电视原理与现代电视系统5.ppt

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1、电视原理与现代电视系统5 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 (2)分类分类 按按照照用用途途分分，有有线线电电视视系系统统有有广广播播有有线线电电视视和和专专用用有有线电视线电视(即应用电视即应用电视)两类两类。广广播播有有线线电电视视的的雏雏形形是是共共用用天天线线电电视视系系统统。它它是是在在有有利利位位置置架架设设高高质质量量接接收收天天线线，经经有有源源或或无无源源分分配配网网络络，将将收收到到的的电电视视信信号号送送到到众众多多电电视视机机

2、用用户户，解解决决在在难难以以接接收收电电视信号环境中收看电视的问题。视信号环境中收看电视的问题。随随着着科科学学技技术术的的不不断断发发展展，人人们们并并没没有有满满足足“共共用用天天线线电电视视系系统统”原原有有概概念念所所包包含含的的内内容容。把把开开路路电电视视广广播播、调调频频广广播播以以及及录录像像机机和和调调制制器器自自行行播播放放放放的的节节目目等等通通过过同同轴轴电电缆缆分分配配给给广广大大电电视视用用户户，这这就就是是电电缆缆电电视视系系统统CATV（Cable TV）。从从这这个个意意义义上上讲讲，共共用用天天线线电电视视系系统统属属于于电电缆缆电电视视的的范范畴畴。但但

3、由由于于它它们们都都简简称称CATV，因因此此有有时也不加以区别而混用，实际上它们是两种不同的系统。时也不加以区别而混用，实际上它们是两种不同的系统。2传输方式传输方式 应应用用电电视视和和广广播播有有线线电电视视均均采采用用同同轴轴电电缆缆或或光光缆缆以以及及微微波和卫星作为电视信号的传输介质。波和卫星作为电视信号的传输介质。电电视视信信号号在在传传输输过过程程中中普普遍遍采采用用两两种种传传输输方方式式：一一种种是是射射频频信信号号传传输输，又又称称高高频频传传输输/频频带带传传输输；另另一一种种是是视视频频信信号号传传输输，又又称称低低频频传传输输/基基带带传传输输。应应用用电电视视系系

4、统统的的终终端端通通常常是是工工业业级级的的图图像像监监视视器器，信信号号采采用用视视频频输输入入方方式式，所所以以在在传传输输距距离离较较近近、视视频频信信号号路路数数较较少少时时，常常常常采采用用视视频频信信号号传传输输方方式式；而而广广播播有有线线电电视视系系统统的的终终端端为为电电视视接接收收机机，信信号号的的输输入入方方式式为为射射频频，所所以以通通常常采采用用射射频频信信号号传传输输方方式式，且且保保留留着着无无线广播制式和信号调制方式。线广播制式和信号调制方式。广播有线电视系统的传输媒质一般是同轴电缆、光缆、广播有线电视系统的传输媒质一般是同轴电缆、光缆、平衡电缆等有线介质。在较

5、远距离传输时，除用光缆和同轴平衡电缆等有线介质。在较远距离传输时，除用光缆和同轴电缆电缆 光缆混合方式光缆混合方式(Hybrid Fiber COAX/Coaxial cable 同同轴电缆轴电缆，简称，简称HFC)外，还常用微波和卫星等无线传输媒质。外，还常用微波和卫星等无线传输媒质。3工作频段及频道工作频段及频道Z17Z38 (1)有线电视的工作频段及频道分布有线电视的工作频段及频道分布 标准频道用标准频道用DS、增补频道、增补频道(共共43个个)用用Z表示）表示）(2)隔频（道）传输隔频（道）传输与与邻频（道）传输邻频（道）传输 开路广播采用隔频传输，有线电视系统也可采用隔开路广播采用隔

6、频传输，有线电视系统也可采用隔/邻邻频传输方式。要实现邻频传输需要解决问题的是有线前端设频传输方式。要实现邻频传输需要解决问题的是有线前端设备发射的频谱要纯备发射的频谱要纯，电视机的选择性要好、对邻频的抑制，电视机的选择性要好、对邻频的抑制度要达度要达40 dB以上。以上。(3)增补频道的划分增补频道的划分 (4)CATV频道的划分频道的划分434343 4338364860678598111 (5)有线电视的无线传输手段有线电视的无线传输手段 主要有卫星和微波两种，而微波传输方式主要有多频道主要有卫星和微波两种，而微波传输方式主要有多频道微波分配系统微波分配系统MMDS(Multi-chan

