电缆电视系统课件.ppt

2020/5/30,1,有时也用dBV表示，以在75上产生1V电压的功率（0.0133pW）为基准值。,电平：信号功率P1与基准功率P0之比的分贝值。即：10lgP1/P0。,2020/5/30,2,5.1天线放大器,特点：其输入电平要求低。通常为5060，所以要求噪声系数较低（26）。天线放大器的外壳多为防雨型结构，可将后面直接固定在天线杆上。,作用：天线放大器又叫低电平放大器或前置放大器，因为它是用来放大微弱信号的。,一、信号放大器的主要性能指标,1.工作频带,使信号放大器能正常工作的输入信号的频带宽度。,第五章CATV系统放大器,2020/5/30,3,CATV系统中常用的信号放大器频带有：,单一频道的放大器，工作频带为：8MHz,VHF低频段，（波段），工作频带为：4595MHz,VHF高频段，（波段），工作频带为：165230MHz,VHF宽带放大器，工作频带为：45300MHz,UHF宽带放大器，工作频带为：470960MHz,全频道放大器，工作频带为：40860MHz或45960MHz,2020/5/30,4,2.幅频特性：,也称为频响。包括：带内平坦度和带外衰减。,对于频道放大器，一般要求带内平坦度为1dB，带外衰减大于20dB。,3.增益：,通常单频道放大器增益为35dB，宽带放大器增益约为2030dB，多频段放大器增益约为3040dB。,2020/5/30,5,4.最大输出电平：,5.噪声系数F：,噪声系数F若用分贝值来表示：,一般放大器要求NF5dB10dB,天线放大器NF为5dB以下。,6.反射损耗：,7.增益控制：,2020/5/30,6,2020/5/30,7,2020/5/30,8,放大器图片,2020/5/30,9,天线放大器的安装,天线放大器,2020/5/30,10,5.2传输网与分配系统放大器,一、干线放大器,作用：干线放大器用来补偿干线电平损耗，所以它的频率特性是使它与串接电缆加在一起的振幅频率特性。,特点：其最高频道增益一般为2240。有、功能。,2020/5/30,11,干线放大器的使用场合是系统的干线。在许多情况下，还有多个干线放大器与电缆相串接，所以干线放大器应具有自动增益控制和自动斜率控制的性能。,干线放大器通常露天安装，因而结构上要防雨密封，同时外壳的连接罩要保证良好的电接触，以防止电波外泄和干扰侵入。,2020/5/30,12,二、分支放大器和分配放大器,放大器的增益，定义为任何一个输出端的输出电平与输入电平之差。一般约为3034dBV,作用：分配放大器用在干线的末端，提高信号电平，对信号进行分配。,特点：它是宽频带高电平输出的一种线路放大器，通常为等电平的回路输出，其输出电平约105110dBV。,2020/5/30,13,特点：它的输出端不再有分配器，因而输出电平通常只有103105。在结构上线路延长放大器只具有一个输入和一个输出端，外形也比效小。,三、线路延长放大器,作用：线路延长放大器通常安装在支干线上，用来补偿分支器的插入损耗和电缆损耗。,四、电源附加器,作用：向干线放大器提供低压交流电源。,工作原理：将220V交流电源变成36V交流电，然后通过阻流圈送上干线，地线直接连通同轴插座的外壳。,2020/5/30,14,60V干放供电原理,2020/5/30,15,供电器图片,2020/5/30,16,供电器参数,2020/5/30,17,第六章前端设备,6.1滤波器,一、滤波器的功能和要求,滤波器通常设置在共用天线系统的前端，用于消除有用信号频带以外的其它干扰信号。,(1)满足工作要求的通频带。,(2)通频带内的幅频特性要平坦，避免造成线性失真,(3)通频带内衰减应尽量的小，即插入损耗要小.,2020/5/30,18,(4)必须与馈线和放大器等器件的输入阻抗相匹配.,(5)对通频带以外的其它信号应迅速衰减.,二、滤波器的种类及符号,(1)高通滤波器,高通滤波器用于滤除凡是低于某一频率的所有信号，画出其幅频特性,高通滤波器,2020/5/30,19,低通滤波器用于滤除凡是高于某一频率的所有信号，画出其幅频特性,(2)带通滤波器,带通滤波器用于滤除某一频带范围以外的所有信号，画出其幅频特性,(3)低通滤波器,带通滤波器,低通滤波器,2020/5/30,20,(4)带阻滤波器,带阻滤波器用于滤除某一频带范围以内的信号，画出其幅频特性,2020/5/30,21,三、滤波器的技术指标,(1)插入损耗,滤波器的输入电平与输出电平之差。,(2)驻波比,(3)带外衰减,带外衰减是相对于幅频特性而言的，频带外某一点的电压U与谐振频率电压Um的比值用表示称为相对抑制比。,习惯上都以分贝(dB)来表示。