广电工程知识五十题

/广电工程学问五十题汇编1.复合模拟电视信号假如迭加有直流重量时，你考虑会出现什么状况提示：复合电视信号迭有沟通工频时，图像会滚道和扭曲；当迭加直流重量时会出现的状况：●信号迭加直流是一种易被忽视的故障，在模拟、数字、视频、音频信号中都会发生。当设备内部产生直流偏移、耦合电容漏电、直流钳位不良时，全电视信号会迭加有直流重量。●其后果会将电视信号消隐电平"垫高"或"拉低"，偏离零电平基准。送到有线前端调制器或放射台特别有害，尤其直流偏移超出设备钳位范围时。假如电视信号被"垫高"(如图1)，亮度电平过高会出现类似"过调制"(白信号大面积失真，正常图像变得暗淡)的假象，同步头仅部分可用(不是0.3V)。当被误认为是"过调制时"，人们常会减低信号幅度，结果适得其反，还会失去同步(同步幅度也削减)。●推断时将信号接入示波器输入(Y轴)，反复拨动AC/DC选择开关，达到稳态后视察，如消隐电平上下偏移，说明有此故障。2.广播设备(包括消费级电子产品)的模拟接口端子和数字接口端子提示：●常见模拟接口端子有Video、Audio、S-Video、VGA(XVGA和SVGA显示端子实质上是RGB模拟信号)、RGB、YCrCb、YPrPb等，(三条线RGB信号时，同步信号在绿信号G中)。●常见数字接口端子有：串行数字接口SDI、数字音频AES/EBU、编码器和复用器输出的"异步串行接口"TS码流的ASI、编码器输出DS-3接口(码率为44.736Mb/s，即常被叫作的45Mb/s)，消费级的有视频显示的DVI(DigitalVisualInterface仅是数字视频不含声音)和HDMI(高辨别率媒体接口)等。3.播出通道的数字视频信号主要指标参数提示：依据广电行业标准GY/T165-2000《电视中心播控系统数字播出通道技术指标和测量方法》，通过视察眼图要求如下：●幅度：0.8v±5-10%(对播出通道各环节要求不同)；●抖动：0.2UIP-P(通常0.11-0.17UI，对播出通道各环节要求不同)；●过冲：机房内<5%、电缆输出<10%；●上升时间：通常<800-1500ps(对播出通道各环节要求不同)；●直流偏移(或叠加)<±0.5V，和前提到的模拟视频一样，是易忽视的问题，尽管设备有钳位电路。(注：UI为单元间隔，即3.74ns)。4.眼图变差的主要缘由提示：眼图变差通常指两个缘由：一是阻抗失配，二是衰减。●阻抗失配：因终接器件(指电缆头、座，终接负载)不良，尤其原模拟视频"插塞孔"属于"非同轴"舌片结构，用于SDI时会造成阻抗失配，使SDI信号过冲、衰减。●因线缆造成的衰减通常为：线缆过长、质量不好；线缆碾压挤压、折死弯、过度盘绕；线缆屏蔽性能差("屏蔽衰减"指标不够)，易受外界的感应和干扰。●如发觉眼图抖动和直流偏移，则为设备故障。5.数字音频广播系统中规定以-20dBFS为基准(满刻度电平-dBFS，国内称"数字基准电平"，FS表示"满刻度"FullScale)提示：我国行标GY/T192-2003《数字音频设备的满度电平》附录A规定：广播电视音频表应校准到稳态参考信号(-20dBFS为基准)，相当于音频节目信号正常工作电平。●指声音信号在模拟和数字的转换过程中，为防幅度过载需保留20dB的余量：●在0dBu音频系统中，-20dBFS对应模拟音频0dBu校准；●在+4dBu音频系统中，-16dBFS(或数字满度电平24dBu)对应模拟音频4dBu校准。以上都能保障有20dB的峰值储备量。●数字音频设备和仪表的dBFS可在其内部跳线或可设定，如可设定为-18、-20、-22、-24dBFS等。●见到只标有dB的LED电平表时，确定要先弄清这是什么表，是峰值表、还是dBFS、dBm、VU表。●电视节目模拟音频信号幅度实际应用中的工况下阅历限制范围大致为：峰值表时：语言≤-5dBFS，音乐≤-10dBFS；VU表时语言瞬间最大值≤0VU，音乐瞬间最大值≤+3VU。