《CATV系統(tǒng)》PPT課件.ppt

1、第八章 共用天線電視系統(tǒng),第一節(jié) 概述,第二節(jié) 電視接收天線及傳輸線,第三節(jié) 前端設(shè)備,第四節(jié) 傳輸網(wǎng)與分配系統(tǒng)設(shè)備,第五節(jié) 衛(wèi)星電視接收系統(tǒng),教學(xué)基本要求： 理解CATVS的基本概念； 掌握相關(guān)設(shè)備和部件的工作原理及其使用范圍； 了解系統(tǒng)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。,一、CATV系統(tǒng),Community Antenna Television System,Cable Television System,二、CATV的發(fā)展趨勢(shì),1. 大規(guī)模、多頻道,第一節(jié) 概述,2. 多功能、多媒體:按次收費(fèi)電視 視聽(tīng)率調(diào)查 視聽(tīng)者參加 節(jié)目家庭購(gòu)物 點(diǎn)播錄像節(jié)目,3. 光纖傳輸,4. 衛(wèi)星傳送、微波傳送,1)、弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū),三

2、、CATV系統(tǒng)的作用和功能,1. 改善“弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū)”“陰影區(qū)”的收視條件,2)、陰影區(qū),2. 抗干擾性能好,1)、重影干擾,右重影,左重影,2)、雜波干擾,3)、滿足人們生活、娛樂(lè)、工作的需要,四、CATV系統(tǒng)的組成,1、前端系統(tǒng),（1）信號(hào)源部分,（2）前端信號(hào)處理部分,前端信號(hào)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(hào)處理器、解調(diào)器、調(diào)制器、衛(wèi)星接收機(jī)、制式轉(zhuǎn)換器、微波接收機(jī)、混合器等等。,2、干線傳輸部分：任務(wù)是把前端輸出的高質(zhì)量信號(hào)盡可能保質(zhì)保量地傳輸給用戶分配系統(tǒng). 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、電源插入器等。,3、用戶分配系

3、統(tǒng)：該部分把干線傳輸來(lái)的信號(hào)分配給系統(tǒng)所有用戶，并保證各個(gè)用戶的信號(hào)質(zhì)量，對(duì)于雙向傳輸還需把上行信號(hào)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(zhǎng)放大器、分配放大器、分支器、分配器、用戶終端、機(jī)上變換器等，對(duì)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。,第二節(jié) 電視接收天線及傳輸線,一、電視接收天線,二大類：地面電視接受天線和衛(wèi)星電視接受天線。針對(duì)VHF頻段和UHF頻段的地面電視接收天線最常用的是引向天線，也稱為八木天線或頻道天線。針對(duì)微波段的電視接收天線多為拋物面天線，同樣屬于微波段的衛(wèi)星電視廣播其接收天線也為拋物面天線。, VHF頻段：即為甚高頻頻段，其頻率范圍為48. 592

4、MHz（ 頻段15頻道 ），167223MHz（ 頻段612頻道）。另，頻段：87108MHz為調(diào)頻廣播。, UHF頻段：即為特高頻頻段，其頻率范圍為470566MHz（ 頻段1324頻道 ），606958MHz（ 頻段2568頻道）。,電視接收天線的作用有：,電視接收天線把自由空間傳播的、載有電視信號(hào)的電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流。,電視接收天線可以有選擇地接收給定頻率的電視信號(hào)。,電視接收天線可以有選擇地接收給定極化的電視信號(hào)。,電視接收天線可以有效地選擇電視信號(hào)，抑制無(wú)用的干擾信號(hào)。,電視接收天線可以提高電視機(jī)的靈敏度，即可放大所接收的電視信號(hào)。,二、電纜電視系統(tǒng)的傳輸線（饋線）,傳輸線主要是同

5、軸射頻電纜和光纜.,電視信號(hào)在同軸電纜中傳輸時(shí)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，或dB/100m，或dB/m均可。,在目前CATV工作頻率范圍內(nèi)，由于傳輸頻率較低，衰減常數(shù)與頻率之間的關(guān)系近似為線性。工程上為計(jì)算方便，通常認(rèn)為衰減常數(shù)與工作頻率的平方根成正比,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10C ，電纜損耗變化0. 2%，即溫度系數(shù)為0. 2%/0C。,第三節(jié) 前端設(shè)備,1. 電平:,一、前端系統(tǒng)的技術(shù)要求 保證信號(hào)的質(zhì)量達(dá)到一定的技術(shù)要求.,2.系統(tǒng)信號(hào)質(zhì)量:,二、天線放大器,表示信號(hào)放大器性能指標(biāo)的參數(shù)有：,1、工作頻率：是指信號(hào)

