建筑电气技术第5章-共用天线电视系统课件.ppt

1、第第5章共用天线电视系统章共用天线电视系统n 绪言：绪言：u通过本节内容的学习，了解并掌握共用天线电视系统通过本节内容的学习，了解并掌握共用天线电视系统概述、前端系统、电视的干线传输系统、用户分配系概述、前端系统、电视的干线传输系统、用户分配系统、卫星电视广播系统等。统、卫星电视广播系统等。 n 内容框架：内容框架：u第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述u第第2节节 前端系统前端系统u第第3节节 电视的干线传输系统电视的干线传输系统 u第第4节节 用户分配系统用户分配系统u第第5节节 卫星电视广播系统卫星电视广播系统 n 重点重点/ /难点：难点：u前端系统、电视的干线传输系统

2、、用户分配系统。前端系统、电视的干线传输系统、用户分配系统。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述 u传统电视存在问题：传统电视存在问题：偏僻地区电视信号微弱；偏僻地区电视信号微弱；城市由于用钢筋水泥建造的高层建筑较多，对电城市由于用钢筋水泥建造的高层建筑较多，对电视信号会造成各种折射、反射，使电视倍号过于视信号会造成各种折射、反射，使电视倍号过于微弱；微弱；室外天线林立，相互之间产生干扰，雷电还会造室外天线林立，相互之间产生干扰，雷电还会造成人机危害，影响建筑物的寿命和美观。成人机危害，影响建筑物的寿命和美观。40年代出现的年代出现的共用天线电视系统共用天线电视系统(CATV

3、)解决了以上解决了以上问题。问题。CATV系统可以为用户提供高质量的开路电视节目、系统可以为用户提供高质量的开路电视节目、闭路电视节目、广播卫星电视节目、付费电视节目、闭路电视节目、广播卫星电视节目、付费电视节目、图文电视、无线电视、宽带双向业务。图文电视、无线电视、宽带双向业务。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述n1.1 系统的组成系统的组成共用天线电视系统组成：共用天线电视系统组成：前端接收部分、干线传前端接收部分、干线传输部分、用户分配网络输部分、用户分配网络。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述u1前端系统前端系统CATV系统最重要的组成部分之一。

4、系统最重要的组成部分之一。前端系统前端系统包括：包括：电视接收天线、频道放大器、频率电视接收天线、频道放大器、频率变换器、自播节目设备、卫星电视接收设备、导频变换器、自播节目设备、卫星电视接收设备、导频信号发生器、调制器、混合器、连接线缆信号发生器、调制器、混合器、连接线缆等。等。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述作用：作用：将将天线接收天线接收的各频道电视信号分别的各频道电视信号分别调整到一定电调整到一定电平值平值，然后经混合器混合，然后经混合器混合送入干线送入干线；必要时将电视信号必要时将电视信号变换变换成另一频道的信号；成另一频道的信号；向干线放大器提供用于向干线放大

5、器提供用于自动增益控制和自动斜率自动增益控制和自动斜率控制的导频信号；控制的导频信号；自播节目自播节目通过调制器后成为某一频道的电视信号通过调制器后成为某一频道的电视信号而进入混合器；而进入混合器；卫星电视卫星电视接收设备输出的视频信号通过调制器成接收设备输出的视频信号通过调制器成为某一频道的电视信号进入混合器；为某一频道的电视信号进入混合器；交互式电视交互式电视系统的加密、计算机管理、调制解系统的加密、计算机管理、调制解调等功能。调等功能。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述u2干线传输系统干线传输系统是把前端接收处理、混合后的电视信号，传输给用是把前端接收处理、混合后的电

6、视信号，传输给用户分配系统的一系列传输设备，主要有户分配系统的一系列传输设备，主要有干线放大器干线放大器和干线电缆和干线电缆。采用优质低耗的采用优质低耗的同轴电缆或光缆同轴电缆或光缆；采用干线放大器，；采用干线放大器，其其增益增益应正好抵消电缆的衰减。应正好抵消电缆的衰减。在在主干线上应尽可能少分支主干线上应尽可能少分支，以保持干线中串接放，以保持干线中串接放大器数量最少。大器数量最少。要传输双向节目，必须使用要传输双向节目，必须使用双向传输干线双向传输干线放大器。放大器。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述干线放大器的类型（传输方向分）：干线放大器的类型（传输方向分）：双向

7、和单向。双向和单向。干线放大器的类型（电平控制能力分）：干线放大器的类型（电平控制能力分）：手动增益控制和均衡型干线放大器；手动增益控制和均衡型干线放大器；自动增益控制自动增益控制(AGC)型干线放大器；型干线放大器；AGC加自动斜率补偿型放大器；加自动斜率补偿型放大器；自动电平控制自动电平控制(ALC)型干线放大器。型干线放大器。其他干线设备：其他干线设备：电源、电流通过型分支器、分配器、电源、电流通过型分支器、分配器、长距离传输的光缆传输设备（光发射机、光分波器、长距离传输的光缆传输设备（光发射机、光分波器、光合波器、光接收机、光缆等）。光合波器、光接收机、光缆等）。 第第1节节 共用天线

