1、12課題課題5 有線電視和衛星電視接收系統有線電視和衛星電視接收系統5.1 5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道1 15.2 5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備2 25.3 5.3 衛星天線的安裝衛星天線的安裝3 35.4 5.4 前端設備前端設備4 431.1 1.1 計算機網絡概述計算機網絡概述5.5 5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線5 55.6 5.6 傳輸分配系統的施工傳輸分配系統的施工6 65.7 5.7 工程案例工程案例7 7課題課題5 有線電視和衛星電視接收系統有線電視和衛星電視接收系統4【知識點知識點】有線電視系統的組成與類型；

2、電視頻道的劃分；衛星電視天線與接收設備；衛星天線的安裝；前端設備；傳輸分配系統及傳輸分配系統的施工。【能力目標能力目標】1了解有線電視系統的組成與類型；2了解電視頻道的劃分；3熟悉衛星電視天線與接收設備；4熟悉衛星天線的安裝及傳輸分配系統的施工。課題課題5 有線電視和衛星電視接收系統有線電視和衛星電視接收系統55.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道有線電視系統也稱為CATV系統，它先后經歷了共用天線電視系統、電纜電視系統和有線電視系統三個發展階段。共用天線電視（Community Antenna Television ,CATV）系統是指共用一組天線接收電視臺電視信號，并通過同軸

3、電纜傳輸、分配給許多電視機用戶的系統。它最早起源于20世紀40年代的美國山村,為解決接收廣播電視圖像質量不好的問題,在接收信號好的地方架設天線,把接收到的信號傳遞給電視用戶,這種多個用戶共用一副天線的系統就是共用天線電視系統的雛形。6隨著社會的進步和技術的發展，人們對電視媒介提出了越來越高的要求，不僅要求接收電視臺發送的節目，還要求接收衛星電視節目和自辦節目，甚至利用電視進行信息交流等。傳輸電纜的含義也不再局限于同軸電纜，而是擴展到了光纜等。于是，人們將通過同軸電纜、光纜或其組合來傳輸、分配和交換聲音、圖像信號的電視系統稱為電纜電視（Cable Television）系統，其英文縮寫也正好是C

4、ATV。現在，習慣上它又常稱為有線電視系統，這是因為它以有線閉路形式傳送電視信號，不向外界輻射電磁波，并區別于電視臺的開路電視廣播。5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道7近些年隨著有線電視技術的不斷進步，CATV呈現出了光纖化、數字化、雙向傳輸的趨勢。同時，在有線電視光纖網上架構IP寬帶網,構成“ 三網合一 ” 的寬帶綜合信息網已經得以實現。5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道85.1.1 CATV的組成與類型的組成與類型5.1.1.1 CATV的組成的組成CATV一般由前端、干線傳輸和用戶分配三個部分組成，如圖5.1所示。前端部分主要包括電視接收天線，頻道放大

5、器，頻道變換器，自播節目設備，衛星電視接收設備，導頻信號發生器、調制器、混合器以及連接線纜等部件。前端信號的來源一般有三種：接收無線電視臺的信號；衛星地面接收的信號；各種自辦節目信號。 5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道9圖圖5.1 CATA系統的組成系統的組成 5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道10CATV系統前端部分的主要作用是：(1) 將天線接收的各頻道電視信號分別調整到一定電平，然后經混合器混合后送入干線；(2) 必要時將電視信號變換成另一頻道的信號，然后按這一頻道信號進行處理；(3) 將衛星電視接收設備輸出的信號通過調制器變換成某一頻道的電視信號送

6、入混合器；(4) 自辦節目信號通過調制器變換成某一頻道的電視信號而送入混合器；(5) 若干線傳輸距離長（如大型系統），由于電纜對不同頻道信號衰減不同等原因，故加入導頻信號發生器來進行自動增益控制（AGC）和自動斜率控制。5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道11在圖5.1中，對于接收無線電視頻道的強信號，一般是在前端使用V/V頻率變換器，將此頻道的節目轉換到另一頻道上去，這樣空中的強信號即使直接串入用戶電視機也不會造成重影干擾，因為此時頻道已經轉換。如果要轉換UHF頻段的電視信號，一般采用U/V頻率變換器將它轉換到VHF頻段的某個空閑頻道上。但對于全頻段（VHF+UHF）的CAT

7、V系統，則不需要U/V變換器，可直接用UHF頻道傳送。5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道12從衛星下行的電視信號（如C波段頻率范圍是3.74.2 GHz），通過拋物面衛星天線送入饋源和高頻頭（LNB），將頻率變成第一中頻，即9701470 MHz的電視信號，通過同軸電纜送入前端設備。進入前端的衛星信號常常需要經過兩個前端設備：其一為衛星電視接收機，它的作用是將第一中頻電視信號解調成音頻和視頻電視信號；其二為鄰頻調制器，它的作用是將音、視頻信號調制到所需要的電視頻道（VHF或UHF頻段），然后送入混合器。5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道13自辦節目的信號來自

8、演播室、室外采訪攝像機或室內錄像機。它們輸出的都為音、視頻信號，進入前端以后都需用鄰頻調制器調制成指定的VHF/UHF鄰頻頻道再送入混合器。在大型系統中還會遇到使用導頻信號發生器的情況，它是提供整個系統自動電平控制和自動斜率控制的基準信號裝置，可以在環境溫度和電源電壓不穩定時保證輸出載波電平的穩定。這種裝置在一般中型或小型系統中不常采用。5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道14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戶分配系統的一系列傳輸設備。一般在較大型的CATV系統中才有此部分。對于單棟大樓或小型CATV系統，可以不包括干線部分，而直接由前端和用戶分配網絡組

