大，插入損耗越小。插入損耗一般在 0.34dB之間。（3）反向隔離反向隔離又稱反向耦合衰減量，它是指從分支器一個分支輸出端加入的信號電平傳輸?shù)狡渲鬏敵龆诵盘栯娖降膿p失。一般要求分支器的反向隔離度應(yīng)大于 25dB。（

41、4）分支隔離分支隔離也稱分支輸出間耦合衰減量，它是指在分支器一個分支輸出端加入信號電平傳輸?shù)狡渌种л敵龆诵盘栯娖降膿p失。它表示了分支器各輸出端之間相互干擾的程度，故要求分支器的分支隔離度愈大愈好，一般要求大于 20dB。（5）阻抗分支器的輸入、輸出阻抗均應(yīng)為 75。（6）電壓駐波比分支器的電壓駐波比說明分支器輸入端和各輸出端阻抗的準確度。分支器不像分配器那樣，輸入端和各輸出端之間影響那么大，特別是主輸入、主輸出與各分支輸出端之間相互影響較小。因此，對分支損耗較大的分支器，在某種情況下分支輸出端可以開路而不會影響系統(tǒng)的信號質(zhì)量。一般要求分支器的電壓駐波比小于 1.6。7.2.5有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)

42、早期的有線電視網(wǎng)絡(luò)是基于完全的同軸電纜的網(wǎng)絡(luò)，后來網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大，由于信號在電纜中得損耗較大，一般要每隔 200-300m的距離上加入放大器中繼，由于在加入放大器的同時也引入了噪聲，經(jīng)過多級放大器后，信號的載噪比下降到使用戶的收視質(zhì)量不能接受，因此靠純粹的同軸電纜不能將信號送得太遠。隨著有線電視產(chǎn)業(yè)和信息技術(shù)的發(fā)展和光纖技術(shù)的成熟，由于光纖具有損耗小、不受電磁干擾、傳輸帶寬寬等優(yōu)點，被引入到有線電視網(wǎng)絡(luò)。 90年代初開始，在原有的同軸電纜傳輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將一部分同軸電纜改造為光纖，帶寬多為 450/550MHz，就是我們17 通常所說的光纖同軸混合網(wǎng)，即 HFC網(wǎng)（Hybrid Fiber C

43、oax）。其原本含義指采用光傳輸系統(tǒng)代替 CATV中的干線傳輸部分，而用戶分配網(wǎng)仍保留同軸電纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。到 90年代末期，原有的 HFC網(wǎng)又掀起了一次改造浪潮，原因在于： 1）原有HFC網(wǎng)絡(luò)的老化需要更新； 2）用戶數(shù)的急劇增加導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)需要調(diào)整； 3）雙向高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的驅(qū)動； 4）數(shù)字電視的發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，交互式數(shù)字視頻也提出了雙向化的需求。新改造網(wǎng)絡(luò)的帶寬多為 750M/860MHz，與此同時，光節(jié)點越來越接近用戶，光纖距離變長，同軸距離縮短，更重要的是，單向的 HFC網(wǎng)絡(luò)逐步被改造為雙向 HFC網(wǎng)，同時增加前端 CMTS（Cable Modem Terminal Systems

44、）和終端 CM（Cable Modem），即可以提供寬帶接入服務(wù)。1HFC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)HFC網(wǎng)絡(luò)一般由前端、干線和分配網(wǎng)絡(luò)組成。其結(jié)構(gòu)如圖 7-8所示，各部分的功能如下：1）前端：前端設(shè)備完成有線電視信號的處理，從各種信號源（天線、地面衛(wèi)星接收站、錄象機、攝象機等）解調(diào)出視頻和音頻信號，然后將音 /視頻信號調(diào)制在某個特定的載波上，這個過程稱為頻道處理。開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)后，前端設(shè)備中又加入了數(shù)據(jù)通信設(shè)備，如路由器、交換機等。2）干線：光傳輸系統(tǒng)的作用是將射頻信號（RF）調(diào)制到光信號上，在光纜上實現(xiàn)遠距離傳輸，在遠端光節(jié)點上從光信號中還原出 RF信號。光傳輸系統(tǒng)中的光發(fā)射機一般放置在前端機房，光接收機放