7、nel Microwave Distribution System 多频道微波数字系统多频道微波数字系统)和调幅微波链路和调幅微波链路(Amplitude Modulation Microwave Link:AML)两种。两种。MMDS的工作频的工作频段为段为2.52.7GHz，带宽为，带宽为200 MHz，可容纳，可容纳24个个PAL制电视制电视频道。频道。AML的工作频段为的工作频段为12.713.2GHz,带宽为带宽为500 MHz,可传送可传送50套左有的套左有的PAL电视信号。电视信号。目前地面目前地面无线传输采用较无线传输采用较多的是多的是MMDS，系统价格较低，比较适合我国的国情

8、。，系统价格较低，比较适合我国的国情。4特性与功能特性与功能 有线电视是现代家庭生活的第三根线，又称图像线有线电视是现代家庭生活的第三根线，又称图像线(第一第一根线是电灯线，第二根线是电话线，第四根线是互联网线根线是电灯线，第二根线是电话线，第四根线是互联网线)。图像高质量，系统频带宽（节目套数多），还可以提供多种图像高质量，系统频带宽（节目套数多），还可以提供多种服务功能服务功能(增值业务增值业务)。例如：付费电视、视频点播例如：付费电视、视频点播(VOD)、互联网接入、互联网接入、IP电话、安全监控、电话、安全监控、远程教学远程教学/医疗。医疗。512 有线电视系统的构成有线电视系统的构成

9、 1基本组成基本组成信号源信号源前端设备前端设备干线传输系统干线传输系统用户分配网络用户分配网络 用户终端用户终端 线缆调制解调器线缆调制解调器(Cable Modem)，连接电脑用，连接电脑用 RJ-45 10Base-T 连接器，连接器，下行载波频率在下行载波频率在88860 MHz之间，采用之间，采用64/256QAM方式，下行速率可达方式，下行速率可达42.4M bps，上行调制频率可，上行调制频率可达达42 MHz，采用，采用QPSK/16QAM，上行速率可达，上行速率可达10Mbps。2拓扑结构拓扑结构 主要有环形、树形、星主要有环形、树形、星形三种。传统结构为树形形三种。传统结构

10、为树形(同同轴电缆轴电缆)，光纤光纤 同轴电缆同轴电缆混合网混合网(HFC)的主干可以采用的主干可以采用星形或环形结构，其中环形星形或环形结构，其中环形结构的可靠性最高。结构的可靠性最高。用光缆实现的连接方式还有干线光缆用光缆实现的连接方式还有干线光缆(Fiber Backbone：FB，本地前端或中心前端到支，本地前端或中心前端到支线线)、光纤到节点、光纤到节点FTTN(Fiber to the Node，前端到分配点，前端到分配点)、光纤到路边光纤到路边FTTC(Fiber to the Curb)和和光纤到最后一个放大器光纤到最后一个放大器(Fiber to the Last Ampli

11、fier:FTTL)。其中其中,以以FB中的光纤到支线中的光纤到支线FTF(Fiber to Feeder)和和FTTN方式用得最多（大庆的部分中心地区已达到光纤到楼头）方式用得最多（大庆的部分中心地区已达到光纤到楼头）。FTTN方式的特点是干线和支线都使用了光纤，使光纤延伸方式的特点是干线和支线都使用了光纤，使光纤延伸至分配网络的中心；光接收机置于分配网络的中心至分配网络的中心；光接收机置于分配网络的中心(光节点光节点)。3基本类型基本类型 同轴电缆同轴电缆网网。传输距离。传输距离10 km，比较适，比较适合于中小型或小合于中小型或小型有线电视系统型有线电视系统。混合网。混合网。混合网有光纤

12、混合网有光纤 同轴电缆混合网同轴电缆混合网HFC、微波、微波 同轴电缆混合网、同轴电缆混合网、光纤光纤 微波微波 同轴电缆混合网同轴电缆混合网等几种。等几种。双向双向CATV光纤光纤 同轴电缆混合网同轴电缆混合网HFC52信号接收与信号源信号接收与信号源 5 21 信号接收信号接收 1开路电视信号的抗干扰接收开路电视信号的抗干扰接收 (1)差值天线。差值天线。两副天线处于同一水平面两副天线处于同一水平面,正对电视信号入射方向。正对电视信号入射方向。天线的前后距离天线的前后距离 d 等于电视信号中心波长等于电视信号中心波长0的一半。的一半。天线的左右间距天线的左右间距 D30/4，以避免互相干扰

