CATV原理介绍(工程人员考核)

CATV原理介绍(工程人员考核)第一页，共69页。议程1．CATV系统作用是什么？2．CATV系统是如何构成的？3．每种设备在系统中起到什么作用？4．每种设备的主要指标要达到什么要求？5．CATV系统输出口的主要指标是什么？6．如何设计系统，并满足CATV系统输出口的主要指标？7．CATV系统设计中的注意事项是什么？8．CATV系统在施工中的注意事项是什么？第二页，共69页。1．CATV系统作用是什么？

第三页，共69页。

首先，我们来认识CATV的意思：CATV是指CableTelevision及有线电视系统。从而也就说明了其作用是电视台将接收的或自办的多路高质量电视信号通过前端设备和传输设备（金属电缆或光缆）传送到用户。这就解决了开路电视信号在传输时，遇到高山或建筑物而引起的不良信号折射或反射问题，及其传输距离问题；CATV系统也提高了信号的接收质量，增多了收看节目。正因为CATV系统为用户提供了多路高质量电视信号节目，也就拓宽了CATV系统的发展前景。

第四页，共69页。CATV系统随着技术的进步而经过了300MHz系统，450MHz系统，550MHz系统，发展到现在的多功能业务的双向750MHz系统或860MHz系统（1GHz系统）。双向CATV系统指：上行5MHz——30MHz，下行45MHz——750MHz（860MHz或1GHz）系统；或上行5MHz——65MHz，下行88MHz——750MHz（860MHz或1GHz）系统。上行是用户将信号通过网络回传到电视台中心节目控制室进行数据访问；下行是电视中心将信号传输到用户，可传输210个FM节目，59套摸拟电视节目，200套数字电视节目或数字信号，其中88MHz——107MHz供FM传输，550MHz——750MHz（860MHz或1GHz）传输数据信号。该网络并通过PC网络实现用户到电视中心到用户的多功能业务互访。第五页，共69页。CATV系统从单一的发——收发展到宽带的双向发（收）——收（发），技术的革新，使CATV系统从模拟信号传输发展到数字传输；从同轴电缆传输发展到光缆传输；从CableＭodem（电缆调制解调器）双向传输发展到SDH（同步数字传输）双向传输；并将发展到从中央到地方实现双向多功能业务IP大联网，及是使电视，电话，电脑联网，进行多功能业务互访；这是CATV系统生存与发展的趋势。第六页，共69页。CATV系统的结构总体上分为三大部分：及是有线电视台节目中心控制系统，网络传输系统，用户接收系统。其方框示意图如下∶上行上行

下行下行

前端中心机房传输网络用户接收下行下行第七页，共69页。1）：有线电视台节目中心设备及其结构示意图如下：a．设备：接收天线、功分器、馈源、摸拟或数字接收机、馈线调制器、处理器、解调器、混合器、分支器、分配器、机架、计算机、CableModem、公英制F头，以及UPS电源、空调、接地系统和防尘防静电系统。第八页，共69页。构示意图：

卫星天线功分器卫星接收机调制器八木天线处理器自办节目调制器混合器传输系统CableModemMPC交换机Internet网络多路多路多路输出第九页，共69页。2a：设备：前置放大器、光发射机、光放大器、光分路器、光缆、跳线、法兰、光衰减器、光接续合、光配线架、机架、光接收机、RF衰减器和均衡器、60V供电器。

b:结构示意图：），传输网络系统的设备及示意图：

光发射机光接收机光放大器光分路器光接收机目光缆光发射机光缆信号输入信号输出信号输入跳线跳线跳线信号输出第十页，共69页。2.