45、置在小區(qū)。對于傳輸距離特別遠的線路，可以在線路中加中繼，將光放大后再續(xù)傳。反向信號（上行的數(shù)據(jù)載波信號）的傳輸路徑與正向信號相反。各用戶的上行數(shù)據(jù)載波信號在遠端光節(jié)點上匯聚后，調(diào)制到反向光發(fā)射機，從遠端光節(jié)點傳送到前端機房，在前端機房從反向光接收機還原出 RF信號，送入 CMTS。正向信號和反向信號一般采用采用空分的形式在不同的光纖上傳送。反向光發(fā)射機與正向接收機可以構(gòu)置在同一個機殼中，稱之為光站。3）分配網(wǎng)：用戶分配網(wǎng)不僅完成正向信號的分配，還完成反向信號的匯聚。正向信號從前端通過光傳輸系統(tǒng)傳送到小區(qū)后，需要進行分配，以便小區(qū)中各用戶都能以合適的接收功率收看電視，從干線末端放大器或光接收機到

46、用戶終端盒的網(wǎng)絡(luò)就是用戶分配網(wǎng)，用戶分配網(wǎng)就是一個由分支分配起串接起來的一個網(wǎng)絡(luò)。18 光發(fā)射機光接收機衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目本地節(jié)目調(diào)制器調(diào)制器調(diào)制器混合器分配網(wǎng)絡(luò)分配器自辦節(jié)目CMPC光接收機光發(fā)射機城域網(wǎng)CMTS前端干線分配網(wǎng)圖 7-8 HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各用戶的上行數(shù)據(jù)信號在 CM中被調(diào)制，上行數(shù)據(jù)載波信號沿著正向信號相反的路徑匯聚到光站上。分支分配器的輸出輸入端口具有互易性，對正向信號起分支分配的作用，對反向信號起混合匯聚的作用。盡管上行數(shù)據(jù)載波信號從用戶端到光站的線路與下行載波信號從光站到用戶的線路相同，但由于下行信號工作在高端頻率，上行信號工作在低端頻率，在同軸電纜上的損耗不同而使兩者在同樣的

47、線路上損耗不一致。2雙向有線電視系統(tǒng)目前中國有線電視用戶網(wǎng)絡(luò)覆蓋用戶已經(jīng)超過一億，其中已經(jīng)有約 10的網(wǎng)絡(luò)進行了雙向改造。雙向傳輸有三種方式：1）空間分割方式：它是由兩個單方向系統(tǒng)組合而成，分別傳送上、下行信號；2）時間分割方式：在一個系統(tǒng)內(nèi)通過時間的錯開，分別傳送雙向傳輸信號；3）頻率分割方式：在一個系統(tǒng)中將傳輸頻率劃分出上行和下行頻段，分別用于傳輸上、下行信號。有線電視系統(tǒng)的雙向傳輸通常是以頻率分割方式實現(xiàn)的。圖 7-9所示是一種低頻分割方式，將 5MHz30MHz作為上行傳輸頻段，上行傳輸?shù)闹饕强刂菩盘枺?48MHz以上的頻率作為下行傳輸頻段，用來傳送電視和廣播節(jié)目信號。如果需要一個兼

48、通信與電視業(yè)務(wù)一體化的系統(tǒng)，由于要傳送的信息很多，則可選擇中頻分割方式 (上行頻率 5MHz108MHz，下行頻率 150MHz550MHz)和高頻分割方式 (上行頻率5MHz180MHz，下行頻率220MHz550MHz)。分割方式主要1953048f (MHz)圖 7-9低頻分割雙向傳輸頻率分配 取決于系統(tǒng)的功能、規(guī)模和信息量的多少。7.2.6數(shù)字有線電視系統(tǒng)數(shù)字電視就是指從演播室到發(fā)射、傳輸、接收的所有環(huán)節(jié)都是使用數(shù)字電視信號或?qū)υ撓到y(tǒng)所有的信號傳播都是通過由 0、1數(shù)字串所構(gòu)成的數(shù)字流來傳播的電視類型。其具體傳輸過程是：由電視臺送出的圖像及聲音信號，經(jīng)數(shù)字壓縮和數(shù)字調(diào)制后，形成數(shù)字電視