8、电视系统概述共用天线电视系统概述u3用户分配网络用户分配网络用户分配网络的主要设备：用户分配网络的主要设备：分配放大器、分支分配分配放大器、分支分配器、用户终端、机上变换器、双向电缆电视系统的器、用户终端、机上变换器、双向电缆电视系统的调制解调器和数据终端调制解调器和数据终端等设备。等设备。主要作用：主要作用：将干线送来的将干线送来的信号放大信号放大到足够电平；到足够电平；向所有向所有用户用户提供提供电平大致相等电平大致相等的电视信号，使用的电视信号，使用户能选择到所需要的频道和准确无误地解密或解户能选择到所需要的频道和准确无误地解密或解码；。码；。系统输出端具有系统输出端具有隔离特性隔离特性

9、，保证电视接收机之间，保证电视接收机之间互不干扰；互不干扰；借助于部件输入与输出端的借助于部件输入与输出端的匹配特性匹配特性，保证系统，保证系统与电视接收机之间有良好的匹配；与电视接收机之间有良好的匹配；对于双向电缆电视还需要将对于双向电缆电视还需要将上行信号上行信号正确地传输正确地传输到前端。到前端。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述n12 系统的分类系统的分类u1按系统的大小规模分类按系统的大小规模分类大型系统大型系统(A类系统类系统)；中型系统中型系统(B类系统类系统)；中小型系统中小型系统(C类系统类系统)；小型系统。小型系统。第第1节节 共用天线电视系统概述共用天

10、线电视系统概述u2按系统工作频率分类按系统工作频率分类全频道系统；全频道系统；300MHz邻频传输系统邻频传输系统450MHz邻频传输系统；邻频传输系统；550MHz邻频传输系统；邻频传输系统；750MHz邻频传输系统。邻频传输系统。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述u3按传输介质或传输方式分类按传输介质或传输方式分类有同轴电线、光缆及其混合型、微波中继、卫星电有同轴电线、光缆及其混合型、微波中继、卫星电视等。视等。u4按用户地点或性质分类按用户地点或性质分类有城市系统、乡村系统、住宅小区系统等。有城市系统、乡村系统、住宅小区系统等。第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线

11、电视系统概述n 13 系统的频道系统的频道制式不同，各国的电视频道都不相同。制式不同，各国的电视频道都不相同。我国采用的视频带宽为我国采用的视频带宽为6MHz。因此，在电视频道上规定每。因此，在电视频道上规定每8MHz为一个频道所占的频带。伴音载频和图象载频相隔为为一个频道所占的频带。伴音载频和图象载频相隔为6.5MHz。u频道划分规定频道划分规定:“I”频段频段:划分为划分为5个频道个频道;“”频段：划分给调频广播和通信专用（频段：划分给调频广播和通信专用（88l08MHz）;“”频段频段:划分为划分为7个频道个频道;“”频段频段: 划分为划分为12个频道；个频道；“”频段：划分为频段：划分

12、为44个频道。个频道。u甚高频甚高频(VHF)频段：有频段：有12个频道（个频道（“I”频段频段“”频段）；频段）；u超高频超高频(UHF)频段：有频段：有56个频道（个频道（“”频段频段“”频段）。频段）。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述u我国的电视频道划分如表我国的电视频道划分如表73所示。电视频道所示。电视频道配置如图配置如图72所示。所示。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述n14 系统的技术指标系统的技术指标uCATV系统的主要技术参数：系统的主要技术参数：第一类是电平参数：第一类是电平参数：

13、给电视机提供一个给电视机提供一个最佳输入电最佳输入电平的范围平的范围。输入电平。输入电平太高太高，会在电视机高频头的放，会在电视机高频头的放大器中产生大器中产生非线性失真非线性失真，使图像质量下降；输入电，使图像质量下降；输入电平平太低太低，则会受到电视机高频头噪声系数的影响，则会受到电视机高频头噪声系数的影响，使用户看到的使用户看到的图像信噪比图像信噪比不符合接收要求，图像质不符合接收要求，图像质量也会下降。量也会下降。第二类图像质量参数：第二类图像质量参数：信号质量信号质量的好坏。的好坏。性能指标见表性能指标见表74。图像质量问题见表。图像质量问题见表75。 第第1节节 共用天线电视系统概