用户接收系统a．设备：同轴电缆、交织电缆、公英制F头、60V供电器、干线放大器、分配放大器、楼栋放大器、分支分配器、过流型分支分配器、电源插入器、衰减器、均衡器、终端用户合、电视、计算机、电话、电缆调制解调器。第十一页，共69页。b.结构示意图：干线放大器CobleModem或机顶盒分配放大器楼栋放大器电视电话计算机下行信号输入下行下行下行上行上行上行上行信号输出注：当光纤到楼栋时（FTTB），干线放大器或分配放大器可以取消；当光纤到用户时（FTTC），各类带来非线性失真的放大器都可以取消。第十二页，共69页。1．每种设备在系统中所起的作用1）．八木天线：将电视台发射的开路的模拟信号接收下来，传送给信号处理器。2）．卫星天线：将卫星发射的模拟或数字信号接收下来，馈送给高频头。3）．高频头；将卫星天线送来的3.7GHz-----4.2GHz模拟信号，11.7GHz数字信号下变频为2.1GHz信号传送给功分器。第十三页，共69页。4）．功分器：将高频头送来的多路信号平均分配给多个卫星接收器。5）．馈源：给高频头供电的设备。6）．卫星接收机：将卫星天线——高频头送的信号转换成A/V信号。7）．调制器：将卫星接收机送来的A/V信号调制到某一固定频道上，输出RF信号。8）．处理器：将输入的某频道RF信号捷变成另一频道的RF信号输出。9）．解调器：将接收的或自办的RF信号解调成A/V信号输出。第十四页，共69页。10）．混合器：将输入的多路RF信号馈送给一个RF信号输出口。11）．分支器：将一路RF信号分成多路电平不相等的RF信号。12）．分配器：将一路RF信号分成多路电平相等的RF信号。13）．过流型分支分配器：可以馈60V电的分支分配器。14）．电源插入器：给RF信号馈入60V电源的设备。15）．19“机柜：国际标准的放置前端设备的框架。第十五页，共69页。16）．RF衰减器：将输入的RF信号功率相对输出的RF信号功率减小。18）．RF均衡器：在一定的频率范围内，用来补尝由于馈线或设备引起的幅度/频率失真或者相位/频率失真。19）．金属电缆（包括同轴电缆和金属交织线），光缆：它们都是馈线，用于信号通路的传输。20）．光发射机：将RF信号调制到纳米级的微波上，便于更好的将信号高质量送到更远的用户。21）．分支器：将一路RF信号分成多路电平不相等的RF信号。第十六页，共69页。23）．光接收机：将送来的光信号进行光/电转换成RF信号。24）．光衰减器：用于把过高的光功率降到光接收机可以接受的光功率范围内的装置。22）．光分路器：将输入的一路光信号按一定的百分比分解成多路光信号。25）．跳线：将光信号进行短距离（10m内）连续转换的光纤。26）．法兰：用于光纤进行接续连接的活动装置。27）．接续盒：用来放置熔接后的光纤的固定装置。第十七页，共69页。28）．配线架：机房用来有标志的，有规律的放置熔接或转换的光纤的装置。29）．干线放大器：用来补偿干线线路衰减的放大器。30）．分配放大器：用来补偿一路或多路衰减的放大器。31）．天线放大器：低噪声型的用来补偿天线增益的放大器。32）．前端放大器：低噪声型的用来补偿前端RF增益的放大器。第十八页，共69页。33）．楼栋放大器：用来满足用户TV收看的高增益放大器。34）．自动电平控制器：能自动控制输出信号的电平；可采用导频载波，温度敏感器件等。35）．电缆效正器：用于效正电缆不良特性引起的信号幅度/频率失真的装置。36）．F头：用于电缆与各RF信号输出输入口的装置。37）．频道选择器：用户为了选择所需频道而设计的机器。38）．用户线：用来连接CATV系统输出口与用户设备的引入线。第十九页，共69页。39）．用户盒：CATV系统的输出口（输出FM信号和RF信号）。

40）．供电器：为CATV系统中，需60V电源的设备而设计的，输出60V电源的供电设备。第二十页，共69页。4.

