1、第第5章共用天線電視系統章共用天線電視系統n 緒言：緒言：u通過本節內容的學習，了解并掌握共用天線電視系統通過本節內容的學習，了解并掌握共用天線電視系統概述、前端系統、電視的干線傳輸系統、用戶分配系概述、前端系統、電視的干線傳輸系統、用戶分配系統、衛星電視廣播系統等。統、衛星電視廣播系統等。 n 內容框架：內容框架：u第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述u第第2節節 前端系統前端系統u第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統 u第第4節節 用戶分配系統用戶分配系統u第第5節節 衛星電視廣播系統衛星電視廣播系統 n 重點重點/ /難點：難點：u前端系統、電視的干線傳輸系統

2、、用戶分配系統。前端系統、電視的干線傳輸系統、用戶分配系統。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述 u傳統電視存在問題：傳統電視存在問題：偏僻地區電視信號微弱；偏僻地區電視信號微弱；城市由于用鋼筋水泥建造的高層建筑較多，對電城市由于用鋼筋水泥建造的高層建筑較多，對電視信號會造成各種折射、反射，使電視倍號過于視信號會造成各種折射、反射，使電視倍號過于微弱；微弱；室外天線林立，相互之間產生干擾，雷電還會造室外天線林立，相互之間產生干擾，雷電還會造成人機危害，影響建筑物的壽命和美觀。成人機危害，影響建筑物的壽命和美觀。40年代出現的年代出現的共用天線電視系統共用天線電視系統(CATV

3、)解決了以上解決了以上問題。問題。CATV系統可以為用戶提供高質量的開路電視節目、系統可以為用戶提供高質量的開路電視節目、閉路電視節目、廣播衛星電視節目、付費電視節目、閉路電視節目、廣播衛星電視節目、付費電視節目、圖文電視、無線電視、寬帶雙向業務。圖文電視、無線電視、寬帶雙向業務。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述n1.1 系統的組成系統的組成共用天線電視系統組成：共用天線電視系統組成：前端接收部分、干線傳前端接收部分、干線傳輸部分、用戶分配網絡輸部分、用戶分配網絡。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述u1前端系統前端系統CATV系統最重要的組成部分之一。

4、系統最重要的組成部分之一。前端系統前端系統包括：包括：電視接收天線、頻道放大器、頻率電視接收天線、頻道放大器、頻率變換器、自播節目設備、衛星電視接收設備、導頻變換器、自播節目設備、衛星電視接收設備、導頻信號發生器、調制器、混合器、連接線纜信號發生器、調制器、混合器、連接線纜等。等。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述作用：作用：將將天線接收天線接收的各頻道電視信號分別的各頻道電視信號分別調整到一定電調整到一定電平值平值，然后經混合器混合，然后經混合器混合送入干線送入干線；必要時將電視信號必要時將電視信號變換變換成另一頻道的信號；成另一頻道的信號；向干線放大器提供用于向干線放大

5、器提供用于自動增益控制和自動斜率自動增益控制和自動斜率控制的導頻信號；控制的導頻信號；自播節目自播節目通過調制器后成為某一頻道的電視信號通過調制器后成為某一頻道的電視信號而進入混合器；而進入混合器；衛星電視衛星電視接收設備輸出的視頻信號通過調制器成接收設備輸出的視頻信號通過調制器成為某一頻道的電視信號進入混合器；為某一頻道的電視信號進入混合器；交互式電視交互式電視系統的加密、計算機管理、調制解系統的加密、計算機管理、調制解調等功能。調等功能。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述u2干線傳輸系統干線傳輸系統是把前端接收處理、混合后的電視信號，傳輸給用是把前端接收處理、混合后的電

6、視信號，傳輸給用戶分配系統的一系列傳輸設備，主要有戶分配系統的一系列傳輸設備，主要有干線放大器干線放大器和干線電纜和干線電纜。采用優質低耗的采用優質低耗的同軸電纜或光纜同軸電纜或光纜；采用干線放大器，；采用干線放大器，其其增益增益應正好抵消電纜的衰減。應正好抵消電纜的衰減。在在主干線上應盡可能少分支主干線上應盡可能少分支，以保持干線中串接放，以保持干線中串接放大器數量最少。大器數量最少。要傳輸雙向節目，必須使用要傳輸雙向節目，必須使用雙向傳輸干線雙向傳輸干線放大器。放大器。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述干線放大器的類型（傳輸方向分）：干線放大器的類型（傳輸方向分）：雙向

7、和單向。雙向和單向。干線放大器的類型（電平控制能力分）：干線放大器的類型（電平控制能力分）：手動增益控制和均衡型干線放大器；手動增益控制和均衡型干線放大器；自動增益控制自動增益控制(AGC)型干線放大器；型干線放大器；AGC加自動斜率補償型放大器；加自動斜率補償型放大器；自動電平控制自動電平控制(ALC)型干線放大器。型干線放大器。其他干線設備：其他干線設備：電源、電流通過型分支器、分配器、電源、電流通過型分支器、分配器、長距離傳輸的光纜傳輸設備（光發射機、光分波器、長距離傳輸的光纜傳輸設備（光發射機、光分波器、光合波器、光接收機、光纜等）。光合波器、光接收機、光纜等）。 第第1節節 共用天線

8、電視系統概述共用天線電視系統概述u3用戶分配網絡用戶分配網絡用戶分配網絡的主要設備：用戶分配網絡的主要設備：分配放大器、分支分配分配放大器、分支分配器、用戶終端、機上變換器、雙向電纜電視系統的器、用戶終端、機上變換器、雙向電纜電視系統的調制解調器和數據終端調制解調器和數據終端等設備。等設備。主要作用：主要作用：將干線送來的將干線送來的信號放大信號放大到足夠電平；到足夠電平；向所有向所有用戶用戶提供提供電平大致相等電平大致相等的電視信號，使用的電視信號，使用戶能選擇到所需要的頻道和準確無誤地解密或解戶能選擇到所需要的頻道和準確無誤地解密或解碼；。碼；。系統輸出端具有系統輸出端具有隔離特性隔離特性

