建筑弱电系统培训讲义

第三篇建筑电气电工基本知识

19建筑弱电系统目录共用天线电视系统1建筑电话通信系统2楼宇对讲系统33Back19.1共用天线电视系统

共用天线电视系统简称为CATV（CommunityAntennaTelevision）系统，是指共用一组优质天线接收电视台的电视信号，并通过同轴电缆传输、分配给各电视机用户的系统。在共用天线的基础之上出现了通过同轴电缆、光缆或其组合来传输、分配和交换声音和图像信号的电视系统，称为电缆电视（CableTelevision）系统，其简写也是“CATV”，习惯上又常称作有线电视系统。19.1.1共用天线电视系统的组成共用天线电视系统一般由前端、干线、分配分支三个部分组成，如图19-1所示。1前端部分前端部分的主要任务是接收电视信号，并对信号进行处理，如滤波、变频、放大、调制和混合等。主要设备有接收天线、放大器、滤波器、频率变换器、导频信号发生器、调制器、混合器以及连接线缆等。19.1共用天线电视系统（1）接收天线接收天线主要有以下作用：①磁电转换接收电视台向空间发射的高频电磁波，并将其转换为相应的电信号。②选择信号在空间多个电磁波中，有选择地接收指定的电视射频信号。③放大信号对接收的电视射频信号进行放大，提高电视接收机的灵敏度，改善接收效果。④抑制干扰对指定的电视射频信号进行有效的接收，对其他无用的干扰信号进行有效的抑制。19.1共用天线电视系统⑤改善接收的方向性电视台发射的射频信号是按水平方向极化的水平极化波，具有近似于光波的传播性质，方向性强，这就要求接受机必须用接收天线来对准发射天线的方向才能最佳接收。19.1共用天线电视系统接收天线主要有以下几种分类：①按工作频段分类主要有VHF（甚高频）天线、UHF（特高频）天线、SHF（超高频）天线和EHF（极高频）天线。②按工作频道分类主要有单频道天线、多频道天线和全频道天线等。③按结构分类主要分为基本半波振子天线、折合振子天线、多单元天线、扇形天线、环形天线和对数周期天线等。19.1共用天线电视系统④按方向性分类一般分为定向天线和可变方向天线。⑤按增益大小分类一般分为低增益天线和高增益天线。19.1共用天线电视系统（2）导频信号发生器若干线传输距离较长，由于电缆对不同频道信号衰减不同，使用导频信号发生器能进行自动增益控制和自动斜率控制。（3）天线放大器天线放大器主要用于放大微弱信号。采用天线放大器可提高接收天线的输出电平，以满足处于弱场强区电视传输系统主干线放大器输入电平的要求。19.1共用天线电视系统（4）频率变换器频率变换器是将接收的频道信号变换为另一频道信号的器件。因此，其主要作用是电视频道信号的变换。由于电缆对高频道信号的衰减很大，若在CATV系统中直接传送UHF频道的电视信号，则信号损失太大，因此常使用U/V变换器将UHF频道的信号变成VHF频道的信号，再送入混合器和传输系统。这样，整个系统的器件（如放大器、分配器、分支器等）就只采用VHF频段的，可大大降低CATV系统成本。19.1共用天线电视系统在电电视视台台附附近近的的高高场场强强区区，，电电视视台台的的强强直直射射信信号号会会直直接接进进入入电电视视机机，，与与通通过过CATV系统统进进入入电电视视机机的的信信号号叠叠加加形形成成严严重重的的重重影影。。用用频频率率变变换换器器后后，，直直射射信信号号会会因因其其频频道道与与转转换换后后的的接接收收频频道道不不同同而而被被电电视视机机的的高高放放、、中中放放等等电电路路滤滤掉掉。。这这就就是是说说，，为为避避免免一一个个功功率率强强的的VHF电视视频频道道的的干干扰扰，，可可以以把把收收到到的的某某个个VHF频道信号转转换为另外外一个VHF频道信号后后，再送入入CATV系统的混合合器中。频率变换器器按变换的的频段不同同可分为U/V频率变换器器、V/V频率变换器器、V/U频率变换器器和U/U频率变换器器。19.1共用天线电电视系统（5）调制器器调制器的作作用将来自自摄像机、、录像机、、激光、电电视唱盘、、卫星接收收机、微波波中继等设设备输出的的视频、音音频信号调调制成电视视频道的射射频信号后后送入混合合器。