各种设备的主要指标要达到什么要求？卫星天线：天线增益G≥10dB天线接收效率T≥70%天线噪声温度30K天线抛物面直C波段：D≥2．5mKu波段：D≥0．75m天线接收波长带宽C波段：3．5GHz—4．5GHzKu波段：10．2GHz—12．5GHz第二十一页，共69页。八木天线：天线增益G≥10dB天线接收效率T≥70%输入阻抗R=75Ω驻波比≥2．0天线接收波长带宽Z=0．07m第二十二页，共69页。高频头：噪声Tk=25K（33K）输入驻抗75Ω接收频率C波段3．75GHz—4．25GHzKu波段11．7GHz反射≥16dB信噪比S/N≥38dB非线型失真C/CTB≤-130dB电源+18V（+24V）输出频率：2．1GHz第二十三页，共69页。高频头：噪声Tk=25K（33K）输入驻抗75Ω接收频率C波段3．75GHz—4．25GHzKu波段11．7GHz反射≥16dB信噪比S/N≥38dB非线型失真C/CTB≤-130dB电源+18V（+24V）输出频率：2．1GHz功分器：插入损耗＜4dB相互隔离≥26dB反向隔离≥30dB反射损耗≥16dB第二十四页，共69页。馈源：输入AC=220V输出DC=＋18V（＋24V）卫星接收机：接收频率2.1GHz信噪比S/N≥49dB输出电平≥51dB输入驻抗75Ω视频输出V=1v音频输出A=0.0775v交流输入220V第二十五页，共69页。调制器：视频输入V=1Vpp±3dB音频输入A=0．0775v视频调制度80%视频输入信噪比S/N≥45dB视频信号钳位能力≥25dB图象载频准确度△f「[△f」≤5kHZ（VHF）[△f」≤10kHz（UHF）图象载波频率漂移△f「[△f」≤20kHz第二十六页，共69页。最大输出电平120dBuV（寄生输出抑制比应大于60dB）输出反射≥16dB载噪比CNR≥57dB二次产物失真C/CSO≤-70dB（单频道时不考虑该指标）三次产物失真C/CTB≤-75dB（单频道时不考虑该指标）信号互调比CM≥57dB（单频道时不考虑该指标）IM≥58dB（单频道时不考虑该指标）HM≥58dB微分增益DG≤5%微分相位DP≤5·色/亮度时延差≤45ns视频带内平坦度≤2dB第二十七页，共69页。寄生输出抑制≥60dB（图象输出电平不小于113dBvU）视频/音频V/A=10——21dB可调图象伴音载频间距（fv——fa）误差±5kHz邻频抑制比≤-45dB音频预加重≈50ns非加权音频信噪比≥50dB（视频调制信号为黑场号，频偏为±50kHz）第二十八页，共69页。PAL-D图象/伴音载频间距6.5MHz±10KHz音频调制频偏±50kHz（音频输入电平范围：0dBm±6dB音频频响±1.5dB（40Hz—15kHz，基准频率为1kHz）总谐波失真≤1.0（频偏为±60kHz，测试频率为1kHz）第二十九页，共69页。数字调制器：QUASARMKII技术指标

第三十页，共69页。环境温度范围触点式继电器指标内：10至40C/50至104F工作：0至45C/32至113F·储存：-20至70C/4至158F·电源：AC100—240±10%·功率：最大40W·重量：6.5kg/13.23磅·尺寸：19”*1RU*470mm·接头：9针D型接头·触点：地，常开，常闭·触点类型：继电器型·报警：可通过软件设置

遥控

·接口：9针D型接头·类型：RS485·格式：RCDS·速率：高达19.2kB第三十一页，共69页。接口指标·ASI输入（标准配置·接头：BNC，75r·类型：异步串性接口（根据EN50089-9）·包格式：自动检测：188/204包·码率：1-215Mbit/s（最小1Mbit/s净荷）·句法：SPTS或MPTS（根据ISO/IEC13818）第三十二页，共69页。信号指标·信道编码：RS编码（根据ITU.T，A，B，C）EVM（在均衡以前）≤2%RMS（射频）MER（均衡后）40dB（射频）BER：≤5X10-9（无FFC和256QAM）·包格式：自动检测；188/204字节包（无信道编码）SNR：≥50dB（带内）带宽：6MHz或7-8MHzQAM星座：16，32，64，128，256QAM·支持输入码率：高达215Mbit/s符号率：1-7Ms/s（TTU-A）和1-5.5Ms/s（TTU-B）·PID过滤功能：可选第三十三页，共69页。RF输出·接头：F头，75R（或BNC，50/75R）·频率：50-870MHz·带宽：1-8MHz可选·电平：50-60dBmVRBS·回波损耗：≥15dB·BER：≤5X10-9（256QAM）·SNR：≥50dB·RF测试口电平：-20dB第三十四页，共69页。II环通道

·接头：F头，75R；BNC50/75R·频率：FC1：44MHz（TTU-B—C）或FC2：36.65MHz≤7MHz和FC3：36.15MHz≥7MHz（TTU-A）·电平：40dBmVRMS选件：DVB-SPI输入接口；DS-3电信输入接口；E-3电信输入接口；48V电源