13、。，以避免互相干扰。干扰信号入射方向与两副天线馈点间的连线方向垂直。干扰信号入射方向与两副天线馈点间的连线方向垂直。天线的引下的馈线天线的引下的馈线长度相等，经反相加法器长度相等，经反相加法器(合成器合成器)获得输出信号获得输出信号。合成信号最小合成信号最小合成信号最强合成信号最强 (2)可变方向性天线可变方向性天线 改变天线阵中天线的间距或其相移，使天线阵方向性改改变天线阵中天线的间距或其相移，使天线阵方向性改变，可消重影抗干扰。变，可消重影抗干扰。分集接收天线。分集接收天线。移相天线移相天线 式中，式中，为信号波长为信号波长,g为馈线中信号为馈线中信号的波长。改变天线馈线的长度的波长。改变

14、天线馈线的长度(即改变相即改变相移移)，就可使天线阵的零辐射角对准重影，就可使天线阵的零辐射角对准重影信号。信号。2卫星电视信号的接收卫星电视信号的接收 卫卫星星电电视视信信号号接接收收天天线线有有两两种种基基本本类类型型：一一是是主主焦焦点点抛抛物物面面天天线线，它它只只有有一一个个反反射射面面，二二是是卡卡塞塞格格伦伦天天线线，它它除除了了主主反反射射面面(抛抛物物面面)外外，还还有有副副反反射射面面，电电波波经经两两次次反反射射后后才才集集中中到到一一点点。卡卡塞塞格格伦伦天天线线的的成成本本较较高高，特特别别适适合合于于热热带带的的卫卫星星电电视视接接收收站站使使用用，因因为为它它的的

15、低低噪噪声声放放大大器器(LNA)可可以以放放在在抛抛物物面面背背后后，避避免免阳阳光光直直射射。非非对对称称结结构构的的偏偏置置抛抛物物面面天天线线，可可以以避避免免抛抛物物面面反反射射器器受受到到馈馈源源、副副反反射射器器及及其其支支撑撑杆杆的遮挡，从而减小天线增益的下降和旁瓣的增高多。的遮挡，从而减小天线增益的下降和旁瓣的增高多。抛物面天线可分为旋压成形、冲压成形、玻璃纤维和金属网等抛物面天线可分为旋压成形、冲压成形、玻璃纤维和金属网等四种类型。为防止对太阳光聚焦，大多数抛物面天线的涂料均采用四种类型。为防止对太阳光聚焦，大多数抛物面天线的涂料均采用具有较小颗粒的银灰色油漆（当然黑色油漆

16、最好，但不美观）。具有较小颗粒的银灰色油漆（当然黑色油漆最好，但不美观）。接接收收天天线线除除了了要要有有足足够够高高的的增增益益和和尽尽可可能能低低的的噪噪声声外外，还还要要有有正正确确的的天天线线指指向向和和极极化化方方式式。目目前前应应用用的的接接收收天天线线，口口径径主主要要有有1m、3m、4.5m、5m、6m、7m、7.3m、10m等等几几种种，一一般般说说来来口口径径越越大大增增益益越越高高，它它们们都都工工作作在在C波波段段或或Ku波波段段（实实际际取取决决于于高高频频头头），通常能在），通常能在-50+45环境下工作，可抗环境下工作，可抗1012级风。级风。亚洲最小亚洲最小DB

17、S天线（天线（25cm）馈源一体化高频头馈源一体化高频头 3卫星电视接收系统基本组成卫星电视接收系统基本组成 抛物面天线把来自空中抛物面天线把来自空中的信号能量会聚成一点的信号能量会聚成一点(焦点焦点)。馈源是在抛物面天线的馈源是在抛物面天线的焦点处设置一个接受卫星信号的焦点处设置一个接受卫星信号的喇叭形装置。喇叭形装置。高频头高频头(LNB亦称降频器亦称降频器)是将馈源送来的卫星信号进行降是将馈源送来的卫星信号进行降频和放大后传送至卫星接收机。频和放大后传送至卫星接收机。卫星接收机是将高频头卫星接收机是将高频头输送来的卫星信号进行解调，输输送来的卫星信号进行解调，输出卫星电视图像信号和伴音信

18、号。出卫星电视图像信号和伴音信号。馈源一体化高频头馈源一体化高频头馈源馈源DBS：直播卫星：直播卫星(direct-broadcast satellite)53前端系统前端系统 531 前端系统的组成前端系统的组成 1前端系统的基本组成方式前端系统的基本组成方式 (1)重新调制型重新调制型 重新调制型前端是先把接收的重新调制型前端是先把接收的信号解调出来，然后重新调制到所信号解调出来，然后重新调制到所需的频道上去。需的频道上去。(2)(2)外差型外差型 532前端设备前端设备 1前端系统中的放大器前端系统中的放大器 (1)天线放大器天线放大器 弱场区用弱场区用,输出电平输出电平5760 ,分频