,=20lg(U/Um),在共用天线系统中求带外衰减大于20dB。,2020/5/30,22,(5)带内平坦度,(4)工作频率,2020/5/30,23,6ch,6ch/60dB(8ch/80dB),6cH=58dB8ch=40dB,6cH=76dB8ch=20dB,6cH=78dB8ch=60dB,插入损耗2dB,带外衰减40dB,G=20dB,四、滤波器的应用,2020/5/30,24,6.2混合器,混合器是用来将两路或两路以上的不同频道的电视信号混合成一路的器件。,2020/5/30,25,一、混合器的分类,1全频道混合器实质上就是将分配器倒过来使用。,由于分配器的输出端之间有20dB的隔离度。因此可做为混合器使用。用分配器做混合器其优点是使用灵活,各频道通用，其缺点是损耗较大，和分配器的损耗完全一致。,2滤波式混合器又分为两类：,（1）频段式混合器：将两个或两个以上频段信号混合成一路的混合器称为频段式混合器。它的电路比较简单。,2020/5/30,26,采用滤波式频道混合器其插入损耗较小，一般不大于3dB，且插入损耗与输入端的数量无关。但是制作复杂，价格较贵。,（2）频道混合器：用于两个频道或两个以上频道的信号混合成一路的混合器称为频道混合器。它的电路通常由这两个或几个频道的带通滤波电路组成。,2020/5/30,27,二、混合器图片,2020/5/30,28,三、混合器结构原理,2020/5/30,29,2020/5/30,30,四、混合器的技术指标,1.插入损耗,指混合器输出端对各输入端的信号电平的差值的最大值。如某五混合器各输入端的输入电平均为90dB，经过混合后，各信号输出电平分别为87dB，88dB，87.5dB、87dB，87.5dB则该混合器的插入损耗为3dB。,2隔离度,从混合器的一个输入端输入相应的频道信号，从另外的输入端测量该信号的电平，其差值称为混合器的隔离度。此值越大越好，一般应大于20dB。,2020/5/30,31,对于滤波式频道混合器，任何频道内幅度变化不大于2dB，每0.5MHz内不大于0.5dB。,3反射损耗（驻波比）,4幅频特性,2020/5/30,32,6.3均衡器,一、均衡器作用：,二、技术指标,频率范围：,即均衡器的工作频带宽度,均衡量：,即均衡器对工作频率范围内的最低频率衰减量与最高频率衰减量的差值,均衡器用于校正电缆衰减的频率特性,2020/5/30,33,高频端衰减量（插入损耗）：,即均衡器对其最高工作频率信号的衰减量。,电压驻波比：,这项指标反映了均衡器与传输电缆的匹配性，越接近于则说明匹配性越好。,2020/5/30,34,三、均衡器的应用,一段400米SYWV-75-9电缆，输入信号高低频都是90dB（50MHz/750MHz）,在其另一端：低频输出=90-4*2.3=80.8dB高频输出=90-4*9.4=52.4dB,例题：,2020/5/30,35,一段200米SYWV-75-9电缆，输入信号高低频都是90dB（50MHz/750MHz），在另一端输出的信号电平是多少？要使高低频道平衡，应该选用均衡量多少的均衡器？如果均衡器的插入损耗是1dB，则均衡器后的输出电平是多少？,电缆的低频输出=90-2*2.3=85.4dB,电缆的高频输出=90-2*9.4=71.2dB,选用一均衡量是：85.4-71.2=14dB,低频输出=90-2*2.3-14-1=70.4dB,高频输出=90-2*9.4-1=70.2dB,2020/5/30,36,6.4衰减器,一、衰减器的作用：,衰减器在共用天线系统中主要有以下几方面的作用:,3改善某些器件的输入输出阻抗。,2020/5/30,37,二、衰减器的分类,1.有源衰减器,2.无源衰减器,有源衰减器结构复杂，价格较贵，因而用的较少。,无源衰减器较有源衰减器电路简单，制作方便，可靠性高，价格便宜而在共用天线系统中得到了广泛的应用。,目前用的最多的是T型、型、H型、O型衰减器。,2020/5/30,38,要求衰减器的输入、输出阻抗都等于75。,衰减器的衰减量一定。,三、衰减器的设计原理,=20lgK,设计原则:,设衰减器的输入、输出阻抗均为75(或300欧姆)欧姆，输出电压与输入电压的比值为K，则衰减量用分贝为:,根据电路原理，则T型(和H)型衰减器:,2020/5/30,39,R1,R2,R2,R2,R1,R1,型衰减器,T型衰减器,2020/5/30,40,见教材P90,2020/5/30,41,6.5调制器,调制器是一种将视频信号和音频信号转变成射频信号的器件。在共用天线系统中，利用调制器把摄像机或录像机输出的视频信号和音频信号转变成某一频道的射频信号加到系统中去，从而增加了系统的节目数量，当然，利用调制器还可以实现其它方面的作用，如将某些信息转变成射频信号加到系统中可以实现信息共享。