调制器一般般有两种分分类方式，，一是按工工作原理分分为中频调制式式和射频调调制式，二是按组组成器件分分为分离元调制制器和集成成电路调制制器。19.1共用天线电电视系统（6）混合器器混合器是将将两路或多多路不同频频道的电视视信号混合合成一路的的部件。在CATV系统中，混混合器可将将多个电视视和声音信信号混合成成一路，用用一根同轴轴电缆传输输，达到多多路复用的的目的。如如果不用混混合器，直直接将两路路（或多路路）不同频频道的天线线直接在其其输出端并并接，再由由同轴电缆缆向下传输输，则会破破坏系统的的匹配状态态，由于系系统内部信信号的来回回反射会使使电视图像像出现重影影，并使图图像（或伴伴音）产生生失真，影影响收视效效果。19.1共用天线电电视系统分波器和混混合器的功功能相反，，具有可逆逆性。如果果将混合器器的输入端端和输出端端互换，则则混合器就就变成了分分波器。混混合器按电电路结构可可分为滤波器式和和宽带变压压器式两大类。滤滤波器式混混合器又可可分为频道混合器器（几个单频频道的混合合）和频段混合器器（某一频段段信号与另另一频段信信号的混合合）等。19.1共用天线电电视系统2干线系统干线系统是是把前端接接收、处理理、混合后后的电视信信号传输给给分配分支支系统的一一系列传输输设备，主主要包括干干线、干线线放大器、、均衡器等等。干线放放大器是安安装在干线线上，用以以补偿干线线电缆传输输损耗的放放大器。均均衡器的作作用是补偿偿干线部分分的频谱特特性，保证证干线末端端的各个频频道信号电电平基本相相同。19.1共用天线电电视系统3分配分支部部分分配分支部部分是共用用天线电视视系统的最最后部分，，其主要作作用是将前前端部分、、干线部分分送入的信信号分配给给建筑物内内各个用户户电视机。。它主要包包括放大器、分分配器、分分支器、系系统输出端端和电缆线线路等。（1）分配放放大器分配放大器器安装在干干线的末端端，用以提提高干线末末端信号电电平，以满满足分配、、分支的需需要。19.1共用天线电电视系统（2）线路延延长放大器器线路延长放放大器安装装在支干线线上，用来来补偿支线线电缆传输输损耗和分分支器的分分支损耗与与插入损耗耗。（3）分配器器分配器是用用来分配电电视信号并并保持线路路匹配的装装置，其主主要作用有有：①分配作作用将一路路输入信号号均匀地分分配成多路路输出信号号，并且插插入损耗要要尽可能地地小。②隔离作作用所谓隔隔离，是指指分配器各各路输出端端之间的隔隔离，以避避免相互干干扰或影响响。19.1共用天线电电视系统③匹配作作用主要指指分配器与与线路输入入端和线路路输出端的的阻抗匹配配，即分配配器的输入入阻抗与输输入线路的的匹配。各各路的输出出阻抗必须须与输出线线路匹配，，才能有效效地传输信信号。分配器按输输出路数的的多少可分分为二分配器、、三分配器器、四分配配器、六分分配器和八八分配器等；按分配配器的回路路组成可分分为集中参数型型和分布参参数型两种；按使使用条件又又可分为室内型、室室外防水型型和馈电型型等。19.1共用天线电电视系统（4）分支器器分支器是从从干线或支支线上取出出一部分信信号馈送给给用户电视视机的部件件，它的作作用是：①以较小小的插入损损耗从传输输干线或分分配线上分分出部分信信号经衰减减后送至各各用户；②从干线线上取出部部分信号形形成分支；；③反向隔隔离与分支支隔离。分支器可根根据分支输输出端的个个数分为一一分支器、、二分支器器、四分支支器等，也也可根据其其使用场合合不同分为为室内型、、室外防水水型、馈电电型和普通通型等。19.1共用天线电电视系统4传输线路目前，共用用天线电视视系统中的的传输线路路均使用同同轴电缆。。同轴电缆缆有内导体体、外导体体、绝缘体体和护套层层四个部分分组成，它它是用介质质材料来使使内、外导导体之间绝绝缘，并且且始终保持持轴心重合合的电缆。。在CATV系统中，各各国都规定定采用特性性阻抗为75Ω的同轴电缆缆作为传输输线路。