1、第第5章章 有線電視系統有線電視系統 5.1 概述概述5.2 信號接收與信號源信號接收與信號源5.3 前端系統前端系統 5.4 傳輸系統傳輸系統5.5 分配系統分配系統5.6 用戶終端用戶終端5.7 雙向有線電視系統雙向有線電視系統5.8 付費電視系統付費電視系統5.1 概述概述 5.1.1 基本概念 1.定義與分類 (1)定義。有線電視系統是采用纜線作為傳輸媒質來傳送電視節目的一種閉路電視系統CCTV(Closed Circuit Television),它以有線的方式在電視中心和用戶終端之間傳遞聲、像信息。所謂閉路,指的是不向空間輻射電磁波。 (2)分類。按照用途分,有線電視系統有廣播有線

2、電視和專用有線電視(即應用電視)兩類。不過,隨著技術的發展,這兩種有線電視的界限已不十分明顯,有逐漸融和交叉的趨勢。 2. 傳輸方式 應用電視和廣播有線電視均采用同軸電纜或光纜甚至微波和衛星作為電視信號的傳輸介質。電視信號在傳輸過程中普遍采用兩種傳輸方式:一種是射頻信號傳輸,又稱高頻傳輸;另一種是視頻信號傳輸,又稱低頻傳輸。應用電視系統都采用視頻信號傳輸方式,而廣播有線電視系統通常采用射頻信號傳輸方式,且保留著無線廣播制式和信號調制方式,因此,并不改變電視接收機的基本性能。 3. 工作頻段及頻道 應當強調指出:有線電視的工作頻段及頻道指的是在干(支)線中傳輸的信號的頻段及頻道,并不是指前端接收

3、信號的頻段。 (1) 有線電視的工作頻段及頻道分布如圖51所示,它包含VHF和UHF兩個頻段。 (2)我國的無線(開路)廣播電視臺按行政區域覆蓋范圍實行中央、省(市)、地區和縣四級布局。 (3)鄰頻道指的是相鄰的標準廣播電視頻道。 (4)增補頻道傳輸也是增加有線電視頻道的一種方法。 圖51 有線電視的工作頻段及頻道分布 表5 1 Z1Z16頻道分配表 表52 CATV的頻道劃分表 4. 特性與功能 有線電視近年來發展很快,已成為家庭生活的第三根線,又稱圖像線(第一根線是電燈線,第二根線是電話線)。有線電視的發展之所以迅速,主要在于它有如下特性: 高質量。 寬帶性。 保密性和安全性。 反饋性。

4、控制性。 靈活性。 發展性。 5.1.2 有線電視系統的構成 1.基本組成 有線電視系統一般由接收信號源、前端處理、干線傳輸、用戶分配和用戶終端幾部分組成,而各個子系統包括多少部件和設備,要根據具體需要來決定。圖52是有線電視系統的基本組成圖。圖52 有線電視系統的基本組成 (a)組成框圖; (b)實例圖52 有線電視系統的基本組成 (a)組成框圖; (b)實例(1) 接收信號源。 (2) 前端設備。 (3) 干線傳輸系統。 (4) 用戶分配網絡。 (5) 用戶終端。 不同的功能需要不同的終端設備,例如: 電視:接收機上變換器、解擾器、電視接收機; 調頻廣播:收錄機、收音機; 通信:調制解調器

5、(Modem)、復用器、電話機、傳真機、電視電話機; 計算機:調制解調器、計算機; 報警:調制解調器、傳感器、報警器。 2. 拓撲結構 有線電視系統的拓撲結構指的是其傳輸分配網絡的結構型式。傳統的有線電視系統(電纜電視系統)的拓撲結構為樹枝型,即信號在“樹根”(前端)產生,然后沿“主干”(干線)到達“樹枝”(分支線、分配線),最后送到“樹葉”(用戶)。樹狀結構具有多路傳送、分支分配、放大等功能,且可以中繼傳送,適合同軸電纜網。樹枝型結構的示意圖如圖53(b)所示。 圖53 有線電視拓撲結構(a)環形; (b)樹枝形; (c)星形 圖54 光纖CATV拓撲結構(a)星-樹型網絡;(b)根樹型網絡

