《楼宇自控教学》PPT课件.ppt

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1、目 录,前言第一章 有线电视系统概述 第二章 有线电视基础知识第三章 卫星电视接收天线第四章 有线电视前端系统第五章 有线电视传输系统第六章 有线电视分配网络,第一章 有线电视系统概述,1.1 有线电视的起源与发展1.2 有线电视系统的概念及特点1.3 有线电视系统的分类1.4 有线电视系统的组成及各部分作用1.5 我国有线电视系统的频道划分,1.1 有线电视的起源与发展,背景知识 开路电视电磁波发射和接收如图所示,1.1 有线电视的起源与发展,背景知识开路电视存在的问题1电视接收产生阴影区；2产生多径接收3接收场强不均匀4开路电视台的频道数量受限5城市工业干扰影响接收质量,继续,1.1 有线

2、电视的起源与发展,背景知识开路电视存在的问题1电视接收产生阴影区；,1.1 有线电视的起源与发展,背景知识开路电视存在的问题2产生多径接收,继续,1.1 有线电视的起源与发展,111 有线电视的起源 1共用天线系统 也称公用天线系统。起源于20世纪40年代 和50年代初期。2电缆电视系统 形成了具有前端，干线和用户分配系统的完 全用电缆方式向各用户传送电视节目的系统。112 有线电视的发展 1 多路微波分配系统（缩写MMDS）实际上是用无线电传输代替同轴电缆传输。,112 有线电视的发展,2光缆电缆混合网(缩写 HFC),112 有线电视的发展,3.有线电视 有线广播电视简称有线电视。他是将电

3、视信号以闭路传输方式从电视台送至电视机的系统。其信号的来源：电视台空中收转的各种电视信号和电视台自办的节目。如图,想一想 答一答,1你能说出五种生活中常见的电视机信号的来源吗?2世界上最早的共用天线电视系统产生于哪年哪国？,1.2 有线电视系统的概念及特点,121 有线电视系统的概念 有线电视系统（CATV）：用射频电缆，光缆、多路微波及其组合来传输，分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。也就是说他是将一组高质量的音、视频信号源设备输出的多套电视信号经过一定的处理，利用同轴电缆、光缆或微波传送给千家万户的公共电视传送系统。,1.2 有线电视系统的概念及特点,122 有线电视系统的特点 1

4、有线电视能较好地提高传输节目质量。2 有线电视能使频谱资源得到充分利用。3 有线电视能够提供交互式的双向服务,开路电视与有线电视有什么区别？,开 路 电 视 与 有 线 电 视 的 比 较,想一想 答一答,1.什么叫有线电视？2有线电视有哪些特点？3开路电视与有线电视有什么区别？,13 有线电视系统的分类,131 接频道利用方式分类 1.隔频传输系统 早期的电视接收开路电视信号时对相邻频道的抑制能力较差，为了防止相互干扰，各级电视台必须按照全国统一规划实行隔频传输，通常，在VHF（甚高频）段每隔一个频道安排一套节目，在UHF（超高频）段每隔两个频道以上安排一套节目。,131 接频道利用方式分类

5、 2.邻频道传输系统 邻频道传输：两路或多路电视广播信号采用相邻频道配置的传输方式。例如:5频道和6频道之间，增加了增补1-7频道。12频道和13频道之间，增加了增补8-37频道。24频道和25频道之间，增加了增补38-42频道。采用邻频道传输，不仅使频谱资源得到充分利用,而且使电视台的频道数量增加了。目前有线电视系统普遍使用邻频道传输方式。,13 有线电视系统的分类,13 有线电视系统的分类,132 按信号传输媒介分类 1.同轴电缆传输方式 2.微波传输方式（MMDS）3.光缆传输方式 4.光缆与电缆混合传输方式（HFC),13 有线电视系统的分类,133 按系统交互特性分类1.单向传输系统

6、(传统的有线电视系统属于此类)单向传输系统：有线电视只进行正向传输信号的一点对多点的单向传输电视信号的系统。2.双向交互式传输系统(目前发展方向)能进行正向和反向双向传输信号的系统.（1）下行信号（正向传输信号）：在有线电视系统中，由前端向用户终端传送的信号称为下行信号。（2）上行信号（反向传输信号）：从用户向前端传送的信号称上行信号。,想一想 答一答,1有线电视系统是怎样分类的？2什么叫邻频道传输？,1.4 有线电视系统的组成及各部分作用,141 有线电视系统组成 由信号源、前端设备、干线传输系统、分配网络、用户终端组成。,1.4 有线电视系统的组成及各部分作用,142 各部分作用1信号源（