同轴电缆标标注的含义义如图19-2所示。其型号的的符号含义义见表19-1（详见Ｐ401）。19.1共用天线电电视系统19.1共用天线电电视系统图19-1共用天线电电视系统的的组成Back19.1共用天线电电视系统图19-2同轴电缆的的标注.Back图19-3所示为某建筑共共用天线电电视系统图图，从图中中可以看出出，该共用用天线电视视系统的系系统干线选选用SYKV——75—9型同轴电缆缆，穿管径径为25mm的水煤气管管埋地引入入，在三层层处由二分分配器分为为两条分支支线，分支支线采用SYKV——75—7型同轴电缆缆，穿管径径为20mm的硬塑料管管暗敷设。。在每一楼楼层用四分分支器将信信号传输至至用户端。。对应的平面面图如图19-4所示。19.1共用天线电电视系统19.1.2共用天线电视系统工程图19.1共用天线电电视系统图19-3某建筑共用用天线电视视系统图Back19.1共用天线电电视系统Back19.2建筑电话通通信系统建筑电话通通信系统的的基本目标标是实现某某一地区内内任意两个个终端用户户之间进行行通话，因因此电话通通信系统必必须具备三个基本要要素：（1）发送和和接收话音音信号；（（2）传输话话音信号；；（3）话音信信号的交换换。这三个要素素分别由用用户终端设设备、传输输设备和电电话交换设设备来实现现。一个完完整的电话话通信系统统是由终端端设备、传传输设备和和交换设备备三大部分分组成，如图19-5所示。19.2.1建筑电话通信系统的组成1用户终端设设备常见的用户户终端设备备有电话机机、传真机机等，随着着通信技术术与交换技技术的发展展，又出现现了各种新新的终端设设备，如数数字电话机机、计算机机终端等。。（1）电话话机的组成成电话机一般般由通话部分和和控制系统统两大部分组组成。通话部分是话音通信信的物理线线路连接，，以实现双双方的话音音通信，它它由送话器器、受话器器、消侧音音电路组成成；控制系统实现话音通通信建立所所需要的控控制功能，，由叉簧、、拨号盘、、极化铃等等组成。19.2建筑电话通通信系统（2）电话机机的基本功功能①发话功功能通过压压电陶瓷器器件将话音音信号转变变成电信号号向对方发发送；②受话功功能通过炭炭砂式膜片片将对方送送来的话音音电信号还还原成声音音信号输出出；③消侧音音功能话机机在送、受受话的过程程中，应尽尽量减轻自自己的说话话音通过线线路返回受受话电路；；④发送呼呼叫信号、、应答信号号和挂机信信号功能；；⑤发送选选择信号（（即所需对对方的电话话号码）供供交换机作作为选择和和接线的根根据；⑥接收振振铃信号及及各种信号号音功能。。19.2建筑电话通通信系统（3）电话机机的分类按电话制式式来分，可可分为磁石式、共共电式、自自动式和电电子式电话话机；按控制信号号划分，可可分为脉冲式话机机、双音多多频（DTMF）式话机和和脉冲/双音频兼容容（P/T）话机；按应用场合合来分，可可分为台式、挂墙墙式、台挂挂两用式、、便携式及及特种话机机如煤矿用话话机、防水水船舶话机机和户外话话机等。19.2建筑电话通通信系统2电话传输系系统在电话通信信网中，传传输线路主主要是指用用户线和中中继线。在在图19-6所示的电话网中中，A、B、C为其中的三三个电话交交换局，局局内装有交交换机，交交换可能在在一个交换换局的两个个用户之间间进行；也也可能在不不同的交换换局的两个个用户之间间进行，两两个交换局局用户之间间的通信有有时还需要要经过第三三个交换局局进行转接接。常见的电话话传输媒体体有市话电线电电缆、双绞绞线和光缆缆。为了提高传传输线路的的利用率，，对传输线线路常采用用多路复用用技术。19.2建筑电话通通信系统3电话交换设设备电话交换设设备是电话话通信系统统的核心。。电话通信信最初是在在两点之间间通过原始始的受话器器和导线的的连接由电电的传导来来进行，如如果仅需要要在两部电电话之间进进行通话，，只要用一一对导线将将两部电话话机连接起起来就可以以实现。但但如果有成成千上万部部电话机之之间需要互互相通话，，则不可能能采用个个个相连的办办法。