6、;(c)格子網 3.基本類型 有線電視系統種類繁多,分類方法復雜,但總可把它歸結為以下幾種基本類型。 按系統規模或用戶數量來分,有線電視有A、B、C、D四類(表53),分別對應大型、中型、中小型和小型系統。 表53 有線電視系統的基本類型 圖55大型和小型CATV系統示意圖 (a)大型CATV; (b)小型CATV圖55大型和小型CATV系統示意圖 (a)大型CATV; (b)小型CATV按網絡構成分,有線電視系統有以下幾種模式:同軸電纜網。 光纜網。 微波網。 混合網。 圖56 HFC混合網 表54 按工作頻段分的有線電視系統類別 5.2 信號接收與信號源信號接收與信號源 5.2.1 信號接

7、收 1.開路電視信號的接收 (1)差值天線。 兩副天線處于同一水平面,且天線方向正對需要接收的電視信號(主信號)入射方向。 兩副天線一前一后,前后距離d等于所要接收的電視信號中心波長0的一半。 兩副天線一左一右,左右間距D30/4,以避免兩副天線互相干擾。 干擾信號入射方向與兩副天線饋點間的連線方向垂直。 兩副天線的兩條引下的饋線長度相等,即LA=LB,經反相加法器(合成器)獲得輸出信號uo。 圖57 差值天線 設入射信號與天線方向夾角為,如圖58所示,則空中波到達A、B兩點的相位差為 式中,的取值對合成信號uo有很大影響。 當=2n,(n=0,1,2,)時,使合成信號uo為最小時對應的角稱為

8、抗干擾角。 當=(2n+1),(n=0,1,2,)時,使合成信號uo為最大時對應的角稱為增強角。 22002() sin()2D(51) 圖58 差值天線的抗干擾角分析 (2)可變方向性天線。 分集接收天線。 移相天線。 二元天線陣方向圖零輻射角與天線間距d和波長縮短系數之間的關系為 1arcsin()arcsin()gdd(52) 圖59 分集接收天線 圖510 d與零輻射角的關系曲線 圖511 移相天線組成原理 2. 衛星與微波電視信號的接收 衛星電視信號的接收是采用衛星接收機,微波電視信號(主干線微波中繼)的接收是采用微波收信機。 圖512 拋物面天線的類型(a)主焦點拋物面天線;(b)

9、卡塞格倫天線 目前應用的接收天線,主要有1m、3m、4.5m、5m、6m、7m、7.3m、10m等幾種,它們都工作在C波段。4.5m的卡塞格倫天線的電特性為: 頻率:C波段3.74.2GHz; 增益:G43.8dB,第一旁瓣低于17dB; 極化特性:圓極化,可分為左、右旋兩種,并可方便地改成線極化; 工作環境:-50+45,可抗1012級風; 可調范圍:方位90,微調5,俯仰:090; 跟蹤方式:手動。 5.2.2 信號源 簡單的信號源只有一臺錄像機,復雜的信號源可包括多臺錄像機、攝像機、電視電影機、字幕機以及整套演播室設備提供的視頻和音頻信號。這一部分可參閱第3章3.2節。5.3 前端系統前

10、端系統 5.3.1 前端系統及其要求 前端是有線電視系統核心,它是為用戶提供高質量信號的重要環節之一。其主要作用是進行信號處理,它包括:信號的分離、信號的放大、電平調整和控制、頻譜變換(調制、解調、變頻)、信號的混合以及干擾信號的抑制。 目前的有線電視系統的頻道設置,一般要求充分利用VHF頻段,設置情況如下(N為頻道數): N7:隔頻設置,即用DS1、DS3、DS5、DS6、DS8、DS10、DS12; 7N10:隔頻設置,加增補頻道; 11N19:鄰頻設置,加增補頻道,即用DS1DS12和Z1Z7; 20N28:鄰頻設置,加增補頻道,即用DS1DS12、Z1Z7和Z8Z16。 系統的載噪比主

11、要由前端載噪比決定。國標規定:若有線電視系統的載噪比C/N43dB,則要求前端系統的載噪比(C/N)h為 式中,K為分配系數,若K=0.3,則(C/N)h=48.2dB。前端的輸入信號電平應為()/10lghCC NKN(53)() ()()2.5()hFCSdBNdBdBN(54) 在工程上,天線輸出電平可以實測,也可以按下式估算: 系統的指標分配應根據以下指標分配公式: CMx=CM-20lgK (56) IMx=IM-10lgK (57) CTBx=CTB-20lgK (58)()()()20lg()18()ASa dB vE dB vG dBLdBdB 5.3.2 前端系統的組成 1.