第三十五页，共69页。处理器：输入频道：任意频道（满足频率配置标准要求）输入频道：任意频道（满足频率配置标准要求）输入电平55——85dB输入驻抗75Ω输入反射≥16dB输出电平≥120dB输出电平连续可调范围0——15dB输出驻抗75Ω输出反射≥16dB载噪比CNR≥57dB第三十六页，共69页。二次产物失真C/CSO≤-70dB（单频道时不考虑该指标三次产物失真C/CTB≤-75dB（单频道时不考虑该指标）信号互调比CM≥57dB（单频道时不考虑该指标）IM≥58dB（单频道时不考虑该指标）HM≥58dB微分增益DG≤5%微分相位DP≤5·色/亮度时延差≤60ns视频带内平坦度≤2dB寄生输出抑制≥60dB第三十七页，共69页。邻频抑制≥60dB镜像抑制；VHF≥60dBUHF≥40dB带边抑制：≥20dB视频/音频V/A=10——21dB可调频率变换精度△f「△f」≤20kHZ噪声系数≤8伴音载波控制特性：伴音输出电平变化±1dB（伴音输入电平变化+10dB）伴音载波电平可调范围-5——-25dB（相对于输出图象载波电平）第三十八页，共69页。中频图象载波频率：38MHz中频伴音载波频率：31.5MHz中频输出电平：≥90dBuV中频输入电平范围：83——97dBuVPAL-D图象/伴音载频间距6.5MHz±10KHz第三十九页，共69页。解调器：输入电平≥85dB输入驻抗75Ω输入反射≥16dB视频输入V=1v音频输出A=0．0775v视频输出信噪比S/N≥45dB音频信噪比≥50dB第四十页，共69页。混合器：插入损耗≤dB相互隔离≥22dB带内平坦度≤1dB带外衰减≥30dB反向隔离≥30dB反射损耗≥16dB分配器：插入损耗≤4dB（2路分配器）相互隔离≥26dB反射损耗≥16dB第四十一页，共69页。分支器：分支损耗≤8dB（1路8dB分支器）插入损耗≤1dB反向隔离≥30dB反射损耗≥16dBRF衰减器：a.可调衰减器：可调范围10——20dBb.固定衰减器：1dB至20dB不等c.插入衰减量≤1dB第四十二页，共69页。RF均衡器：a.可调均衡器：可调范围10——20dBb.固定均衡器：1dB至20dB不等c.最大均衡时，高端衰减量≤1dB同轴电缆：电缆型号与电缆长度的衰减量电缆型号与每公里温度的变化量光缆：波长1310nm的光通过光缆的衰减量：0.4dB/Km波长1550nm的光通过光缆的衰减量：0.25dB/Km有中心束管式；铠装式；成绞式光缆；有单模与多模之分。第四十三页，共69页。光发射机：输入RF的电平72dBuv——85dBuv输入驻抗75Ω输入RF的带宽：上行光发射机：5MHz——200MHz下行光发射机：40MHz——1GHz。输入反射损耗≥16dB输出光波长1310nm±20nm1550nm±20nm幅度不平坦度±0.5dB光调制度5.5%上行光发射机的输出光功率一般为1mW——2mW（dBm）下行光发射机的输出光功率一般为2mW——25Mw即3dBm——14dBm第四十四页，共69页。光驱动电流：Ibias≈50mA（最大时小于100mA）改变此电流，即可改变输出光功率。激光器的工作温度24CAGC控制范围：10dBvU有无预失真补偿电路：可改善载噪比2dB，即可用测载噪比来测试其预失真补偿电路有无。载噪比CNR≥54dB二次失真C/CSO≤-65dB三次失真C/CTB≤-70dB输入电压AC=110V或220V输出光接口FC/SC/ST第四十五页，共69页。光放大器：输入光功率5mW——10mW输入光波长1550nm+20nm输入交流电源AC=110V或220V输出光功率25mW——260mW工作环境温度0——50工作环境湿度85输入光接口FC/APCSC/APC输出光接口FC/APCSC/APC第四十六页，共69页。设计1550nm光链路时一定要考虑输入光放大器的光功率；务必使输入光功率大于5dBm；以及二级光链路的各项指标。主要有CNR；CSO；CTB以及二次色散。第四十七页，共69页。光分路器：输入光接口FC/APCSC/APCSC/UPCST/PC输出光接口FC/APCSC/APCSC/UPCST/PC光分光比光分光损耗光分路器的自身插损小于0.5dBm。第四十八页，共69页。光接收机：输入光功率+2dBm——-9dBm输入光波长1310nm=20nm，1550nm=20nm交流供电AC=60V或220VRF输出电平≥96dBuV（最大可达108dBuV）RF输出平坦度≤±1dBRF输出反射≥16dB输出衰减（ATT）20dB可调，均衡（EQ）20dB可调。CNR≥51dBC/CSO≤-65dBC/CTB≤-70dBCM≥51dBIM≥57dBHM≥57dB第四十九页，共69页。DG≤8%DP≤8·备注：是否已预留回传通道——即可插回传光发射机与双工滤波器。光衰减器：光波长1310nm±20nm1550nm±20nm可调范围10dBm或更大。第五十页，共69页。跳线：长度：3m，5m，10m光接头的机械结构与接头面：SC/APC，SC/UPC，FC/APC，ST/PC光损耗量：0.1——0.4（dBm）光接头面的反射损耗：APC面的反射损耗大于45dBUPC面的反射损耗大于40dB接头的机械结构与接头面的识别：FC/APCSC/APC面为斜8*度，其机械结构为绿色；SC/UPC面为平面，其机械结构为兰色；FC/UPC面为平面，其机械结构为黑色；第五十一页，共69页。法兰：光接头的机械结构与接头面：SC/APC，SC/UPC，FC/APC，ST/PC光损耗量：0.1——0.4（dBm）