●假如将国外数字基准电平为-18dBFS、0dBm音频系统的设备，假如干脆用于我国+4dBm、数字基准电平为-20dBFS的音频系统，会使声音电平降低一半即6dB。●标准中所说的以-20dBFS为基准电平，则是以1千周校准时的电平，不要理解为工况下留出的电平。)18.机房供电和设备接地的基本原则提示：供电和设备接地是电磁兼容(EMC)中重要内容之一●首先，机房应运用三相五线制(又叫TN-S系统)，避开运用三相四线制(TN-C系统)供电。上面提到某些电视放射机供电只是三条火线(无中性线)，类似三相电的三角形接线(又叫IT系统)。●三项五线制供电系统的爱惜地(PE)，一般截止到机房入口不引入机房，而用"工艺地"取代之。例如机房机柜电源插座上的"地"实际应是工艺地线。●设备和机架就近连接。设备严禁通过电源中线和零线接地；设备不得经信号线缆屏蔽层"间接接地"；设备也不得通过面板固定螺钉和导轨"自然接地"。●机架就近连到工艺地(星状-S、网状-M或等电位接地系统等)。●工艺接地引线不仅要有确定截面积、还需确定表面积，尽可能短捷。●机架电源插座的"地"不同于通常民用"平安地"，而应是"工艺地"，二者概念不行混淆。●高层机房同一楼层工艺地线、金属管道(线槽、空调、通风、消防、水路等)，应"等电位"连接。●信息设施会有多个"地"，如机房平安地、设备和系统的工艺地、动力电源的爱惜地和中性地(零)、楼体防护地等，它们经过不同引线最终接至同一地极但汇流点应各自应相距确定距离。●有厂商确认状况下，可将UPS接成输入输出全隔离方式-1：1变压器形式。19.机房(平面层内)的机柜接地的基本形式提示：依据我国通信行业标准YD5098-2005《通信局(站)防雷和接地工程设计规范》，机房平面层内机柜接地的基本有：星状单点(S型)、网状单点(M型)和等电位型三种连接方式，如上图5。●星状(S型)单点接地，作为一种低频接地，适于规模较小系统。缺点是对规模较大、连接较困难、和外界连接较多的系统，会增加引进高频干扰的机会，等电位接地效果也较差。该方式要求系统全部金属组件除连接点外都应和地网绝缘。●网状(M型)单点接地，对高频干扰来说是一个低阻抗网络，可以环路掉一部特别界和自身的电磁干扰，减小各设备间因接地点不同造成的电位差，适合较大规模、连接较困难的系统。缺点是有可能引入低频干扰，当扰电流方向和路径难以确定时，图中连线须调试再确定。系统中的金属组件不需作绝缘处理。●等电位型接地综合星状、网状优点，具有连接灵敏、平安牢靠的优点。等电位型和星状、网状接地方式，可依据状况混合运用。例如：对主体接受网状结构易于就近接地、减小设备接地时的电位差，而对低频干扰敏感的设备运用星型结构，对相对独立的系统应接受一点接地。20.设备选购、招标时，除性价比外，应有"电磁兼容"指标的认证提示：我国加入WTO后，原国内"长城"平安认证已停用，CCC强制性产品认证制度2002年5月1日起实施。●"电磁兼容"为强行执行指标，数字设备必需要考虑。国内认证标记为3个"CCC"，后面带有"S&E"或"EMC"脚注，即我国平安和电磁兼容认证标记。21.国际常用单相电源插件及接线留意事项提示：留意提法上，三芯插头(座)是单相沟通电加地线，绝不是"三相"，否则概念错。●插头接线依次为(面对电源插座)：左为零线(标记N、蓝色线)，右为火线(标记L、综色线)，上为地线(标记E、黄绿色相间)。依据上述线序用电，是电磁兼容(EMC)的一项要求。假如左右(N、L)线序接错，引入干扰和噪声、以及模式干扰(共模、差模)的机会将增大。22.仪器设备外壳往往带110V电的缘由，及接地不良时损坏其它设备的危害提示：为滤除设备开关电源干扰，较高档次的仪器设备、计算机电源进线电源插座带有LC(电感和电容构成)滤波器，电容分压结果使机壳带110V电。设备不接地时不仅机壳麻手，设备互联时，会损坏其它设备。23.