12、前端系統的基本組成方式 前端系統的組成方案不同,前端系統的組成也就各不相同。歸納起來,主要有以下幾種: (1)常見型。 (2)重新調制型。 (3)外差型。 圖513 常見型前端圖514 重新調制型前端 圖515 外差型前端 2.有線電視前端系統的發展過程 從有線電視的發展過程看,前端系統的發展有以下三個階段。 第一階段為早期的傳統型前端系統。 第二階段為逐步發展起來的鄰頻前端系統. (1)對鄰頻前端的技術要求 抑制帶外成分,使所傳輸頻道的頻譜很純,波形很規則。 伴音/圖像載波功率比可調,以免伴音載波干擾鄰頻道圖像。 輸出信號穩定,鄰頻道電平差要小。 變頻和放大部件非線性失真要非常小。 采用寬頻

13、帶高隔離度的混合器作輸出。 鄰頻前端的處理方式主要有以下兩種:射(高)頻處理方式。 中頻處理方式。 中頻轉換+中頻陷波方式。 中頻轉換+聲表面波濾波器(SAWF)方式。 (3)頻率相關技術第三階段為新一代組合式鄰頻前端。 圖516 中頻處理方式 5.3.3前端設備 1.前端系統中的放大器 前端系統中的放大器,按結構和實用性可分天線放大器、頻道放大器和高電平輸出(功率)放大器等幾種。 (1) 天線放大器。 (2) 頻道放大器。 (3) 高電平輸出放大器。 圖517 用寬帶型天線放大器和頻道濾波器 組成頻道型天線放大器圖518頻道放大器工作原理(a)手動增益調節頻道放大器;(b)自動增益調節頻道放

14、大器 2. 頻道轉換器 頻道轉換器是只進行載頻搬移而不改變頻譜結構的頻率變換器,主要有以下幾種: U-V轉換器。將UHF的電視信號轉換成VHF的電視信號,在VHF較低頻率上傳輸,容易保證信號質量和降低系統成本。 U-Z轉換器。采用增補頻道進行信號傳輸時需要U-Z轉換器。 V-U轉換器。在全頻道有線電視系統中,可以用V-U轉換器把VHF的電視信號轉換為UHF的電視信號。 V-V轉換器。在強場強區,為了克服空間波直接竄入高頻頭而形成前重影,往往采用V-V轉換器。 頻道轉換器從工作原理上分,有一次變頻和二次變頻兩種。前者結構簡單、體積小,但存在許多干擾,而且涉及的品種多。后者干擾少、品種也少,易實現

15、系列化,但是體積大,成本高。 一次變頻的頻道轉換器的原理框圖示于圖519。為保證頻譜不倒置,通常采用低本振取差頻方式,即fP2=fP1-fL。圖519 一次變頻頻道轉換器 圖520 二次變頻頻道轉換器表55 頻道轉換器的主要技術指標 3. 頻道處理器 頻道處理器有兩種類型,即外差型和解調-調制型。與二次變頻的頻道轉換器相比,它主要多了中頻處理器和中頻AGC兩部分。因此,它可以在中頻將圖像與伴音進行分離,并進行伴音電平的調節;然后,再與圖像信號進行混合。圖521為一PAL/DK制電視頻道處理器框圖。 解調-調制型頻道處理器主要用于通過微波中繼的超大型系統,而一般常用的是外差型。 4.調制器 調制

16、器是將視頻和音頻信號變換成射頻電視信號的裝置,它常與錄像機、攝像機、衛星接收機等配合使用。 調制器有高頻(直接)調制和中頻調制兩種方案,且常常使用后者。 高頻直接調制方案的框圖如圖522所示。調制電路大多采用三極管高電平調制方式,輸出幅度大,失真和干擾也大。 圖521 頻道處理器框圖圖522 高頻直接調制器圖523 中頻調制器 5. 混合器 混合器是把兩路或多路信號混合成一路輸出的設備。其主要技術指標是:插入損耗(要小)、隔離度(要大,一般要求20dB)、帶外衰減(要大)、輸入輸出阻抗(通常為75)。 圖524 混合器舉例 6. 導頻信號發生器 為了增加干線長度或補償由于溫度變化而引起電纜衰減