14、述共用天线电视系统概述n15 系统的分贝计算方法系统的分贝计算方法u1分贝的概念分贝的概念放大器的电压增益：放大器的电压增益：表示放大器的表示放大器的放大程度放大程度，定义，定义为放大器输出信号电压与输入信号电压的比值。为放大器输出信号电压与输入信号电压的比值。常用分贝来表示放大倍数的大小，此时称常用分贝来表示放大倍数的大小，此时称“增益增益”。功率增益功率增益GP：电压增益电压增益GU：第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述u例例1 ：某放大器输入信号为：某放大器输入信号为30V，输出信号为，输出信号为3000V，求放大器的电压增益是多少分贝，求放大器的电压增益是多少分贝?解：

15、解： 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述u 例例2：(1)当输入当输入Ui200V信号通过电信号通过电压增益为压增益为6dB的放大器时，求其输出的放大器时，求其输出Uo； (2)由由a所求的输出再通过电压增益为所求的输出再通过电压增益为20dB的放大器时，求其输出；的放大器时，求其输出； (3)当输入当输入Ui200V信号通过串接电信号通过串接电压增益为压增益为6dB和和20dB的放大器时，求的放大器时，求其输出其输出Uo。解：解：(1) Ui200V，由表查得，由表查得6dB的电的电压比压比UoUi2，因此，因此Uo400V。(2) Ui400V，由表查得，由表查得20dB

16、的电的电压比压比UoUi10，因此，因此Uo4mV。 (3)两个放大器串接后，总电压增益两个放大器串接后，总电压增益Gu6dB20dB26dB。由表。由表查得电压比查得电压比UoUi20。其输出。其输出仍然是仍然是4mv。 第第1节节 共用天线电视系统概述共用天线电视系统概述u2参考电平参考电平参考电平分贝数只是一个参考电平分贝数只是一个比值比值，它，它并不能并不能表示一个表示一个信号信号电平的高低电平的高低。标准电平通常为标准电平通常为1V。若输出电平为若输出电平为l0V时，则称为比标准电平提高了时，则称为比标准电平提高了10倍，称为倍，称为20dB的增益，即为的增益，即为20dBV的增益。

17、的增益。dB和和dBV是不同的：是不同的：dB数表示一个比值，而数表示一个比值，而dBV则表示一个信号电平。则表示一个信号电平。 第第2节节 前端系统前端系统 前端系统包括从天线到分配系统的所有部件。前端系统包括从天线到分配系统的所有部件。组成：组成：天线、放大器、混合器、分配器、天线放大天线、放大器、混合器、分配器、天线放大器、器、UV变换器。变换器。任务：任务：把从天线接收到的各种电视信号，经过处理把从天线接收到的各种电视信号，经过处理后，恰当地送入分配网络。后，恰当地送入分配网络。重要性：重要性：其质量的好坏，对整个系统的音像质量起其质量的好坏，对整个系统的音像质量起关键作用。关键作用。

18、 第第2节节 前端系统前端系统n21 接收信号源接收信号源uCATV的接收信号源有：的接收信号源有：广播电视接收天线广播电视接收天线(如单频道天线、分频段天线及全如单频道天线、分频段天线及全频道天线，频道天线，CATV主要使用主要使用)；FM天线；天线；卫星直播地面接收站；卫星直播地面接收站；视频设备视频设备(录像机、摄像机录像机、摄像机)、音频设备；、音频设备；电视转播车；电视转播车；计算机。计算机。主要功能：主要功能：接收并输出图像和伴音信号。接收并输出图像和伴音信号。 第第2节节 前端系统前端系统n22 接收天线接收天线u1接收天线的功能接收天线的功能接收电磁波能量接收电磁波能量。将其转

19、换成电势和高频电流通过。将其转换成电势和高频电流通过馈线送给馈线送给CATV的前端设备进行信号处理或送给电的前端设备进行信号处理或送给电视接收机。视接收机。增加电视信号的有效增加电视信号的有效传播距离传播距离。提高接收电视提高接收电视信号的质量信号的质量。 第第2节节 前端系统前端系统u2系统对接收天线的要求系统对接收天线的要求有较高的有较高的增益和信噪比增益和信噪比，以提高系统接收效果。，以提高系统接收效果。良好的良好的频率特性频率特性。为了获得清晰的图像和伴音，要。为了获得清晰的图像和伴音，要求接收天线有足够的频带宽度，一般略大于求接收天线有足够的频带宽度，一般略大于8MHz。较好的较好的

20、方向性方向性。较高的方向指标有利于抗干扰和抗。较高的方向指标有利于抗干扰和抗重影。重影。有良好的有良好的匹配特性匹配特性。天线的阻抗与传输线阻抗基本。天线的阻抗与传输线阻抗基本相等，以减少反射波对系统的干扰。相等，以减少反射波对系统的干扰。机械机械强度强度高、天线尺寸小、耐腐蚀，并采取必要的高、天线尺寸小、耐腐蚀，并采取必要的避雷避雷措施，以提高系统的措施，以提高系统的安全性和可靠性安全性和可靠性。第第2节节 前端系统前端系统u3接收天线的分类接收天线的分类按结构形式分：按结构形式分：八木天线、双环天线、对数周期天八木天线、双环天线、对数周期天线、菱形天线、抛物面天线、特殊功能线、菱形天线、抛