测试系统时，留意仪器要和被测设备共用电源和地线提示：●测试制作、播出系统时，仪器常运用墙壁的"检修电"或"照明电"，墙壁电的地线往往是"平安地"PE，和被测设备的"工艺地"有差异。测试时，通过测试线缆会使"PE"和"工艺地"短路，仪器恰好成为两地线的"汇流点"，可能引入干扰造成测试误差，如造成信噪比S/N、载噪比C/N、误码率BER增大的测试失实现象。●综合考虑前面几题的因素，更易造成测试结果错误。24.线缆防护用的SPD提示：SPD是随着信息系统对电磁兼容(EMC)须要的产物。●SPD事实上是串联在线路中的"间隙式避雷器"，外壳就近接地。依据真空(或干燥空气)中，每1KV电压可击穿大约1mm间隙的特性制成。出现强电干扰时，锯齿间隙处尖端放电，强电干扰通地，达到爱惜作用。不同SPD的放电(爱惜)电压从数十伏到上千伏。●SPD仅在必要时才用。但按雷电击强电防护规范，有的地方必需强行安装，就要考虑加入后会增加故障环节，及附加电参数变更(工作频率、分布电容、反射损耗等)，造成信号劣化，故选用SPD要留意指标。●间隙式火化放电SPD的缺点是会产生脉冲干扰、放电拉弧造成消退的时间较长。25.防强电爱惜器件"压敏电阻"及用途提示：●在解决"电磁兼容"(EMC)问题中，压敏电阻是一种"非线性"系数很高(伏-安特性曲线具有陡峭拐点)的非线性器件，是在电子设备和电源系统中，广泛运用的一种防强电(雷电、尖峰、浪涌)的爱惜器件。由下左图可看出其双向限压特性，当强电干扰幅度超出压敏电压，会像SPD那样将超出部分泄放掉。压敏电阻器件往往安装在设备的电源中、电源插板中、电力柜中。压敏电阻有确定寿命，应当接有修理开关，以便修理更换压敏电阻，有时设备不能工作，是它被击穿或者劣化须要更换。●压敏电阻器件的指标主要有"最大限制电压"Vmix，沟通电运用时，Vmix为应用电压的2.2-2.5倍；直流时为2.5-3倍。●压敏电阻结构类似平板电容器，本身具有电容，不宜跨接在高频或高码率接口上作爱惜器件，限制电压越低、或"等级电流"越大，它本身的电容越大，可达几百至上千pf(微微法拉)。●下图表示压敏器件在单相电中的三种爱惜方式，你能否照此画出在三相电的三种爱惜模式?26.机房中设备、系统、信号出入口、供电的防雷和抗干扰的简要示意图提示：请留意圆角方框中的要点提示，图10中仅列出7个方面问题(图中圆角框说明)仅供参考。28.DVB数字电视信道中的"R-S"和"FEC"的概念提示：R-S(里德-所罗门)编码和FEC(前向纠错)两者本是不同概念，但都是信道编码中的纠错方式，只因R-S(用作外层纠错)和"卷积码"("前向纠错"FEC用作内层纠错)两者级联运用，故将其写在一起。在设置估算信道参数时有用处。●在描述DVB系统的时，常看到"204，188T=8"，就是在每包TS(188B)，加入16字节的校正数据(变为204B)时，最多可订正8个字节(64bit)的错误。(美国ATSC的8VSB地面数字电视运用的是"207，187，T=10")。●在DVB-S卫星数字广播中，前向纠错FEC的格式通常有1/2、2/3、3/4、5/6、7/8五种。以FEC=7/8为例：在一个TS流中,7/8是节目码流，1/8则是纠错码。明显FEC值越小(如1/2)，信号越简洁接收，但传输的有用码率越少；当FEC=7/8时虽然传输效率高，但要求传输环境很好，否则不易接收。例如BTV原来在Ku波段(亚-2、亚-3S)运用的FEC为1/2，现在C波段(亚-3S)运用的FEC为3/4，而Ku波段个体接收直播卫星节目通常运用的FEC为7/8。29.数字卫星广播的Eb/No是什么提示：●比特能量和噪声功率密度的比值，单位为dB，可理解为1比特信号的信噪比，是衡量数字信道质量的重要参数。一般定义为接收端的Eb/No门限下降到某一值时，其R-S解码前的误码率(BER)为2×10E-4,此时为Eb/No门限值。