9、，保證電視接收機之間，保證電視接收機之間互不干擾；互不干擾；借助于部件輸入與輸出端的借助于部件輸入與輸出端的匹配特性匹配特性，保證系統，保證系統與電視接收機之間有良好的匹配；與電視接收機之間有良好的匹配；對于雙向電纜電視還需要將對于雙向電纜電視還需要將上行信號上行信號正確地傳輸正確地傳輸到前端。到前端。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述n12 系統的分類系統的分類u1按系統的大小規模分類按系統的大小規模分類大型系統大型系統(A類系統類系統)；中型系統中型系統(B類系統類系統)；中小型系統中小型系統(C類系統類系統)；小型系統。小型系統。第第1節節 共用天線電視系統概述共用天

10、線電視系統概述u2按系統工作頻率分類按系統工作頻率分類全頻道系統；全頻道系統；300MHz鄰頻傳輸系統鄰頻傳輸系統450MHz鄰頻傳輸系統；鄰頻傳輸系統；550MHz鄰頻傳輸系統；鄰頻傳輸系統；750MHz鄰頻傳輸系統。鄰頻傳輸系統。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述u3按傳輸介質或傳輸方式分類按傳輸介質或傳輸方式分類有同軸電線、光纜及其混合型、微波中繼、衛星電有同軸電線、光纜及其混合型、微波中繼、衛星電視等。視等。u4按用戶地點或性質分類按用戶地點或性質分類有城市系統、鄉村系統、住宅小區系統等。有城市系統、鄉村系統、住宅小區系統等。第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線

11、電視系統概述n 13 系統的頻道系統的頻道制式不同，各國的電視頻道都不相同。制式不同，各國的電視頻道都不相同。我國采用的視頻帶寬為我國采用的視頻帶寬為6MHz。因此，在電視頻道上規定每。因此，在電視頻道上規定每8MHz為一個頻道所占的頻帶。伴音載頻和圖象載頻相隔為為一個頻道所占的頻帶。伴音載頻和圖象載頻相隔為6.5MHz。u頻道劃分規定頻道劃分規定:“I”頻段頻段:劃分為劃分為5個頻道個頻道;“”頻段：劃分給調頻廣播和通信專用（頻段：劃分給調頻廣播和通信專用（88l08MHz）;“”頻段頻段:劃分為劃分為7個頻道個頻道;“”頻段頻段: 劃分為劃分為12個頻道；個頻道；“”頻段：劃分為頻段：劃分

12、為44個頻道。個頻道。u甚高頻甚高頻(VHF)頻段：有頻段：有12個頻道（個頻道（“I”頻段頻段“”頻段）；頻段）；u超高頻超高頻(UHF)頻段：有頻段：有56個頻道（個頻道（“”頻段頻段“”頻段）。頻段）。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述u我國的電視頻道劃分如表我國的電視頻道劃分如表73所示。電視頻道所示。電視頻道配置如圖配置如圖72所示。所示。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述n14 系統的技術指標系統的技術指標uCATV系統的主要技術參數：系統的主要技術參數：第一類是電平參數：第一類是電平參數：

13、給電視機提供一個給電視機提供一個最佳輸入電最佳輸入電平的范圍平的范圍。輸入電平。輸入電平太高太高，會在電視機高頻頭的放，會在電視機高頻頭的放大器中產生大器中產生非線性失真非線性失真，使圖像質量下降；輸入電，使圖像質量下降；輸入電平平太低太低，則會受到電視機高頻頭噪聲系數的影響，則會受到電視機高頻頭噪聲系數的影響，使用戶看到的使用戶看到的圖像信噪比圖像信噪比不符合接收要求，圖像質不符合接收要求，圖像質量也會下降。量也會下降。第二類圖像質量參數：第二類圖像質量參數：信號質量信號質量的好壞。的好壞。性能指標見表性能指標見表74。圖像質量問題見表。圖像質量問題見表75。 第第1節節 共用天線電視系統概

14、述共用天線電視系統概述n15 系統的分貝計算方法系統的分貝計算方法u1分貝的概念分貝的概念放大器的電壓增益：放大器的電壓增益：表示放大器的表示放大器的放大程度放大程度，定義，定義為放大器輸出信號電壓與輸入信號電壓的比值。為放大器輸出信號電壓與輸入信號電壓的比值。常用分貝來表示放大倍數的大小，此時稱常用分貝來表示放大倍數的大小，此時稱“增益增益”。功率增益功率增益GP：電壓增益電壓增益GU：第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述u例例1 ：某放大器輸入信號為：某放大器輸入信號為30V，輸出信號為，輸出信號為3000V，求放大器的電壓增益是多少分貝，求放大器的電壓增益是多少分貝?解：

15、解： 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述u 例例2：(1)當輸入當輸入Ui200V信號通過電信號通過電壓增益為壓增益為6dB的放大器時，求其輸出的放大器時，求其輸出Uo； (2)由由a所求的輸出再通過電壓增益為所求的輸出再通過電壓增益為20dB的放大器時，求其輸出；的放大器時，求其輸出； (3)當輸入當輸入Ui200V信號通過串接電信號通過串接電壓增益為壓增益為6dB和和20dB的放大器時，求的放大器時，求其輸出其輸出Uo。解：解：(1) Ui200V，由表查得，由表查得6dB的電的電壓比壓比UoUi2，因此，因此Uo400V。(2) Ui400V，由表查得，由表查得20dB

16、的電的電壓比壓比UoUi10，因此，因此Uo4mV。 (3)兩個放大器串接后，總電壓增益兩個放大器串接后，總電壓增益Gu6dB20dB26dB。由表。由表查得電壓比查得電壓比UoUi20。其輸出。其輸出仍然是仍然是4mv。 第第1節節 共用天線電視系統概述共用天線電視系統概述u2參考電平參考電平參考電平分貝數只是一個參考電平分貝數只是一個比值比值，它，它并不能并不能表示一個表示一個信號信號電平的高低電平的高低。標準電平通常為標準電平通常為1V。若輸出電平為若輸出電平為l0V時，則稱為比標準電平提高了時，則稱為比標準電平提高了10倍，稱為倍，稱為20dB的增益，即為的增益，即為20dBV的增益。