19、道、宽带型。分频道、宽带型。(2)频道放大器频道放大器 用于频道放大、抑制用于频道放大、抑制带外干扰、电平控制，一带外干扰、电平控制，一般具有般具有AGC功能。功能。2频道转换器频道转换器 只只进进行行载载频频搬搬移移而而不不改改变变频频谱谱结结构构的的频频率率变变换换器器。当当开开路路接接收收的的信信号号频频道道与与有有线线传传输输的的频频道道不不同同时使用。时使用。UV转换器转换器 UZ转换器转换器 VU转换器转换器 VV转换器转换器 3频道处理频道处理 （可替代频道转换器，指标高于频道转换器可替代频道转换器，指标高于频道转换器）有有外外差差型型和和解解调调 调调制制型型。与与二二次次变变

20、频频的的频频道道转转换换器器相相比比，它它主主要要多多了了中中频频处处理理器器和和中中频频AGC两两部部分分。可可在在中中频频将将图图像像与与伴伴音音进进行行分分离离，并并进进行行伴伴音音电电平平的的调调节节后后，再再与与图图像像信号进行混合。信号进行混合。外差型外差型 4调制器调制器 调制器是将视频和音频信号变调制器是将视频和音频信号变换成射频电视信号的装置，分高频换成射频电视信号的装置，分高频(直接直接)调制和中频调制两种。调制和中频调制两种。中频调制型仅对中频调制型仅对中频进行中频进行VSB滤波，滤波，所以所以VSB滤波器只需滤波器只需一种中频一种中频VSB滤波器，滤波器，而直接调制型则

21、需要而直接调制型则需要多种多种VSB滤波器来对滤波器来对应不同的频道。应不同的频道。5混合器混合器 混合器是把两路或多路信号混合成一路输出的设备，主混合器是把两路或多路信号混合成一路输出的设备，主要技术要求是插入损耗要小、隔离度要大（要技术要求是插入损耗要小、隔离度要大（20dB）。(1)(1)有源与无源混合器有源与无源混合器：有源混合器不仅没有插入损耗，：有源混合器不仅没有插入损耗，而是而是有有1030dB的增益的增益。(2)(2)频段频段/频道滤波器式与宽带变压器式频道滤波器式与宽带变压器式（无源混合器）：（无源混合器）：它们分别属于频率分隔混合和功率混合方式。它们分别属于频率分隔混合和功

22、率混合方式。6导频信号发生器导频信号发生器 为为了了自自动动增增益益控控制制(AGC)和和自自动动斜斜率率控控制制(ASC)的的需需要要而而加加入入的的幅幅度度/频频率率恒恒定定的的信信号号，常常由由晶晶体体振振荡荡器器构构成成，但但目目前前尚尚无无统统一一标标准准。导导频频信信号号的的幅幅度度一一般般低低于于电电视视信信号号的的幅幅度度(通通常常为为610dB)，以以减减轻轻干干线线放放大大器器的的负负担担、保保证证交交调调指指标。标。信号来源信号来源射频信号射频信号视频视频/音音频信号频信号天线放大天线放大解调器解调器卫星接收卫星接收中频调制中频调制VSB滤波滤波 视频视频/音音频处理频处

23、理上变频器上变频器中频调制中频调制VSB滤波滤波 视频视频/音音频处理频处理上变频器上变频器中频调制中频调制VSB滤波滤波 视频视频/音音频处理频处理上变频器上变频器无源混合器无源混合器频道频道放大放大频道频道放大放大频道频道放大放大中频调制型频道处理中频调制型频道处理增益可调增益可调典型的前端示意图典型的前端示意图去传输干线去传输干线54 传输系统传输系统 541传输系统概述传输系统概述 传传输输系系统统是是把把前前端端的的电电视视信信号号送送至至分分配配网网络络的的中中间间传传输输部部分分。在在大大型型有有线线电电视视系系统统中中，主主要要指指干干线线和和支支线线(也也可可能能有有超干线超

24、干线)；在中、小型有线电视系统中，通常只有支线。；在中、小型有线电视系统中，通常只有支线。542 传输媒质（传输媒质（传输方式传输方式）1射频同轴电线射频同轴电线 (1)基本结构基本结构 内导体：单实芯导线内导体：单实芯导线/多芯铜绞线多芯铜绞线 绝绝缘缘体体：聚聚乙乙烯烯、聚聚丙丙烯烯、聚聚氯氯乙乙烯烯/实实芯芯、半半空空气气、空气绝缘空气绝缘 外外导导体体：金金属属管管状状、铝铝塑塑复复合合包包带带、编编织织网网或或加加铝铝塑塑复复合包带合包带 护套：室外用黑色聚乙烯、室内用浅色的聚氯乙烯护套：室外用黑色聚乙烯、室内用浅色的聚氯乙烯 特殊结构：自承式特殊结构：自承式架空敷设、钢带铠装架空敷