●当接收信号的Eb/No值高于门限值时，接收机端载噪比C/N的变更对图像信噪比S/N的影响不是太大，当在门限旁边时C/N的下降会引起S/N急剧劣化、误码猛增、以至画面静止接收不到，这就是接收数字信号特有的"峭壁效应"。●Eb/No是用所测得的C/N(载噪比)间接得到的，它们之间的关系为Eb/No=C/N-10lgm。其中m是每个符号的比特数，对QPSK，m=2；对64QAM，m=6。较好的数字卫星接收机Eb/No门限值通常可达2-3dB。如用有线数字电视64QAM调制，误码率≤10E-4时，Eb/No理论上16.5dB，相应载噪比为24.28dB。也就是说有线数字电视(64QAM调制)的载噪比不应低于此数。30.无线传输中(地面传输、卫星、微波)所说的EIRP是什么提示：●EIRP为等效全向辐射功率，它是放射机(以及地球站或卫星转发器)天线发送出的功率(P)和该天线增益(G)的乘积，即：EIRP=P×G。EIRP表示了发送功率和天线增益的共同效果(以上未考虑馈线损耗)。假如用dB计算，则EIRP(dBW)=P(dBW)+G(dB)。●设置卫星接收站时，EIRP是确定天线口径大小的重要依据。接收Ku段数字卫星广播接收时要充分留有C/N门限储备裕量，例如遇到严峻的"雨衰"和沙尘时，会使EIRP降低达40%的分贝数。31.Ku卫星接收波段和高频头本振频率的选择提示：由于Ku波段频带很宽(10.7-12.75MHz)，单一本振高频头无法适应，故接收不同的Ku频率需选用相应本振的高频头LNB，LNB上标记有本振频率。?接收频率范围(GHz)运用高频头本振(GHz)9.75?10.7?11.9?10.0?10.95?12.15?10.6?11.55?12.75?10.75?11.70?12.75?11.25?12.20?12.75?11.3?12.25?12.75?32.什么是SNMP提示：SNMP是"简洁网络管理协议"，既可用作系统、设备的监控管理，也可作为网管限制。它具有可开发、反应快速、平安等特点，已成为新一代播出传输设备应具备的监控网络协议。●SNMP是一个基于TCP/IT协议的、成熟的IT行业标准，几乎可被全部操作系统网络设备支持；由但该网络协议不愿定基于计算机。●可对应不同厂商开发平台的网络环境SNMP，许多新型设备已具备这种监控协议，它的接口可由GPI，RS-232、422、485，RJ-45(通用网口)等，由转换器转为统一的协议。●SNMP可用通常网络设备-路由器、网关、服务器、交换机和用户连接。●SNMP软件主要是MIB(管理信息库)，由公用部分和私有(自定义)部分构成。●当设计和构造建网络管理的基础结构时，须要记住下列两条网络管理的原则。(1)由于管理信息而带来的通信量，不应明显的增加网络的通信量。(2)被管理设备上的协议代理不应明显增加系统处理的额外开销，以致于该设备的主要功能都被减弱。33.模拟音频设备"高阻入"、"低阻出"(连接时似乎阻抗不匹配)的问题提示：●传统的模拟广播电视音频设备，输入输出多为600Ω阻抗，电平计量运用dBm。现用模拟式音频放大支配设备(非功率放大型)多为"高阻入"、"低阻出"，电平计量运用dBu。连接时可不考虑"阻抗匹配"。●音频设备输出接受低阻抗(如50欧或150欧)是为了使其接近'恒压源'，增加带负载的驱动实力；音频设备实行高输入阻抗(如600欧甚至10千欧以上)，减轻它作为负载时对信号源的牵制影响。●射频和大功率设备(扩音机和放射机)及高速数字脉冲设备、确定要阻抗匹配，失配时(极端的阻抗失配状况是负载开路或短路)会形成反射波，反射波和入射波迭加后形成"驻波"，造成误码、形成叠加高峰危及设备。34.对"阻抗匹配"不要发生误会提示：电源内阻趋于0时，电源接近"恒压源"，即稳压电源，可向负载供出最大功率，拖带负载实力最强。在电工学中，我们记得图1中"负载获得最大功率的条件，是RL=r"(即负载等于电源内阻)，前提是电源内阻r是固定的、不行选择。但图12b中，假如电源内阻r可选，还会是上述结果吗?正确答案是应当选择电源内阻r=0，负载可获得最大功率。