49、信號，經(jīng)過衛(wèi)星、地面無線廣播或有線電纜等方式傳送，由數(shù)字電視接收后，通過數(shù)字解調(diào)和數(shù)字視音頻解碼處理還原出原來的圖像及伴音。因為全過程均采用數(shù)字技術(shù)處理，因此，信號損失小，接收效果好。1數(shù)字電視的原理將電視的視、音頻信號數(shù)字化后，其數(shù)據(jù)量是很大的，非常不利于傳輸，因此數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)成為關(guān)鍵。實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)方法有兩種：一是在信源編碼過程中進行壓縮，IEEE的 MPEG專家組已制訂了 ISO/IEC13818(MPEG-2)國際標準， MPEG-2采用不同的層和級組合即可滿足從家庭質(zhì)量到廣播級質(zhì)量以及將要播出的高清晰度電視質(zhì)量不同的要求，其應(yīng)用面很廣，它支持分辨率 16:9寬屏及高清晰度電視等多種

50、格式，從進入家庭的 DVD到衛(wèi)星電視、廣播電視微波傳輸都采用了這一標準。二是改進信道編碼，發(fā)展新的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，提高單位頻寬數(shù)據(jù)傳送速率。如，在歐洲 DVB數(shù)字電視系統(tǒng)，數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng) (DVB-S)采用正交相移鍵控調(diào)制 (OPSK)；數(shù)字有線電視系統(tǒng) (DVB-C)采用正交調(diào)幅調(diào)制 (QAM)；數(shù)字地面開路電視系統(tǒng)(DVB-T)采用更為復(fù)雜的編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制 (COFDM)。2數(shù)字有線電視系統(tǒng)的組成目前，我國的有線電視系統(tǒng)一般都是由信號源和機房設(shè)備、前端設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、分配網(wǎng)絡(luò)、用戶終端五個部分組成的。（1）信號源和機房設(shè)備：有線電視節(jié)目來源包括衛(wèi)星地面站接收的模擬和數(shù)字電視信號，本地

51、微波站發(fā)射的電視信號，本地電視臺發(fā)射的電視信號等。為實現(xiàn)信號源的播放，機房內(nèi)應(yīng)有衛(wèi)星接收機、模擬和數(shù)字播放機、多功能控制臺、攝像機、特技圖文處理設(shè)備、編輯設(shè)備、視頻服務(wù)器，用戶管理控制設(shè)備等。（2）前端設(shè)備：前端設(shè)備是接在信號源與干線傳輸網(wǎng)絡(luò)之間的設(shè)備。它把接收來的電視信號進行處理后，再把全部電視信號經(jīng)混合器混合，然后送入干線傳輸網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)多信號的單路傳輸。前端設(shè)備輸出信號頻率范圍可在 5MHz1GHz之間。前端輸出可接電纜干線，也可接光纜和微波干線。20 （3）傳輸網(wǎng)絡(luò)：傳輸網(wǎng)絡(luò)處于前端設(shè)備和用戶分配網(wǎng)絡(luò)之間，其作用是將前端輸出的各種信號不失真地、穩(wěn)定地傳輸給用戶分配部分。傳輸媒介可以是射

52、頻同軸電纜、光纜、微波或它們的組合，當(dāng)前使用最多的是光纜和同軸電纜混合（ HFC）傳輸。（4）分配網(wǎng)絡(luò)。有線電視的分配網(wǎng)絡(luò)都是采用電纜傳輸，其作用是將放大器輸出信號按一定電平分配給樓棟單元和用戶。（5）用戶終端。用戶終端是接到千家萬戶的用戶端口，用戶端口與電視機相連。目前，用戶端口普遍采用單口用戶盒或雙口用戶盒，或串接一分支。3數(shù)字有線電視的分類數(shù)字有線電視有以下幾種分類方式：（1）按信號傳輸方式分類：可以分為地面無線傳輸 (地面數(shù)字電視 )、衛(wèi)星傳輸(衛(wèi)星數(shù)字電視 )、有線傳輸 (有線數(shù)字電視 )三類。（2）按產(chǎn)品類型分類：可以分為數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機頂盒、一體化數(shù)字電視接收機。（3）

