1、第6章 CATV系統(tǒng) 61 基本概念 （一定義（一定義 CATV系統(tǒng)系統(tǒng)Community Antenna Television System 共用天線(xiàn)電視系統(tǒng)或電纜電視系統(tǒng)），共用天線(xiàn)電視系統(tǒng)或電纜電視系統(tǒng)），是一種利用同軸電纜進(jìn)行寬頻帶傳輸音是一種利用同軸電纜進(jìn)行寬頻帶傳輸音像信號(hào)的系統(tǒng)。像信號(hào)的系統(tǒng)。 （二系統(tǒng)特點(diǎn)（二系統(tǒng)特點(diǎn) （1接收功率大，可以改善電視信號(hào)的接收功率大，可以改善電視信號(hào)的接收，提高音像質(zhì)量；接收，提高音像質(zhì)量； （2可以傳輸調(diào)頻廣播節(jié)目；可以傳輸調(diào)頻廣播節(jié)目； （3節(jié)目來(lái)源豐富，服務(wù)范圍廣；節(jié)目來(lái)源豐富，服務(wù)范圍廣； （4維護(hù)方便，便于集中管理。維護(hù)方便，便于集中管理

2、。 （三電視頻道的劃分（三電視頻道的劃分（1 1場(chǎng)頻和行頻場(chǎng)頻和行頻 電視信號(hào)包括視頻信號(hào)即圖像信號(hào)電視信號(hào)包括視頻信號(hào)即圖像信號(hào)和伴音信號(hào)。圖像信號(hào)是來(lái)自?huà)呙柽^(guò)程和伴音信號(hào)。圖像信號(hào)是來(lái)自?huà)呙柽^(guò)程中的信號(hào)。視頻信號(hào)的頻率就是視頻信中的信號(hào)。視頻信號(hào)的頻率就是視頻信號(hào)變化的快慢，它與圖像內(nèi)容的繁簡(jiǎn)有號(hào)變化的快慢，它與圖像內(nèi)容的繁簡(jiǎn)有關(guān)。關(guān)。 對(duì)于電視系統(tǒng)采用的掃描方式，實(shí)際上是隔行掃描而不是逐行掃描，即每幅圖像分2次(稱(chēng)為2場(chǎng))掃描，第1場(chǎng)掃描1、3、5等奇數(shù)行，然后接著進(jìn)行第2場(chǎng)掃描，才插進(jìn)2、4、6等偶數(shù)行。按這樣的規(guī)律每秒鐘連續(xù)傳送25幅畫(huà)面，每幅畫(huà)面掃描2場(chǎng)，那么每秒掃描50場(chǎng)，豎直掃

3、描的頻率為50Hz。這就是電視的場(chǎng)頻。每秒掃描50場(chǎng)，每場(chǎng)312.5行，共 312.55015625行，所以fH15625Hz，這就是行頻。 （2電視頻道劃分電視頻道劃分 頻道頻道中心頻率和帶寬中心頻率和帶寬 為保證圖象細(xì)節(jié)的清晰度和色彩的層次為保證圖象細(xì)節(jié)的清晰度和色彩的層次性，電視頻帶寬度為性，電視頻帶寬度為8MHz 電視頻道分三個(gè)波段：電視頻道分三個(gè)波段：甚高頻甚高頻VHF） 30300MHz特高頻特高頻UHF） 3003000MHz超高頻超高頻SHF） 330GHz我國(guó)電視廣播使用的頻率范圍：我國(guó)電視廣播使用的頻率范圍：VHF 48.5223MHz 分分12個(gè)電視頻道個(gè)電視頻道 UHF

4、 470958MHz 分分56個(gè)電視頻道個(gè)電視頻道 62 電視信號(hào)的接收 621 接收點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算接收點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算 當(dāng)發(fā)射天線(xiàn)、接收天線(xiàn)都處于高架的情當(dāng)發(fā)射天線(xiàn)、接收天線(xiàn)都處于高架的情況下，接收的電視場(chǎng)強(qiáng)一般是由空間直況下，接收的電視場(chǎng)強(qiáng)一般是由空間直射波和地面反射波相互干涉合成。射波和地面反射波相互干涉合成。 電場(chǎng)強(qiáng)度可根據(jù)下式近似計(jì)算： 式中： h1發(fā)射天線(xiàn)的高度，m； h2接收天線(xiàn)的高度，m； P發(fā)射天線(xiàn)實(shí)際輻射的功率，W； 信號(hào)的波長(zhǎng)，m； d發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)間的距離，m。 對(duì)于電視信號(hào)，場(chǎng)強(qiáng)常用分貝微伏dB或dBV來(lái)表示，規(guī)定1Vm為0dBV即dB。 22188dPhhE622 電視信

