【正文】 其關(guān)鍵部件是激光器。 2．光檢測(cè)器 光檢測(cè)器的作用是把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 （ 4）光纖損耗小，長(zhǎng)波長(zhǎng)單模光纖損耗≤ ，且損耗和帶寬不受環(huán)境溫度影響；由于不需要頻繁的中繼過(guò)程，所以沒(méi)有噪聲疊加；光噪聲及光纖傳輸?shù)姆蔷€ 46 性很小，系統(tǒng)的載噪比、交調(diào)、互調(diào)等參數(shù)的指標(biāo)都較高。 光纖的 損耗 是光纖的主要指標(biāo)。得出總噪聲系數(shù)后，可以按下式求出整個(gè)傳輸系統(tǒng)的載噪比： )( dBNSNC ti ??? 式中， S i 為傳輸系統(tǒng)的輸入電平。 （ 3）干傳輸系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)核算 干線傳輸部分是有線電視系統(tǒng)的重要組成部分，載噪比、交擾調(diào)制、信號(hào)交流聲是衡量干線傳輸質(zhì)量好壞的主要指標(biāo)。 樹枝型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 圖 星樹結(jié)合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)一般應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 從前端到任一分配網(wǎng)絡(luò)的干線放大器數(shù)量一般不能超過(guò) 20 個(gè)，從分配點(diǎn)開始算起的支線 放大器數(shù)量一般不超過(guò)３個(gè)，在系統(tǒng)末端均采用單臺(tái)支線放大。要達(dá)到這樣的目標(biāo)，我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)： ① 確定干線的傳輸路徑及最大傳輸距離，選擇干線的傳輸形式； ② 根據(jù)用戶分布情況確定干線上的分支數(shù)及位置； ③ 根據(jù)各種損耗，確定干線放大器的級(jí)數(shù)； ④ 根據(jù)前端輸出電平設(shè)計(jì)值與 系統(tǒng)輸出口電平或各分支口輸出電平之間的差異選擇平坦度不同的均衡器。 （ 5）干線放大器因?yàn)樵诼短旒茉O(shè)，還需有防水、防曬、防腐蝕、屏蔽性能好的性能。干線橋接放大器的結(jié)構(gòu)框圖如 下 圖所示： 40 干線橋接放大器 而橋接放大器對(duì)干線沒(méi)有放大作用，通過(guò)定向耦合器在干線上提供分支點(diǎn)，只對(duì)支線的信號(hào)提供放大作用，為分配網(wǎng)絡(luò)提 供足夠的信號(hào)電平。當(dāng)溫度升高時(shí)，電纜衰減增大，導(dǎo)頻信號(hào)減弱，比較放大器輸出減少，使可變衰減器衰減變小，干線電平保持不下降。 三、干線放大器 干線放大器 由電纜的特性可知：一方面衰減量隨溫度升高而增加，另一方面是衰減量與所傳輸信號(hào)的頻率有關(guān)，與信號(hào)頻率的平方根成正比，也就是說(shuō)隨著頻率的增加，衰減量也越大。衰減器一般由電阻組成，沒(méi)有電抗元件，因此只有幅度衰減，沒(méi)有相移，能在很寬的頻率范圍內(nèi)正常工作。 在分支器中信號(hào)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。 