17、的增益。dB和和dBV是不同的：是不同的：dB數表示一個比值，而數表示一個比值，而dBV則表示一個信號電平。則表示一個信號電平。 第第2節節 前端系統前端系統 前端系統包括從天線到分配系統的所有部件。前端系統包括從天線到分配系統的所有部件。組成：組成：天線、放大器、混合器、分配器、天線放大天線、放大器、混合器、分配器、天線放大器、器、UV變換器。變換器。任務：任務：把從天線接收到的各種電視信號，經過處理把從天線接收到的各種電視信號，經過處理后，恰當地送入分配網絡。后，恰當地送入分配網絡。重要性：重要性：其質量的好壞，對整個系統的音像質量起其質量的好壞，對整個系統的音像質量起關鍵作用。關鍵作用。

18、 第第2節節 前端系統前端系統n21 接收信號源接收信號源uCATV的接收信號源有：的接收信號源有：廣播電視接收天線廣播電視接收天線(如單頻道天線、分頻段天線及全如單頻道天線、分頻段天線及全頻道天線，頻道天線，CATV主要使用主要使用)；FM天線；天線；衛星直播地面接收站；衛星直播地面接收站；視頻設備視頻設備(錄像機、攝像機錄像機、攝像機)、音頻設備；、音頻設備；電視轉播車；電視轉播車；計算機。計算機。主要功能：主要功能：接收并輸出圖像和伴音信號。接收并輸出圖像和伴音信號。 第第2節節 前端系統前端系統n22 接收天線接收天線u1接收天線的功能接收天線的功能接收電磁波能量接收電磁波能量。將其轉

19、換成電勢和高頻電流通過。將其轉換成電勢和高頻電流通過饋線送給饋線送給CATV的前端設備進行信號處理或送給電的前端設備進行信號處理或送給電視接收機。視接收機。增加電視信號的有效增加電視信號的有效傳播距離傳播距離。提高接收電視提高接收電視信號的質量信號的質量。 第第2節節 前端系統前端系統u2系統對接收天線的要求系統對接收天線的要求有較高的有較高的增益和信噪比增益和信噪比，以提高系統接收效果。，以提高系統接收效果。良好的良好的頻率特性頻率特性。為了獲得清晰的圖像和伴音，要。為了獲得清晰的圖像和伴音，要求接收天線有足夠的頻帶寬度，一般略大于求接收天線有足夠的頻帶寬度，一般略大于8MHz。較好的較好的

20、方向性方向性。較高的方向指標有利于抗干擾和抗。較高的方向指標有利于抗干擾和抗重影。重影。有良好的有良好的匹配特性匹配特性。天線的阻抗與傳輸線阻抗基本。天線的阻抗與傳輸線阻抗基本相等，以減少反射波對系統的干擾。相等，以減少反射波對系統的干擾。機械機械強度強度高、天線尺寸小、耐腐蝕，并采取必要的高、天線尺寸小、耐腐蝕，并采取必要的避雷避雷措施，以提高系統的措施，以提高系統的安全性和可靠性安全性和可靠性。第第2節節 前端系統前端系統u3接收天線的分類接收天線的分類按結構形式分：按結構形式分：八木天線、雙環天線、對數周期天八木天線、雙環天線、對數周期天線、菱形天線、拋物面天線、特殊功能線、菱形天線、拋

21、物面天線、特殊功能(如抗重影、如抗重影、列陣天線列陣天線)天線等。天線等。按接收頻道分：按接收頻道分：單一頻道專用接收天線；單一頻道專用接收天線；多頻道多頻道(寬頻帶寬頻帶)專用接收天線。專用接收天線。按安裝位置分：按安裝位置分：室內天線、室外天線。室內天線、室外天線。按是否有源分：按是否有源分：有源天線有源天線可使天線系統實現高增益、高信噪可使天線系統實現高增益、高信噪比接收，通常把天線放大器安裝在天線的豎桿上，比接收，通常把天線放大器安裝在天線的豎桿上，把它看成天線的一部分。把它看成天線的一部分。無源天線無源天線第第2節節 前端系統前端系統u4天線的基本單元及參數天線的基本單元及參數一般電

22、視發射采用一般電視發射采用水平極化天線水平極化天線，電視接收也采用水，電視接收也采用水平極化天線。其天線的振子總是水平放置的。平極化天線。其天線的振子總是水平放置的。(1)半波振子半波振子又叫半波偶極子，是復雜天線的最基本單元。又叫半波偶極子，是復雜天線的最基本單元。半波：半波：水平放置的長度為水平放置的長度為2(為某一電視信號為某一電視信號的波長的波長)的導體的導體天線的基本參數：天線的基本參數：輻射阻抗、波瓣寬度、增益、輻射阻抗、波瓣寬度、增益、頻帶寬度、電壓駐波比、天線有效長度等。頻帶寬度、電壓駐波比、天線有效長度等。(2)半波折合振子半波折合振子 第第2節節 前端系統前端系統(3)多元

23、振子天線（八木天線）多元振子天線（八木天線）半波振子和折合振子半波振子和折合振子作為簡單的接收天線用時，其增益低、作為簡單的接收天線用時，其增益低、方向性不強方向性不強(即各向具有相同的接收能力即各向具有相同的接收能力)，只適用于，只適用于信號信號強、干擾小的地區。強、干擾小的地區。當接收點遠離電視臺、信號較弱，或雖信號強但干擾嚴重當接收點遠離電視臺、信號較弱，或雖信號強但干擾嚴重的地區，則須采用的地區，則須采用高增益的定向天線高增益的定向天線。日本東北大學教授日本東北大學教授八木秀次八木秀次發明發明提高增益和增強方向性提高增益和增強方向性的的多元振子天線多元振子天線。組成：組成：饋電振子（有