9、成。用戶分配部分是CATV系統的最后部分，主要包括放大器、分配器、分支器、系統輸出端以及電纜線路等，它的最終目的是向所有用戶提供電平大致相等的優質電視信號。5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道155.1.1.2 CATV的類型的類型1按網絡類型分類按網絡類型分類(1) 城域網即有線電視用戶數為2000100000戶的城鎮聯網，或100000戶以上的大型城市網。一般由當地有線電視主管部門經營管理，設有一個信號源總前端，經干線傳輸到各地分前端，再進入用戶分配網。傳輸干線多采用光纖傳送技術與用戶分配電纜網連接，形成光纜電纜混合網（即HFC），其網絡拓撲結構如圖5.2所示。5.1 有線

10、電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道16圖圖5.2 HFC典型網絡拓撲結構典型網絡拓撲結構 5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道17(2) 局域網即用戶數在2000戶以下的有線電視網。一般可采用全電纜網方式，用戶分散、區域較大的情況下也可采用HFC方式。局域網也可通過電纜與城域網連接。(3) 雙向傳輸有線數字電視網即在HFC網絡的基礎上，正向（下行）通道傳輸有線電視模擬信號、數字電視信號和各種數據業務信號，反向（上行）通道傳輸各種寬、窄帶數字業務信號。5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道18 2按傳輸頻帶分類按傳輸頻帶分類 (1) 隔頻傳輸系統頻道在頻譜上的

11、排列是間隔的傳輸系統，即VHF（甚高頻）系統、UHF（超高頻）系統、全頻道系統（VHF+UHF）。其中VHF頻段有DS1DS12頻道，UHF頻段有DS13DS68頻道。 (2) 鄰頻傳輸系統即300 MHz、450 MHz、550 MHz、750 MHz、862 MHz系統。由于國家規定的68個標準頻道是不連續的、跳躍的，因此在系統內部可以利用這些不連續的頻率來設置增補頻道，用Z來表示。鄰頻道系統頻道劃分及應用如表5.1所示。5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道19注：注： 1小城鎮中的住宅小區、企業可選用小城鎮中的住宅小區、企業可選用450 MHz或或550 MHz鄰頻系統。

12、鄰頻系統。 2大中城市中的住宅小區、企業應選擇大中城市中的住宅小區、企業應選擇750 MHz或或862 MHz系統，有條件的系統，有條件的 部門宜選用部門宜選用1 GHz系統。系統。 3對于新建的有線電視系統，單向傳輸時一般選用對于新建的有線電視系統，單向傳輸時一般選用550 MHz鄰頻系統鄰頻系統,雙向傳雙向傳輸時選用輸時選用750 MHz、862 MHz鄰頻系統鄰頻系統,300 MHz和和450 MHz鄰頻系統只用于鄰頻系統只用于 現存的老系統。現存的老系統。系統類型系統類型傳輸頻道數目傳輸頻道數目可傳輸的頻道號可傳輸的頻道號300MHz鄰頻系統鄰頻系統28個頻道個頻道DS1-12+Z1-

13、16450MHz鄰頻系統鄰頻系統47個頻道個頻道DS1-12+Z1-35550MHz鄰頻系統鄰頻系統52個頻道個頻道DS6-22+Z1-37750MHz鄰頻系統鄰頻系統79個頻道個頻道DS6-42+Z1-42862MHz鄰頻系統鄰頻系統93個頻道個頻道DS6-56+Z1-42表表5.1 鄰頻道系統頻道劃分及應用鄰頻道系統頻道劃分及應用5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道205.1.2 我國電視頻道的劃分我國電視頻道的劃分在保證電視信號質量的基礎上，為了更加充分、合理地利用頻譜資源，我國對于電視頻道的基波配置波譜做出圖5.3所示的劃分。5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與

14、電視頻道21注：注：1橫坐標表示頻率，縱坐標表示網絡傳輸中信號電平的相對高低。橫坐標表示頻率，縱坐標表示網絡傳輸中信號電平的相對高低。 2頻譜中下行模擬電視頻道分為標準頻道（頻譜中下行模擬電視頻道分為標準頻道（DS）和增補）和增補 頻頻道（道（Z）, Z是有線電視專用頻道。是有線電視專用頻道。 3由于網絡雙向業務的開通，下行頻道由于網絡雙向業務的開通，下行頻道DS1DS5頻道不宜選用。頻道不宜選用。 4為防止傳輸系統中上、下行信號的串擾為防止傳輸系統中上、下行信號的串擾,特設置了隔離帶。特設置了隔離帶。圖圖5.3 頻道基波配置波譜圖頻道基波配置波譜圖5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與

15、電視頻道22我國關于電視頻道的劃分如表5.2所示，由表中可見：（1） 目前我國電視廣播采用、四個波段，、波段為VHF頻段，、波段為UHF頻段。（2） 與波段之間和與波段之間為增補頻道A、B波段，這是因CATV節目不斷增加和服務范圍不斷擴大而開辟的新頻道。（3） 每個頻道之間的間隔為8 MHz。（4） 在波段與A波段（增補頻道）之間空出88171 MHz頻段劃歸調頻（FM）廣播、通信等使用，有時稱波段。其中87108 MHz為FM廣播頻段。 5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道23表表5.2 我國電視頻道劃分表我國電視頻道劃分表5.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道