21、物面天线、特殊功能(如抗重影、如抗重影、列阵天线列阵天线)天线等。天线等。按接收频道分：按接收频道分：单一频道专用接收天线；单一频道专用接收天线；多频道多频道(宽频带宽频带)专用接收天线。专用接收天线。按安装位置分：按安装位置分：室内天线、室外天线。室内天线、室外天线。按是否有源分：按是否有源分：有源天线有源天线可使天线系统实现高增益、高信噪可使天线系统实现高增益、高信噪比接收，通常把天线放大器安装在天线的竖杆上，比接收，通常把天线放大器安装在天线的竖杆上，把它看成天线的一部分。把它看成天线的一部分。无源天线无源天线第第2节节 前端系统前端系统u4天线的基本单元及参数天线的基本单元及参数一般电

22、视发射采用一般电视发射采用水平极化天线水平极化天线，电视接收也采用水，电视接收也采用水平极化天线。其天线的振子总是水平放置的。平极化天线。其天线的振子总是水平放置的。(1)半波振子半波振子又叫半波偶极子，是复杂天线的最基本单元。又叫半波偶极子，是复杂天线的最基本单元。半波：半波：水平放置的长度为水平放置的长度为2(为某一电视信号为某一电视信号的波长的波长)的导体的导体天线的基本参数：天线的基本参数：辐射阻抗、波瓣宽度、增益、辐射阻抗、波瓣宽度、增益、频带宽度、电压驻波比、天线有效长度等。频带宽度、电压驻波比、天线有效长度等。(2)半波折合振子半波折合振子 第第2节节 前端系统前端系统(3)多元

23、振子天线（八木天线）多元振子天线（八木天线）半波振子和折合振子半波振子和折合振子作为简单的接收天线用时，其增益低、作为简单的接收天线用时，其增益低、方向性不强方向性不强(即各向具有相同的接收能力即各向具有相同的接收能力)，只适用于，只适用于信号信号强、干扰小的地区。强、干扰小的地区。当接收点远离电视台、信号较弱，或虽信号强但干扰严重当接收点远离电视台、信号较弱，或虽信号强但干扰严重的地区，则须采用的地区，则须采用高增益的定向天线高增益的定向天线。日本东北大学教授日本东北大学教授八木秀次八木秀次发明发明提高增益和增强方向性提高增益和增强方向性的的多元振子天线多元振子天线。组成：组成：馈电振子（有

24、源振子）：馈电振子（有源振子）：用半波折合振子起馈电作用；用半波折合振子起馈电作用；反射器（反射体）：反射器（反射体）：较有源振子长较有源振子长(一般远大于一般远大于/2)的振子的振子起反射作用起反射作用;引向器引向器(引向体引向体)：其余半波振子起引向作用。其余半波振子起引向作用。注：注：多元天线的单元数等于振子总数。多元天线的单元数等于振子总数。 第第2节节 前端系统前端系统(4)宽频带天线宽频带天线以上是频道专用天线(单频道天线) 。CATV需要宽频带天线。宽频带天线分类（从频带上分）：宽频带天线分类（从频带上分）：VHF接收天线：接收天线：低频段接收天线(15频道)；高频段接收天线(6

25、12频道)；全频段接收天线(112频道)；UHF接收天线：接收天线：低频段接收天线(1336频道)；高频段接收天线(3768频道)；低频段接收天线(1324频道)；中频段接收天线(2544频道)；高频段接收天线(4568频道)；UHF全频段接收天线全频段接收天线(1368频道)；全频道接收天线全频道接收天线(168频道)。第第2节节 前端系统前端系统CATV系统中常用电气指标比较高的系统中常用电气指标比较高的对数周期天线对数周期天线。它有很它有很宽的工作频带宽的工作频带，稳定的输出阻抗。，稳定的输出阻抗。是在一条绝缘板上，安装是在一条绝缘板上，安装27个单元个单元构成的。每个单构成的。每个单元

26、都是两根对称的金属管。由最短的开始数，第元都是两根对称的金属管。由最短的开始数，第19单元工作在单元工作在特高频道特高频道，第，第1427单元工作在单元工作在甚高甚高频道频道，第，第1013单元为单元为过渡耦合元件过渡耦合元件（为保持整体（为保持整体特性过渡平稳、频带连续）。特性过渡平稳、频带连续）。 第第2节节 前端系统前端系统工作原理：工作原理：与多元振子天线相似。对某一信号频率与多元振子天线相似。对某一信号频率来讲，接近该信号来讲，接近该信号/2波长的几个单元参与工作波长的几个单元参与工作(参参与工作的单元所在的区域称为谐振区与工作的单元所在的区域称为谐振区)。参与工作的。参与工作的单元