24、源振子）：饋電振子（有源振子）：用半波折合振子起饋電作用；用半波折合振子起饋電作用；反射器（反射體）：反射器（反射體）：較有源振子長較有源振子長(一般遠大于一般遠大于/2)的振子的振子起反射作用起反射作用;引向器引向器(引向體引向體)：其余半波振子起引向作用。其余半波振子起引向作用。注：注：多元天線的單元數等于振子總數。多元天線的單元數等于振子總數。 第第2節節 前端系統前端系統(4)寬頻帶天線寬頻帶天線以上是頻道專用天線(單頻道天線) 。CATV需要寬頻帶天線。寬頻帶天線分類（從頻帶上分）：寬頻帶天線分類（從頻帶上分）：VHF接收天線：接收天線：低頻段接收天線(15頻道)；高頻段接收天線(6

25、12頻道)；全頻段接收天線(112頻道)；UHF接收天線：接收天線：低頻段接收天線(1336頻道)；高頻段接收天線(3768頻道)；低頻段接收天線(1324頻道)；中頻段接收天線(2544頻道)；高頻段接收天線(4568頻道)；UHF全頻段接收天線全頻段接收天線(1368頻道)；全頻道接收天線全頻道接收天線(168頻道)。第第2節節 前端系統前端系統CATV系統中常用電氣指標比較高的系統中常用電氣指標比較高的對數周期天線對數周期天線。它有很它有很寬的工作頻帶寬的工作頻帶，穩定的輸出阻抗。，穩定的輸出阻抗。是在一條絕緣板上，安裝是在一條絕緣板上，安裝27個單元個單元構成的。每個單構成的。每個單元

26、都是兩根對稱的金屬管。由最短的開始數，第元都是兩根對稱的金屬管。由最短的開始數，第19單元工作在單元工作在特高頻道特高頻道，第，第1427單元工作在單元工作在甚高甚高頻道頻道，第，第1013單元為單元為過渡耦合元件過渡耦合元件（為保持整體（為保持整體特性過渡平穩、頻帶連續）。特性過渡平穩、頻帶連續）。 第第2節節 前端系統前端系統工作原理：工作原理：與多元振子天線相似。對某一信號頻率與多元振子天線相似。對某一信號頻率來講，接近該信號來講，接近該信號/2波長的幾個單元參與工作波長的幾個單元參與工作(參參與工作的單元所在的區域稱為諧振區與工作的單元所在的區域稱為諧振區)。參與工作的。參與工作的單元

27、就組成一個多單元振子天線，如某信號的頻率單元就組成一個多單元振子天線，如某信號的頻率剛好等于剛好等于第第n個個對稱振子的諧振頻率時，該振子就對稱振子的諧振頻率時，該振子就獲得激勵，它相當于多元振子天線中的獲得激勵，它相當于多元振子天線中的有源振子有源振子，較長相鄰較長相鄰(第第n1個個)振子相當于振子相當于反射器反射器，而較短相，而較短相鄰鄰(第第n1個個)振子相當于振子相當于引向器引向器。適用：適用：具有很寬的頻帶，但其增益和方向性不如單具有很寬的頻帶，但其增益和方向性不如單頻道專用天線。因此，它只適用于頻道專用天線。因此，它只適用于各頻道信號接收各頻道信號接收電平相差不多，干擾較小的地區。

28、電平相差不多，干擾較小的地區。 第第2節節 前端系統前端系統(5)改善天線性能的措施改善天線性能的措施使用組合天線。使用組合天線。解決對數周期天線的不足，有效措解決對數周期天線的不足，有效措施是采用天線的組合使用，即根據接收頻道的要求，施是采用天線的組合使用，即根據接收頻道的要求，把低頻段天線與高頻段天線、高頻段天線與頻道專把低頻段天線與高頻段天線、高頻段天線與頻道專用天線，或低頻段天線與頻道專用天線用天線，或低頻段天線與頻道專用天線組合在一起組合在一起使用。使用。注：注：組合天線組合天線最適用于作最適用于作CATV系統系統的天線。的天線。組合方式：組合方式：水平組合和垂直組合。水平組合和垂直

29、組合。天線間隔（避免天線間干擾）要求：天線間隔（避免天線間干擾）要求：間隔距離盡量大間隔距離盡量大一些，其一些，其水平間隔水平間隔應大于最低頻道信號的波長應大于最低頻道信號的波長，而，而垂直間隔垂直間隔應大于應大于/2，天線，天線離地離地(電氣地電氣地)高度應大于高度應大于。 第第2節節 前端系統前端系統使用天線陣。使用天線陣。進一步地提高天線的進一步地提高天線的方向性和增益方向性和增益，把同類天線組合起來使用。把同類天線組合起來使用。組合方式：組合方式：雙層天線、雙列天線、雙層雙列天線。雙層天線、雙列天線、雙層雙列天線。第第2節節 前端系統前端系統n23 前端設備前端設備u1信號放大器信號放

30、大器 作用：作用：放大放大接收天線接收下來的接收天線接收下來的信號功率信號功率；補償補償CATV系統中的各種系統中的各種損耗損耗(如混合器、分配器、分支如混合器、分配器、分支器的插入損耗，傳輸電纜的損耗以及其它各類附加器的插入損耗，傳輸電纜的損耗以及其它各類附加損耗損耗)，以，以保證保證各用戶端具有滿足設計要求的各用戶端具有滿足設計要求的電平電平。 第第2節節 前端系統前端系統主要性能指標：主要性能指標：增益。增益。即放大器的即放大器的輸出功率與輸入功率之比輸出功率與輸入功率之比(用用分貝表示分貝表示)。應根據放大器不同的用途選擇其增。應根據放大器不同的用途選擇其增益。放大器的增益可在其益。放

31、大器的增益可在其范圍內調整范圍內調整（向低方向（向低方向調整或正負方向調整）。調整或正負方向調整）。工作頻帶和幅頻特性。工作頻帶和幅頻特性。幅頻特性指放大器對電視幅頻特性指放大器對電視信號的信號的增益與頻率變化增益與頻率變化。放大器在工作頻帶內要。放大器在工作頻帶內要求有較求有較平坦的頻率特性平坦的頻率特性（通常用頻道內幅頻特性（通常用頻道內幅頻特性來表示，即規定在任意頻道來表示，即規定在任意頻道(8MHz帶寬帶寬)內，增內，增益變化不得大于益變化不得大于2dB）。）。第第2節節 前端系統前端系統最大輸出電平和額定輸出電平。最大輸出電平和額定輸出電平。超過最大輸出電超過最大輸出電平這一界限，放