7、1）各种电视信号：1）卫星电视信号（卫星转发的模拟、数字信号）2）电视信号（V段、U段）（电视台发射的电视信号）3）微波或光缆传送的电视信号（其他有线台）（2）有线台自办的电视节目信号。,1.4 有线电视系统的组成及各部分作用,142 各部分作用 2前端设备 前端设备：处理多种形式节目源信号并使其适合信道传输的一系列设备。在有线电视系统中最前面，位于信号源和干线传输系统之间。作用：将信号源送来的多套电视信号进行必要的处理，然后将其混合成一路信号送到干线传输系统。（接收、处理、混合）,3干线传输系统作用：将前端输出的各种高频电视信号不失真 地、稳定地传输给用户分配网络，同时 把系统末端的回传信号

8、回传给前端。位置：位于前端设备与用户分配系统之间。,1.4 有线电视系统的组成及各部分作用,4分配网络作用：将干线输出的信号按一定电平均匀地分 配给用户。位置：位于有线电视系统的最后一部分。5用户终端 用户终端是指接到千家万户的用户端口，用户端口与电视相连。用户端口包括：机顶盒、电缆调制解调器、解扰器等。,1.4 有线电视系统的组成及各部分作用,想一想 答一答,1有线电视系统有几个组成部分？2画出有线电视系统组成的方框图。3有线电视系统各组成部分有什么作用?,151 电视频道的组成,伴音采用调频（FM）双边带发送,图像信号采用残留单边带式发送（减小频道占用的频带）。,伴音载频fS比图像载频fp

9、高6.5MHz,每一个电视频道带宽为8MHz,152 有线电视系统的频道划分。,有线电视频道分两种。1.标准频道DS：即开路电视所用频道，也就是无线电视广播系使用的频道。标准频道分三段：DS-6DS-12；DS-13DS-24；DS-25DS-56；2.增补频道（Z）：指仅供有线电视系统使用的补充频道。增补频道共42个频道：即Z-1 Z-7、Z-8 Z-37、Z-38 Z-42，其中Z-1 Z-7 在DS-6之前；Z-8 Z-37 在DS-12DS-13之间；Z-38 Z-42 在DS-24DS-25之间；,15 我国有线电视系统的频道划分,153 电视频道的特性1频道的频带宽度。2频道内频率

10、响应3.图像、伴音载频的准确度和稳定性4.频道的中心频率154 电视频道的利用1.下行业务 下行业务：指由电视中心向各用户传送电视节目，利用电视频道开展各项广播电视业务。2.上行业务 上行业务：是由用户向电视中心回传信息，主要是传送用户的点播信息，临时业务需要上传的信息，或者宽带网的通讯等。,1有线电视所选用的频道配置方法与无线电视广播频率相兼容吗？2开路电视用频道与有线电视频道是否相同？为什么？,想一想 答一答,第二章 有线电视基础知识,2.1 无线电波的特点2.2 无线电视信号的接收,211 无线电波的特点,1电磁波的产生 电视信号是以电磁波形式传播的，电磁波即无线电波。电磁波是由交变电场

11、与交变磁场的相互转换进行传送的。,211 无线电波的特点,2电磁波在空间的传播 传播方式有地面波、空间波和天波三 种。,211 无线电波的特点,3无线电波的波段 无线电波不同波段，用途不同。4电磁波极化方式（1）线极化：垂直极化水平极化（2）圆极化：左旋极化右旋极化5.无线电波的场强定义：电磁波在某点的电场强度称为该点的场强。单位：mv/m或v/m,有线电视系统中常用分贝微状（dBv）来表示电视信号的强度。规定：1v/m的场强=0dBv,211 无线电波的特点,6有线电视系统常用计量单位是电平，用分贝来表示功率电平和电压电平如下：功率电平：指信号功率与同单位的某一基准值之比的对数乘10，其关系

12、式:Gp=10lgP0/Pi 单位：dB/mw电压电平:指信号电压与同单位的某一基准值之比的对数乘20，其关系式:Gu=20lgU0/Ui 单位:dB/mv,212 有线电视中的信号,有视频信号（VIDEO）、音频信号（AUDI0）、射频信号（RF）三种1.电视视频信号：行（场）同步信号、行（场）消隐信号、亮度信号、色度信号、色同步信号2.电视音频信号：采用调频的方式；3.电视射频信号：亮度信号（黑白图像信号）、色度信号、伴音信号的高频已调波复合信号,想一想 练一练,在彩色电视机上测量、观察有线电视中常见的三种信号。,22 无线电视信号的接收,221 接收天线的种类 有线电视系统常用的天线有V

13、HF段、UHF段电视信号接收天线（八木天线）；C波段、Ku波段卫星电视信号接收天线（抛物面天线）；微波电视信号接收天线（螺旋天线）三大类.,22 无线电视信号的接收,222八木天线1.结构 八木天线由一个辐射器、一个反射器和若干个引向器组成。辐射器与馈线连接，是有源振子。在辐射器之前加上引向器，在辐射器之后加上反射器。反射器和引向器都和辐射器平行放置，它们均不与馈线相连接，是无源振子。2.天线的技术参数（1）输入阻抗（2）天线增益（3）工作频带（4）天线的方向性,继续,想一想 练一练,观察建筑物顶上的天线的种类和基本结构。？,第三章 卫星电视接收天线,3.1 卫星接收天线的选择3.2 卫星接收