27、就组成一个多单元振子天线，如某信号的频率单元就组成一个多单元振子天线，如某信号的频率刚好等于刚好等于第第n个个对称振子的谐振频率时，该振子就对称振子的谐振频率时，该振子就获得激励，它相当于多元振子天线中的获得激励，它相当于多元振子天线中的有源振子有源振子，较长相邻较长相邻(第第n1个个)振子相当于振子相当于反射器反射器，而较短相，而较短相邻邻(第第n1个个)振子相当于振子相当于引向器引向器。适用：适用：具有很宽的频带，但其增益和方向性不如单具有很宽的频带，但其增益和方向性不如单频道专用天线。因此，它只适用于频道专用天线。因此，它只适用于各频道信号接收各频道信号接收电平相差不多，干扰较小的地区。

28、电平相差不多，干扰较小的地区。 第第2节节 前端系统前端系统(5)改善天线性能的措施改善天线性能的措施使用组合天线。使用组合天线。解决对数周期天线的不足，有效措解决对数周期天线的不足，有效措施是采用天线的组合使用，即根据接收频道的要求，施是采用天线的组合使用，即根据接收频道的要求，把低频段天线与高频段天线、高频段天线与频道专把低频段天线与高频段天线、高频段天线与频道专用天线，或低频段天线与频道专用天线用天线，或低频段天线与频道专用天线组合在一起组合在一起使用。使用。注：注：组合天线组合天线最适用于作最适用于作CATV系统系统的天线。的天线。组合方式：组合方式：水平组合和垂直组合。水平组合和垂直

29、组合。天线间隔（避免天线间干扰）要求：天线间隔（避免天线间干扰）要求：间隔距离尽量大间隔距离尽量大一些，其一些，其水平间隔水平间隔应大于最低频道信号的波长应大于最低频道信号的波长，而，而垂直间隔垂直间隔应大于应大于/2，天线，天线离地离地(电气地电气地)高度应大于高度应大于。 第第2节节 前端系统前端系统使用天线阵。使用天线阵。进一步地提高天线的进一步地提高天线的方向性和增益方向性和增益，把同类天线组合起来使用。把同类天线组合起来使用。组合方式：组合方式：双层天线、双列天线、双层双列天线。双层天线、双列天线、双层双列天线。第第2节节 前端系统前端系统n23 前端设备前端设备u1信号放大器信号放

30、大器 作用：作用：放大放大接收天线接收下来的接收天线接收下来的信号功率信号功率；补偿补偿CATV系统中的各种系统中的各种损耗损耗(如混合器、分配器、分支如混合器、分配器、分支器的插入损耗，传输电缆的损耗以及其它各类附加器的插入损耗，传输电缆的损耗以及其它各类附加损耗损耗)，以，以保证保证各用户端具有满足设计要求的各用户端具有满足设计要求的电平电平。 第第2节节 前端系统前端系统主要性能指标：主要性能指标：增益。增益。即放大器的即放大器的输出功率与输入功率之比输出功率与输入功率之比(用用分贝表示分贝表示)。应根据放大器不同的用途选择其增。应根据放大器不同的用途选择其增益。放大器的增益可在其益。放

31、大器的增益可在其范围内调整范围内调整（向低方向（向低方向调整或正负方向调整）。调整或正负方向调整）。工作频带和幅频特性。工作频带和幅频特性。幅频特性指放大器对电视幅频特性指放大器对电视信号的信号的增益与频率变化增益与频率变化。放大器在工作频带内要。放大器在工作频带内要求有较求有较平坦的频率特性平坦的频率特性（通常用频道内幅频特性（通常用频道内幅频特性来表示，即规定在任意频道来表示，即规定在任意频道(8MHz带宽带宽)内，增内，增益变化不得大于益变化不得大于2dB）。）。第第2节节 前端系统前端系统最大输出电平和额定输出电平。最大输出电平和额定输出电平。超过最大输出电超过最大输出电平这一界限，放

32、大器的工作点就进入平这一界限，放大器的工作点就进入非线性区非线性区，产生非线性失真。把产生非线性失真。把最大输出电平减去最大输出电平减去3dB作为作为额定输出电平额定输出电平。噪声系数。噪声系数。指放大器在指放大器在输入、输出阻抗匹配的情输入、输出阻抗匹配的情况况下，其下，其输出端信噪比与输入端信噪比的比值输出端信噪比与输入端信噪比的比值。它是衡量放大器它是衡量放大器内部杂波内部杂波的一项指标。的一项指标。电压驻波比或反射损耗。电压驻波比或反射损耗。电压驻波比是衡量放大电压驻波比是衡量放大器的器的实际阻抗与标称阻抗偏差实际阻抗与标称阻抗偏差的指标。该值越小的指标。该值越小越好。越好。 第第2节