32、大器的工作點就進入平這一界限，放大器的工作點就進入非線性區非線性區，產生非線性失真。把產生非線性失真。把最大輸出電平減去最大輸出電平減去3dB作為作為額定輸出電平額定輸出電平。噪聲系數。噪聲系數。指放大器在指放大器在輸入、輸出阻抗匹配的情輸入、輸出阻抗匹配的情況況下，其下，其輸出端信噪比與輸入端信噪比的比值輸出端信噪比與輸入端信噪比的比值。它是衡量放大器它是衡量放大器內部雜波內部雜波的一項指標。的一項指標。電壓駐波比或反射損耗。電壓駐波比或反射損耗。電壓駐波比是衡量放大電壓駐波比是衡量放大器的器的實際阻抗與標稱阻抗偏差實際阻抗與標稱阻抗偏差的指標。該值越小的指標。該值越小越好。越好。 第第2節

33、節 前端系統前端系統信號放大器分類（按特性、用途、在系統中使用的信號放大器分類（按特性、用途、在系統中使用的位置分）：位置分）：前端前端放大器放大器線路線路放大器設置在傳輸分配系統中的放大器放大器設置在傳輸分配系統中的放大器 前端放大器有：前端放大器有：天線放大器、頻道放大器。天線放大器、頻道放大器。 線路放大器有：線路放大器有：干線放大器、分配放大器、分支放干線放大器、分配放大器、分支放大器、線路延長放大器。大器、線路延長放大器。第第2節節 前端系統前端系統天線放大器天線放大器又叫又叫低電平放大器或前置放大器低電平放大器或前置放大器。作用：作用：提高接收天線的提高接收天線的輸出電平輸出電平，

34、以便獲得較高的，以便獲得較高的噪噪聲比聲比，提高信號的質量。其輸入電平通常為，提高信號的質量。其輸入電平通常為5060dBV，所以要求，所以要求噪聲系數很低噪聲系數很低(36dB)。其外。其外殼多為防雨型結構，可以直接裝在天線桿上。殼多為防雨型結構，可以直接裝在天線桿上。第第2節節 前端系統前端系統頻道放大器頻道放大器即即單頻道放大器單頻道放大器。它位于系統的。它位于系統的前前端端，其后接混合器。在進行，其后接混合器。在進行混合之前混合之前，需要進行，需要進行電電平調整平調整，使混合之前的各信號電平基本接近。根據，使混合之前的各信號電平基本接近。根據頻道放大器的不同使用，有無單獨存在的增益控制

35、頻道放大器的不同使用，有無單獨存在的增益控制器、手動增益控制器或自動增益控制器幾種。器、手動增益控制器或自動增益控制器幾種。 第第2節節 前端系統前端系統干線放大器干線放大器設置在設置在CATV系統的系統的干線部分干線部分，用，用于于補償干線補償干線的電平損失（包括線路、分配、分支損的電平損失（包括線路、分配、分支損失）。失）。分配放大器分配放大器是在是在干線或支線末端干線或支線末端，以供，以供24路路分配線輸出分配線輸出的放大器。是的放大器。是寬頻帶高電平寬頻帶高電平輸出的一種輸出的一種放大器。放大器。 第第2節節 前端系統前端系統分支放大器分支放大器是裝在是裝在干線或支線末端干線或支線末端

36、，有一個，有一個輸輸入端入端和一個和一個干線或支線輸出端干線或支線輸出端，并從干線或支線輸，并從干線或支線輸出端的定向耦合器取出信號作為支線輸出端。出端的定向耦合器取出信號作為支線輸出端。線路延長放大器線路延長放大器安裝在安裝在支干線支干線上，用以上，用以補償補償分分支器的插入損耗和線纜的支器的插入損耗和線纜的傳輸損耗傳輸損耗。 第第2節節 前端系統前端系統u2混合器與分波器混合器與分波器混合器混合器將多路不同頻道的電視信號混合成一路將多路不同頻道的電視信號混合成一路信號的裝置。信號的裝置。分波器分波器采用濾波式電路的混合器，其輸入輸出采用濾波式電路的混合器，其輸入輸出互換使用。互換使用。功能

37、：功能：將將不同頻道不同頻道的電視信號的電視信號混合成一路傳輸混合成一路傳輸；消消除除同一信號經過不同天線接收而產生的同一信號經過不同天線接收而產生的重影重影；有效；有效的濾掉的濾掉干擾雜波干擾雜波，有一定抗干擾能力。，有一定抗干擾能力。 第第2節節 前端系統前端系統主要技術指標：主要技術指標：插入損失。插入損失。即混合器即混合器輸入功率與輸出功率之比輸入功率與輸出功率之比的的分貝數。分貝數。相互隔離。相互隔離。任任輸入端輸入端加一輸入信號，而其它輸加一輸入信號，而其它輸入端將入端將感應感應出相應信號。其出相應信號。其輸入信號電平輸入信號電平(db)與與感應信號電平感應信號電平(dB)之差之差

38、，稱混合器輸入端之間的，稱混合器輸入端之間的相互隔離。一般要求大于相互隔離。一般要求大于20dB。工作頻率。工作頻率。一個混合器只能在某一特定的頻率一個混合器只能在某一特定的頻率(或頻帶或頻帶)內工作。內工作。輸入輸出阻抗。輸入輸出阻抗。一般均為一般均為75。電壓駐波比。電壓駐波比。是衡量混合器的是衡量混合器的實際阻抗與標稱阻實際阻抗與標稱阻抗的偏差程度抗的偏差程度，值越小越好。一般應小于，值越小越好。一般應小于2。 第第2節節 前端系統前端系統分類（按組合方式）：分類（按組合方式）：無源混合器（又稱濾波式混合器）無源混合器（又稱濾波式混合器）。由無源濾波。由無源濾波組合而成，其電路是線性的，