5、號(hào)的傳輸 （一電視天線(xiàn)（一電視天線(xiàn)（1天線(xiàn)分類(lèi)：天線(xiàn)分類(lèi)：UHF天線(xiàn)：天線(xiàn)： 全頻道全頻道1368）、低頻道）、低頻道1324）、中頻道）、中頻道2536）、高）、高頻道頻道3768） VHF、UHF全頻道共用天線(xiàn)：全頻道共用天線(xiàn)：168頻道頻道 （2天線(xiàn)的作用天線(xiàn)的作用 A、將電視信號(hào)波轉(zhuǎn)換成高頻電流、將電視信號(hào)波轉(zhuǎn)換成高頻電流 B、提高電視機(jī)的靈敏度、提高電視機(jī)的靈敏度 靈敏度靈敏度電視機(jī)對(duì)微弱的電視信號(hào)的放大電視機(jī)對(duì)微弱的電視信號(hào)的放大能力。放大能力的大小用增益能力。放大能力的大小用增益dB來(lái)衡量，來(lái)衡量，放大增益太高，會(huì)產(chǎn)生自激。放大增益太高，會(huì)產(chǎn)生自激。 C、提高電視機(jī)的選擇性選擇一

6、定頻道的、提高電視機(jī)的選擇性選擇一定頻道的電視信號(hào)）電視信號(hào)） D、提高電視機(jī)的抗干擾能力、提高電視機(jī)的抗干擾能力 （二饋線(xiàn)（二饋線(xiàn) 饋線(xiàn)饋線(xiàn)連接天線(xiàn)與電視機(jī)調(diào)諧器的傳連接天線(xiàn)與電視機(jī)調(diào)諧器的傳輸線(xiàn)輸線(xiàn)（1饋線(xiàn)的基本要求饋線(xiàn)的基本要求 A、以最小的損耗傳輸電視信號(hào)、以最小的損耗傳輸電視信號(hào) B、饋線(xiàn)本身應(yīng)盡可能不接收雜散的干、饋線(xiàn)本身應(yīng)盡可能不接收雜散的干擾信號(hào)擾信號(hào) C、饋線(xiàn)必須屏蔽或平衡、饋線(xiàn)必須屏蔽或平衡 （2饋線(xiàn)的種類(lèi)饋線(xiàn)的種類(lèi) 帶狀平行饋線(xiàn)帶狀平行饋線(xiàn)300扁饋線(xiàn)）扁饋線(xiàn)） 同軸電纜饋線(xiàn)同軸電纜饋線(xiàn)75電纜饋線(xiàn)）電纜饋線(xiàn)） （3饋線(xiàn)的性能饋線(xiàn)的性能同軸電纜饋線(xiàn)：同軸電纜饋線(xiàn)： A、工

7、作頻率范圍寬，適用于、工作頻率范圍寬，適用于VHF、UHF兩兩個(gè)波段個(gè)波段 B、線(xiàn)路損耗小、線(xiàn)路損耗小 C、能消除電纜的天線(xiàn)效應(yīng)輻射）、能消除電纜的天線(xiàn)效應(yīng)輻射） D、對(duì)靜電有屏蔽作用，不能抗磁場(chǎng)干擾、對(duì)靜電有屏蔽作用，不能抗磁場(chǎng)干擾 E、頻率越低，屏蔽作用越差、頻率越低，屏蔽作用越差 同軸電纜不能與有強(qiáng)電流的線(xiàn)路平行走向，同軸電纜不能與有強(qiáng)電流的線(xiàn)路平行走向，也不宜靠近低頻信號(hào)線(xiàn)路。也不宜靠近低頻信號(hào)線(xiàn)路。 平行扁饋線(xiàn)：平行扁饋線(xiàn)： A、線(xiàn)路損耗較大，、線(xiàn)路損耗較大，100MHz的信號(hào)的信號(hào)通過(guò)通過(guò)50m的平行饋線(xiàn)信號(hào)衰減將近一半的平行饋線(xiàn)信號(hào)衰減將近一半 B、在、在UHF頻段，損耗更大頻段