,符号：,2020/5/30,42,调制器的工作原理,2020/5/30,43,6.6其它设备,一、光发射机电路框图,2020/5/30,44,二、光接收机电路框图,2020/5/30,45,三、联接件,F头,双通,75堵头,2020/5/30,46,练习题：,1.均衡器的作用是什么？,4.一段350米SYWV-75-9电缆，输入信号高低频都是90dB（50MHz/750MHz），在另一端输出的信号电平是多少？要使高低频道平衡，应该选用均衡量多少的均衡器？如果均衡器的插入损耗是1dB，则均衡器后的输出电平是多少？（50MHz/750MHz电缆损耗2.3dB/100m/.4dB/100m）,2.调制器的作用是什么？,3.常用的75衰减器有哪两种？,2020/5/30,47,第七章传输网与分配系统设备,7.1分配器,一、分配器的作用,将一路高频信号的能量，平均地分成二路或二路以上的输出装置。,分配器,主要用于前端经混合后的总信号的分配，干线分支或用户分配。,2020/5/30,48,作用：,1.分配作用。将输入信号的功率平均地分成几路。,种类：,符号：,二分配器,三分配器,四分配器,2.隔离作用：一个输出端的信号对另一个输出端无影响。,3.匹配作用：输出端、输入端的阻抗均是75欧姆。,2020/5/30,49,二、分配器的技术指标,1.分配损失（耗）：输出端对输入端的电平之差。,2.隔离度：在一个输出端加上信号，在另一个输出测量这个信号，其信号电平的差值，称为相互隔离。,3.阻抗：输入、输出阻抗一般为75,4.电压驻波比：反射信号功率分贝，对输入信号功率分贝之差,2020/5/30,50,三、分配器的工作原理,（一）二分配器工作原理,二分配器和三分配器是最基本的分配器，其余的都是由其组成的。,匹配电路：,分配电路：,保证阻抗匹配。,将输入信号均等地分配给两个输入端，并让二者隔离,2020/5/30,51,1.分配作用：,信号由A,自耦变压器B,Q点,分两路,D,C,i1=,-i2,B、C两点等电位,R1上无电流流过,Q、C、D三点同电位,2020/5/30,52,等效电路变为：,可见：由Q端输入的信号功率被平均地分配在两个输出端B和C的75负载上了。,2.输入阻抗：,RQ=RL1/RL2=1/2RL=35,2020/5/30,53,3.输出间相互隔离的问题,分析后得：重要满足R1=2RL，即可实现输出间的隔离。,4.输出阻抗：,输出阻抗=1/2R1=75,输出阻抗与电缆匹配。,2020/5/30,54,（二）三分配器,原理与二分配器相同。,八分配器,2020/5/30,55,四分配器参数,2020/5/30,56,2020/5/30,57,2020/5/30,58,7.2分支器,一、作用,主路信号输入eI,主路信号输出eO,支端信号输出eZO,分支器,从干线上取出一小部分信号送给支线。,作用：以较小的插入损耗从传输干线或分配线上分出部分信号，经衰减后送至各用户。,2020/5/30,59,常见符号：,一分支器,二分支器,2020/5/30,60,二、分支器的技术指标,插入损耗：主路输出电平与输入电平之间的电平差。,分支损耗：分支输出电平与输入电平之间的电平差。,反向隔离：在此分支输出端加上信号，在主路输出测量这个信号，其信号电平的差值，称为反向隔离。,相互隔离：多分支输出的分支器，在一个分支输出端加上信号，在另一个分支输出测量这个信号，其信号电平的差值，称为相互隔离。,Ln=eI-eo,Ln=eI-ezo,2020/5/30,61,电压驻波比：说明分支器输入/出端阻抗的准确度。,阻抗：分支器输入/出阻抗均为75。,三、分支器的工作原理,分支器的种类,变压器型分支器,阻抗插入型分支器,阻容型分支器,2020/5/30,62,经过对其工作原理的分析，得知：,1.分支损失：,2.插入损失：,二者的关系：,n,2020/5/30,63,一分支器参数,2020/5/30,64,二分支器参数,2020/5/30,65,四分支器参数,2020/5/30,66,八分支器参数,2020/5/30,67,十六分支器参数,2020/5/30,68,2020/5/30,69,2020/5/30,70,2020/5/30,71,用户终端盒,串接一分支器,2020/5/30,72,1.一分支器与二分配器有何区别？,2.分支损耗与插入损耗之间的关系？,2020/5/30,73,1.一台宽频带放大器的增益是30dB，后面接一根SYWV-75-9的电缆，对于550MHz的频率，求电缆末端电平宽频带放大器输入电平时，电缆的长度。