6、放大器能正常工作（所需放大的具體電視頻道和頻段）的輸入信號(hào)的頻帶寬度。,單一頻道的放大器，工作頻帶為8MHz；全頻道放大器的工作頻帶為40860MHz或45960MHz。,VHF低頻段（波段）放大器，工作頻帶為4595MHz；,VHF高頻段（波段）放大器，工作頻帶為165230MHz；,VHF寬帶放大器，工作頻帶為45300MHz；,UHF寬帶放大器，工作頻帶為470960MHz。,2、增益：是指信號(hào)放大器對(duì)高頻電視信號(hào)的放大倍數(shù)，常用分貝表示。通常單頻道放大器的增益為35dB，寬帶放大器的增益為2030dB，多頻段放大器的增益為3040dB。,3、最大輸出電平：,4、噪聲系數(shù)： 用噪聲系數(shù)來(lái)

7、衡量放大器使載噪比變劣的能力。,5、反射損耗 ：在CATV系統(tǒng)中，為保證設(shè)備、線路之間的匹配連接，要求放大器的輸入、輸出標(biāo)稱阻抗為75。,6、增益控制 ：表示增益的變化范圍，即放大器從最大增益到最小增益的可調(diào)整范圍。,三、混合器及分波器,將兩個(gè)或兩個(gè)以上輸入端的信號(hào)饋送到一個(gè)輸出端的裝置稱為混合器； 將一個(gè)輸出端（覆蓋某個(gè)頻段）上的信號(hào)分離成兩路或多路輸出，每路輸出都覆蓋著該頻段某一部分的裝置稱為分波器，也稱為頻離分離器。,混合器的主要指標(biāo)有：,1、工作頻率： 2、插入損耗： 3、相互隔離（是指輸入端之間）： 4、反射損耗：,四、頻道轉(zhuǎn)換器,亦稱為頻道變換器，它是在送入饋線傳輸前將一個(gè)或多個(gè)信

8、號(hào)的載波頻率加以改變的裝置。,五、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場(chǎng)合使用。調(diào)制器是將本地制作的攝像節(jié)目信號(hào)、錄像節(jié)目信號(hào)及由衛(wèi)星電視接收、微波中繼傳來(lái)的視頻信號(hào)及音頻信號(hào)變換成射頻已調(diào)制信號(hào)的裝置。 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。,六、衰減器,在CATV系統(tǒng)中，有些部位的輸入或輸出電平超過(guò)規(guī)定的范圍，就會(huì)影響接收效果，使用衰減器可以適當(dāng)調(diào)節(jié)電平，使其保持在合適的范圍內(nèi)。,七、均衡器,射頻電視信號(hào)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(lái)補(bǔ)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

9、反.,均衡器有一主要性能指標(biāo)就是均衡量，它是指工作頻率范圍內(nèi)上限頻率與下限頻率兩點(diǎn)之間衰減量之差。,八、濾波器,濾波器是一種雙口網(wǎng)絡(luò)，它在規(guī)定的某一頻率范圍內(nèi)對(duì)信號(hào)的衰減很小，使得信號(hào)通過(guò)（這個(gè)頻率范圍稱之為濾波器的通帶）；對(duì)通帶以外的頻率信號(hào)衰減很大，抑制信號(hào)的通過(guò)（稱之為阻帶）。,九、導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器,導(dǎo)頻信號(hào)是系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)送的用來(lái)反映傳輸電平變化的一種引導(dǎo)信號(hào)。導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器提供了實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)電平控制（ALC）和自動(dòng)斜率控制（ASC）用的基準(zhǔn)信號(hào)。對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)的要求是即使在環(huán)境溫度和電源電壓發(fā)生變化時(shí)，也能輸出穩(wěn)定的載波電平。,第四節(jié) 傳輸網(wǎng)與分配系統(tǒng)設(shè)備,一、分配器,將一路高頻信號(hào)的能量