35 B1 是阻抗匹配變壓器， B2 為分配變壓器； R1 為吸收電阻 ， C 作高頻補(bǔ)償 分配器的參數(shù) 1）分配損耗（失） 分配損失（ Ls）是分配器的一項(xiàng)主要指標(biāo)，它是指分配器輸入端的輸入電平 Ui與輸出端的輸出電平 Uo 之差，即 Ls=Pi?Po (dB) 分配損 失與分配器輸出端數(shù)目 N 的關(guān)系為（理想） Ls =10lgN (dB) 2） 隔離度 隔離度（ S）是指信號(hào)從分配器的某一個(gè)輸出端（可記為 a 端）輸入，其他各個(gè)輸出端及輸入端均接匹配負(fù)載時(shí)， a 端的輸入電平 U?a 和其他輸出端的輸出電平 U?o之差，即 S=Pa?Po (dB) 3）輸入阻抗和輸出阻抗 分配器的標(biāo)稱輸入阻抗和輸出阻抗也是 75?。 型號(hào) 同軸電纜的種類和規(guī)格很多，在系統(tǒng)的不同場(chǎng)合采用不同種類和規(guī)格的同軸電纜來(lái)滿足系統(tǒng)的要求 電 纜 代 號(hào) 絕 緣 材 料 護(hù) 套 材 料 派 生 特 性 符號(hào) 含義 符號(hào) 含義 符號(hào) 含義 符號(hào) 含義 S 同軸射頻電纜 D 穩(wěn)定聚乙烯 — 空氣絕緣 V 聚氯乙烯 P 屏蔽 33 SE 對(duì)稱射頻電纜 W 穩(wěn)定聚乙烯 Y 聚乙烯 Z 綜合 SJ 強(qiáng)力射頻電纜 I 聚乙烯 — 空氣絕緣 F 氟塑料 C 自承式 SG 高壓射頻電纜 Y 聚乙烯 H 橡套 SG 延遲射頻電纜 BY 泡沫聚乙烯 M 棉紗編織 ST 特性射頻電纜 YD 墊片式聚乙烯 B 玻璃絲編織 SS 電視射頻電纜 YF 發(fā)泡式聚乙烯 VY 聚氯乙烯聚乙烯雙護(hù)套 F 氟塑料 LY 鋁管聚乙烯雙護(hù)套 X 橡皮 YY 聚乙烯雙護(hù)套 YK 聚乙烯縱孔 IS 繩管式 IZ 竹管式 同軸電纜的特性和指標(biāo) 1）特性阻抗 根據(jù)電磁學(xué)理論可求出同軸電纜的特性阻抗為 有線電視系統(tǒng)中的同軸電纜的 標(biāo)準(zhǔn)特性阻抗為 75 歐 2） 衰減特性 衰減系數(shù)反映了電磁能量沿電纜傳輸時(shí)的損耗程度 ， 由內(nèi)、外導(dǎo)體的損耗 α r 和絕緣介質(zhì)的損耗 α g 兩部分組成 可由下式進(jìn)行計(jì)算 ? ??? dDZ lgε138r0?? t a )( r210fdKDKZ f ??? 34 可見衰減常數(shù)與同軸電纜的結(jié)構(gòu)尺寸、介電常數(shù)、工作頻率等有關(guān)。 一、射頻同軸電纜 1．同軸電纜的結(jié)構(gòu) 同軸電纜的結(jié)構(gòu)對(duì)射頻信號(hào)的 傳輸有著直接的影響。 在使用導(dǎo)頻上，若對(duì)于小范圍的網(wǎng)絡(luò)可不用，若是干 線在 5 公里以下的可只用一個(gè)導(dǎo)頻；如果距離更則考慮使用雙導(dǎo)頻制，其中一個(gè)導(dǎo)頻用于自動(dòng)增益的控制，另一個(gè)導(dǎo)頻用于斜率的控制 。 導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器框圖 當(dāng)有線電 視系統(tǒng)采用同軸電纜作為干線傳輸時(shí)，隨著四季的氣溫變化，會(huì)使同軸電纜的衰減量產(chǎn)生變化。見教材 P40 倒二段 濾波器式混合器，優(yōu)點(diǎn)是插入損耗小，但調(diào)試較困難，如圖 此處應(yīng)注意幾個(gè)主要的技術(shù)概念： 如什么是插入損耗、什么是相互隔離度 、等見 P41 的 五、前端放大器 前端系統(tǒng)中的放大器 ,按結(jié)構(gòu)和實(shí)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。 K 制電視頻道處理器框圖。后者干擾少、品種也少 ,易實(shí)現(xiàn)系列化 ,但是體積大 ,成本高。 ● UZ 轉(zhuǎn)換器。 前端作為有線電視系統(tǒng)的核心，它的 組成主要包括 電視調(diào)制器、頻道處理器、電視解調(diào)器、前端放大器、導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器和多路混合器 等設(shè)備。