16、24續表續表 5.25.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道25續表續表 5.25.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道26續表續表 5.25.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道27續表續表 5.25.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道28續表續表 5.25.1 有線電視系統與電視頻道有線電視系統與電視頻道295.2.1 概述概述衛星電視廣播系統由上行發射站、星體和接收站三大部分組成。上行發射站的主要任務是把電視中心的節目送往廣播電視衛星，同時接收衛星轉發的廣播電視信號，以監視節目質量。星體是衛星電視廣播的核心，它對地面是相對靜止的，即要求它

17、的公轉精確且與地球自轉保持相同，并且保持正確的姿態。衛星的星載設備包括天線、太陽能電源、控制系統和轉發器。轉發器的作用是把上行信號經過頻率變換及放大后，由定向天線向地面發射，以供地面的接收站接收衛星信號。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備305.2.2 衛星電視接收系統衛星電視接收系統衛星電視接收系統通常由接收天線、高頻頭和衛星接收機三大部分組成，如圖5.4所示。接收天線與天線饋源相連的高頻頭通常放置在室外，所以又合稱為室外單元設備。衛星接收機一般放置在室內，與電視機相連，所以又稱為室內單元設備。室外單元設備與室內單元設備之間通過一根同軸電纜相連，將接收的信號由室外單元設備送

18、給室內單元設備（即接收機）。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備31圖圖5.4 衛星電視接收系統示意圖衛星電視接收系統示意圖 5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備32衛星電視接收，首先是由接收天線收集廣播衛星轉發的電磁波信號，并由饋源送給高頻頭；室外單元的高頻頭將天線接收的射頻信號進行放大、同時變頻至第一中頻頻率f1F1（9701470 MHz），再由同軸電纜將此信號送給室內單元的接收機，接收機從中選出所需接收的某一固定的電視調頻載波，再變頻至解調前的固定第二中頻頻率f1F2（通常為400 MHz），由解調器解調出復合基帶信號，最后經視頻處理和伴音解調電路輸出圖

19、像和伴音信號。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備33衛星電視的接收，按接收設備的組成形式分為家庭用的個體接收和CATV用的集體接收兩種方式。家用個體接收方式一般為一碟（天線）一機，比較簡單。若用戶電視機與接收電視信號的制式相同，或者使用了多制式電視機，則不必加制式轉換器；若用戶電視機制式與接收電視節目制式不同，可在接收機解調出信號之后加上電視制式轉換器進行收看。我國內地、香港地區及歐洲部分國家的彩色電視制式為PAL。除PAL外，還有NTSC、SECAM兩種制式被廣泛采用，如美國、加拿大、日本等國的彩色電視制式就為NTSC。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備3

20、4CATV用的集體接收方式如圖5.5所示，它是將接收機解調出來的圖像和伴音信號通過調制器進行VHF或UHF頻段的再調制，然后經制式轉換器再由混合器將多路節目送入CATV系統中去，這樣在該系統內的用戶不需增加任何設備就可以通過閉路系統的集體接收設備來收看衛星電視了。收看節目的數量取決于集體接收設備送入閉路系統的節目數量。由于集體接收方式的信號要經過再調制以及中間傳輸環節才能送到用戶電視機上，因此要求接收質量高，設備特別是接收天線性能要較好（口徑大）。此外，送入閉路電視系統的節目數越多，需要的接收機、制轉器（如需要制式轉換）和調制器相應增加，即要求每一套節目都需要用接收機、制轉器和調制器設備。5.

21、2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備35如要接收幾顆廣播衛星的多套電視節目，也就需要幾副天線和多套接收設備。圖圖5.5 集體接收系統示意圖集體接收系統示意圖 5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備365.2.3 衛星接收天線衛星接收天線 天線分系統是接收站的前端設備，它的作用是將反射面內收集到的經衛星轉發的電磁波聚集到饋源門，形成適合于波導傳輸的電磁波，然后送給高頻頭進行處理。 天線是組成接收系統的最大部件，用于微波頻率的天線幾乎都采用面天線，并要求具有強方向性、高增益和阻抗匹配。從天線的用途來分，可分為通信天線和接收天線兩大類。通信天線是由一副天線同時用來發射大功率

22、射頻信號和接收衛星轉發的下行微弱信號，通信天線必須用隔離度相當高的雙工器來滿足同時收發信號的要求。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備37 接收天線，顧名思義，它只有接收信號的單一功用。由于它比通信天線少了一個雙工器，因而造價和性能要求都低于前者。接收天線按饋電方式不同分為三類：前饋式拋物面天線、后饋式卡塞格倫天線和偏饋式拋物面天線。接收天線按反射面的構成材料來分，又可分為鋁合金的、鑄鋁的、玻璃鋼的、鐵皮的和鋁合金網狀的。 5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備38目前，鋁合金板材加工成反射面的天線性能最好，使用壽命也長；鑄鋁反射面的天線，盡管成本有所降低，但反射