10、（按功率）平均地分成二路或二路以上的輸出裝置，稱為分配器。,（1）分配作用：將輸入信號(hào)平均地分配給各路輸出線，且插入損耗不超過(guò)規(guī)定范圍。,（2）隔離作用：是指分配輸出端之間應(yīng)有一定的隔離度，相互不影響。,（3）匹配作用：輸入信號(hào)傳輸線阻抗為75，經(jīng)分配器分配后，各輸出線的阻抗也應(yīng)為75。,分配器的主要技術(shù)指標(biāo)為：,（1）分配損失：是指信號(hào)從輸入端到輸出端的傳輸損失，即在輸入端輸入的信號(hào)電平eI輸與傳送到輸出端的信號(hào)電平eO之差Lp（eIeO）。,（2）隔離度：是指分配器的一個(gè)輸出端加入的輸入電平eI與另一輸出端的輸出信號(hào)電平eO之差LS（eIeO），一般要求LS20dB。,（3）阻抗：分配器部

11、件輸入、輸出阻抗都為75。另外要引起注意地是，在使用分配器時(shí)應(yīng)把空著的輸出端接75的負(fù)載。,二、分支器,分支器是從干線上取出一小部分信號(hào)傳送給電視接收機(jī)的部件。因此，它的主要作用是以較小的插入損耗從干線或分配線上分出部分信號(hào)經(jīng)衰減后送至各用戶。,（1）插入損失：是指從主輸入端輸入的信號(hào)電平eI傳輸?shù)街鬏敵龆诵盘?hào)電平eO的損失Ln（eIeO）。一般情況下：0.3dBLn 4dB。,分支器的主要技術(shù)指標(biāo)有：,（2）分支損失：是指分支器從主輸入端輸入的信號(hào)電平eI轉(zhuǎn)移到分支輸出端信號(hào)電平eZO的損失LZ（eIeZO）。一般情況下：7dBLZ 35dB。,（3）反向隔離：是指分支器的一個(gè)分支輸出端加入

12、的輸入電平eZI傳輸?shù)狡渲鬏敵龆说妮敵鲂盘?hào)電平eO的損失LFG（eZIeO），一般要求LFG 25dB。,（5）阻抗： 分配器部件輸入、輸出阻抗都為75。,（4）分支隔離：是指分支器的一個(gè)分支輸出端加入的輸入電平eZI傳輸?shù)狡渌种л敵龆说妮敵鲂盘?hào)電平eZO的損失LZG（eZIeZO），一般要求LZG 20dB。,分支放大器與分配放大器通常都是相同的設(shè)備，主要用在干線的末端，提高信號(hào)電平以滿足分配、分支部分的需要。,四、分支放大器和分配放大器,該放大器用在干線或支線上，其放大作用用于補(bǔ)償線路的損耗和分支器的插入損耗。,五、線路延長(zhǎng)放大器,干線放大器主要用于干線信號(hào)放大，以補(bǔ)償干線電纜的損耗，增

13、加信號(hào)傳輸?shù)木嚯x。,三、干線放大器,第五節(jié) 衛(wèi)星電視接收系統(tǒng),1拋物面天線：衛(wèi)星電視接收天線主要分為前饋式拋物面天線和后饋式拋物面天線。前饋式拋物面天線的結(jié)構(gòu)如圖所示。拋物面天線由饋源和拋物面反射器組成，饋源位于拋物面焦點(diǎn)上。來(lái)自衛(wèi)星的電視微波信號(hào)到達(dá)拋物面時(shí)為微弱的平面波信號(hào)，故拋物面反射器可以把入射的電視微波信號(hào)聚焦于饋源，也即是饋源上得到相位相同的增強(qiáng)信號(hào)，然后再通過(guò)波導(dǎo)饋送到室外單元(高頻頭)。,2高頻頭：拋物面天線的饋源后面接的是高頻頭。這是一種超高靈敏度的高頻小信號(hào)放大變頻電路。其作用是將天線接收到的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，并下變頻至9501450MHz頻段后放大輸出。,3衛(wèi)星電視接收機(jī)：衛(wèi)星電視