33、节 前端系统前端系统信号放大器分类（按特性、用途、在系统中使用的信号放大器分类（按特性、用途、在系统中使用的位置分）：位置分）：前端前端放大器放大器线路线路放大器设置在传输分配系统中的放大器放大器设置在传输分配系统中的放大器 前端放大器有：前端放大器有：天线放大器、频道放大器。天线放大器、频道放大器。 线路放大器有：线路放大器有：干线放大器、分配放大器、分支放干线放大器、分配放大器、分支放大器、线路延长放大器。大器、线路延长放大器。第第2节节 前端系统前端系统天线放大器天线放大器又叫又叫低电平放大器或前置放大器低电平放大器或前置放大器。作用：作用：提高接收天线的提高接收天线的输出电平输出电平，

34、以便获得较高的，以便获得较高的噪噪声比声比，提高信号的质量。其输入电平通常为，提高信号的质量。其输入电平通常为5060dBV，所以要求，所以要求噪声系数很低噪声系数很低(36dB)。其外。其外壳多为防雨型结构，可以直接装在天线杆上。壳多为防雨型结构，可以直接装在天线杆上。第第2节节 前端系统前端系统频道放大器频道放大器即即单频道放大器单频道放大器。它位于系统的。它位于系统的前前端端，其后接混合器。在进行，其后接混合器。在进行混合之前混合之前，需要进行，需要进行电电平调整平调整，使混合之前的各信号电平基本接近。根据，使混合之前的各信号电平基本接近。根据频道放大器的不同使用，有无单独存在的增益控制

35、频道放大器的不同使用，有无单独存在的增益控制器、手动增益控制器或自动增益控制器几种。器、手动增益控制器或自动增益控制器几种。 第第2节节 前端系统前端系统干线放大器干线放大器设置在设置在CATV系统的系统的干线部分干线部分，用，用于于补偿干线补偿干线的电平损失（包括线路、分配、分支损的电平损失（包括线路、分配、分支损失）。失）。分配放大器分配放大器是在是在干线或支线末端干线或支线末端，以供，以供24路路分配线输出分配线输出的放大器。是的放大器。是宽频带高电平宽频带高电平输出的一种输出的一种放大器。放大器。 第第2节节 前端系统前端系统分支放大器分支放大器是装在是装在干线或支线末端干线或支线末端

36、，有一个，有一个输输入端入端和一个和一个干线或支线输出端干线或支线输出端，并从干线或支线输，并从干线或支线输出端的定向耦合器取出信号作为支线输出端。出端的定向耦合器取出信号作为支线输出端。线路延长放大器线路延长放大器安装在安装在支干线支干线上，用以上，用以补偿补偿分分支器的插入损耗和线缆的支器的插入损耗和线缆的传输损耗传输损耗。 第第2节节 前端系统前端系统u2混合器与分波器混合器与分波器混合器混合器将多路不同频道的电视信号混合成一路将多路不同频道的电视信号混合成一路信号的装置。信号的装置。分波器分波器采用滤波式电路的混合器，其输入输出采用滤波式电路的混合器，其输入输出互换使用。互换使用。功能

37、：功能：将将不同频道不同频道的电视信号的电视信号混合成一路传输混合成一路传输；消消除除同一信号经过不同天线接收而产生的同一信号经过不同天线接收而产生的重影重影；有效；有效的滤掉的滤掉干扰杂波干扰杂波，有一定抗干扰能力。，有一定抗干扰能力。 第第2节节 前端系统前端系统主要技术指标：主要技术指标：插入损失。插入损失。即混合器即混合器输入功率与输出功率之比输入功率与输出功率之比的的分贝数。分贝数。相互隔离。相互隔离。任任输入端输入端加一输入信号，而其它输加一输入信号，而其它输入端将入端将感应感应出相应信号。其出相应信号。其输入信号电平输入信号电平(db)与与感应信号电平感应信号电平(dB)之差之差

38、，称混合器输入端之间的，称混合器输入端之间的相互隔离。一般要求大于相互隔离。一般要求大于20dB。工作频率。工作频率。一个混合器只能在某一特定的频率一个混合器只能在某一特定的频率(或频带或频带)内工作。内工作。输入输出阻抗。输入输出阻抗。一般均为一般均为75。电压驻波比。电压驻波比。是衡量混合器的是衡量混合器的实际阻抗与标称阻实际阻抗与标称阻抗的偏差程度抗的偏差程度，值越小越好。一般应小于，值越小越好。一般应小于2。 第第2节节 前端系统前端系统分类（按组合方式）：分类（按组合方式）：无源混合器（又称滤波式混合器）无源混合器（又称滤波式混合器）。由无源滤波。由无源滤波组合而成，其电路是线性的，