这就就需要有电电话交换设设备，即电电话交换机机，将每一一部电话机机（用户终终端）连接接到电话交交换机上，，通过线路路在交换机机上的接续续转换，就就可以实现现任意两部部电话机之之间的通话话。19.2建筑电话通通信系统目前主要使使用的电话话交换设备备是程控交交换机。程程控是指控控制方式，，即存储程程序控制，，其英文名名称是StoredProgramControl，简称为SPC，它是把电电子计算机机的存储程程序控制技技术引入到到电话交换换设备中来来。这种控控制方式是是预先把电电话交换的的功能编制制成相应的的程序（或或称软件）），并把这这些程序和和相关的数数据都存入入到存储器器内。当用用户呼叫时时，由处理理机根据程程序所发出出的指令来来控制交换换机的操作作，以完成成接续功能能。19.2建筑电话通通信系统在现代化建建筑大厦中中的程控用用户交换机机，除了基基本的线路路接续功能能之外，还还可以完成成建筑物内内部用户与与用户之间间的信息交交换，以及及内部用户户通过公用用电话网或或专用数据据网与外部部用户之间间的话音及及图文数据据传输。程程控用户交交换机通过过控制机配配备的各种种不同功能能的模块化化接口，可可组成通信信能力强大大的综合数数据业务网网（ISDN）。程控用用户交换机机的一般性性系统结构构如图19-7所示。19.2建筑电话通通信系统19.2建筑电话通通信系统图19-5电话通信系系统示意图图Back19.2建筑电话通通信系统图19-6电话传输示示意图Back19.2建筑电话通通信系统图19-7程控用户交交换机一般般性系统结结构Back建筑电话通通信系统工工程图同样样由系统图和平平面图组成，是指指导具体安安装的依据据。建筑电电话通信系系统通常是是通过总配配线架和市市话网连接接。在建筑筑物内部一一般按建筑筑层数、每每层所需电电话门数以以及这些电电话的布局局，决定每每层设几个个分接线箱箱。自总配配线箱分别别引出电缆缆，以放射射式的布线线形式引向向每层的分分接线箱，，由总配线线箱与分接接线箱依次次交接连接接。也可以以由总配线线架引出一一路大对数数电缆，进进入一层交交接箱，再再由一层交交接箱除供供本层电话话用户外，，引出几路路具有一定定芯线的电电缆，分别别供上面几几层交接箱箱。19.2建筑电话通通信系统19.2.2建筑电话通信系统工程图图19-8为某建筑电电话系统图图，该电话话通信系统统是采用HYA—50（2×0.5）SC50WCFC自电信局埋埋地引入建建筑物，埋埋设深度为为0.8m。再由一层层电话分接接线箱HX1引出三条电电缆，其中中一条供本本楼层电话话使用，一一条引至二二、三层电电话分接线线箱，还有有一条供给给四、五层层电话分接接线箱，分分接线箱引引出的支线线采用RVB—2×0.5型绞线穿塑塑料PC管敷设。其其平面图如图19-8所示。19.2建筑电话通通信系统图19-8某建筑电话话通信系统统Back19.3楼宇对讲系系统访客对讲系系统是指来访客客人与住户户之间提供供双向通话话或可视通通话，并由由住户遥控控防盗门的的开关及向向保安管理理中心进行行紧急报警警的一种安安全防范系系统。它适适用于单元元式公寓、、高层住宅宅楼和居住住小区等。。图19-9所示为一访客对对讲系统，，它由对讲系统、、控制系统统和电控防防盗安全门门组成。19.3.1访客对讲系统（1）对讲系统对讲系统主主要由传声声器、语言言放大器及及振铃电路路等组成，，要求对讲讲语言清晰晰、信噪比比高、失真真度低。（2）控制系统一般采用总总线制传输输、数字编编码解码方方式控制，，只要访客客按下户主主的代码，，对应的户户主摘机就就可以与访访客通话，，并决定是是否打开防防盗安全门门；而户主主则可以凭凭电磁钥匙匙出入该单单元大门。。（3）电控安全防防盗门对讲系统用用的电控安安全门是在在一般防盗盗安全门的的基础之上上加上电控控锁、闭门门器等构件件组成。19.3楼宇对讲系系统19.3楼宇对讲系系统图19-9某住宅楼访访客对讲系系统Back可视对讲系系统除了对对讲功能外外，还具有有视频信号号传输功能能，使户主