此外，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備與用戶之間的良好的交互性，也需要功能齊全的屏幕圖形交互界面。它是根據(jù)傳輸碼流中所定義的特殊語(yǔ)法（主要是利用 PAT 和 PMT 表的相互關(guān)系）來(lái)進(jìn)行解復(fù)用的。在早期，該模塊和模擬衛(wèi)星電視接收機(jī)的對(duì)應(yīng)調(diào)諧器一樣，也是由低噪聲放大器、跟蹤濾波器、混頻器、本機(jī)振蕩器和聲表面濾波器等電路組成，輸出中頻頻率為 的第二中頻信號(hào)。 （ 4）伴音信號(hào)解調(diào)器 它從復(fù)合基帶信號(hào)中分離出伴音副載頻信號(hào) ，并將它放大、解調(diào)后得到音頻信號(hào)，再經(jīng)過(guò)去加重、音頻放大輸出推動(dòng)揚(yáng)聲器。多頻道、多伴音、多制式、多功能的衛(wèi)星電視接收機(jī)已是發(fā)展的趨勢(shì)。 （ 2）室外單元的組成 高頻頭的內(nèi)部主要有兩部分組成：微波低噪聲放大器和微波下變頻器，所 以也稱為低噪聲下變頻組件，英文縮寫為 LNB(Low Noise Block)。 （ 3）偏饋天線 由于拋物面天線焦點(diǎn)附近的饋源裝置的影響，卡塞格倫天線副反射面 18 和支撐架 遮擋的影響，從而導(dǎo)致天線的旁瓣增大，增益下降。 （ 1）拋物面天線 拋物面天線是由金屬的旋轉(zhuǎn)拋物面形的反射鏡和放在焦點(diǎn)上的饋源組成。 （ 3）投資少，成效高。測(cè)控衛(wèi)星的姿態(tài)和軌道位置，調(diào)整衛(wèi)星狀態(tài)以保證衛(wèi)星相對(duì)于地球靜止，并使衛(wèi)星天線波束對(duì)地球表面地覆蓋區(qū)域保持不變等等。各類接收站為用戶提供不同傳輸方式來(lái)收看衛(wèi)星電視節(jié)目。上、下行信號(hào)的載波頻率是不一樣的，這樣就避免了上行信號(hào)和下行信號(hào)之間的相互干擾。 用在電路上濾除不需要的頻率的信號(hào)，比如在帶通濾波器通頻帶的邊緣外加陷波器，通常是串聯(lián)一個(gè)并聯(lián)諧振回路，或并聯(lián)一個(gè)串聯(lián)回路，它們的諧振頻率就是要濾除的頻率，在 電視機(jī)電路中頻部分很 12 常見。從圖 3 可看出，饋電點(diǎn) A和 B 的對(duì)地阻抗為 300/2=150 歐，信號(hào)從主饋電纜傳至 A 點(diǎn)分成兩路，分別 供給振子左右兩邊的負(fù)載。 半波振子的一臂與主饋線外導(dǎo)體相連（圖 1 中的 A 點(diǎn)），另一臂與 λ/4 導(dǎo)體上端和同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體相連接（圖 1 中的 B 點(diǎn)）， λ/4 導(dǎo)體的下端則通過(guò)短接金屬環(huán)與主 10 饋線的外導(dǎo)體相接（圖 1 中的 C 點(diǎn)）。駐波比是駐波波腹處的聲壓幅值 Vmax 與波節(jié)處的聲壓 Vmin 幅值之比。最大輻射方向 所的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱為副瓣或旁瓣，處于主瓣正后方的波瓣稱為后瓣。除了少數(shù)天線外，大多數(shù)天線的輸入阻抗在工程中采用近似計(jì)算或?qū)嶒?yàn)測(cè)定。 7 陷波器 陷波器是一種諧振電路，或者說(shuō)是一種自動(dòng)開關(guān)的感應(yīng)器，在天線工程上應(yīng)用它可以根據(jù)信號(hào)的頻率，自動(dòng)延長(zhǎng)或縮短天線的長(zhǎng)度。 圖像載波電平與伴音載波電平之比可調(diào)。 主要是早期的隔頻傳輸與現(xiàn)在的鄰頻傳輸。 