53、按清晰度分類：可以分為低清晰度數(shù)字電視 (圖像水平清晰度大于 250線)、標準清晰度數(shù)字電視 (圖像水平清晰度大于 500線)、高清晰度數(shù)字電視 (圖像水平清晰度大于 800線，即 HDTV)。VCD的圖像格式屬于低清晰度數(shù)字電視 (LDTV)水平，DVD的圖像格式屬于標準清晰度數(shù)字電視 (SDTV)水平。（4）按顯示屏幕幅型分類：可以分為 4：3幅型比和 16：9幅型比兩種類型。（5）按掃描線數(shù)( 顯示格衛(wèi)星 1式)分類：可以分為 HDTV掃描線數(shù) (大于 1000線)和 SDTV掃描線數(shù) (600800線)等。4數(shù)字有線電視的發(fā)展前35800km景世界通信與信息技術(shù)的迅地球猛發(fā)展將引發(fā)整個

54、電視廣播產(chǎn)業(yè)鏈的變革，數(shù)字有線電視是這一變革中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。伴隨衛(wèi)星 2衛(wèi)星 3同步軌道21圖 7-10同步地球衛(wèi)星示意圖 著電視廣播的全面數(shù)字化，傳統(tǒng)的電視媒體將在技術(shù)、功能上逐步與信息、通信領(lǐng)域的其它手段相互融合，從而形成全新的、龐大的數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)。這一新興產(chǎn)業(yè)已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注，各國家根據(jù)自己的國情，已分別制定出由模擬電視向數(shù)字電視過渡的方案和產(chǎn)業(yè)目標。數(shù)字電視被各國視為新世紀的戰(zhàn)略技術(shù)。數(shù)字電視成了繼電信引爆 IT之后的又一大 “熱點 ”。電視數(shù)字化是電視發(fā)展史上又一次重大的技術(shù)革命。數(shù)字電視不但是一個由標準、設(shè)備和節(jié)目源生產(chǎn)等多個部分相互支持和匹配的技術(shù)系統(tǒng)，而且將對相關(guān)行業(yè)產(chǎn)生影響并

55、促進其發(fā)展。7.3衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)7.3.1衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)簡介所謂衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)，就是利用衛(wèi)星來直接轉(zhuǎn)發(fā)電視信號的系統(tǒng)，衛(wèi)星的其作用相當(dāng)于一個空間轉(zhuǎn)發(fā)站。主發(fā)射站把需要廣播的電視信號以 f1的上行頻率發(fā)射給衛(wèi)星，衛(wèi)星收到該信號，經(jīng)過放大和變換，以 f2的下行頻率向地球上的預(yù)定服務(wù)區(qū)發(fā)射。主發(fā)射站也接收該信號做監(jiān)視用。衛(wèi)星電視覆蓋面積大，一顆衛(wèi)星就幾乎可以覆蓋地球表面的 40%，即三顆同步衛(wèi)星便能覆蓋全球，如圖 7-10所示。使用衛(wèi)星電視系統(tǒng)相對使用地面電視臺的投資少，如與微波中繼線路相比，覆蓋 1000萬平方公里面積，可節(jié)約投資 60%。衛(wèi)星電視采用的載頻高，頻帶寬，傳輸容量大，是微波中繼

56、不可比擬的。由于衛(wèi)星居高臨下，電波入射角大，又是直播，傳播線路大部分是外層空間，所以噪聲干擾小，信號強度穩(wěn)定，信號信噪比高，圖像質(zhì)量好。衛(wèi)星電視的信號很弱，雖然直播電視衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的功率一般都在 100W以上，但由于傳播距離太遠，致使到達地面的場強僅約 10100uV/m，而一般電視機的靈敏度為 50uV/m (VHF)和 300uV/m (UHF) ，因此，為了正常收看衛(wèi)星直播電視，須采用強方向性的天線和高靈敏度的接收機。7.3.2衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的設(shè)備組成衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)設(shè)備主要包括衛(wèi)星電視接收天線、高頻頭、功分器、衛(wèi)星電視接收機、調(diào)制器、混頻器、干線放大器、分配器和電視機組成。1衛(wèi)星電視接