14、天线结构与分类3.3 卫星电视广播的特点,第3章 卫星电视接收天线,3.1.1 卫星电视广播的特点3.1.2 卫星电视广播频段及容量3.1.3 卫星电视接收系统的组成,3.1 卫星电视广播的特点,3.1.1 卫星电视广播的特点各国的同步轨道位置和使用频段分配都由国际电信联盟卫星组织决定和批准。我国现有四个广播卫星轨位，即62E、922E、122E和134 E。其中922E为我国专用轨位。,3.1 卫星电视广播的特点,3.1.2 卫星电视广播频段及容量 1979年国际电信联盟将卫星广播的频段进行了分配，如表3-1所示。国际电信联盟将全世界划分为三个区域，1区包括欧洲、非洲和亚洲西部（俄罗斯、蒙古

15、等国家）；2区包括南美洲、北美洲；3区包括亚洲的大部分国家和大洋洲。我国属于第3区域。,3.1.3 卫星电视接收系统的组成,1卫星电视接收系统的组成 由天线、高频头，馈线，功率分配器，卫星电视接收机等设备和部件组成。2卫星电视接收系统各部分作用（1）高频头 高频头作用：对来自馈源的微弱信号进行低噪声宽带放大，下变频到第一中频，第一中频信号经中频放大后输出给卫星电视接收机。（2）功率分配器（简称功分器）作用：将一路卫星电视第一中频输入的信号分成n 路信号输出。使一副地面卫星接收天线能同时带多台卫星电视接收机。（3）天线放大器（是低噪声放大器）作用：用于放大天线上接收到的微弱信号,想一想 答一答,

16、你能说一说卫星电视接收天线系统由哪些设备组成的吗？,32 卫星接收天线结构与分类,321 卫星接收天线的结构,高频馈源,抛物面反射器,高频头,32 卫星接收天线结构与分类,322 卫星接收天线的分类 1根据结构分为：板状和网状。2根据馈源的安装位置分为：前馈式抛物面天线、后馈式抛物面天线和偏馈式天线。323 卫星接收天线的结构 1前馈式抛物面天线（一次反射型天线）如图 35所示。2后馈式抛物面天线（卡塞格伦天线）3偏馈式天线（一次反射型天线）,323 卫星电视广播系统,卫星电视广播系统示意图如图所示。,想一想 答一答,在老师的带领下，观察学校的卫星电视接收天线的种类，了解其结构，并记录下来。,

17、33 卫星接收天线的选择,331 天线口径和增益的选择选择天线口径和增益时，要根据所接收卫星电视信号的波段、等效全向辐射功率（EIRP）及信噪比要求等因素来确定。由于C波段卫星电视转发器的等效全向辐射功率（EIRP）较小，有线电视系统接收时通常要求天线口径较大，3米左右接收效果较好。Ku波段转发功率较强，天线口径可以小一些。相同口径的天线，如果效率不同，那么接收效果也不同。实际应用中，在保证增益满足要求的条件下，口径应尽量小，以减小天线的体积。家庭个人接收，尽量选用增益高、安装、调试方便、口径较小的天线。集体、单位接收则要求信噪比高、性能稳定可靠的天线，一般选用大于45米的天线。,33 卫星接

18、收天线的选择,332 天线类别的选择1.板状结构天线优点是增益较高，应用广泛。缺点是价格较贵。2.网状天线优点是抗风能力强，价格低廉。缺点是增益比板状天线低，容易变形，适合于风力较大的地区。3.前馈式抛物面天线优点是价格便宜缺点是效率较低；后馈式抛物面天线优点是效率较高、结构结实，缺点是价格较贵,33 卫星接收天线的选择,333 安装天线注意事项注意合理选择安装地点;注意安装精度;考虑维修保养方便;尽量避开风口和多雷雨地区.,想一想 答一答,安装天线时要注意哪些问题？,第四章 前端,4.2 前端组成 4.3 有线数字电视 4.4 有线数字电视机顶盒,4.1 前端设备,4.1 前端设备,主要内容

19、：,电视调制器频道处理器电视解调器多路混合器,电视调制器,1电视调制器的作用是将视频信号V和音频信号A调制转换成射频电视信号RF。2输入的视频、音频信号通常来自卫星电视接收机、解调器以及各种自办节目设备，如摄像机、DVD机等。3.邻频传输系统中，电视调制器常采用中频调制方式。,4.1 前端设备,频道处理器,1频道处理器的输入信号通常是开路射频电视信号，经过相应处理后，输出有线电视频道信号，即射频-射频变换。2开路电视信号虽然是射频信号，但是其不满足邻频传输要求，必须经过相应处理后，才能送入有线电视系统。3.邻频系统中的频道处理器采用中频处理方式，由下变频器、中频处理器和上变频器组成。,电视解调