39、因此它可以将输入组合而成，其电路是线性的，因此它可以将输入和输出端互换，即作为分波器使用。和输出端互换，即作为分波器使用。有源混合器。有源混合器。由滤波器和放大器两大部分组成，由滤波器和放大器两大部分组成，其电路为非线性的，不能反过来作分波器使用。其电路为非线性的，不能反过来作分波器使用。分类（按使用频率范围）：分类（按使用频率范围）：频道混合器。频道混合器。将两个或两个以上的单一频道的信将两个或两个以上的单一频道的信号合成一路信号的器件。其电路由两个及以上的号合成一路信号的器件。其电路由两个及以上的带通滤波器组成。带通滤波器组成。频段混合器。频段混合器。将不同频段的信号混合起来的器件。将不同

40、频段的信号混合起来的器件。其电路由低通和高通滤波器组成。其电路由低通和高通滤波器组成。 第第2节节 前端系统前端系统u3频道转换器频道转换器CATV系统常有系统常有UV、VV、VU等频道转换器。等频道转换器。UV变换器能以一定的增益不失真地将变换器能以一定的增益不失真地将UHF信号变信号变换成换成VHF信号信号,供给供给CATV系统系统,使原系统功能从使原系统功能从VHF频段扩展到频段扩展到UHF频段。频段。 造成重影原因：造成重影原因：在离电视台较近、场强较高的地区，在离电视台较近、场强较高的地区，电视台发射的信号电波会直接穿过电视机外壳而进电视台发射的信号电波会直接穿过电视机外壳而进入它的

41、内部，这种直接信号比入它的内部，这种直接信号比CATV系统送来的信系统送来的信号提前到达，而电视扫描又总是从屏幕的左面扫向号提前到达，而电视扫描又总是从屏幕的左面扫向右面，因此，直接信号就在图像的左面。右面，因此，直接信号就在图像的左面。解决的根本办法：解决的根本办法：在前端进行频道变换处理。在前端进行频道变换处理。 第第2节节 前端系统前端系统u4调制器调制器作用：作用：将录像机、摄像机和卫星电视接收设备输出将录像机、摄像机和卫星电视接收设备输出的视频图像信号及伴音的视频图像信号及伴音信号调制信号调制在某一频道的高频在某一频道的高频载波上，成为全电视信号后，进入载波上，成为全电视信号后，进入

42、CATV系统。系统。u5阻抗匹配器阻抗匹配器作用：使线路处于平衡状态，作用：使线路处于平衡状态，u6衰减器衰减器作用：作用：u7自动开关机设备自动开关机设备 第第3节节 电视的干线传输系统电视的干线传输系统 u作用：作用：将前端系统输出的将前端系统输出的高频信号不失真地高频信号不失真地、稳定地传输到系统的稳定地传输到系统的用户分配网络用户分配网络输入端口，输入端口，且其信号电平需满足系统分配网络要求。且其信号电平需满足系统分配网络要求。u 干线传输媒体：同轴电缆、光缆。干线传输媒体：同轴电缆、光缆。 第第3节节 电视的干线传输系统电视的干线传输系统n31 干线传输系统的结构干线传输系统的结构网

43、络结构设计时应当结合传输介质的特点来考虑。网络结构设计时应当结合传输介质的特点来考虑。u干线传输网络结构：干线传输网络结构：树形：树形：通常采用同轴电缆，其适合于从干线、支干通常采用同轴电缆，其适合于从干线、支干线分支拾取和分配信号，价格便宜，安装维护方便。线分支拾取和分配信号，价格便宜，安装维护方便。星形：星形：通常采用光缆。通常采用光缆。混合形：混合形：实际的设计和应用中往往采用。实际的设计和应用中往往采用。 第第3节节 电视的干线传输系统电视的干线传输系统n32 同轴电缆传输同轴电缆传输目前大多数目前大多数CATV系统的干线传输媒体均采用同轴系统的干线传输媒体均采用同轴电缆。电缆。同轴电

44、缆分类同轴电缆分类: 基带同轴电缆基带同轴电缆-50欧姆电缆，用于数字传输，多欧姆电缆，用于数字传输，多用于基带传输；用于基带传输；宽带同轴电缆宽带同轴电缆-75欧姆电缆，用于模拟传输，多欧姆电缆，用于模拟传输，多用于电视信号传输。频带高达用于电视信号传输。频带高达300MHz（常常到（常常到450MHz）铜芯铜芯绝缘层绝缘层外导体屏外导体屏蔽层蔽层保护套保护套第第3节节 电视的干线传输系统电视的干线传输系统u保证传输质量的措施：保证传输质量的措施：采用采用优质低耗优质低耗的同轴电缆；的同轴电缆；采用具有自动电平控制采用具有自动电平控制(ALC)和自动斜率控制和自动斜率控制(ASC)的的干线放