23、面的光潔度不高，天線效率低，性能要低于鋁合金反射面的天線；玻璃鋼反射面的天線，成本也低，但反射面的鍍層容易脫落，使用壽命不長；鐵皮反射面天線成本最低，但容易生銹腐蝕，使用壽命最短；鋁合金網狀天線效率不如前面的板狀天線，但由于質量輕、價格低、風阻小及架設容易，較適合多風、多雨雪等場所,較多地作為樓頂架設的閉路電視系統。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備39板狀天線的反射面是由合金鋁板、玻璃鋼噴涂特種涂料等以相同瓜瓣的數塊（如8塊、12塊、18塊等）拼裝起來，或是整塊壓鑄而成的。網狀天線的反射面多采用鋁絲編織材料，用密集的輻射梁及加強盤組成。各種接收天線的性能比較如表5.3所示。

24、5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備40天線類型天線類型優點優點缺點缺點后饋板狀后饋板狀效率高、性能好效率高、性能好成本高、加工安裝復雜成本高、加工安裝復雜前饋板狀前饋板狀鋁合金鋁合金性能較好性能較好成本較高成本較高鑄鋁鑄鋁成本低、加工簡單成本低、加工簡單面的光潔度不高、易碎面的光潔度不高、易碎玻璃鋼玻璃鋼成本低、加工簡單成本低、加工簡單鍍層易脫落，壽命不長鍍層易脫落，壽命不長鐵皮鐵皮成本最低成本最低易銹，壽命不長易銹，壽命不長前饋網狀前饋網狀抗風、雨、雪性能好抗風、雨、雪性能好效率低，增益不高效率低，增益不高表表5.3 各種接收天線的性能比較各種接收天線的性能比較5.2 衛星

25、電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備415.2.3.1 反射面反射面 1前饋拋物面天線前饋拋物面天線 前饋拋物面天線只有一個反射面，其反射面是一個旋轉拋物面。 圖5.6所示為前饋式接收天線結構示意圖。其反射面為旋轉對稱的拋物面，饋源位于拋物面的焦點上，標準拋物面天線用前饋方式做點源饋電。但饋源尺寸相對較小，影響了天線的效率。用于衛星電視接收的拋物面天線的焦距f與天線口徑D之比（f/D）一般為0.380.42。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備42圖圖5.6 前饋式天線結構示意圖前饋式天線結構示意圖（a） 結構圖;（b） 剖面圖 5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與

26、接收設備432后饋式拋物面天線后饋式拋物面天線后饋式拋物面天線為雙反射面，又稱卡塞格倫天線。它由一個拋物面形的主反射面、雙曲面形的副反射面和饋源喇叭組成，如圖5.7所示。這種天線采用后饋方式，饋源喇叭尺寸大，天線的極化去耦性能好，頻帶寬，駐波比小。一般的卡氏天線效率在0.65左右，稍高于標準的拋物面天線。為了進一步提高天線效率，要對主副反射面加以修正，修正后的卡氏天線效率一般為0.7左右。焦距f與主反射面口徑D之比（f /D）一般選的較小，約為0.3。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備44圖圖5.7 卡氏天線接收天線結構示意圖卡氏天線接收天線結構示意圖(a) 結構圖;(b)剖

27、面圖 5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備45與前饋拋物面天線相比，后饋拋物面天線具有以下優點： （1） 有兩個反射面，幾何參數多，便于按不同需要靈活地進行設計； （2） 可采用短焦距拋物面作主反射面，以減少天線的縱向尺寸； （3） 饋源安裝在主反射面頂點的背后，一方面縮短了饋源與低噪聲放大器之間的距離，減少了傳輸噪聲，另一方面可以防止照射，特別適合熱帶的衛星電視的接收； （4） 天線效率高，在要求相同增益的條件下，其口徑比普通拋物面天線小，對較大型的天線來說，可降低造價。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備46 但是，后饋式拋物面天線結構復雜，加工、安裝和調試

28、要求高，如需調試主副反射面交角、同心度、焦距和相位中心至副反射面的距離等，因此在實際工程中對天線的幾何尺寸要做必要的修正。表5.4為前饋式和后饋式天線的對比。效率（效率（%）電壓駐波比電壓駐波比第一旁瓣第一旁瓣/dB饋線損耗饋線損耗造價造價6m板狀卡式板狀卡式761.18-14小小高高6m板狀前饋板狀前饋65.21.09-20.4大大低低表表5.4 前饋天線與后饋天線參數對比前饋天線與后饋天線參數對比 5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備473偏饋式拋物面天線偏饋式拋物面天線偏饋式拋物面天線適于小口徑場合。口徑小于2 m的衛星電視接收天線，特別是Ku波段（11.712.5 GH

29、z）大功率衛星電視接收天線多用這種天線。這類天線也有單偏置和雙偏置之分。以單偏置為例，其結構如圖5.8所示。由圖5.8可見，這種天線是由拋物面的一部分截面構成的，單偏置天線的饋源相心與拋物面焦點重合，但與反射面位置錯開（即所謂偏饋或偏置）一個距離dc。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備48圖圖5.8 偏饋天線偏饋天線 5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備49這樣，饋源不會遮擋反射面接收電波，因而天線效率可以得到提高。橢圓形實線表示偏饋天線。從圖中可以看出，偏饋天線是從拋物面天線正上方，以YO線為中心而切下的一部分，這就是偏饋天線基本的形成原理。偏饋天線由長軸Y