20、器,1电视解调器的作用是将输入的射频电视信号解调为视频和音频信号，并将其送入电视调制器，配合完成频道处理器的功能。2这种处理方式对信号进行视频和音频处理，信号质量比频道处理器好，并可加入例如字幕、马赛克等特技效果，是高质量前端普遍采用的处理方式。,多路混合器,1.多路混合器的作用是将前端设备输出的多路射频电视信号混合成一路，送至同一根电缆，以达到多路复用的目的。2图示混合器为传输变压器式宽带混合器，主要由分支器和分配器组成，用于邻频宽带传输系统。3该混合器有16路信号输入，混合成1路信号输出，1路信号监测。4每一路指标都相同，输入频道互换性好，不需要区分哪一个频道必须接入哪一个输入端，可进行任

21、意频道混合。,想一想 答一答,常用前端设备主要有哪些？各自的作用是什么？,4.2 前端组成,前端组成主要包括：1.开路电视节目的处理2.卫星电视节目的处理3.自办节目的处理4.邻频前端,目前，大中型有线电视系统采用较多的是邻频前端。,假如某一前端采用邻频传输方式，共传输9套电视节目。其中，2套开路电视节目；5套卫星电视节目，分别为北京卫视、湖南卫视、浙江卫视、四川卫视和凤凰卫视中文台；2套自办节目，分别连接摄像机和DVD影碟机。,4.2 前端组成,4.2.1 开路电视节目的处理,1.开路电视接收通常采用单频道天线，即每一个频道单独使用一副接收天线。2.天线接收的开路电视信号比较微弱，采用天线放

22、大器进行放大。3.若空间电磁波干扰较多，可利用滤波器滤除干扰。,3.开路电视经过处理后，输出的射频电视信号可以是VHF频段、UHF频段或增补频段中任意一个频道，与输入信号频道可以不同。4.开路电视2采用的处理方式虽然成本较高，但视频和音频信号便于控制、处理和监视，效果较好，在高质量前端中将会大量使用。,4.2.2 卫星电视节目的处理,1.北京卫视和湖南卫视由亚洲2号卫星传送，浙江卫视和四川卫视由亚太1A号卫星传送，凤凰卫视中文台由亚洲1号卫星传送。因此需要三副卫星接收天线，每副天线要对准相应卫星的方位。2.每套卫星电视节目都需要单独一套设备，因此利用功分器将信号分成多路，送至相应的处理设备。接

23、收的节目越多，所需的设备就越多。,4.2.3 自办节目的处理,1.自办节目设备通常输出视频和音频信号。2.最终输出射频电视信号，送至多路混合器。,4.2.4 邻频前端组成框图,最后，将处理过的多路射频电视信号送至多路混合器，混合成一路信号，送入同一根电缆。,想一想 答一答,请同学们自己设计一个简单的邻频前端，接收的电视节目种类与数量同学们可自己选择。,4.3 有线数字电视,主要内容：有线数字电视及其优点数字电视标准有线数字电视前端HFC网络,传输模拟电视信号的系统称为模拟电视系统，目前我国绝大多数有线电视系统属于此类。传输数字电视信号的系统称为数字电视系统。数字电视系统包括有线数字电视系统、地

24、面数字电视系统和卫星数字电视系统三大分支。,4.3 有线数字电视,模拟信号与数字信号,模拟信号的特点是时间和取值都是连续的；数字信号的特点是只有有限多个位，离散并且近似地表示信息。与模拟信号相比，数字信号有很多优越性：,1可以消除噪声积累。只要噪声电平低于一定值，数字信号经过处理后就可以把噪声去除。2通过选择取样频率、提高量化精度和改善误码率，可解决信号失真问题。,3通过编码对信号加密，增强信号抗干扰能力。4采用数字压缩技术，可实现信号带宽压缩。,4.3.2 有线数字电视（数字CATV）,由于传输的是数字电视信号，有线数字电视系统有许多优越性：1模拟电视频道的标准带宽是8MHz；采用数字电视调

25、制方式，一个8MHz带宽可以传输810套数字电视节目，可大幅增加电视节目的数量。,2由于数字信号相对于模拟信号的优越性，电视节目的图像质量得到了提高。3有线数字电视可以实现数字业务、交互式电视业务等新型服务方式，如提供电话、计算机浏览等业务，也可提供电视购物、电子银行、远程教育、视频点播（VOD）等有条件接收的交互式业务。用户从单纯的收视者变为积极的参与者。,有线数字电视主流标准与方式,目前，世界主流数字电视标准有三种：欧洲DVB标准（1997年推出）、美国ATSC标准（1995年推出）和日本ISDB标准（1999年推出）。对于有线数字电视来说，基于上述三种标准可以分为四种方式，如表所示。我国

