《CATV系统》PPT课件.ppt

第八章共用天线电视系统 第一节概述 第二节电视接收天线及传输线 第三节前端设备 第四节传输网与分配系统设备 第五节卫星电视接收系统 教学基本要求 理解CATVS的基本概念 掌握相关设备和部件的工作原理及其使用范围 了解系统的简单设计 一 CATV系统 CommunityAntennaTelevisionSystem CableTelevisionSystem 二 CATV的发展趋势 1 大规模 多频道 第一节概述 2 多功能 多媒体 按次收费电视视听率调查视听者参加节目家庭购物点播录像节目 3 光纤传输 4 卫星传送 微波传送 1 弱场强区 三 CATV系统的作用和功能 1 改善 弱场强区 阴影区 的收视条件 2 阴影区 2 抗干扰性能好 1 重影干扰 右重影 左重影 2 杂波干扰 3 满足人们生活 娱乐 工作的需要 四 CATV系统的组成 1 前端系统 1 信号源部分 2 前端信号处理部分 前端信号处理部分的主要器件有 天线放大器 频道放大器 宽带放大器 频道变换器 信号处理器 解调器 调制器 卫星接收机 制式转换器 微波接收机 混合器等等 2 干线传输部分 任务是把前端输出的高质量信号尽可能保质保量地传输给用户分配系统 干线部分主要的器件有 干线放大器 电缆或光缆 斜率均衡器 电源插入器等 3 用户分配系统 该部分把干线传输来的信号分配给系统所有用户 并保证各个用户的信号质量 对于双向传输还需把上行信号传输给干线传输部分 用户分配系统的主要器件有 线路延长放大器 分配放大器 分支器 分配器 用户终端 机上变换器等 对于双向系统还有调制器 解调器 数据终端等设备 第二节电视接收天线及传输线 一 电视接收天线 二大类 地面电视接受天线和卫星电视接受天线 针对VHF频段 和UHF频段 的地面电视接收天线最常用的是引向天线 也称为八木天线或频道天线 针对微波段的电视接收天线多为抛物面天线 同样属于微波段的卫星电视广播其接收天线也为抛物面天线 VHF频段 即为甚高频频段 其频率范围为48 5 92MHz 频段1 5频道 167 223MHz 频段6 12频道 另 频段 87 108MHz为调频广播 UHF频段 即为特高频频段 其频率范围为470 566MHz 频段13 24频道 606 958MHz 频段25 68频道 电视接收天线的作用有 电视接收天线把自由空间传播的 载有电视信号的电磁波转换为高频电流 电视接收天线可以有选择地接收给定频率的电视信号 电视接收天线可以有选择地接收给定极化的电视信号 电视接收天线可以有效地选择电视信号 抑制无用的干扰信号 电视接收天线可以提高电视机的灵敏度 即可放大所接收的电视信号 二 电缆电视系统的传输线 馈线 传输线主要是同轴射频电缆和光缆 电视信号在同轴电缆中传输时存在着传输损耗 其损耗的大小用衰减常数 表示 单位为 dB km 或dB 100m 或dB m均可 在目前CATV工作频率范围内 由于传输频率较低 衰减常数与频率之间的关系近似为线性 工程上为计算方便 通常认为衰减常数 与工作频率的平方根成正比 衡量电缆的温度特性通常用温度系数表示 一般情况下 温度每变化10C 电缆损耗变化0 2 即温度系数为0 2 0C 第三节前端设备 1 电平 一 前端系统的技术要求保证信号的质量达到一定的技术要求 2 系统信号质量 二 天线放大器 表示信号放大器性能指标的参数有 1 工作频率 是指信号放大器能正常工作 所需放大的具体电视频道和频段 的输入信号的频带宽度 单一频道的放大器 工作频带为8MHz 全频道放大器的工作频带为40 860MHz或45 960MHz VHF低频段 波段 放大器 工作频带为45 95MHz VHF高频段 波段 放大器 工作频带为165 230MHz VHF宽带放大器 工作频带为45 300MHz UHF宽带放大器 工作频带为470 960MHz 2 增益 是指信号放大器对高频电视信号的放大倍数 常用分贝表示 通常单频道放大器的增益为35dB 宽带放大器的增益为20 30dB 多频段放大器的增益为30 40dB 3 最大输出电平 4 噪声系数 用噪声系数来衡量放大器使载噪比变劣的能力 5 反射损耗 在CATV系统中 为保证设备 线路之间的匹配连接 要求放大器的输入 输出标称阻抗为75 6 增益控制 表示增益的变化范围 即放大器从最大增益到最小增益的可调整范围 三 混合器及分波器 将两个或两个以上输入端的信号馈送到一个输出端的装置称为混合器 将一个输出端 覆盖某个频段 上的信号分离成两路或多路输出 每路输出都覆盖着该频段某一部分的装置称为分波器 也称为频离分离器 混合器的主要指标有 1 工作频率 2 插入损耗 3 相互隔离 是指输入端之间 4 反射损耗 