30、O和短軸XZ組成，它的有效面積是以短軸XZ為直徑形成的圓面積，長軸約是短軸的1.1倍。偏饋天線的標稱以短軸為準。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備50偏饋式拋物面天線與前、后饋拋物面天線相比有以下優點： (1) 它能有效地降低口面遮擋的影響，使旁瓣電平比前、后饋兩者的都低得多，使天線噪聲電平明顯降低。 (2) 從饋源發出的電波僅一小部分返回饋源，因而反射波不會影響偏置天線，尤其是其阻抗幾乎不受反射波影響,因此可獲得較佳的駐波系數。 (3) 當采用較大的f /D設計時，不會影響天線結構的剛性。架設時，反射器與地面近乎垂直，厚積雪的影響較小。 (4) 效率較前、后饋拋物面天線高。

31、普通前饋式的效率只有50%，后饋式的為50%60%，而偏饋式天線可達70%。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備51但是，由于偏饋式拋物面天線結構不對稱，一定程度上增加了加工成本。當天線直徑小于4.5 m時，宜采用前饋式拋物面天線。當天線直徑大于或等于4.5 m，且對其效率及信噪比均有較高要求時，宜采用后饋式拋物面天線。當天線直徑小于或等于1.5 m時，特別是Ku頻段(11.712.2 GHz)電視接收天線宜采用偏饋式拋物面天線。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備52 5.2.3.2 其他接收設備其他接收設備 1饋源饋源 饋源的作用是將被天線拓射面收集聚焦的電

32、磁波轉換為適合于波導傳輸的某種單一模式的電磁波。由于饋源形如喇叭，又稱為饋源喇叭。饋源喇叭本身具有輻射相位中心，當其相位中心與天線反射面焦點重合時，方能使接收信號的功率全部轉換到天線負載上去。 常見饋源喇叭的類型有圓錐形饋源喇叭、角錐形饋源喇叭、波紋饋源喇叭、介質加載的圓錐饋源喇叭、環形槽饋源喇叭。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備53 2高頻頭高頻頭(LNB) 衛星電視信號由天（饋）線系統進入高頻頭。高頻頭（LNB）的電路原理如圖5.9所示。衛星電視接收天線接收的衛星信號非常微弱，一般由天（饋）線送給高頻頭輸入端的載波信號（4 GHz或12 GHz）功率為-90 dBmW左

33、右，經低噪聲放大、混頻以及第一中頻放大后輸出-3020 dBmW的中頻（9701470 MHz）信號。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備54圖圖5.9 高頻頭電路原理框圖高頻頭電路原理框圖5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備553衛星接收機衛星接收機 室內單元即衛星接收機，它的主要功能是將高頻頭送來的中頻信號（9701470 MHz）解調還原成具有標準接口電平的電視圖像和伴音信號。為了滿足一般電視機直接收看，衛星接收機還備有標準頻道的射頻電視信號輸出。當用于集體接收時，接收機輸出的圖像信號和伴音信號被送往電視調制器。如果是接收非PAL制的電視節目，在調制器前還

34、要插入制式轉換器。5.2 衛星電視天線與接收設備衛星電視天線與接收設備56衛星天線作為接收部分的初始環節，安裝質量的好壞直接影響到信號的優劣。在保證天線安裝位置適宜、天線本體牢固的同時，還應做好天線仰角、方位角及后續的調試工作。防雷接地也是衛星天線安裝的重要環節。5.3 衛星天線的安裝衛星天線的安裝575.3.1 天線的安裝天線的安裝 安裝天線時應先清除基座上的水泥灰渣，并將地腳螺栓涂上黃油，然后按如下步驟進行安裝： （1） 立柱安裝用4個M20螺母14（見圖5.10，下同）將立柱1固定在地腳螺栓上，注意保持中心和地面垂直。 （2） 輻射梁安裝將12片輻射梁7用M820螺釘與中心筒6順序連成整

35、體，輻射梁無編號可任意互換。 （3） 反射面安裝將反射面8用M820螺釘依次（無編號）與輻射梁連接好，保證反射面邊接平滑、圓整。 （4） 饋源組安裝先將饋源12與高頻頭13連成整體，高頻頭不得錯位，再將饋源組固定在弓形架上，然后再把弓形架安裝到饋源桿9上。5.3 衛星天線的安裝衛星天線的安裝58（5） 總裝將饋源支架用M820螺釘安裝到反射面中間的中心筒上，調整好饋源的角度；將同軸電纜一端接在高頻頭上，另一端穿入饋源桿后，從天線背后引出至前端；調整方位、俯仰兩個角度的松緊，并固定在所需的工作位置上。 某3 m天線的安裝結構如圖5.10所示，其主要部件的名稱與規格如表5.5所示。5.3 衛星天線

36、的安裝衛星天線的安裝59圖圖5.10 3 m天線的安裝結構圖天線的安裝結構圖 5.3 衛星天線的安裝衛星天線的安裝60表表5.5 3 m天線安裝零部件明細表天線安裝零部件明細表5.3 衛星天線的安裝衛星天線的安裝61 目前，衛星電視接收站大多都與無線轉播或共用天線系統結合在一起，建在邊遠山區高地或大樓頂上。因此，接收站天線設備的避雷與接地是十分重要的問題。 （1） 如果衛星電視接收站拋物面天線與地面電視轉播天線或共用接收天線安裝在一起，并在后者避雷有效保護半徑之內，則衛星電視天線可不安裝避雷針；但天線底座接地性能要好，應使接地電阻小于4 ；如在雷雨較多地區，衛星電視天線上需加裝避雷針。 （2）