17、量和放大器增益的變化,在干線中要進行自動增益控制(AGC)和自動斜率控制(ASC)。為此,在前端就需要提供一個或兩個反映傳輸電平變化情況的固定頻率(幅度也要穩定)的載波信號(導引信號),即導頻。 圖525 導頻信號發生器框圖5.4 傳輸系統傳輸系統 5.4.1 傳輸系統概述 傳輸系統是把前端的電視信號送至分配網絡的中間傳輸部分。在大型有線電視系統中,主要指干線和支線(也可能有超干線);在中、小型有線電視系統中,通常只有支線。 5.4.2 傳輸媒質 1. 射頻同軸電纜 有線電視系統傳輸電視信號通常采用的是射頻同軸電纜(簡稱同軸電纜)。同軸電纜在支線中使用較為普遍,在分配網絡中幾乎都采用同軸電纜,

18、在干線中也可使用同軸電纜。 (1) 基本結構。 內導體。絕緣體。 外導體。 金屬管狀。鋁塑復合帶縱包搭接。 編織網與鋁塑復合帶縱包組合。 護套。 2) 性能 特性阻抗。 有線電視系統標準特性阻抗為75。同軸電纜的特性阻抗由下式計算: 衰減常數。同軸電纜的衰耗由內、外導體的損耗r和絕緣介質的損耗g兩部分組成,即 138lg()DZd(59) 62.16(1/1/) 10lg/rgfdDD d(510) 駐波系數與反射損耗。 屏蔽系數與屏蔽衰減。 溫度特性。 (3)同軸電纜的發展與規格 最早的是SYK型實芯聚乙烯絕緣同軸電纜。 第二階段以SSYV型化學發泡聚乙烯絕緣同軸電纜為代表。 20lg()1

19、1LdBS(511) (512) SYKV縱孔聚乙烯絕緣同軸電纜屬于第三代產品。 SYWFY型物理發泡聚乙烯絕緣電纜是第四代同軸電纜。 圖527 MC2同軸電纜結構 表56 美國三種同軸電纜的性能比較 2.光纜(1)結構。(2)性能 衰耗特性。 頻率特性。 防干擾性能。 壽命。 其它性能。 表57 光纖的分類 圖528 光纜斷面圖 3.微波 以微波作為傳輸媒質的除了國家微波干線的大微波和衛星外,還有單路與多路FM微波、AM微波以及多路微波分配系統MMDS。 微波傳輸有以下特點: 頻帶寬,傳輸容量大。 傳輸質量高、穩定性強。 適應性和靈活性強。 投資少,便于維護。 5.4.3 傳輸方式 1. 同

20、軸電纜傳輸 同軸電纜傳輸方式是一種在前端和用戶之間用同軸電纜作為傳輸媒質的有線傳輸方式。 圖529 干線傳輸系統示意圖 串接放大器后,系統交調增加,載噪比下降,因此對傳輸系統中放大器的數目或者傳輸距離應有所限制。通常,一條干線內串接的放大器應在30個以內。 傳輸距離與系統的上限頻率有關,一般上限頻率越高,傳輸距離越短。 用同軸電纜傳輸的電視信號通常為AMVSB信號,前端和用戶不需要調制和解調,使用比較方便。 傳輸系統根據網絡拓撲的不同,還常使用分支器和分路器(分配器)。 2. 光纜傳輸 光纖的損耗很小,在一定距離內不需放大;光纖的頻率特性好,可不需要進行均衡處理。 (1)基本組成。光纜傳輸系統