（550MHz电缆损耗6dB/100m）,2.一台宽频带放大器的增益是30dB，后面接一根SYWV-75-9的电缆，输入相同电平的50MHz和550MHz两种频率，当电缆末端50MHz信号电平宽频带放大器输入的50MHz信号电平时，求:（1）电缆的长度；（2）宽频带放大器550MHz的输出电平比50MHz的低多少。(设550MHz电缆损耗为6dB/100m;50MHz电缆损耗为2.5dB/100m.),2020/5/30,74,7.3分配系统的工程设计,一、用户端对接收信号的要求,依据有线电视广播系统技术规范（CY106-93）要求，在VHF和UHF段，用户电平：6080dBV。,用户电平设计值：全频道取705dBV；邻频传输取654dBV,分配系统的功能：,合理地、平均地分配电视信号,（一）对电平的要求,（二）对信号传输质量的要求,用户端除了用户电平必须满足规定的电平值外，还要求噪声电平要低。,一般取：6070dBV,2020/5/30,75,二、分配系统的组成形式,依据用户建筑物的平面布置情况而确定。,根据分配系统中无源器件的组合方式不同，分配系统可分为以下几种形式：,2020/5/30,76,1.分配分配形式：,适用场合：用户数量少，分布杂散。如一些山区农村，农民因地形而建房。,2020/5/30,77,2.分配分支形式：,优点：通过选择不同分支损耗的分支器，以保证用户电平一致，且布线灵活，便于管理。,适用场合：城市CATV分配系统一般均采用该形式。,2020/5/30,78,2020/5/30,79,3.分支分支形式：,该方式与分配分支形式基本相同，也是城市CATV分配系统一般均采用该形式。,2020/5/30,80,4.分配串接单元形式：,适用场合：学生公寓、宾馆客房等便于管理或有福利性质的城镇民用住宅楼房、高层建筑等。,优点：材料用量省、施工方便、投资少。,缺点：不适合于个人自理初装费、收视费的建筑物。,2020/5/30,81,2020/5/30,82,5.分配系统形式实例：,教材P139。,三、分配系统的施工,2020/5/30,83,串接一分支器施工方法及系统图表示方法,1.串接一分支器安装形式：,2020/5/30,84,一分支器,终端盒,干线电缆,干线电缆,支线电缆,图一分支器施工方法及系统图表示方法,一分支器,电缆,穿线管,底盒,终端盒面板,墙体,2.分支器+用户插座安装形式：,2020/5/30,85,串接二分支器面板,底盒,穿线管,墙体,电缆,终端盒面板,串接二分支器,终端盒,串接二分支器施工方法及系统图表示方法,电缆,3.串接二分支器安装形式：,2020/5/30,86,单独用户插座施工方法,4.单独用户插座安装形式：,2020/5/30,87,四、分配系统的电平计算,（一）放大器工作电平的计算,1.输出电平的计算：,一般情况下最末端分配放大器的输出电平：100107dBV,2.输入电平的计算：,通常在7080dBV之间。,输入电平,输出电平,放大器增益,2020/5/30,88,（二）用户电平的计算,1.顺算法：,计算公式：,第K个用户端电平,分配系统放大器的输出电平,分配系统损耗,根据放大器输出电平,依次选取各器件参数,确定各用户电平,电缆总损耗,分配损耗,分支损耗,插入损耗,2020/5/30,89,2.倒算法：,计算公式：,最末端初定的用户电平,分配系统放大器的输出电平,分配系统损耗,依次推算出放大器输出电平,先确定最末端用户电平,电缆总损耗,2020/5/30,90,（三）计算举例：,1.顺算法：,2.倒算法：,2020/5/30,91,1.如图每一个分支器的主输出端与下一个分支器的主输入端的电缆（SYWV757）长度是3m，每一个分支器的分支输出端与用户终端的电缆长度（SYWV755）也是3m，输入电平：50MHz/85dB，550MHz/83dB，要求每个用户终端的电平在705dB内，试选择分支器的型号并计算用户终端的实际电平。（设MW171-08型分支损耗8dB，插入损耗1.5dB;MW171-12型分支损耗12dB，插入损耗1dB;MW171-16型分支损耗16dB，插入损耗0.5dB）,3m,3m,3m,3m,3m,3m,3m,3m,3m,2020/5/30,92,串接一分支分配部分高频电平计算,64dB,64+8=72,72+3*0.19=72.57,72.57+1.9=74.47,74.47-10=64.47,74.47+1.7+3*0.19=76.74,76.74-12=64.74,76.74+3*0.19+1.5=78.81,78.81-14=64.81,78.81+15*0.19=81.66,81.66+