26、采用的标准等同于DVB-C标准。,4.4.4 数字前端,我们以DVB-C标准为例，其数字前端基本构成如图 所示。,光缆电缆混合网（简称HFC，即光缆用于传输干线，同轴电缆用于用户分配网络）传输系统模式是现在世界范围内较通用的数字有线电视网的结构形式，既可以传输数字电视节目，又可以传输模拟电视节目，另外还可以传输数据，以及与因特网相连接。由于大多数用户的终端仍为模拟电视机，接收时必须外加数字电视机顶盒。,4.4.5 光缆电缆混合网,想一想 答一答,1.数字有线电视有哪些优点？2.什么是HFC网络？,4.4 有线数字电视机顶盒,主要内容：数字电视机顶盒的功能及应用电视机顶盒的基本结构,4.4 有线

27、数字电视机顶盒,目前，我国大多数有线电视用户的接收终端仍然是模拟电视机。为了能够接收数字电视信号，数字电视机顶盒就是一种解决方案，它是一种集电脑、电视和电信技术为一体的高科技产品，支持现有模拟电视业务和未来数字电视业务，可实现模拟电视向数字电视过渡。,有线数字电视机顶盒的功能,广义上说，凡是与电视机连接的网络终端设备都可称为机顶盒（STB），根据信号传输介质的不同，分为有线、卫星和地面数字电视机顶盒三种。有线数字电视机顶盒接收有线电视网传来的数字电视信号和各种数据信息，经过解调、解复用、解码和音视频编码等处理，转换为模拟电视信号，使用户不用更换电视机就能收看数字电视节目和各种数据信息。,4.4

28、.2 有线数字电视机顶盒的应用,有线数字电视机顶盒可以支持几乎所有的广播和交互式多媒体业务，如数字电视广播接收、电子节目指南（EPG）、准视频点播（NVOD）、按次付费收看（PPV）、软件在线升级、因特网接入、电子邮件、IP电话和视频点播（VOD）等，被业界广泛看好。,4.4.3 有线数字电视机顶盒的结构,1有条件接收是指允许用户端接收机在满足一定接收要求的条件下，接收特定的视频节目。说白了就是，谁支付了费用谁就可以接收或接入。有条件接收是付费电视业务的关键。2有条件接收系统必须解决两个问题，即如何阻止用户接收未经授权的节目和如何从用户处收费。在发送端对节目进行加扰，在接收端对用户进行寻址控制

29、和授权解扰是解决这两个问题的基本途径。,3传统的电视系统中，信息只能单向传送，即从前端到用户。交互式有线数字电视系统利用闲置频带资源，建立从前端到用户和从用户到前端的双向数字信道，进而提供各种交互式增值服务。,想一想 答一答,数字电视机顶盒的主要功能是什么？,第五章 传输系统,5.1 射频同轴电缆 5.2 光缆 5.3 微波 5.4 系统防雷,5.1 射频同轴电缆,主要内容：射频同轴电缆的基本结构射频同轴电缆的型号命名射频同轴电缆的特性射频同轴电缆的铺设,传输系统位于前端和用户分配网络之间，其作用是将前端输出的各种信号稳定且不失真地传输至用户分配网络系统。传输系统的传输媒介主要包括：电缆、光缆

30、和微波。,5.1 射频同轴电缆,电缆是有线电视最早采用的传输媒介。目前，主要采用的是射频同轴电缆。,5.1.1 外形结构,内导体（芯线）：由铜线或镀铜铝线制成。,外导体（屏蔽层）：由铜丝编织网或镀锡铜丝编织网内加一层铝箔制成，也可采用金属管。对电磁干扰有屏蔽作用。,护套：保护电缆，常采用聚乙烯类材料。,绝缘介质：支撑电缆，其电特性很大程度决定着电缆的传输和损耗特性。,5.1.2 同轴电缆的型号命名,我国对同轴电缆的型号与规格实行了统一的命名，具体方法如图所示：,电缆名称代号含义,5.1.3 射频同轴电缆的特性,1有线电视系统中射频同轴电缆的标准特性阻抗为75，与整个系统特性阻抗保持一致。2同轴

31、电缆对电信号有衰减作用，且衰减量与信号频率的平方根成正比，即频率越高，衰减量越大；频率越低，衰减量越小。常用衰减常数来表示，其定义为单位长度（如100m）电缆对信号衰减的分贝数。,3环境温度对电缆损耗值也有影响，通常温度升高，衰减量增大，温度降低，衰减量减小。4为补偿同轴电缆的损耗，可在线路上安装放大器，进一步延伸传输距离。放大器放大信号的同时，也将引入非线性失真，当这种失真累积到一定程度时，将影响图像收视效果。,5.1.4 电缆的铺设,电缆架空铺设时，应利用挂钩、挂带将电缆安装在钢绞吊线上。,电缆要留滴水弯，因为水分会使电缆的损耗急剧增大，同轴电缆要长期使用，防水、防潮性能尤为重要。,电缆从