8、，損耗更大 C、在、在CATV中，干線(xiàn)與支線(xiàn)都使用同中，干線(xiàn)與支線(xiàn)都使用同軸電纜軸電纜 63 CATV系統(tǒng)的組成和部件 631 前端設(shè)備前端設(shè)備 CATV系統(tǒng)的基本組成包括天線(xiàn)及前端系統(tǒng)的基本組成包括天線(xiàn)及前端設(shè)備、信號(hào)傳輸分配網(wǎng)絡(luò)和用設(shè)備、信號(hào)傳輸分配網(wǎng)絡(luò)和用 戶(hù)終端戶(hù)終端(或用戶(hù)輸出端或用戶(hù)輸出端)。 前端設(shè)備的組成：主要包括天線(xiàn)放大前端設(shè)備的組成：主要包括天線(xiàn)放大器、混合器、主干放大器等，是器、混合器、主干放大器等，是CATV系系統(tǒng)中最重要的組成部分。統(tǒng)中最重要的組成部分。 前端設(shè)備的主要任務(wù)：進(jìn)行電視信號(hào)接前端設(shè)備的主要任務(wù)：進(jìn)行電視信號(hào)接收后的處理，這種處理包括信號(hào)放大、收后的處理，

9、這種處理包括信號(hào)放大、混合、頻率變換、電平調(diào)整，以及干擾混合、頻率變換、電平調(diào)整，以及干擾信號(hào)成分的濾波等。信號(hào)成分的濾波等。 （一天線(xiàn) （1天線(xiàn)的選擇原則：天線(xiàn)的選擇原則： A、在各電視臺(tái)處于相同的方向，電場(chǎng)強(qiáng)度、在各電視臺(tái)處于相同的方向，電場(chǎng)強(qiáng)度也足夠強(qiáng)，各頻道信號(hào)電平差較小，且沒(méi)有干也足夠強(qiáng)，各頻道信號(hào)電平差較小，且沒(méi)有干擾的情況下，用寬帶或全頻帶接收天線(xiàn)。擾的情況下，用寬帶或全頻帶接收天線(xiàn)。 B、在特定頻道，電場(chǎng)強(qiáng)度較弱，有重影干、在特定頻道，電場(chǎng)強(qiáng)度較弱，有重影干擾，來(lái)波方向與其他頻道電波方向不同的情況擾，來(lái)波方向與其他頻道電波方向不同的情況下，用寬帶和單頻帶天線(xiàn)組合方式。下，用寬帶

10、和單頻帶天線(xiàn)組合方式。 C、在干擾嚴(yán)重和低電平的情況下，則使用、在干擾嚴(yán)重和低電平的情況下，則使用各頻道專(zhuān)用天線(xiàn)。各頻道專(zhuān)用天線(xiàn)。 （2天線(xiàn)放大器的作用天線(xiàn)放大器的作用 天線(xiàn)放大器的作用是提高接收天線(xiàn)的輸出天線(xiàn)放大器的作用是提高接收天線(xiàn)的輸出電平，以滿(mǎn)足弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū)和電視信號(hào)陰影區(qū)電平，以滿(mǎn)足弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū)和電視信號(hào)陰影區(qū)接收電視信號(hào)用。接收電視信號(hào)用。 天線(xiàn)放大器宜采用專(zhuān)用頻道放大器。只放天線(xiàn)放大器宜采用專(zhuān)用頻道放大器。只放大單一頻道的放大器稱(chēng)為專(zhuān)用頻道放大器，大單一頻道的放大器稱(chēng)為專(zhuān)用頻道放大器，能提高選擇性，對(duì)抑制鄰頻干擾有明顯的能提高選擇性，對(duì)抑制鄰頻干擾有明顯的效果。如果要接收幾個(gè)頻道的遠(yuǎn)距離

11、電視效果。如果要接收幾個(gè)頻道的遠(yuǎn)距離電視信號(hào)，常在信號(hào)，常在CATV系統(tǒng)前端中采用單頻道放系統(tǒng)前端中采用單頻道放大器。大器。 天線(xiàn)放大器的輸入電平一般為天線(xiàn)放大器的輸入電平一般為5060dB，輸出電平一般為輸出電平一般為90dB，屬于低電平放大器。，屬于低電平放大器。 （3主放大器的作用主放大器的作用 主放大器的作用是補(bǔ)償傳輸網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)主放大器的作用是補(bǔ)償傳輸網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)損失，它的輸入電平一般為損失，它的輸入電平一般為8090dB，輸出電平一般為輸出電平一般為110dB，屬于中電平放大，屬于中電平放大器。器。 主放大器多采用寬頻帶放大器。對(duì)主放大器多采用寬頻帶放大器。對(duì)112頻道的信號(hào)進(jìn)行放