25、设、钢带铠装埋地敷设埋地敷设 (2)性能性能 特性阻抗：有线电视系统特性阻抗：有线电视系统75/通信常用通信常用50 衰减常数衰减常数：衰减常数单位是衰减常数单位是dB/100m，越小越好。，越小越好。驻波系数与反射损耗：若电缆线路上有反射波，它与驻波系数与反射损耗：若电缆线路上有反射波，它与行波相互作用就会产生驻波。电缆上某些点的最大振幅值行波相互作用就会产生驻波。电缆上某些点的最大振幅值Umax与最小振幅值与最小振幅值Umin之比称为驻波系数之比称为驻波系数 S。当。当为电缆输出为电缆输出端的反射系数时：端的反射系数时：驻波系数越小，由于反射而带驻波系数越小，由于反射而带来的信号损耗就越小

26、。来的信号损耗就越小。屏蔽系数与屏蔽衰减。屏蔽系数表示屏蔽作用的大小，屏蔽系数与屏蔽衰减。屏蔽系数表示屏蔽作用的大小，屏蔽衰减越大越好，一般在屏蔽衰减越大越好，一般在85dB以上，好的在以上，好的在110dB以上。以上。温度特性。同轴电缆衰减随温度的变化率，越小越好。温度特性。同轴电缆衰减随温度的变化率，越小越好。S1 (3)同轴电缆的发展与规格同轴电缆的发展与规格 SYK型实芯聚乙烯绝缘电缆型实芯聚乙烯绝缘电缆,介电常数高、衰减大。介电常数高、衰减大。以以SSYV型化学发泡聚乙烯绝缘同轴电缆为代表，它型化学发泡聚乙烯绝缘同轴电缆为代表，它比实芯电缆的介电常数小，电气性能有所改善。但由于比实芯

27、电缆的介电常数小，电气性能有所改善。但由于tan增大较多增大较多(约约6倍倍)，因而在，因而在UHF频道传输时，衰减增大。频道传输时，衰减增大。第三代产品是第三代产品是SYKV纵孔聚乙烯绝缘同轴电缆。介电纵孔聚乙烯绝缘同轴电缆。介电常数更低，减小了高频道的损耗，致命弱点是防潮防火性能常数更低，减小了高频道的损耗，致命弱点是防潮防火性能差。差。SYWV/SYWFY型物理（高）发泡聚乙烯绝缘电缆是型物理（高）发泡聚乙烯绝缘电缆是第四代产品。这种电缆衰减小，传输速率快，防潮防水性能第四代产品。这种电缆衰减小，传输速率快，防潮防水性能也较好。也较好。还有一种同轴电线，采用还有一种同轴电线，采用具有专利

28、权的竹节式结构，其具有专利权的竹节式结构，其介质主要是空气，介质主要是空气，接近接近1，性能较好。性能较好。54 3 传输设备传输设备 1放大器放大器 在在电电缆缆传传输输系系统统中中使使用用的的放放大大器器主主要要有有干干线线放放大大器器、和和干干线线分分配配(分分路路)放放大大器器。在在光光缆缆传传输输系系统统中中传传输输距距离离较较长长时时要要使使用用光光放大器。放大器。(1)干线放大器干线放大器 干干线线放放大大器器的的指指标标主主要要有有增增益益G、输输出出电电平平Vom和和噪噪声声系系数数NF。增增益益一一般般在在2030 dB之之间间，其其电电源源通通常常采采用用低低压压工工频频

29、交交流流电电，利利用专用供电器经同轴电缆供电。用专用供电器经同轴电缆供电。干线放大器的分类与组成干线放大器的分类与组成 手控增益手控增益(MGC)和斜率均衡放大器。和斜率均衡放大器。手控增益和斜率均衡加温度补偿放大器手控增益和斜率均衡加温度补偿放大器。AGC干线放大器干线放大器(第三类干第三类干线放大器线放大器)。带斜率补偿的带斜率补偿的AGC干线放干线放大器大器(第四类干线放大器第四类干线放大器)。ALC干线放大器（第五类干线放大器（第五类干线放大器干线放大器）。）。干线放大器电路干线放大器电路 晶体管型、晶体管型、IC、模块型模块型，电路可分为推挽式、功率倍增电路可分为推挽式、功率倍增(功