37、 若衛星電視天線在上述天線有效保護半徑之外，或位于空曠平地上，則應在天線主反射面上沿或副反射面頂端單獨焊接長度約2.5 m、直徑約0.02 m的避雷針。5.3 衛星天線的安裝衛星天線的安裝625.3.2 天線對衛星指向角的計算天線對衛星指向角的計算設rp為地球接收站的位置經度,rs為衛星軌道的位置經度,為地球接收站的緯度,則經度差為： 地球接收站天線對衛星的仰角為： 方位角與r和的關系為： sprrr)cos(cos11511. 0coscostan2rrac)sintantan(rac5.3 衛星天線的安裝衛星天線的安裝63按上式計算的方位角，以正南為基準，則南偏西為正，偏東為負。若以正北為

38、參考，則應加上180。表5.6給出了我國部分主要城市衛星地面接收站接收某些中外衛星時的天線仰角和方位角，可供天線安裝調試時使用。 祥見課本5.3 衛星天線的安裝衛星天線的安裝64表表5.6 我國我國31個省會城市、直轄市接受個省會城市、直轄市接受11顆重要電視衛星的天線仰角和方位角顆重要電視衛星的天線仰角和方位角 5.3 衛星天線的安裝衛星天線的安裝65前端設備的主要任務是進行電視信號接收后的處理，這種處理包括信號放大、混合、頻譜交換、電平調整以及干擾信號成分的濾波等。組成前端系統的主要設備有天線放大器、混合器、頻道轉換器、調制器和用于自動電平調整和自動斜率調整的導頻信號發生器等，如圖5.11

39、所示。5.4 前端設備前端設備66圖圖5.11 前端系統組成方框圖前端系統組成方框圖 5.4 前端設備前端設備67前端設備對接收信號進行處理，保證電視信號質量，以達到最好的圖像質量和音響效果，故要求前端設備具有以下技術性能：（1） 保證輸出的電視信號具有一定的信噪比；（2） 抑制頻帶外的干擾信號和頻帶內的同頻干擾信號，保證不會出現重影現象；（3） 保證分配系統所需要的輸出電平，以及傳輸系統具有合適的信號頻譜分布。5.4 前端設備前端設備68在全頻道有線系統中，前端設備的形式比較簡單，其典型例子的簡介如下：1小規模共用天線系統的前端小規模共用天線系統的前端VHF、UHF接收天線用寬帶接收天線。根

40、據接收場強的強弱連接相應的天線放大器。前端使用混合放大器，又稱多波段放大器，如圖5.12所示。5.4 前端設備前端設備69圖圖5.12 小規模系統的前端部分典型圖例小規模系統的前端部分典型圖例 5.4 前端設備前端設備702中、小規模全頻道電纜電視系統的前端部分中、小規模全頻道電纜電視系統的前端部分為提高系統接收質量，采用窄帶混合電路，各頻道根據需要增設濾波器或頻道放大器及天線放大器。可配有錄像機調制器，自行播放錄像節目，如圖5.13所示。3用于邊遠地區高質量的用于邊遠地區高質量的CATV系統的前端設備系統的前端設備對于邊遠地區要采用AGC頻道放大器，以補償接收來的電視廣播信號的起伏衰減。此頻

41、道放大器要帶有高質量的輸入輸出濾波器，輸出端帶有兩路信號混合電路，能使每兩路信號混合后再與第三路混合。這種接收信號的混合方式應用于多節目的大型有線電視廣播站（臺），如圖5.14所示。5.4 前端設備前端設備71圖圖5.13 中、小規模系統的前端部分典型圖例中、小規模系統的前端部分典型圖例 5.4 前端設備前端設備72圖圖5.14 采用全頻道有線電視系統直接傳輸前端組成方框圖采用全頻道有線電視系統直接傳輸前端組成方框圖 5.4 前端設備前端設備73傳輸分配系統的作用是把前端輸出的電視信號送至各個用戶。本節主要針對單棟建筑物如賓館、辦公樓、住宅樓等，因其范圍小，用戶比較集中，傳輸干線較短，因此信號

42、質量比較容易保證，所以把傳輸分配系統主要放在用戶分配系統上。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線745.5.1 用戶分配系統的設計要點用戶分配系統的設計要點（1） 用戶電平的確定。用戶電平是設計用戶分配系統的重要依據。用戶電平太高時，電視接收機的高頻放大部分全工作在非線性區內，易產生互擾調制和交擾調制；用戶電平太低時，又會使接收機的內部噪聲起作用，形成雪花干擾。按國家標準GB 502001994的規定，CATV系統提供給用戶的電平范圍為6080 dBV。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線75（2） 分配器的作用是將射頻電視信號功率均等地分配給各路,且分配損耗要小，這樣

43、有利于高電平輸出。但是應當注意，分配器的輸出端不能開路（不接負載），否則會造成輸出端的嚴重失配，同時還會影響到其他輸出端。因此，分配器輸出端不適合直接用于用戶終端。在系統中當分配器有輸出端空余時，必須接75 負載電阻。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線76（3） 分支器是將射頻電信號功率不等地分配給各路，即有主路和支路之分，且支路有各種不同的衰減量，從而構成一個系列。插入損耗等于輸入與輸出電平之差，即主路干線在接入分支器后的能量損失。分支損耗也稱分支衰減，等于分支器主路輸出端電平與分支輸出端電平之差，它表示支路從主路上耦合能量的多少。分支損耗越大,說明支路從干線上耦合到的能量越小