四 频道转换器 亦称为频道变换器 它是在送入馈线传输前将一个或多个信号的载波频率加以改变的装置 五 调制器 电视调制器通常在自办节目的播出 并有卫星电视接收和微波中继等场合使用 调制器是将本地制作的摄像节目信号 录像节目信号及由卫星电视接收 微波中继传来的视频信号及音频信号变换成射频已调制信号的装置 调制器的种类根据调制方式的不同可分为中频调制和射频调制两大类 六 衰减器 在CATV系统中 有些部位的输入或输出电平超过规定的范围 就会影响接收效果 使用衰减器可以适当调节电平 使其保持在合适的范围内 七 均衡器 射频电视信号在射频同轴电缆中传输的损耗与频率的平方根成正比 均衡器就是用来补偿射频同轴电缆衰减倾斜特性的 要求均衡器的频率特性与电缆的频率特性相反 均衡器有一主要性能指标就是均衡量 它是指工作频率范围内上限频率与下限频率两点之间衰减量之差 八 滤波器 滤波器是一种双口网络 它在规定的某一频率范围内对信号的衰减很小 使得信号通过 这个频率范围称之为滤波器的通带 对通带以外的频率信号衰减很大 抑制信号的通过 称之为阻带 九 导频信号发生器 导频信号是系统内部发送的用来反映传输电平变化的一种引导信号 导频信号发生器提供了实现整个系统自动电平控制 ALC 和自动斜率控制 ASC 用的基准信号 对基准信号的要求是即使在环境温度和电源电压发生变化时 也能输出稳定的载波电平 第四节传输网与分配系统设备 一 分配器 将一路高频信号的能量 按功率 平均地分成二路或二路以上的输出装置 称为分配器 1 分配作用 将输入信号平均地分配给各路输出线 且插入损耗不超过规定范围 2 隔离作用 是指分配输出端之间应有一定的隔离度 相互不影响 3 匹配作用 输入信号传输线阻抗为75 经分配器分配后 各输出线的阻抗也应为75 分配器的主要技术指标为 1 分配损失 是指信号从输入端到输出端的传输损失 即在输入端输入的信号电平eI输与传送到输出端的信号电平eO之差Lp eI eO 2 隔离度 是指分配器的一个输出端加入的输入电平eI 与另一输出端的输出信号电平eO 之差LS eI eO 一般要求LS 20dB 3 阻抗 分配器部件输入 输出阻抗都为75 另外要引起注意地是 在使用分配器时应把空着的输出端接75 的负载 二 分支器 分支器是从干线上取出一小部分信号传送给电视接收机的部件 因此 它的主要作用是以较小的插入损耗从干线或分配线上分出部分信号经衰减后送至各用户 1 插入损失 是指从主输入端输入的信号电平eI传输到主输出端信号电平eO的损失Ln eI eO 一般情况下 0 3dB Ln 4dB 分支器的主要技术指标有 2 分支损失 是指分支器从主输入端输入的信号电平eI转移到分支输出端信号电平eZO的损失LZ eI eZO 一般情况下 7dB LZ 35dB 3 反向隔离 是指分支器的一个分支输出端加入的输入电平eZI传输到其主输出端的输出信号电平eO的损失LFG eZI eO 一般要求LFG 25dB 5 阻抗 分配器部件输入 输出阻抗都为75 4 分支隔离 是指分支器的一个分支输出端加入的输入电平eZI传输到其他分支输出端的输出信号电平eZO的损失LZG eZI eZO 一般要求LZG 20dB 分支放大器与分配放大器通常都是相同的设备 主要用在干线的末端 提高信号电平以满足分配 分支部分的需要 四 分支放大器和分配放大器 该放大器用在干线或支线上 其放大作用用于补偿线路的损耗和分支器的插入损耗 五 线路延长放大器 干线放大器主要用于干线信号放大 以补偿干线电缆的损耗 增加信号传输的距离 三 干线放大器 第五节卫星电视接收系统 1 抛物面天线 卫星电视接收天线主要分为前馈式抛物面天线和后馈式抛物面天线 前馈式抛物面天线的结构如图所示 抛物面天线由馈源和抛物面反射器组成 馈源位于抛物面焦点上 来自卫星的电视微波信号到达抛物面时为微弱的平面波信号 故抛物面反射器可以把入射的电视微波信号聚焦于馈源 也即是馈源上得到相位相同的增强信号 然后再通过波导馈送到室外单元 高频头 2 高频头 抛物面天线的馈源后面接的是高频头 这是一种超高灵敏度的高频小信号放大变频电路 其作用是将天线接收到的微弱信号进行放大 并下变频至950 1450MHz频段后放大输出 3 卫星电视接收机 卫星电视接收机有两种超外差变频方式 一种为一次变频方式 即来自高频头的中频信号直接经带通滤波和进一步中频放大后送入鉴频器 解调出基带电视信号 再经过一系列处理后输出 采用这种方式的接收机电路简单 技术指标欠佳 另一种是技术指标较好的二次变频方式 思考 1 共用天线电视系统的技术指标有哪些 2 电视系统的信号源有哪些 3 采用机顶盒技术的电视系统能实现什么功能 5 视频点播是否还有其他途径 试说明其原理