39、因此它可以將輸入組合而成，其電路是線性的，因此它可以將輸入和輸出端互換，即作為分波器使用。和輸出端互換，即作為分波器使用。有源混合器。有源混合器。由濾波器和放大器兩大部分組成，由濾波器和放大器兩大部分組成，其電路為非線性的，不能反過來作分波器使用。其電路為非線性的，不能反過來作分波器使用。分類（按使用頻率范圍）：分類（按使用頻率范圍）：頻道混合器。頻道混合器。將兩個或兩個以上的單一頻道的信將兩個或兩個以上的單一頻道的信號合成一路信號的器件。其電路由兩個及以上的號合成一路信號的器件。其電路由兩個及以上的帶通濾波器組成。帶通濾波器組成。頻段混合器。頻段混合器。將不同頻段的信號混合起來的器件。將不同

40、頻段的信號混合起來的器件。其電路由低通和高通濾波器組成。其電路由低通和高通濾波器組成。 第第2節節 前端系統前端系統u3頻道轉換器頻道轉換器CATV系統常有系統常有UV、VV、VU等頻道轉換器。等頻道轉換器。UV變換器能以一定的增益不失真地將變換器能以一定的增益不失真地將UHF信號變信號變換成換成VHF信號信號,供給供給CATV系統系統,使原系統功能從使原系統功能從VHF頻段擴展到頻段擴展到UHF頻段。頻段。 造成重影原因：造成重影原因：在離電視臺較近、場強較高的地區，在離電視臺較近、場強較高的地區，電視臺發射的信號電波會直接穿過電視機外殼而進電視臺發射的信號電波會直接穿過電視機外殼而進入它的

41、內部，這種直接信號比入它的內部，這種直接信號比CATV系統送來的信系統送來的信號提前到達，而電視掃描又總是從屏幕的左面掃向號提前到達，而電視掃描又總是從屏幕的左面掃向右面，因此，直接信號就在圖像的左面。右面，因此，直接信號就在圖像的左面。解決的根本辦法：解決的根本辦法：在前端進行頻道變換處理。在前端進行頻道變換處理。 第第2節節 前端系統前端系統u4調制器調制器作用：作用：將錄像機、攝像機和衛星電視接收設備輸出將錄像機、攝像機和衛星電視接收設備輸出的視頻圖像信號及伴音的視頻圖像信號及伴音信號調制信號調制在某一頻道的高頻在某一頻道的高頻載波上，成為全電視信號后，進入載波上，成為全電視信號后，進入

42、CATV系統。系統。u5阻抗匹配器阻抗匹配器作用：使線路處于平衡狀態，作用：使線路處于平衡狀態，u6衰減器衰減器作用：作用：u7自動開關機設備自動開關機設備 第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統 u作用：作用：將前端系統輸出的將前端系統輸出的高頻信號不失真地高頻信號不失真地、穩定地傳輸到系統的穩定地傳輸到系統的用戶分配網絡用戶分配網絡輸入端口，輸入端口，且其信號電平需滿足系統分配網絡要求。且其信號電平需滿足系統分配網絡要求。u 干線傳輸媒體：同軸電纜、光纜。干線傳輸媒體：同軸電纜、光纜。 第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統n31 干線傳輸系統的結構干線傳輸系統的結構網

43、絡結構設計時應當結合傳輸介質的特點來考慮。網絡結構設計時應當結合傳輸介質的特點來考慮。u干線傳輸網絡結構：干線傳輸網絡結構：樹形：樹形：通常采用同軸電纜，其適合于從干線、支干通常采用同軸電纜，其適合于從干線、支干線分支拾取和分配信號，價格便宜，安裝維護方便。線分支拾取和分配信號，價格便宜，安裝維護方便。星形：星形：通常采用光纜。通常采用光纜。混合形：混合形：實際的設計和應用中往往采用。實際的設計和應用中往往采用。 第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統n32 同軸電纜傳輸同軸電纜傳輸目前大多數目前大多數CATV系統的干線傳輸媒體均采用同軸系統的干線傳輸媒體均采用同軸電纜。電纜。同軸電

44、纜分類同軸電纜分類: 基帶同軸電纜基帶同軸電纜-50歐姆電纜，用于數字傳輸，多歐姆電纜，用于數字傳輸，多用于基帶傳輸；用于基帶傳輸；寬帶同軸電纜寬帶同軸電纜-75歐姆電纜，用于模擬傳輸，多歐姆電纜，用于模擬傳輸，多用于電視信號傳輸。頻帶高達用于電視信號傳輸。頻帶高達300MHz（常常到（常常到450MHz）銅芯銅芯絕緣層絕緣層外導體屏外導體屏蔽層蔽層保護套保護套第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統u保證傳輸質量的措施：保證傳輸質量的措施：采用采用優質低耗優質低耗的同軸電纜；的同軸電纜；采用具有自動電平控制采用具有自動電平控制(ALC)和自動斜率控制和自動斜率控制(ASC)的的干線放

45、大器干線放大器；干線上干線上盡可能少分支盡可能少分支，串接的干線放大器數量盡可，串接的干線放大器數量盡可能少（理論值不能超過能少（理論值不能超過25級級）；）；第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統u同軸電纜的布置和路由的原則：同軸電纜的布置和路由的原則：為使干線傳輸系統高質量、低損耗，為使干線傳輸系統高質量、低損耗，干線敷設應盡可能選擇短干線敷設應盡可能選擇短而直而直，以減少放大器串接級數、節約電纜、降低成本；，以減少放大器串接級數、節約電纜、降低成本；傳輸干線應傳輸干線應遠離強電線路和干擾源敷設遠離強電線路和干擾源敷設；干線系統中可通過分支放大器向分配網絡饋送信號，而干線系統中可