12、大者稱(chēng)為頻道的信號(hào)進(jìn)行放大者稱(chēng)為VHF全頻道全頻道放大器；對(duì)放大器；對(duì)1368頻道的信號(hào)放大者稱(chēng)為頻道的信號(hào)放大者稱(chēng)為UHF全頻道放大器。寬頻帶放大器又稱(chēng)為全頻道放大器。寬頻帶放大器又稱(chēng)為多頻段放大器。寬頻帶放大器的通用性強(qiáng)，多頻段放大器。寬頻帶放大器的通用性強(qiáng)，但抗干擾能力差，在系統(tǒng)中要視情況靈活但抗干擾能力差，在系統(tǒng)中要視情況靈活運(yùn)用。運(yùn)用。 （4天線(xiàn)與前端設(shè)備的組合 天線(xiàn)天線(xiàn)放大器天線(xiàn)1天線(xiàn)2天線(xiàn)1天線(xiàn)2天線(xiàn)放大器天線(xiàn)放大器主放大器主放大器混合器混合器（二混合器 （1混合器的作用混合器的作用 混合器的作用是將不同輸入端的信號(hào)混合器的作用是將不同輸入端的信號(hào)(如如VHF、UHF不同頻段的信

13、號(hào)或不同頻段的信號(hào)或VHF與與UHF信號(hào)信號(hào))混合混合在一起，使用它可以消除因不同天線(xiàn)接收同一在一起，使用它可以消除因不同天線(xiàn)接收同一信號(hào)而互相疊加所產(chǎn)生的重影現(xiàn)象。混合器主信號(hào)而互相疊加所產(chǎn)生的重影現(xiàn)象。混合器主要由高通濾波器和低通濾波器組成，或由帶通要由高通濾波器和低通濾波器組成，或由帶通濾波器組成。濾波器是一種具有選擇性的四端濾波器組成。濾波器是一種具有選擇性的四端網(wǎng)絡(luò)，它能夠從輸入端的全部頻譜中選出一定網(wǎng)絡(luò)，它能夠從輸入端的全部頻譜中選出一定的有用頻率范圍給予傳輸，而對(duì)這一頻率范圍的有用頻率范圍給予傳輸，而對(duì)這一頻率范圍以外的信號(hào)具有很大的衰耗，使之幾乎不能通以外的信號(hào)具有很大的衰耗，

14、使之幾乎不能通過(guò)。過(guò)。 （2混合器對(duì)系統(tǒng)的影響 混合器質(zhì)量好壞對(duì)系統(tǒng)有很大影響，混合器質(zhì)量好壞對(duì)系統(tǒng)有很大影響，常用插入損失、相互隔離和電壓駐波比常用插入損失、相互隔離和電壓駐波比等項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量其性能。等項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量其性能。 插入損失插入損失 在系統(tǒng)傳輸線(xiàn)路中，插入在系統(tǒng)傳輸線(xiàn)路中，插入某器件前和插入器件后在同一標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載某器件前和插入器件后在同一標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載上功率上功率dB數(shù)的差值。數(shù)的差值。 相互隔離相互隔離 從混合器的一個(gè)輸入端輸從混合器的一個(gè)輸入端輸入相應(yīng)頻道信號(hào)，從另一個(gè)輸入端來(lái)測(cè)入相應(yīng)頻道信號(hào)，從另一個(gè)輸入端來(lái)測(cè)量該頻道的衰減值，稱(chēng)為相互隔離。此量該頻道的衰減值，稱(chēng)為相互隔離。此值越大越

15、好，一般應(yīng)大于值越大越好，一般應(yīng)大于20dB。 電壓駐波比電壓駐波比 即駐波系數(shù)，是衡量輸入即駐波系數(shù)，是衡量輸入端與輸出端匹配好壞的指標(biāo)，一般應(yīng)小端與輸出端匹配好壞的指標(biāo)，一般應(yīng)小于于2。 632 傳輸分配網(wǎng)絡(luò) （一無(wú)源、有源分配網(wǎng)絡(luò)（一無(wú)源、有源分配網(wǎng)絡(luò) 分配網(wǎng)絡(luò)指的是信號(hào)電平的有線(xiàn)分分配網(wǎng)絡(luò)指的是信號(hào)電平的有線(xiàn)分配網(wǎng)絡(luò)。分配網(wǎng)絡(luò)分為有源及無(wú)源兩類(lèi)。配網(wǎng)絡(luò)。分配網(wǎng)絡(luò)分為有源及無(wú)源兩類(lèi)。無(wú)源分配網(wǎng)絡(luò)只有分配器、分支器和傳無(wú)源分配網(wǎng)絡(luò)只有分配器、分支器和傳輸線(xiàn)等無(wú)源器件，可連接的用戶(hù)較少。輸線(xiàn)等無(wú)源器件，可連接的用戶(hù)較少。有源分配網(wǎng)絡(luò)增加了線(xiàn)路放大器，因而有源分配網(wǎng)絡(luò)增加了線(xiàn)路放大器，因而所接