32、墙体打孔进入楼道时，孔内应有带防水弯的护管保护，以免雨水进入。墙体内暗线铺设也要加护管保护。护管可采用钢管或硬质塑料管。,电缆转弯处要注意电缆的弯曲半径要求。,电缆沿墙面明线铺设时，应采用电缆线卡固定电缆。线卡分为金属线卡和塑料线卡，间距一般在0.5m左右。,随着使用时间的推移，安装在室外的电缆会出现老化现象，各项性能参数会发生变化，电缆损耗增加，可更换新电缆。,想一想 答一答,射频同轴电缆的结构是什么？铺设中要注意哪些地方？,5.2 光缆,主要内容：光缆的结构 光缆传输基本原理光发射机和光接收机光缆的优点HFC网络,5.2 光缆,5.2.1 光缆的外形结构,光纤,松套管,护套,阻水层,钢丝加

33、强件,铝/钢塑复合带,光缆中的传输信号是光信号而不是电信号，并且是一种特殊的光激光。光纤是由导光材料制成的纤维丝，是光波的传输介质。,5.2.2 光缆传输的基本原理,由于电子设备只能接收电信号而不能接收光信号，因此，必须经过光电转换，光缆才能与电子设备和同轴电缆相连接。,光发射机：将电信号转换为光信号，送入光缆。,光中继站：主要对光信号进行放大。,光接收机：将光信号转换为电信号，送入电缆。,光发射机：将电信号转换为光信号，送入光缆。,光中继站：主要对光信号进行放大。,5.2.3 光发射机,光信号传输的基本调制方式是光强调制，即光缆中传送的光信号强弱（光功率大小）随电信号的大小而变化。,5.2.

34、4 光接收机,光电二极管（带尾纤输出）,5.2.5 光缆的优点,1光的波长为微米（m）级，其绝对带宽相当宽。可容纳比同轴电缆多得多的频道。2光纤的传输损耗非常小，不同波长的光传输损耗是不同的。在850nm、1310nm和1550nm三个值附近，光纤损耗有最小值，故称这三个波长为光纤通信的三个窗口。850nm波长的光损耗约为2.5dB/km；1310nm波长的光损耗约为0.35dB/km；1550nm波长的光损耗约为0.2dB/km。,3在全部有线电视频道内，光纤具有相同的损耗（频率特性好），不需加入均衡器；此外，光纤损耗几乎不随温度变化。4光纤的基本成分是石英，为非导体，它不受电磁场干扰，具有

35、完全抗电磁性。5光纤传输所需中继站极少，引入非线性失真很小，使信号传输质量大为提高。信号不易泄漏，保密性好。6光纤比重小，重量轻，便于铺设。,5.2.6 HFC网络,全光缆有线电视系统由于造价昂贵，目前还无法普遍使用。大中型有线电视系统通常采用光缆和电缆混合传输（HFC），其中光缆用于干线传输，一般是星形结构；电缆用于分配网络，与用户终端相连接，一般是树形结构。,HFC双向交互式网络,想一想 答一答,光缆的结构是什么？说出光缆有哪些优点。,5.3 微波,主要内容：微波传输的特点微波传输系统,5.3 微波,微波一般是指波长从1m-1mm的电磁波，相应的频率范围是0.3-300GHz。,5.3.1

36、 微波的传输特性,微波属于直线传播，也称为视距传播。传输距离很大程度上取决于发射功率和发射、接收天线的架设高度。通过微波中继站可延伸传播距离，覆盖更大的区域。,5.3.2 微波传输的优点,1微波传输适用于地形较复杂（如需跨过河流、山谷）以及建筑物和街道的分布使铺设电缆光缆较为困难的地区。另外，利用微波可跳过面积较大的无居民区。2由于不需要铺设大量的有线传输媒介，微波传输的建造费用少，建网时间短，维护方便。微波传输具有较高的性能价格比。,3微波传输的定向性较好，传输频率高，其抗天电干扰和工业干扰的能力较强。当然，微波传输也有一些不足：有严格的频率管理，须向管理机构申请；容易受雨、雪等气候现象干扰

37、；易受障碍物阻挡。,5.3.3 微波传输系统,微波有线电视系统通常采用微波和电缆混合传输模式，微波用于干线传输，电缆用于分配网络。微波可以实现点对点（或多点）传输，用于区域系统联网。这种传输模式称为调幅微波链路（AML）系统。,主前端和AML发射机,分前端和AML接收机,分前端和AML接收机,微波也可以实现点对面传输，接小型电缆分配网络并送入用户，也可直接送入单个用户。称为多频道多点微波分配（MMDS）系统。,想一想 答一答,微波传输有什么特点？通常有哪两种传输模式？,5.4 系统防雷,主要内容：安装独立避雷针天线顶端安装避雷针系统接地,5.4 系统防雷,雷电可通过天线、架空电缆等进入有线电视