光接续盒：室内室外。（略）第五十二页，共69页。光功率机：测试光功率的仪器。（略）测试光波长范围（780nm；850nm；1300nm；1310Nm；1550nm）测试光功率范围：-45dBm——+45dBm；或-

26dBm——+26dBm。光功率测试时可否由dBm换算成mW。第五十三页，共69页。光反射时域仪：测试光纤链路接续损耗的仪器。（略）双工滤波器：1.分类：A：上行：5——30MHz；下行：45——1GHz。B：上行：5——65MHz；下行：87——1GHz。2.具有相同的电气特性：插损：≤1dB输入反射：≥14dB输出反射：≥16dB第五十四页，共69页。带内幅平：±0.5dB上、下行相互隔离度：≥50dB上、下行带外抑制度：≥70dB光接收机或放大器的尽增益，必须大于双工滤波器隔离度；否者，光接收机或放大器在输入RF信号时，机器会自激，及无RF信号输出；机器长时间工作在此状态下，会损坏机器的功率倍增输出模块。第五十五页，共69页。放大器：增益22dB——30dB带内平坦度≤1dB最大输出电平：105dBuV——120dBuV反射损耗≥16dBFa≤8dBCNR≥54dBC/CSO≤-65dBC/CTB≤-70dB第五十六页，共69页。用户盒：插入损耗≤1dB输入驻抗75Ω输出驻抗75Ω输入反射≥16dB输出反射≥16dB反向隔离≥30dB抗雷击能≥2Kv屏蔽度≥90Db第五十七页，共69页。上行频率：TV频率：110MHz——550MHz，750MHz——860MHz，传输模拟电视信号或压缩后的数据信号；FM频率：87MHz——107MHz，传输调频立体广播信号；DP频率：550MHz——750MHz，传输200路数据信号；下行频率：5MHz——65MHz，传输模拟或数据信号第五十八页，共69页。5.CATV系统输出的主要指标是什么?第五十九页，共69页。输出电平57dBuV——83dBuVCNR≥44dBC/CSO≤-55dBC/CTB≤-57dBCM≥47dB45+10lg（N-1）IM≥48dBHM≤3%色/亮度时延差≤100nsDG≤10%DP≤10·第六十页，共69页。输出驻抗75Ω抗雷击能力≥2Kv相邻两频道电平差≤3dB任意频道电平差≤10dB任意频道幅度变化不大于±2dB相邻频道间隔8MHz中频干扰比最低电视信号低10dBPAL—D制的图象与伴音频率间距差6．5MHzPAL—D制的图象与伴音电平幅度相差10dB——23dB。第六十一页，共69页。色度/亮度时延差△≤100ns回波值≤7%图象载频准确度±25kHz伴音载频准确度±5kHz系统输出口相互隔