21、的基本組成如圖530所示。 (2)光調制方式。光調制方式有模擬和數字兩種。 (3)光纜的多路傳輸。光纜的多路傳輸指的是用一根光纜同時傳輸多路電視信號。 波分多路方式。 頻分多路方式。 圖531 光纜的多路傳輸(a)波分多路;(b)頻分多路 3. (光纜+電纜)傳輸 這是一種常見的混合傳輸方式,其特點是用光纜做主干線和支干線,在用戶小區用電纜作樹枝狀的分配網絡,如圖532所示。 圖532 光纜+電纜傳輸 4. 無線傳輸 (1)單/多路FM微波電視傳輸。這屬于調頻微波鏈路(FML),一般用于遠距離傳輸或信雜比超過56dB的高指標要求場合。其頻率為2GHz或12.713.25GHz,頻道帶寬為25M

22、Hz或12.5MHz。FML的基本組成如圖533所示。圖533 FML的基本組成 (2) MMDS系統。 MMDS系統的構成參見圖534。 MMDS系統是地方性廣播分配系統,其核心是多路調幅發射機,多套電視節目通過多路發射機輸出,由雙工器或合成器組合起來,送到一個或兩個發射天線。 圖534 MMDS系統構成 MMDS系統有以下特點: 要求無阻擋接收,在高層建筑多而必然存在電波無法到達的場合不適用。 MMDS系統在采用下變頻器接收時的指標不高,不能進行指標的再分配,因此,這種方式通常只適合于個體接收,或者說是一種分配服務系統。 用MMDS進行傳輸和分配,具有投資少、見效快等優點,但無雙向功能,對

23、有線電視網的多功能發展有一定的局限性。 (3)AML系統。調幅微波鏈路AML也是一種調幅微波傳輸電視信號方式,其工作頻率為12.713.2GHz,共500MHz帶寬,定向發射,可傳50套左右的PAL制電視節目。AML系統的構成如圖535所示。 圖535 AML系統的構成 5.4.4 傳輸設備 1.放大器 在電纜傳輸系統中使用的放大器主要有干線放大器、干線分支(橋接)放大器和干線分配(分路)放大器。在光纜傳輸系統中要使用光放大器。 干線放大器的分類與組成。 手控增益(MGC)和斜率均衡放大器。 手控增益和斜率均衡加溫度補償放大器。 AGC干線放大器(第三類干線放大器)。 帶斜率補償的AGC干線放

24、大器(第四類干線放大器)。 ALC干線放大器(第五類干線放大器)。 ALC干線放大器的構成如圖540所示,它需要兩個導頻信號,一個用于AGC控制,另一個用于ASC控制。圖536 第一類干線放大器 圖537 第二類干線放大器圖538 第三類干線放大器 圖539 第四類干線放大器圖540 ALC干線放大器的構成 干線放大器的工作方式(或電平傾斜方式)分為以下三種: 全傾斜方式。 半傾斜方式。 平坦方式。 圖541 前饋放大器原理圖 (2) 干線分支和分配放大器。 (3) 光放大器。 目前有線電視系統使用的光放大器主要是干線光放大器和分配光放大器。按工作原理分,它們主要有半導體激光放大器和光纖激光放

25、大器兩種。 圖543 光放大器(a)行波式光放大器;(b)光纖激光放大器 圖543 光放大器(a)行波式光放大器;(b)光纖激光放大器 2. 均衡器(EQ) 均衡器是一個頻率特性與電纜相反的無源器件,通常為橋T四端網絡。在工作頻帶內,最高頻率(fH)信號通過均衡器的電平損耗L稱為插入損耗;最低頻率(fL)信號通過的電平損耗與插入損耗之差稱為最大均衡量JL。設均衡器的衰減特性為L(f),則有:0()()()( )( )( )HLHLL fJLL fL fL fLbfL f (513) (514) (515)設長度為b的電纜衰減特性為b(f),則 在選擇均衡器時,其標稱工作頻率范圍應與所工作系統的

26、信號頻率范圍相同,JL應與系統信號最大電平差相等。若干線放大器的增益為G,則 電纜損耗的均衡有三種方式,如圖544所示。圖(a)為BON(BuidingoutNetwork)方式。 1LHfJLGf(516) 圖544 均衡方式 3.光端機 光端機包括光發射機和光接收機,它有單路和多路兩類。單路光端機主要用于電視臺機房與發射塔之間,多路光端機主要用于有線電視網。 (1) 光發射機。 (2) 光接收機。 4. 其它設備 (1) 光分路(耦合)器。 (2) 光纖活動連接器。 圖545 光發射機 圖546 光接收機框圖 4.其它設備 (1)光分路(耦合)器。它有均分路器和非均分路器兩種。在光纜CAT