30、率合成功率合成)式、前馈式、组合式、前馈式、组合式等式等多种电路。多种电路。电缆衰减与频率有关，干线电缆衰减与频率有关，干线放大器在传输频带的高端放大器在传输频带的高端(fH)和和低端低端(fL)可以有不同的输入、输可以有不同的输入、输出电平出电平(电平倾斜电平倾斜)。全倾斜方式：入平，出斜：全倾斜方式：入平，出斜：fH侧电平高。侧电平高。半倾斜方式：输入端半倾斜方式：输入端 fL侧侧电平高，输出端电平高，输出端fH侧电平高。侧电平高。平坦方式：出平，入斜：平坦方式：出平，入斜：fH侧电平低。不推荐！侧电平低。不推荐！(2)干线分支和分配放大器干线分支和分配放大器 干干线线分分支支放放大大器器

31、又又称称桥桥接接放放大大器器。它它除除一一个个干干线线输输出出端端外外，还还有有几几个个定定向向耦耦合合(分分支支)输输出出端端，将将干干线线中中信信号号的的一一小小部部分分取取出出，然然后再经放大送往用户或支线。后再经放大送往用户或支线。干线分配放大器有多个分配输出端，各端输出电平相等。它通干线分配放大器有多个分配输出端，各端输出电平相等。它通常处于干线末端，用以传输几条支线。常处于干线末端，用以传输几条支线。(3)光放大器光放大器 （略）（略）2均衡器均衡器(EQ)（干线放大器中采用）（干线放大器中采用）在在有有线线电电视视的的信信号号传传输输过过程程中中，为为使使各各频频道道信信号号的的

32、电电平平差差始始终终保保持持在在规规定定的的范范围围内内，通通常常要要采采内内均均衡衡措措施施。均均衡衡器器是是频频率率特特性性与与电缆相反的无源器件，通常为电缆相反的无源器件，通常为 T 桥四端网络。桥四端网络。3光端机（光端机包括光发射机和接收机）光端机（光端机包括光发射机和接收机）(1)光发射机光发射机 光光发发射射机机主主要要功功能能是是电电/光光(E/O)转转换换，电电信信号号可可以以是是基基带带、中中频频、射射频频或或微微波波的的模模拟拟或或数数字字信信号号，对对光光信信号号的的调调制制可可以以采采用用调调幅幅、调频或调相方式。调频或调相方式。(2)光接收机光接收机 光接收机的主要

33、功能是将已调光信号转换为电信号光接收机的主要功能是将已调光信号转换为电信号(O/E)。4其它设备其它设备 (1)光分路光分路(耦合耦合)器器 它它有有均均分分路路器器和和非非均均分分路路器器两两种种。从从结结构构上上看看，它它有有星星型型和和树树枝枝型型，即即MN型型和和1N型，在有线电视中常用后者。型，在有线电视中常用后者。(2)光纤活动连接器光纤活动连接器 光光纤纤链链路路的的接接续续，可可分分为为永永久久性性的的和和活活动动性性的的两两种种。永永久久性性的的接接续续，大大多多采采用用熔熔接接法法、粘粘接接法法或或固固定定连连接接器器来来实实现现；活活动性的接续，一般采用活动连接器来实现。

34、动性的接续，一般采用活动连接器来实现。光光纤纤活活动动连连接接器器（活活接接头头、光光纤纤连连接接器器），是是用用于于连连接接两两根根光光纤纤或或光光缆缆形形成成连连续续光光通通路路的的可可以以重重复复使使用用的的无无源源器器件件，已已经经广广泛泛应应用用在在光光纤纤传传输输线线路路、光光纤纤配配线线架架和和光光纤纤测测试试仪仪器器、仪仪表表中中，是是目目前前使使用用数数量最多的光无源器件量最多的光无源器件 553 传输系统设计传输系统设计 1设计要素设计要素 传输系统设计要考虑的易基本的有三大条件，即三要素，它们传输系统设计要考虑的易基本的有三大条件，即三要素，它们是工作频段是工作频段(fL

35、、fH)、传输长度（距离）、工作条件、传输长度（距离）、工作条件(如温度等如温度等)。工工作作频频段段决决定定频频道道数数量量，并并与与传传输输方方式式有有关关。传传输输距距离离，它它可可以以是是相相邻邻两两干干线线放放大大器器之之间间的的距距离离，也也可可以以是是总总的的传传输输距距离离。传传输输距距离离的的表表示示方方法法可可用用缆缆线线的的长长度度直直接接表表示示，也也可可用用电电长长度度(E)间间接接表表示示。所所谓谓电电长长度度E，指指的的是是在在传传输输长长度度内内所所有有放放大大器器的的总总增增益益E：2设计依据设计依据 传输系统的设计依据是系统的性能参数，主要有载噪比、非线传输