这和阻抗匹配是否冲突?35.广播电视工程技术中"阻抗匹配"参数提示：阻抗匹配很重要性，常用参数有：●电压驻波比VSWR：无线传输(无线广播通信、卫星、微波发送接收、有线电视)中多用VSWR表示阻抗匹配，其值≥1，越接近1说明匹配越好。例如质量较高的有线电视放大器和混合器VSWR为1.3-1.5，用户支配器的VSWR为2左右；电视放射台的天馈线系统(图像载频)的VSWR应达到1.05。当信号源-传输线39.常用天线的阻抗变换方式提示：常用天线运用中必需经"阻抗变换"及"平衡/非平衡变换"。●半波偶极天线阻抗接近75欧姆、图14中"折合振子"阻抗为300欧姆，都是"平衡"方式馈电。假如天线和非平衡的同轴电缆干脆连接，会产生"外溢电流"造成信号损失，这是架设电视或业余电台天线时常见的错误。●为此须要经过"平衡/不平衡转换器"或"阻抗转换器"连接，这类转换器可以由传输线变压器、同轴线、微带电路、腔体等构成。传输线变压器构成的"300/75Ω平衡/不平衡转换器"，属宽频带(数MHz-1GHz)变换，插入损耗小于1分贝，多用于电视、调频接收，小功率(数瓦以下)调频、超短波通信；其结构较简洁，从图15看出它由2个独立的磁路(虚线部分)构成，自制时可用φ0.25mm左右的并列双漆包线，分别在2个单孔磁环或1个双孔磁芯(的2个孔中)穿绕数匝，2对绕组共8个头按图中次序接好即可。铁氧体的作用仅是增加分布电感；运用相对导磁率μr较高的铁氧体材料可获得更宽的扩展频带。用同轴电缆"U形环"制作的"300/75Ω平衡/不平衡转换器"，仅用于带宽为十兆赫左右的窄频带，环形电缆的长度为λ/2，并且须乘以电缆的"波长缩短率"。适用于调频及电视接收和数十瓦功率以下的设备。中的车载吸盘式鞭状天线，实际就是上一道题的λ/4垂直天线，仅磁铁吸附在车顶、和车体型成一电容(高频时看作短路)，把车体作为下半个λ/4"镜像振子"，正确的接法是须要运用"平衡/不平衡转换器"。40.了解几个典型的"确定电平"dBm、dBu、dBμ、dBw含义提示：●基准为1mw时,用功率电平表示为0dBm。常用于音频和射频(音频0UV=+4dBm或+4dBu)。●基准为0.775V时，用电压电平表示为0dBu，常用于音频设备中。●基准为1μV时，用电压电平表示为0dBμ，常用于有线电视、无线接收。●基准为1w时,用功率电平表示为0dBw,常用于卫星传输。●射频设备50Ω阻抗时，0dBm(1mw为基准的功率电平)的功率电平对应107dBμ的电压电平。●射频设备75Ω阻抗时，0dBm(1mw为基准的功率电平)的功率电平对应108.76dBμ的电压电平，这在必要时便于应用和换算。●有时射频设备标的dBm是指基准为1mv(留意不是1mw)，国外资料中常用。这时的0dBmv=60dBμ。例如某进口有线电视放大器标明最大输出电平60dBm，用国内常用的单位表示就是120dBμ。41.须要记住几个的相对电平"数值提示：记时的诀窍：对电压和电流来说，倍数是倒数关系；而对功率来说，则分别是电压和电流值的"平方"。3dB(或-3dB)对电压电流来说：是1.414倍(或0.707倍)；对功率来说是2倍(或0.5倍)。6dB(或-6dB)对电压电流来说：是2倍(或0.5倍)；对功率来说是4倍(或0.25倍)。10dB(或-10dB)对电压电流来说：是3.16倍(或0.316倍)；对功率来说是10倍(或0.1倍)。20dB(或-20dB)对电压电流来说：是10倍(或0.1倍)；对功率来说是100倍(或0.01倍)。42.运用音频电平单位dBu时，和阻抗是何关系?提示：dBu和阻抗无关，它仅是以0.775V为基准的模拟电平单位。原运用的dBm和阻抗相关。对哪些低输出阻抗、高输入阻抗的电压放大型模拟音频设备，可不考虑阻抗匹配。测电平更简洁了，只要从音分的一个输出口测量、调整电平(每一台音分的各个输出口电平是一样的)即可。43.示波器(或波形监视器)及