27、V中常用后者。從結構上看,它有星型和樹枝型,即MN型和1N型,在有線電視中常用后者。 (2)光纖活動連接器。 它有平端和斜面兩種,在光纜CATV中常用后者。 5.4.5 傳輸系統設計 1. 設計要素 傳輸系統設計要考慮的最基本的有三大條件,即三要素,它們是工作頻段(fL、fH)、傳輸長度、工作條件(如溫度等)。所謂電長度E,指的是在傳輸長度內所有放大器的總增益E1niiEG 2. 設計依據 傳輸系統的設計依據是系統的性能參數,主要有載噪比、非線性指標等。根據系統指標的分配公式(53)、式(56)式(58),可以對傳輸系統進行指標分配。 單級放大器載噪比為 式中,Si為放大器輸入信號電平(dBv

28、),NF為噪聲系數(dB)。若由參數相同的放大器(n級)組成傳輸鏈路,則傳輸系統載噪比為()2.4()iiFCSNdBN(517) ()()10lg()tiCCndBNN(518) 若由不同參數的放大器組成,則傳輸系統載噪比為(/) 101()10lg10()inC NtiCdBN 如果單級放大器交調比為(CM)i ,即()602()15lg(1)()imoCMSSNdB 式中,Sm、So分別為最大輸出電平(dBv)和實際工作電平(dBv),N為傳輸頻道數。若系統由n個相同的放大器組成,則傳輸系統的交調比(CM)t為(519)(520)()()20lg()tiCMCMndB(521) 若系統由

29、不同參數的放大器組成,則 (IM)t、(CTB)t等非線性指標的計算方法與上面類似。用電長度E表示傳輸距離,與電纜的衰減系數無關,但電纜的溫度系數會使系統產生電平波動S,而S與E有關,為 S=Et(dB) (523) 式中,t為溫度的最大變化量。() /201()20lg10inCMtiCM (522) 3.設計內容 (1)網絡結構設計。 (2)傳輸鏈路設計。 電纜傳輸系統設計。 由電纜的衰減特性(在fH處衰減值為IHdB/m),可求出實際傳輸長度為 光纜傳輸系統設計。 光節點的選定(劃分片區)。 ( )HElmI(524) 確定鏈路總損耗。 光鏈路總損耗為 選擇相應的光端機。 1000.38

30、0.0510lg()0.50.5LlhkR(525) 5.5 分配系統分配系統 5.5.1 作用、組成與特點 1.分配系統的作用 分配系統的作用主要是把傳輸系統送來的信號分配至各個用戶點。 2.分配系統的組成 分配系統由放大器和分配網絡組成。分配網絡的形式很多,但都是由分支器或分配器及電纜組成。 3.分配系統的特點 分配系統考慮的主要問題是高效率的電平分配,其主要指標是交、互調比,載噪比,用戶電平(系統輸出口電平)等。分配系統具有如下特點: (1)用戶電平和工作電平高。 (2)系統長度短,放大器級聯級數少(通常只有一二級),且放大器可不進行增益和斜率控制。 5.5.2 分配方式 有線電視的分配

31、網絡一般都是電纜網,其基本方式有如下幾種: 1. 串接分支鏈方式 這是分配網絡中常用的分配方式,如圖547所示。 2. 分配-分配方式 如圖548所示,分配網絡中使用的均是分配器,且常用兩級分配形式。 3.分支-分支方式 在這種方式中使用的均是分支器,如圖549所示。 圖548 分配-分配方式圖549 分支-分支方式 4.分配-分支方式 如圖550所示,這是一種最常用的分配方式。在分配-分支網絡中,允許分支器的分支端空載,但最后一個分支器的輸出端仍要加75(1/4W)負載。 5.分配-分支-分配方式 這種方式帶的用戶終端較多,但分配器輸出端不要空載,如圖551所示。圖550 分配-分支方式 圖