36、系统的设计依据是系统的性能参数，主要有载噪比、非线性指标等。性指标等。(请自行阅读请自行阅读)用用电电长长度度E表表示示传传输输距距离离，与与电电缆缆的的衰衰减减系系数数无无关关，但但电电缆缆的的温度系数温度系数会使系统产生电平波动会使系统产生电平波动S，而，而S与与E有关，为有关，为 SEt (dB)式中，式中，t为温度的最大变化量为温度的最大变化量 3设计内容设计内容 (1)网络结构设计网络结构设计 大型系统可选用大型系统可选用混合网主要是混合网主要是FTTN+电缆分配网，电缆分配网，中、小型中、小型系统可考虑选用同轴系统可考虑选用同轴电缆网。电缆网。(2)(2)传输链路设计传输链路设计

37、电缆传输系统设计电缆传输系统设计 传传输输系系统统输输出出电电平平通通常常选选为为70 dBuv，考考虑虑到到各各种种被被动动和和误误差差，再再根根据据国国标标规规定定，决决定定系系统统允允许许的的电电平平波波动动S并并求求出出E，通通常常小小于于143dB。若若采采用用AGC或或ALC放放大大器器，电电长长度度E 可可延延长长至至220 dB左左右右。由由电电缆缆的的衰衰减减特特性性(在在fH处处衰衰减减值值为为IH dB/m)，可可求求出出实实际际传传输输长长度度为为 例如：例如：860MHz系统，系统，传输电缆为某厂的传输电缆为某厂的SYWV75-12（=0.2%/m，在，在865MHz

38、 的衰减量约为的衰减量约为0.1dB/m）,t=80,S=20 dBuv，则，则E为为 实际传输电缆最大允许长度为实际传输电缆最大允许长度为 2 分配系统的组成分配系统的组成 分分配配系系统统由由放放大大器器和和分分配配网网组组成成。分分配配网网络络的的形形式式很很多多，但但都是由分支器或分配器及电缆组成。都是由分支器或分配器及电缆组成。3分配系统的特点分配系统的特点 分配系统考虑的主要问题是高效率的电平分配，其主要指标分配系统考虑的主要问题是高效率的电平分配，其主要指标是是 交、互调比，载噪比，用户电平交、互调比，载噪比，用户电平(系统输出口电平系统输出口电平)等。等。(1)(1)用户电平和

39、工作电平高用户电平和工作电平高 这这是是有有线线电电视视系系统统中中唯唯一一需需要要高高电电平平工工作作的的地地方方。只只有有这这样样，才能提高分配效率，增加服务数。通常用户电平可取才能提高分配效率，增加服务数。通常用户电平可取70 dBuv。(2)(2)系系统统长长度度短短，放放大大器器级级联联级级数数少少(通通常常只只有有一一、二二级级)，且且放大器可不进行增益和斜率控制。放大器可不进行增益和斜率控制。55分配系统分配系统 551 作用、组成与特点作用、组成与特点 1分配系统的作用分配系统的作用 分配系统的作用主要是把传输系统来的信号分配至各个用户分配系统的作用主要是把传输系统来的信号分配

40、至各个用户点。点。552 分配方式（常为电缆网）分配方式（常为电缆网）1串接分支链方式串接分支链方式 这是分配网络中常用的分配方式。这是分配网络中常用的分配方式。串接的分支器数目与分支器的插入损耗串接的分支器数目与分支器的插入损耗和电缆衰减有关。通常在和电缆衰减有关。通常在VHF系统中，系统中，一条分支链上可串接二十几个分支器，一条分支链上可串接二十几个分支器，在全频道系统中，一条分支链上串接的在全频道系统中，一条分支链上串接的分支数小于分支数小于8个。在最后一个分支器的输个。在最后一个分支器的输出端要接上一个出端要接上一个75的匹配电阻。的匹配电阻。2分配分配(器器)分配分配(器器)方式方式

41、 分配网络中使用的均是分配器，且分配网络中使用的均是分配器，且常用两级分配形式。需要注意的是，每常用两级分配形式。需要注意的是，每个分配器的每个输出端都要阻抗匹配，若某一个分配器的每个输出端都要阻抗匹配，若某一端口不用时要接一个端口不用时要接一个75负载。负载。3 3分支分支(器器)分支分支(器器)方式方式 这种方式较适于分散的、数目不多的用户这种方式较适于分散的、数目不多的用户终端系统。在最后一个分支器的输出端要接上终端系统。在最后一个分支器的输出端要接上一个一个7575的匹配电阻的匹配电阻 4分配分配(器器)分支分支(器器)方式方式 这这是是一一种种最最常常用用的的分分配配方方式式。在在分