38、系统，对有线电视设备造成损坏。,为防止天线遭受雷击，损坏有线电视设备，一定要安装避雷针，并且接地要良好。可以安装独立避雷针以保护天线。,5.4.1 安装独立避雷针,独立避雷针，安装在山顶或屋顶。,保护范围像帐篷状，保护角可取450 600。,5.4.2 天线杆顶端安装避雷针,此方法是施工中采用较为普遍的方式。在天线杆顶端安装2m左右的避雷针，通过避雷引下线做良好的接地（接地电阻一般小于5即可），使各频道电视天线在自身避雷针的保护范围之内。,引向天线,避雷针,接地引线,天线馈线,5.4.3 系统的接地,当天线或架空电缆附近产生雷击时，有效的接地能及早泄掉由感应产生的电荷，同时，也可泄掉由于设备漏

39、电而产生的对地电压，达到保护设备和人身安全目的。,独立避雷针,建筑物已有防雷接地系统时，避雷针和天线竖杆的接地应与建筑物接地系统共地连接。,避雷针和天线竖杆均应有良好的接地。,若建筑物无专门的防雷接地系统，可采用两根引下线从不同方位以最短距离沿建筑物引下。,此外，前端机房的所有设备、输入输出电缆的屏蔽层、金属管道等都需要接地。电缆在进出建筑物时，应在外侧墙壁上安装防雷保安器。,防雷保安器,电缆,想一想 答一答,系统进行防雷时，应注意哪些问题？,第六章 分配网络,6.1 分配器 6.2 分支器 6.3 分配网络的其他器件 6.4 用户分配网络,6.1 分配器,主要内容：1.分配器的外观、标示和图

40、示符号2.分配器的作用和技术参数3.分配器的混合功能,分配网络是有线电视系统中直接与用户终端相连接的部分，指从分配点至系统输出口（即用户终端）之间的传输网络。分配点是指从干线取出信号并馈送给支线和分支线的连接点。,6.1 分配器,分配器、分支器都属于无源器件，即不需要供电的器件。广泛应用于电缆传输系统和用户分配网络系统中。,6.1.1 分配器的外观、标识及图示符号,分配器通常有一个输入端和两个或两个以上输出端。根据输出端的多少可将其称为二分配器、三分配器、四分配器.以此类推。,“IN”表示输入端，“OUT”表示输出端，每一个输出端口都是相同的。,产品型号,工作频率范围，51000MHz即为1G

41、Hz宽带型，可在整个有线电视频道内工作。,二分配器,三分配器,还可用以下符号表示：,图示符号：,6.1.2 分配器的作用和常用技术参数,分配器的主要作用是将一路输入信号电平平均地分成几路输出。分配损耗：用分贝表示，指输入信号电平与输出 信号电平分贝数之差。,如：某二分配器输入电平为60dBv，分配损耗为4dB，则每一路输出信号电平为：60 dBv 4=56 dBv,6.1.3 分配器的混合功能,若将“IN”端口作为输出端，“OUT”端口作为输入端，则可将多路信号混合成一路信号输出，即实现混合器功能。,想一想 答一答,以下为几种分配器的外观，你能识别它们的种类，并画出图示符号吗？,6.2 分支器

42、,主要内容：1.分支器的外观、标示和图示符号2.分支器的作用和技术参数,6.2 分支器,6.2.1 分支器的外观、标识及图示符号,分支器通常有一个主输入端、一个主输出端以及一个或多个分支输出端。根据分支输出端的多少将其称为一分支器、二分支器、三分支器、四分支器 依此类推。,“IN”表示主输入端,“OUT”表示主输出端,“TAP”或“BR”表示分支输出端，每一个分支端口都是相同的。,工作频率范围,一分支器 二分支器,6.2.2 分支器的作用,分支器的作用是将主输入端信号分成几路输出，但是各路信号电平不完全相等，大部分信号通过主输出端送至主干线，另一小部分信号则通过分支输出端进入支线。,6.2.3

43、 分支器的常用技术参数,插入损耗：主输入端信号电平与主输出端信号 电平分贝数之差。分支损耗：主输入端信号电平与分支输出端信号 电平分贝数之差。,如：某二分支器的插入损耗为2dB，分支损耗为10dB，主输入端信号电平为60dBv，则：主输出信号电平：60dBv 2=58dBv 分支端信号电平：60dBv 10=50dBv,串接式分支器是分支器与用户终端的统一体，具有分支器和系统输出口的功能，也称为串接式输出口。可分为串接一分支器和串接二分支器。其分支输出端做成系统输出口，直接与用户电视机相连接；主输出端连接至下一个用户。利用串接式分支器可以很方便地将多个用户串联起来。,6.2.4 串接式分支器,