46、通過分支放大器向分配網絡饋送信號，而盡量少盡量少用分配放大器用分配放大器；干線放大器一般應干線放大器一般應設置設置在其增益剛好抵消前一段電纜損耗的位在其增益剛好抵消前一段電纜損耗的位置。干線分支放大器的置。干線分支放大器的位置位置應處于用戶分配網點的中心地帶；應處于用戶分配網點的中心地帶；傳輸干線傳輸干線終點位置終點位置應以能滿足系統最遠的分配網點的電平需要應以能滿足系統最遠的分配網點的電平需要而定；而定；在需要將干線分成兩路傳輸時，接入分配器的位置應在需要將干線分成兩路傳輸時，接入分配器的位置應靠近干線靠近干線放大器輸出端放大器輸出端，遠離下端。，遠離下端。高寒或溫度變化大的地區及傳輸干線安

47、全需要，應盡可能采用高寒或溫度變化大的地區及傳輸干線安全需要，應盡可能采用埋式電纜埋式電纜地下敷設地下敷設。 第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統n33 光纜傳輸光纜傳輸u同軸電纜的不足：同軸電纜的不足：大型的大型的電纜傳輸系統中，隨著傳輸距電纜傳輸系統中，隨著傳輸距離的增加及放大器的離的增加及放大器的級數增多級數增多，電視信號的電視信號的非線性失真及信噪非線性失真及信噪比比不斷惡化。單一的電纜傳輸不斷惡化。單一的電纜傳輸網，無論是從傳輸距離還是傳網，無論是從傳輸距離還是傳輸質量上，都已輸質量上，都已不能滿足不能滿足寬信寬信息高速傳輸網的發展要求。息高速傳輸網的發展要求。u目前目前

48、CATV系統已開始廣系統已開始廣泛采用泛采用光纖光纖為干線傳輸。為干線傳輸。 第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統u1光纜光纜CATV系統特點系統特點傳輸損耗小。傳輸損耗小。其損耗僅為其損耗僅為04dBkm025dBkm，而電纜傳輸，而電纜傳輸(550MHz)衰減高達衰減高達4050dBkm。傳輸傳輸頻帶寬、頻率特性頻帶寬、頻率特性好。好。傳輸傳輸質量高質量高。光纜不受電磁信號的干擾及環境溫度。光纜不受電磁信號的干擾及環境溫度的影響。的影響。光纜傳輸光纜傳輸保密性好保密性好，信號不產生輻射和泄漏。，信號不產生輻射和泄漏。光纜光纜體積小、重量輕、傳輸容量大、使用壽命長體積小、重量輕、

49、傳輸容量大、使用壽命長。光纜光纜傳輸速率快傳輸速率快。光纜速率可達。光纜速率可達6Gbit/s，而銅纜僅，而銅纜僅400Mbit/s。 第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統u2光纜傳輸的基本原理光纜傳輸的基本原理傳輸系統的組成：傳輸系統的組成：光發射機光發射機光接收機光接收機光纜光纜 視頻和音頻信號視頻和音頻信號混合、調制混合、調制驅動電路對發光驅動電路對發光二極管二極管(光源光源)進行直接光強度調制，把電信號轉換進行直接光強度調制，把電信號轉換成光信號成光信號經光纜傳輸到接收端經光纜傳輸到接收端光接收機中的光光接收機中的光電器件，把調制的光信號轉換成電信號電器件，把調制的光信號轉

50、換成電信號放大、解放大、解調、分配、還原。調、分配、還原。 第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統光纜的多路傳輸：光纜的多路傳輸：多路傳輸：多路傳輸：指一根光纜同時傳輸多路電視信號。指一根光纜同時傳輸多路電視信號。多路傳輸方法：多路傳輸方法：波分多路波分多路(WDM)利用光輻射的高頻特性及利用光輻射的高頻特性及光纜光纜寬頻帶、低損耗寬頻帶、低損耗的特點，用一根光線的特點，用一根光線同時傳同時傳輸幾個不同波長的光輸幾個不同波長的光，每個波長的光載有不同的，每個波長的光載有不同的電視信號。電視信號。頻分多路頻分多路(FDM)將多路電視信號由混合器混將多路電視信號由混合器混合成一路后輸出至

51、光發射機，經電視信號調制后合成一路后輸出至光發射機，經電視信號調制后的光波，由光纜傳輸至光接收機，通過光接收機的光波，由光纜傳輸至光接收機，通過光接收機對光信號的處理后，由頻道分配器輸出各相應的對光信號的處理后，由頻道分配器輸出各相應的電視信號。電視信號。 n頻分復用FDMu原理：整個傳輸頻帶被劃分為若干個頻率通道，原理：整個傳輸頻帶被劃分為若干個頻率通道，每路信號占用一個頻率通道進行傳輸。頻率通每路信號占用一個頻率通道進行傳輸。頻率通道之間留有防護頻帶以防相互干擾。道之間留有防護頻帶以防相互干擾。CH2CH1CH3原帶寬原帶寬CH1CH2CH3移頻后帶寬移頻后帶寬MUXCH1 CH2 CH3

52、帶寬復用信號帶寬復用信號f復用器復用器n波分復用光的頻分復用u原理：整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，原理：整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每路信號占用一個波長范圍來進行傳輸。每路信號占用一個波長范圍來進行傳輸。F2F1F3光譜光譜F1F2F3共享光纖的光譜共享光纖的光譜光纖光纖2光纖光纖3光纖光纖1共享光纖共享光纖 棱柱棱柱/衍射光柵衍射光柵第第3節節 電視的干線傳輸系統電視的干線傳輸系統n34 雙向傳輸雙向傳輸目前國內目前國內CATV基本上都是單向傳輸，即從前端送出基本上都是單向傳輸，即從前端送出電視信號，用戶端接收電視信號。電視信號，用戶端接收電視信號。雙向傳輸技術，雙向傳輸技術，

53、使控制中心與用戶，用戶與用戶之間使控制中心與用戶，用戶與用戶之間均實現雙向信息的傳輸。以文互性電纜電視網為基均實現雙向信息的傳輸。以文互性電纜電視網為基礎的綜合業務數字網是礎的綜合業務數字網是CATV系統的發展方向。系統的發展方向。下行信號下行信號前端傳向用戶的信號。前端傳向用戶的信號。上行信號上行信號用戶端傳向前端的信號。用戶端傳向前端的信號。雙向傳輸方式：雙向傳輸方式：空間分割方式。兩個單方向系統組合而成。空間分割方式。兩個單方向系統組合而成。時間分割方式。通過時間的錯開。時間分割方式。通過時間的錯開。頻率分割方式。將傳輸頻率劃分出上行和下行頻頻率分割方式。將傳輸頻率劃分出上行和下行頻段。