16、的用戶(hù)數(shù)可以增多。所接的用戶(hù)數(shù)可以增多。 （二分配器（二分配器 分配器的任務(wù)是進(jìn)行信號(hào)分配，即混合分配器的任務(wù)是進(jìn)行信號(hào)分配，即混合后的總信號(hào)根據(jù)用戶(hù)分布情況，分成若后的總信號(hào)根據(jù)用戶(hù)分布情況，分成若干條干線(xiàn)進(jìn)行傳輸。分配器通常是把干條干線(xiàn)進(jìn)行傳輸。分配器通常是把1路路輸入信號(hào)功率平均地等分成輸入信號(hào)功率平均地等分成2路或路或2路以路以上輸出，這就有上輸出，這就有2分配器或分配器或3分配器、分配器、4分配器等。通常在系統(tǒng)中以分配器等。通常在系統(tǒng)中以2分配器、分配器、3分配器和分配器和4分配器用得較普遍。分配器用得較普遍。 分配器的輸出不能開(kāi)路或短路，否則分配器的輸出不能開(kāi)路或短路，否則會(huì)造成輸

17、入端嚴(yán)重失配，同時(shí)還會(huì)影響會(huì)造成輸入端嚴(yán)重失配，同時(shí)還會(huì)影響到其他輸出端。到其他輸出端。 （三分支器（三分支器 分支器有分支器有2種輸出端，一種是主干線(xiàn)輸種輸出端，一種是主干線(xiàn)輸出端，另一種是分支線(xiàn)輸出端，只有出端，另一種是分支線(xiàn)輸出端，只有1個(gè)個(gè)分支線(xiàn)輸出端的稱(chēng)為串接分支線(xiàn)輸出端的稱(chēng)為串接1分支器，有分支器，有1個(gè)以上分支線(xiàn)輸出端的分別稱(chēng)為個(gè)以上分支線(xiàn)輸出端的分別稱(chēng)為2分支器、分支器、4分支器等，分支器只能作為信號(hào)的單向分支器等，分支器只能作為信號(hào)的單向傳輸，所以也稱(chēng)為方向耦合器或定向耦傳輸，所以也稱(chēng)為方向耦合器或定向耦合器。合器。 （四分配網(wǎng)絡(luò) （1全部采用分配器的“分配一分配方式 前端設(shè)

18、備2分配器優(yōu)點(diǎn)：分配損失較小，在信號(hào)較強(qiáng)的地區(qū)優(yōu)點(diǎn)：分配損失較小，在信號(hào)較強(qiáng)的地區(qū)可不用放大器。可不用放大器。缺陷：一路空載時(shí)對(duì)其他幾路影響較大，缺陷：一路空載時(shí)對(duì)其他幾路影響較大，故在某一路輸出暫時(shí)不用時(shí)，一定要接故在某一路輸出暫時(shí)不用時(shí)，一定要接以以75匹配電阻。匹配電阻。 適宜：干線(xiàn)分配。適宜：干線(xiàn)分配。 （2全部采用分支器的 “分支方式 前端設(shè)備 各分支器的輸出電平應(yīng)盡可能接近，各分支器的輸出電平應(yīng)盡可能接近，這可選用不同損失的分支器。靠近前端這可選用不同損失的分支器。靠近前端的分支器要求插入損失小一些，分支損的分支器要求插入損失小一些，分支損失大一些，靠近終端的分支器要求插入失大一些，靠近終端的分支器要求插入損失大一些，分支損失小一些；而中間損失大一些，分支損失小一些；而中間部分的分支器則介于兩者之間。為了使部分的分支器則介于兩者之間。為了使系統(tǒng)匹配需要在干線(xiàn)的終端接入系統(tǒng)匹配需要在干線(xiàn)的終端接入7575電電阻。阻。 （3全部采用分支器的“分支一分支方式 前端設(shè)備特點(diǎn)：線(xiàn)路特點(diǎn)：線(xiàn)路損失較大，損失較大，適宜于前端適宜于前端設(shè)備輸出電設(shè)備輸出電平較高的情平較高的情況下采用。況下采用。 （4） “分支一分配方式 前端設(shè)備 適用于終端不空載、分段平面