57、收天線22 衛(wèi)星電視接收天線是有線電視前端重要組成部分，主要用于接收電視節(jié)目信號，對衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的接收拋物面效果有著決定性影響，其原支桿理是利用電波的反射原理，饋源將電波集焦后，輻射到饋源上的高頻頭，然后通過饋線將信號傳送到衛(wèi)星接收機并(1)(2)解碼出電視節(jié)目。衛(wèi)星接收天線形式有多種多樣，但最常見的有以下幾種：圖 7-11前饋拋物面天線（1）外觀圖；（2）示意圖（1）正饋（前饋）拋物面衛(wèi)星天線正饋拋物面衛(wèi)星接收天線類似于太陽灶，由拋物面反射面和饋源組成。它的增益和天線口徑成正比，主要用于接收 C波段的信號。由于它便于調(diào)試，所以廣泛的應(yīng)用于衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中。它的饋源位于反射面的前方，故人

58、們又稱它為前饋天線，如圖 7-11所示。正饋拋物面衛(wèi)星天線的缺點是：1）饋源是背向衛(wèi)星的，反射面對準衛(wèi)星時，饋源方向指向地面，會使噪聲溫度提高。2）饋源的位置在反射面以上，要用較長的饋線，這也會使噪聲溫度升高。3）饋源位于反射面的正前方，它對反射面產(chǎn)生一定程度的遮擋，使天線的口徑效率會有所降低。優(yōu)點就是反射面的直徑一般為 1.23M，所以便于安裝，而且接收衛(wèi)星信號時也比較好調(diào)試。（2）卡塞格倫（后饋式拋物面）天線卡塞格倫是一個法主反射體國物理學(xué)家和天文學(xué)家，他于 1672年副反射體饋源設(shè)計出卡塞格倫反射望遠鏡。 1961年，漢南將卡塞格倫反23（1）（2）圖 7-12卡塞格倫天線（1）外觀圖；

59、（2）示意圖 射器的結(jié)構(gòu)移植到了微波天線上，他采用了幾何光學(xué)的方法，分析了反射面的形狀，并提出了等效拋物面的概念?？ㄈ駛愄炀€，克服了正饋式拋物面天線的缺陷，由一個拋物面主反射面、雙曲面副反射面和饋源構(gòu)成，是一個雙反射面天線，它多用作大口徑的衛(wèi)星信號接收天線或發(fā)射天線。拋物面的焦點與雙曲面的虛焦點重合，而饋源則位于雙曲面的實焦點之處，雙曲面匯聚拋物面反射波的能量，再輻射到拋物面后饋源上，如圖 7-12所示。由于卡塞格倫天線的饋源是安裝在副反射面的后面，因此人們通常稱它為后饋式天線，以區(qū)別于前饋天線。卡塞格倫天線與普通拋物面天線相比較，它的優(yōu)點是：1）設(shè)計靈活，兩個反射面共有四個獨立的幾何參數(shù)可

60、以調(diào)整；2）利用焦距較短的拋物面到達了較長焦距拋物面的性能，因此減少了天線的縱向尺寸，這一點對大口徑天線很有意義；3）減少了饋源的漏溢和旁瓣的輻射；4）作為衛(wèi)星地面接收天線時，因為饋源是指向天空的，所以由于饋源漏溢而產(chǎn)生的噪聲溫度比較低。缺點是副反射面對主反射面會產(chǎn)生一定的遮擋，使天線的口徑效率有所降低。由于其口徑都在 4.5M以上，所以制造成本較高，而且接收衛(wèi)星信號時調(diào)試較復(fù)雜。（3）格里高利天線格里高利是十七世紀蘇格蘭的一位數(shù)學(xué)家，他于 1663年設(shè)計出了格里高利望遠鏡，格里高利天線就是從格里高利望遠鏡演變而來的。格里高利天線由主反射面、副反射面和饋源組成，也是一種雙反射面天線，也屬于后饋