54、段。 第第4節節 用戶分配系統用戶分配系統 u作用：使用成串的分支器或成串的串接單元，作用：使用成串的分支器或成串的串接單元，將信號均勻分給各用戶接收機。將信號均勻分給各用戶接收機。 n41 主要器件主要器件u1分配器分配器u2分支器分支器u3用戶終端盒用戶終端盒u4串接單元串接單元u5同軸電纜同軸電纜第第4節節 用戶分配系統用戶分配系統 u1分配器分配器分配器分配器-分配高頻信號電能的裝置分配高頻信號電能的裝置。作用：作用：把混合器或放大器送來的信號把混合器或放大器送來的信號平均分成若干平均分成若干份份，送給幾條，送給幾條干線干線，向不同的用戶區提供電視信號，向不同的用戶區提供電視信號，并能

55、保證各部分得到并能保證各部分得到良好的匹配良好的匹配，同時保持各傳輸，同時保持各傳輸干線及各輸出端之間的干線及各輸出端之間的隔離度隔離度(20dB以上以上)。第第4節節 用戶分配系統用戶分配系統分配器分類（按端數分）：分配器分類（按端數分）：二分配器、三分配器、二分配器、三分配器、四分配器及六分配器等。四分配器及六分配器等。 最基本的是二、三分配器，其它分配器是它們的組最基本的是二、三分配器，其它分配器是它們的組合。合。分配器分類（按頻率分）：分配器分類（按頻率分）：VHF頻段分配器、頻段分配器、UHF頻段分配器。頻段分配器。分配器分類（按安裝場所分）：分配器分類（按安裝場所分）：戶內型、戶外

56、型。戶內型、戶外型。第第4節節 用戶分配系統用戶分配系統 分配器的型號：分配器的型號：理想的二分配器的理想的二分配器的衰減衰減約為約為3dB，實際是，實際是3545dB；理想四分配器的衰減為；理想四分配器的衰減為6dB，實際是，實際是78dB。分配器的分配器的頻率范圍頻率范圍應包含應包含168頻道和調頻廣播頻道和調頻廣播(FM)的頻段。的頻段。 第第4節節 用戶分配系統用戶分配系統 u2分支器分支器作用：作用：從干線上取出從干線上取出一部分一部分電視信號，經衰減后饋電視信號，經衰減后饋送給電視機所用。送給電視機所用。分支器和分配器區別：分支器和分配器區別：分配器是將一個信號分成幾分配器是將一個

57、信號分成幾路輸出，每路輸出都是主線；而分支器則是以較小路輸出，每路輸出都是主線；而分支器則是以較小的插入損失從干線上取出部分信號經衰減后輸送給的插入損失從干線上取出部分信號經衰減后輸送給各用戶端，而其余的大部分信號，通過分支器的輸各用戶端，而其余的大部分信號，通過分支器的輸出端再送入饋線中。出端再送入饋線中。功能特性：功能特性：具有單向傳輸特性，分支器的輸入端至具有單向傳輸特性，分支器的輸入端至分支輸出端之間具有分支輸出端之間具有反向隔離性能反向隔離性能，正向傳輸時損，正向傳輸時損耗小，反向時損耗大。分支間的隔離好，使其相互耗小，反向時損耗大。分支間的隔離好，使其相互間干擾小。間干擾小。 第第

58、4節節 用戶分配系統用戶分配系統 輸入損耗（二分支器）：輸入損耗（二分支器）：8、12、16、20、25、30dB；輸入損耗（四分支器）：輸入損耗（四分支器）：10、13、16、20、25、30dB。選用不同損耗的作用：選用不同損耗的作用：通過設計各樓層用不同的分通過設計各樓層用不同的分支損耗以達到使各層摟的電視機都得到理想的電平支損耗以達到使各層摟的電視機都得到理想的電平信號。信號。插入損耗：插入損耗：很小，約為很小，約為0.52dB左右左右第第4節節 用戶分配系統用戶分配系統規格：規格：一分支器、二分支器、四分支器一分支器、二分支器、四分支器分支器的型號：分支器的型號：第第4節節 用戶分配

59、系統用戶分配系統 u主要電氣性能指標：主要電氣性能指標：插入損耗。插入損耗。是將分支器插入電路后，在主線輸出中是將分支器插入電路后，在主線輸出中所引起的信號電平的損耗，即所引起的信號電平的損耗，即輸入端信號電平輸入端信號電平與與輸輸出端信號電平出端信號電平之比。插入損耗越小越好。之比。插入損耗越小越好。分支衰減。分支衰減。指信號電平經分支器后，信號在主線輸指信號電平經分支器后，信號在主線輸入端到入端到分支輸出端分支輸出端之間的損耗，既之間的損耗，既主線輸入端主線輸入端信號信號與與分支端輸出信號分支端輸出信號電平之比。一般要求是某個定值。電平之比。一般要求是某個定值。反向隔離。反向隔離。表示從一

60、個分支輸出端加入信號時，轉表示從一個分支輸出端加入信號時，轉移到分支器主輸出端所出現的損失。移到分支器主輸出端所出現的損失。值越大，表示值越大，表示抗干擾能力越強抗干擾能力越強。一般要求在。一般要求在25dB以上；以上；分支隔離分支隔離(相互隔離相互隔離)。表示分支器表示分支器分支端子間相互分支端子間相互產生干擾程度產生干擾程度的量。要求其足夠大，一般要求的量。要求其足夠大，一般要求大于大于20 dB。 第第4節節 用戶分配系統用戶分配系統 u3用戶終端盒用戶終端盒終端盒、用戶盒、用戶端插座盒、墻壁插孔等。它終端盒、用戶盒、用戶端插座盒、墻壁插孔等。它是將分支器來的信號和用戶相連接的裝置。電視