45、大器干线放大器；干线上干线上尽可能少分支尽可能少分支，串接的干线放大器数量尽可，串接的干线放大器数量尽可能少（理论值不能超过能少（理论值不能超过25级级）；）；第第3节节 电视的干线传输系统电视的干线传输系统u同轴电缆的布置和路由的原则：同轴电缆的布置和路由的原则：为使干线传输系统高质量、低损耗，为使干线传输系统高质量、低损耗，干线敷设应尽可能选择短干线敷设应尽可能选择短而直而直，以减少放大器串接级数、节约电缆、降低成本；，以减少放大器串接级数、节约电缆、降低成本；传输干线应传输干线应远离强电线路和干扰源敷设远离强电线路和干扰源敷设；干线系统中可通过分支放大器向分配网络馈送信号，而干线系统中可

46、通过分支放大器向分配网络馈送信号，而尽量少尽量少用分配放大器用分配放大器；干线放大器一般应干线放大器一般应设置设置在其增益刚好抵消前一段电缆损耗的位在其增益刚好抵消前一段电缆损耗的位置。干线分支放大器的置。干线分支放大器的位置位置应处于用户分配网点的中心地带；应处于用户分配网点的中心地带；传输干线传输干线终点位置终点位置应以能满足系统最远的分配网点的电平需要应以能满足系统最远的分配网点的电平需要而定；而定；在需要将干线分成两路传输时，接入分配器的位置应在需要将干线分成两路传输时，接入分配器的位置应靠近干线靠近干线放大器输出端放大器输出端，远离下端。，远离下端。高寒或温度变化大的地区及传输干线安

47、全需要，应尽可能采用高寒或温度变化大的地区及传输干线安全需要，应尽可能采用埋式电缆埋式电缆地下敷设地下敷设。 第第3节节 电视的干线传输系统电视的干线传输系统n33 光缆传输光缆传输u同轴电缆的不足：同轴电缆的不足：大型的大型的电缆传输系统中，随着传输距电缆传输系统中，随着传输距离的增加及放大器的离的增加及放大器的级数增多级数增多，电视信号的电视信号的非线性失真及信噪非线性失真及信噪比比不断恶化。单一的电缆传输不断恶化。单一的电缆传输网，无论是从传输距离还是传网，无论是从传输距离还是传输质量上，都已输质量上，都已不能满足不能满足宽信宽信息高速传输网的发展要求。息高速传输网的发展要求。u目前目前

48、CATV系统已开始广系统已开始广泛采用泛采用光纤光纤为干线传输。为干线传输。 第第3节节 电视的干线传输系统电视的干线传输系统u1光缆光缆CATV系统特点系统特点传输损耗小。传输损耗小。其损耗仅为其损耗仅为04dBkm025dBkm，而电缆传输，而电缆传输(550MHz)衰减高达衰减高达4050dBkm。传输传输频带宽、频率特性频带宽、频率特性好。好。传输传输质量高质量高。光缆不受电磁信号的干扰及环境温度。光缆不受电磁信号的干扰及环境温度的影响。的影响。光缆传输光缆传输保密性好保密性好，信号不产生辐射和泄漏。，信号不产生辐射和泄漏。光缆光缆体积小、重量轻、传输容量大、使用寿命长体积小、重量轻、

49、传输容量大、使用寿命长。光缆光缆传输速率快传输速率快。光缆速率可达。光缆速率可达6Gbit/s，而铜缆仅，而铜缆仅400Mbit/s。 第第3节节 电视的干线传输系统电视的干线传输系统u2光缆传输的基本原理光缆传输的基本原理传输系统的组成：传输系统的组成：光发射机光发射机光接收机光接收机光缆光缆 视频和音频信号视频和音频信号混合、调制混合、调制驱动电路对发光驱动电路对发光二极管二极管(光源光源)进行直接光强度调制，把电信号转换进行直接光强度调制，把电信号转换成光信号成光信号经光缆传输到接收端经光缆传输到接收端光接收机中的光光接收机中的光电器件，把调制的光信号转换成电信号电器件，把调制的光信号转

50、换成电信号放大、解放大、解调、分配、还原。调、分配、还原。 第第3节节 电视的干线传输系统电视的干线传输系统光缆的多路传输：光缆的多路传输：多路传输：多路传输：指一根光缆同时传输多路电视信号。指一根光缆同时传输多路电视信号。多路传输方法：多路传输方法：波分多路波分多路(WDM)利用光辐射的高频特性及利用光辐射的高频特性及光缆光缆宽频带、低损耗宽频带、低损耗的特点，用一根光线的特点，用一根光线同时传同时传输几个不同波长的光输几个不同波长的光，每个波长的光载有不同的，每个波长的光载有不同的电视信号。电视信号。频分多路频分多路(FDM)将多路电视信号由混合器混将多路电视信号由混合器混合成一路后输出至