32、551 分配-分支-分配方式 5.5.3 放大器、分配器和分支器 1.放大器 (1)分配放大器。 (2)線路延長放大器。 2.分配器 分配器是將一路輸入信號均等或不均等地分配為兩路以上信號的部件。 圖552 二分配器原理圖和符號 (a)原理圖; (b)符號 分配器的電氣特性主要有分配損耗(LS),端口隔離度S,輸入、輸出阻抗,電壓駐波比(VSWR)和工作頻率范圍等,其中 式中,pin、Pout分別為分配器輸入、輸出功率,n為輸出端數(分配路數)。實際的LS還要比式(526)算出的值大些。通常S要大于20dB,輸入、輸出阻抗為75,各端口的VSWR2。10lg10lgingoutPLnP(526

33、) 均分時 3. 分支器 分支器是連接用戶終端與分支線的裝置,它被串在分支線中,取出信號能量的一部分饋給用戶。不需要用戶線,直接與用戶終端相連的分支設備,又稱為串接單元。 分支器由一個主路輸入端(IN)、一個主路輸出端(OUT)和若干個分支輸出端(BR)構成。圖553所示為一分支器原理圖和符號。 圖553 一分支器(a)原理圖 (b)符號 分支器根據分支端數目的不同,通常有一分支器、二分支器和四分支器幾種。 在分支器中信號的傳輸是有方向性的,因此分支器又稱定向耦合器,它可作混合器使用。 分支器的主要性能指標有插入損耗Ld、分支損耗Lc、相互隔離度S和反向隔離度Sr等,其中:10lg()10lg

34、()indoutincBRPLdBPPLdBP(527) (528) 5.6 用戶終端用戶終端 5.6.1 常用終端技術 1. 有線電視接收機方式 2. 集中群變換方式 3. 機上變換器方式 這種方式以用戶為單元,在其電視接收機前加裝機上變換器。這種方式有以下特點: (1) 對信號作進一步的處理,提高了收視質量; (2) 可收看鄰頻(含增補頻道)節目; (3) 增加了電視接收機的節目存儲容量; (4) 為收看付費電視打下了基礎。 4.電視接收機直接收看方式 5.6.2 機上變換器 這里的機上變換器不包含解擾(密)功能。 1. 機上變換器的組成 機上變換器通常采用高中頻的雙變頻方式或解調調制方式

35、。 (1)高中頻雙變頻式機上變換器 (2) 解調調制式機上變換器圖554 雙變頻式機上變換器 圖555 解調-調制式機上變換器 2. 機上變換器的類型 (1)從上限頻率來分。上限頻率指的是變換器所能接收和處理的最高信號頻率,目前有300MHz、450MHz、550MHz等幾種。上限頻率越高,可接收的頻道數越多。 (2)從調諧方式來分。從變換器組成可以看出,變換器中都有調諧部分,目前的變換器幾乎均為數字調諧。數字調諧有兩種方式,即電壓合成數字調諧和頻率合成數字調諧。5.7 雙向有線電視系統雙向有線電視系統 5.7.1 工作方式 1.空間分割法 又稱雙纜法,它是利用兩根電纜或光纜分別傳送上、下行信

36、號。 2. 頻率分割法 用同一纜線的不同頻段分別傳送上、下行信號。這是一種常用的方法,根據分。 割頻率的不同,又有三種方式: 低分割:分割頻率取3047MHz; 中分割:分割頻率取100MHz左右; 高分割:分割頻率取200MHz左右 3. 時間分割法 這種分割方式類似于通信系統中的時分多址(TDMA)和時分復用(TDM),它雖然不產生上、下行信號的交、互調干擾,但存在遲延現象,而且技術難度大,需要復雜的取樣和傳送設備,因此,目前還難以實現。 5.7.2雙向系統的組成 1.網絡拓撲 雙向CATV系統的拓撲結構常有環形、星形和樹枝形三種。 2.構成方式 不同的分割方式和網絡拓撲可以構成不同的雙向CATV系統,如雙纜星型網、單纜樹枝網等。 3. 雙向CATV的基本組成 圖556示出了單纜樹枝型雙向CATV的基本組成。 圖556 雙向CATV基本組成 5.7.3 通信控制 雙向CATV是多個終端共用傳輸線路的系統。為避免終端間相互競爭,需進行通頻道時,常用時分方式控制。 時分控制方式常用的有三種。第一種是查詢(polling)方式,即中心順序對各終端查詢有無數