44、想一想 答一答,以下为几种分支器的外观，你能识别它们的种类，并画出图示符号吗？,6.3 分配网络的其他器件,主要内容：衰减器均衡器放大器系统输出口,6.3 分配网络的其他器件,6.3.1 衰减器,衰减器大多用在放大器的输入端和输出端，调节输入、输出端信号电平，使其保持在适当的范围内。衰减器一般按衰减量是否可调节分为固定式和可调式。,6.3.2 均衡器,均衡器是用来补偿电缆衰减倾斜特性的。电缆对信号有衰减且衰减量与信号频率的平方根成正比，即信号高频段损耗比低频段损耗大，电缆的衰减-频率曲线是倾斜的。因此，即使前端输出的各频道信号电平是一致的，经过一段电缆传输后，各频道信号电平会变得不一致，邻频传

45、输系统中这是不允许的。采用均衡器是一种常用的补偿方法。,均衡器实质上是一个衰减量随频率变化的衰减器，能较多地衰减低频部分而较少地衰减高频部分，衰减特性与电缆正好相反。均衡器分为固定均衡器和可调均衡器，可作为独立器件使用，也可制成插件直接安装在放大器内。,6.3.3 有线电视信号放大器,放大器是有线电视系统中常用的一种有源器件（需要供电的器件）。可安装在干线上，分为干线放大器、干线桥接放大器、分配放大器等。也可安装在用户分配网络中，分为线路延长放大器、楼栋放大器等。,干线放大器：安装在干线上，用于放大信号，补偿电缆对信号的损耗。,干线桥接放大器：放大器与分支器的组合，安装在干线上，除放大干线中的

46、信号外，还分出几路支线信号送至分配网络。,分配放大器：放大器与分配器的组合，用于干线或支线末端，可提供几路分配信号输出。,线路延长放大器：用于支线放大。,楼栋放大器：最后一级放大器。,6.3.4 系统输出口,系统输出口是有线电视系统与用户电视机之间的接口，也称为用户终端盒。按输出口数目分为单输出口（TV）和双输出口（TV、FM）。,想一想 答一答,分配网络中，信号放大器通常有哪几种？各有什么作用。,6.4 用户分配网络,主要内容：分配网络设计用户电平计算,6.4 用户分配网络,用户分配网络采用同轴电缆传输。由线路放大器、分配器、分支器和终端盒等组成，最终给每一个用户终端提供一个合适的信号电平（

47、即用户电平）。国标规定：VHF波段用户电平范围为5783 dBv；UHF波段为6080 dBv。用户电平过高或过低都不好。一般情况下，非邻频系统选取705dBv；邻频系统选取654 dBv。,6.4.1 分配网络设计,分配网络的设计应根据分配点输出功率、建筑结构、用户终端数目及具体分布情况来选取合适的组成形式。在保证用户电平前提下，所使用的部件数量最少。,用户分布示意图,假设某一住宅楼共六层，三个单元，每单元两户，示意图如图所示。它可选用哪种类型的分配网络呢？,1.分配-分支方式,这种方式称为分配-分支方式，先采用一个分配器将信号平均分成几路作为支线，然后在每条支线上串接若干个分支器，通过分支

48、输出端将信号分配给每个用户终端。每条支线对应一个单元，二分支器的每个分支输出端分别与每层两个用户相连接。,也可采用二次分配形式。每条支线对应一路用户终端，一分支器的分支输出端作为每个用户的系统输出口。,2.其他形式的分配网络,除了分配-分支形式外，分配网络的基本形式还有分配-分配形式、分支-分支形式和分支-分配形式。实际应用中，这些基本形式可以组合使用，构成较复杂的混合型分配网络。,6.4.2 用户电平的计算,若已知分配器、分支器的参数，则可以计算出每个用户终端的信号电平，从而判断其是否满足国标要求。大多采用正推法，即从前向后计算，以最后一级放大器输出电平为基础，从前往后逐步减去电缆损耗及分配分支损耗，最后计算出用户电平。计算时，应首先选择距离最远、用户最多、条件最差的线路进行计算。,除了正推法，还可采用倒推法进行计算，即从后往前计算，以分配网络最后一个用户电平为基础，从后往前加上电缆损耗及分配分支损耗，最后计算出放大器的输出电平。,以正推法为例，用户电平的计算如下所示：,实际应用中，希望所有用户都能得到基本一致的信号电平，因此应选用具有不同损耗的分支器搭配使用。如下所示。,想一想 答一答,同学们可尝试给学校中的某一栋教学楼或自己居住的住宅楼设计一个用户分配网络。,