44、。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線77因此,對大樓（如高層建筑）從上至下進行分配時，一般上層的分支衰減量應取大一些，下層的分支衰減量應小一些，這樣才能保證上、下層用戶端的電平基本相同。同時，分支器的主輸出口空余時，也必須接75 的負載。 （4） 分配器、分支器盡可能安裝在建筑物內，但不論安裝在室內還是室外，均應裝入防護盒內且應符合電波泄露標準。安裝在戶外時，距地面一般在2.5 m左右。用戶終端盒的安裝高度可取其下沿距地面30150 cm。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線785.5.2 用戶分配系統的信號分配方式用戶分配系統的信號分配方式 用戶分配系統將干線傳輸來

45、的信號分配給各個用戶，它主要由放大器、分配器、分支器、串接單元、用戶終端盒等組成。由于系統有大、中、小之分，器材有廠家之別，所以分配方式差異很大。其基本信號分配方式如下：5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線79（1） 分配分配-分配方式分配方式 這種方式指系統全采用分配器的分配方式， 如圖5.15(a)所示。這種方式適用于以前端為中心向四周擴散的結構形式。如果各路電纜長度相等，則各路輸出電平也都相等。這種系統的分配損失較小，整個分配系統的損失為二分配器與四分配器的分配損失之和再加上電纜的損失。其缺點是如果某一路空載，對其他幾路影響較大，因此當某一路輸出端暫時不用時，一定要接上一個7

46、5 的匹配負載。這種方式多用于干線分配。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線80圖圖5.15 分配器的分配方式分配器的分配方式(a) 分配-分配方式5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線81（2） 分支分支-分配方式分配方式 這種分配方式是在分支器的分支輸出端再接分配器，如圖5.15（b）所示。因此它具有分配-分配方式的特點，但終端不宜空載，適用于分段平面輻射形分配系統。圖圖5.15 分配器的分配方式分配器的分配方式(b) 分支-分配方式5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線82（3） 分支分支-分支方式分支方式如圖5.15(c)所示,這種方式指系統全部使用分支

47、器的分配方式，適用于結構分散、干線較長的情況。為了使各分支器的輸出電平盡可能接近，需要選用不同損耗的分支器，靠近前端的分支器插入損耗應小些，分支損耗大一些；靠近終端的分支器插入損耗應大些，分支損耗小一些；在中間部分的分支器損耗介于兩者之間。為了使系統匹配，這種方式需要干線終端接入75的匹配電阻，因此它的損耗比分配分配方式大，但當一路空載時對整個系統匹配的影響比前一種小，特別是對插入損耗小、分支損耗大的分支器更是如此。因此，這種方式多用于輸出端常常空載（不接電視機）的系統中。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線83圖圖5.15 分配器的分配方式分配器的分配方式(c) 分支-分支方式5

48、.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線84在多層住宅中還常用串聯單元分配方式。串接單元實際上是無需用戶線的分支器，它是將分支器和用戶盒做成一體的部件，能串接一分支器和二分支器。使用時直接掛在墻壁上，電纜線由上到下將這些串接單元串接起來，不需橫向走線，因此結構簡單、費用低、安裝容易。其缺點是靈活性差，維修不方便，一處發生故障會影響到整串分配線的正常工作，而且需要有較高的電平，對串接單元的數量有一定限制。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線85（4） 分配分配-分支方式分支方式分配-分支方式如圖5.15（d）所示，這種方式先將前端輸出的信號送入分配器均分為多路后，再分給各分支實

49、施分配。同樣，為使各用戶端電平接近，應選用不同損耗的分支器。由于各干線終端接有75 的匹配電阻，因而對每一條干線基本上可以保持匹配，不會出現完全空載的狀態。這種方式適用于高層建筑，用戶數量多而且用戶點的分布不規則，以及允許橫向布線的場合。此外，這種方式使用、維修比較方便。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線86圖圖5.15 分配器的分配器的分配方式分配方式(d) 分配-分支方式5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線875.5.3 傳輸線傳輸線前端經過處理的電視信號源傳送到分配網絡后，經由各干線和支線送至用戶端。作為分配網絡的載體，傳輸線路主要有同軸電纜和光纖兩種。同軸電纜

50、傳輸方式主要適用于系統規模較小、傳輸距離近、不大于2000戶的系統。光纖、同軸電纜混合傳輸方式（HFC）是指主干線采用光纖，分配網絡采用同軸電纜的傳輸方式。這是當前住宅小區CATV建設和老系統改造的主要傳輸方式。全光纖傳輸方式（FTTH方式）是指主干線和分配網絡均采用光纖。我國目前應用FTTH較少，今后是一種必然趨勢，當條件（資金、技術、使用等）具備時應采用這種傳輸方式。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線881同軸電纜同軸電纜同軸電纜性能的好壞不僅直接影響到信號的傳輸質量，還能影響到系統規模的大小、壽命的長短和合理的造價等。射頻同軸電纜如圖5.16所示。它的作用是在電視系統中傳輸