42、分配配 分分支支网网络络个个分分支支端端可可以以空空载载，但但最最后后一一个个分分支支器器的的输输出出端端仍仍要要接接上上一一个个75（1/4W）的匹配负载电阻。的匹配负载电阻。5分配分配(器器)一分支分配一分支分配(器器)方式方式(多分支输出端分支器多分支输出端分支器)这种方式带的用户终端较多，但分配器输出端不要空载。这种方式带的用户终端较多，但分配器输出端不要空载。563 放大器、分配器和分支器放大器、分配器和分支器 1放大器放大器 (1)分配放大器分配放大器 它它处处于于干干线线传传输输系系统统的的末末端端，以以输输出出几几路路分分配配所所需需的的电电平平。它它通常无通常无AGC和和AS

43、C功能。功能。(2)线路延长放大器线路延长放大器 它又称线路放大器或延长放大器，其作用是提高信号电平。线它又称线路放大器或延长放大器，其作用是提高信号电平。线路放大器结构简单，增益通常为路放大器结构简单，增益通常为2030 dB，输出电平较高，一般都，输出电平较高，一般都在在110dBuv以上。以上。2分配器分配器 分配器是将一路输入分配器是将一路输入信号均等或不均等地分配信号均等或不均等地分配为两路以上信号的部件。为两路以上信号的部件。常用的有二配器、三分配常用的有二配器、三分配器、四分配器和六分配器器、四分配器和六分配器等。分配损耗大于等。分配损耗大于20dB20dB，输入、输出阻抗为输入

44、、输出阻抗为75,75,各各端口的电压阻波比端口的电压阻波比22。3分支器分支器 分分支支器器一一般般被被串串在在分分支支线线中中，取取出出信信号号能能量量的的一一部部分分馈馈送送给给用用户。是直接与用户终端相连的分支设备，又称为串接单元。户。是直接与用户终端相连的分支设备，又称为串接单元。分支器由一个主路输入端分支器由一个主路输入端(IN)、一个主路输出端、一个主路输出端(OUT)和若干和若干个分支输出端个分支输出端(BR)构成构成。在在分分支支器器中中信信号号的的传传输输是是有有方方向向性性的的。因因此此分分支支器器又又称称定定向向耦耦合合器器，它它可作混合器使用。可作混合器使用。分支器的

45、主要性能指分支器的主要性能指标有插入损耗标有插入损耗Ld、分支损、分支损耗耗Lb、相互隔离度、相互隔离度S和反和反向隔离度向隔离度Sr等。等。反向隔离度反向隔离度Sr通常在通常在25dB以上。以上。56 用户终端用户终端 目前常用用户终端的是电视接收机及机上变换器（机顶盒）。目前常用用户终端的是电视接收机及机上变换器（机顶盒）。561常用终端技术常用终端技术 1有线电视接收机方式有线电视接收机方式 这这是是一一种种专专用用接接收收技技术术，它它既既能能收收看看普普通通电电视视信信号号，也也能能收收看看邻邻频频信信号号或或增增补补频频道道节节目目、付付费费电电视视（数数字字电电视视节节目目）。目

46、目前前这这种种接收机的市场很小（主要的问题是收看付费电视的需求问题）。接收机的市场很小（主要的问题是收看付费电视的需求问题）。2集中群变换方式集中群变换方式 以以某某一一集集中中区区域域为为单单元元，用用一一个个电电视视频频率率变变换换站站来来控控制制该该区区域域中的用户终端。这是一种过渡方式，对付费电视不好管理中的用户终端。这是一种过渡方式，对付费电视不好管理。3机上变换器方式机上变换器方式(机顶盒是一种专门技术，不在讨论之列机顶盒是一种专门技术，不在讨论之列)以用户为单元，在其电视接收机前加装机上变换器。特点以用户为单元，在其电视接收机前加装机上变换器。特点:(1)对信号作进一步的处理，提高了收视质量；对信号作进一步的处理，提高了收视质量；(2)可收看邻频可收看邻频(含增补频道含增补频道)节目（目前已无太大意义）；节目（目前已无太大意义）；(3)增加了电视接收机的节目存储容量（目前已无太大意义）；增加了电视接收机的节目存储容量（目前已无太大意义）；(4)为收看付费电视打下了基础；为收看付费电视打下了基础；(5)可以解决用普通电视机收看数字电视节目问题。可以解决用普通电视机收看数字电视节目问题。4电视接收机直接收看方式电视接收机直接收看方式 返回返回返回返回返回返回分配器与分支器分配器与分支器返回返回返回返回