51、電視信號。它是由同軸結構的內外導體構成，內導體（芯線）用金屬制成并外包絕緣物，絕緣物外面是用金屬絲編織網或用金屬箔制成的外導體（皮），最外面用塑料護套或其他特種護套保護。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線89圖圖5.16 射頻同軸電纜射頻同軸電纜1內導體;2絕緣層（聚乙烯）;3外導體屏蔽層;4絕緣保護層 5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線90同軸電纜的衰減特性是一個重要的性能參數,它與電纜的結構、尺寸、材料和工作頻率等均有關系。（1） 電纜的內外導體的半徑越大，其衰減(損耗)越小。所以，大系統長距離傳輸多采用內導體粗的電纜。（2） 同一型號的電纜中絕緣物外徑越粗，其

52、損耗越小。即使絕緣外徑相同，但只要型號不同，則因絕緣物的材料和形狀以及結構不同，其損耗也不同。（3） 同一同軸電纜的損耗與工作頻率的平方根成正比，傳輸頻率越高損耗也越大。（4） 電纜的衰減與溫度有關，隨著溫度的升高損耗也會增大。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線91選用同軸電纜時，要選用頻率特性好、衰減小、傳輸穩定、防水性能好的電纜。目前國內生產的CATV用同軸電纜的類型可分為實芯和藕芯兩種。芯線一般用銅線，外導體有兩種：一種是鋁管，另一種為銅網加鋁箔。絕緣外套又分單護套和雙護套兩種。在CATV工程中，以往常用SYKV型同軸電纜，近年來由于寬帶的發展要求，常用SYWV型同軸電纜。

53、干線一般采用SYWV-75-12型（或光纜），支干線和分支干線多用SYWV-75-12或SYWV-75-9型，用戶配線多用SYWV-75-5型。其中，75表示特性阻抗為75 ；9表示屏蔽網的內徑為9 mm；5表示屏蔽網的內徑為5 mm。表5.7給出了部分同軸電纜的主要技術指標。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線92表表5.7 同軸電纜的技術參數同軸電纜的技術參數 5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線932光纜光纜與同軸電纜相比，光纜的損耗要小得多，并且頻帶很寬，抗干擾性能強，安全可靠性高，可維護性能好，是電視信號及綜合數據通信網絡傳輸技術手段的發展方向。光纖分為多模光

54、纖、單模光纖、色散位移光纖、單模偏振光纖、大數值孔徑光纖和塑料光纖等。其波長有850 nm、1310 nm和1550 nm，工程上多選用=1310 nm的單模光纖。5.5 傳輸分配系統和傳輸線傳輸分配系統和傳輸線94傳輸分配系統施工的主要內容有線纜的敷設，各類放大器、分配器、分支器與用戶盒的安裝，線路的連接及接地工程等。有線電視系統的信號傳輸線纜，應采用特性阻抗為75的同軸電纜。當選擇光纖作為傳輸介質時，應符合廣播電視短程光纜傳輸的相關規定，重要線路應考慮備用路由。5.6 傳輸分配系統的施工傳輸分配系統的施工955.6.1 干線放大器及延長放大器的安裝干線放大器及延長放大器的安裝建筑物比較集中

55、的小型天線系統工程，電纜傳輸較短，電平損失小，可將線路放大器安裝在前端設備共用機箱內。建筑物較分散的大型天線系統工程，為了補償信號經電纜遠距離傳輸造成的電平損失，一般在傳輸的中途應加裝干線放大器。 明裝時，電纜需通過電線桿架空，干線放大器則吊裝在電桿上，距離桿頂部架空線以下1 m左右，且應固定在吊線上。不具備防水條件的放大器（包括分配器和分支器）要安裝在防水箱內。 5.6 傳輸分配系統的施工傳輸分配系統的施工96暗裝時，根據設計的規定，在傳輸中途設中繼放大站，電纜井里可以放置一只干線放大器，上面標明電纜的走向及輸入、輸出電平，以便維修檢查，且還應注意設備的防潮。 干線放大器有的是自帶電源，有的

56、自身不帶電源，而是由前端設備共用箱內的穩壓電源供電，應根據具體情況將電源接好。 延長放大器是為了補償每一幢樓內的分配器、分支器及電纜傳輸過程中的電平損耗而增加的。一般在該樓的進線口放置一只信號分配共用箱，箱內除安裝延長放大器外，還需裝設磁閘盒（裝電源保險絲用），電源插座及分配器或分支器。 5.6 傳輸分配系統的施工傳輸分配系統的施工975.6.2 分配器與分支器的安裝分配器與分支器的安裝明裝時，按照部件的安裝孔位，用6 mm合金鉆頭打孔后，塞進塑料脹管，再用木螺絲對準安裝孔加以緊固。對于非防水性分配器和分支器，明裝的位置一般應在分配共用箱內或走廊、陽臺下面，必須注意防止雨淋及受潮，連接電纜水平部分應留出250300 mm的余量，導線應向下彎曲，以防雨水順電纜流入器件內部。 暗裝有木箱與鐵箱兩種，并裝有單扇或雙扇箱門，顏色應與墻面相同。在木箱上裝分配器或分支器時，可按安裝孔位置，直接用木螺絲固定。采用鐵箱結構，可利用二層板將分配器或分支器固定在二層板上，再將二層板固定在鐵箱上。 5.6 傳輸分配系統