頻道擴(kuò)容，畫質(zhì)提高、 交互式出現(xiàn)、增值業(yè)務(wù)。 有利于開展付費(fèi)電視業(yè)務(wù)，滿足不同用戶的收視要求 有線電視系統(tǒng)節(jié)目傳送能力的不斷提高，為不同層次用戶提供多種專門內(nèi)容的節(jié)目并收取一定費(fèi)用提供了有利條件。因而產(chǎn)生對(duì)電視圖像的干擾，另外，受電視臺(tái)發(fā)射功率限制和空間介質(zhì)對(duì)電視信號(hào)傳播的衰減，使得距發(fā)射臺(tái)較遠(yuǎn)地區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度大為降低。因而可最大限度地利用頻率資源，有線電視系統(tǒng)通過(guò)采用先進(jìn)的鄰頻處理技術(shù)和啟用在開路電視中不可能使用的增補(bǔ)頻道。 實(shí)現(xiàn)其綜合利用 。 有線電視系統(tǒng)概述 有線電視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以分成四個(gè)部份，這一節(jié)的內(nèi)容就是先從總體上來(lái)介紹有線電視系統(tǒng)的構(gòu)成，要求注意的是本是一種概述，是讓學(xué)生對(duì)有線電視系統(tǒng)有一個(gè)印像： 4 上圖是一個(gè)有線電視的系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)框圖 一、信號(hào)源 空間接收的信號(hào) 如有：廣播電視信號(hào)、衛(wèi)星電視信號(hào)、微波電視信號(hào) 自辦的節(jié)目信號(hào) 本教材的 P9 最后一段 二射頻前端 作用其作用是將從信號(hào)源來(lái)的信號(hào)，進(jìn)行必要的處理，將其轉(zhuǎn)化成適于傳輸?shù)纳漕l信號(hào) 前端的作用有 頻率轉(zhuǎn)化 — 調(diào)制 — 頻道轉(zhuǎn)換 — 放大 — 混合 — 混合 分配 三、干線傳輸系統(tǒng) 作用是把前端的信號(hào)傳輸至用戶 以 傳輸?shù)拿劫|(zhì)分類有 同軸電纜 光纜 微波 四、用戶分配網(wǎng)絡(luò) 由分配放大器、延放大器、分配器、分支器、用戶終端盒等構(gòu)成 有線電視的鄰頻道傳輸技術(shù) 在這一節(jié)中我們主要是要討論，有線電視系統(tǒng)中的頻率利用與劃分問(wèn)題。其原因是 克服鄰頻的干擾 克服鏡像頻道干擾； 降低高頻的衰減不一致 三、鄰頻傳輸 即連續(xù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)電視頻道，的一種傳輸形式，是當(dāng)前使用的。 信號(hào)處理器的組成：下變頻器、中頻信號(hào)處理器與上變頻器三個(gè)部分。 有功功率以損耗和輻射兩種方式耗散掉，而無(wú)功功率則駐存在近區(qū)中。 圖 26 天線空間與平面方向圖 (a) 天線空間方向圖 。 在入射波和反射波相位相同的地方，電壓振幅相加為最大電壓振幅Ｖ max ，形成波腹；在入射波和反射波相位相反的地方電壓振幅相減為最小電壓振幅Ｖ min ，形成波節(jié)。這是一種理想的狀況，實(shí)際上總存在反射，所以駐波比總是大于 1 的。 阻抗匹配：由于半波振子是平衡式的，每個(gè)饋電點(diǎn)對(duì)地阻抗為 75/2= 歐，饋電點(diǎn) A 通過(guò) λ/4 的 75 歐電纜到 C 點(diǎn)的阻 抗為： 75 平方 /=150 歐，饋電點(diǎn) B 通過(guò) 3λ/4 （ λ/4 的奇數(shù)倍） 75 歐電纜到 C 點(diǎn)的阻抗為： 75 平方 /=150 歐，那么 C點(diǎn)的合成阻抗為： 150/2=75 歐。用于增強(qiáng)因接收距離太遠(yuǎn)而造成的較弱信號(hào)、補(bǔ)償天線與電視機(jī)間傳輸距離的損耗以及 共用天線系統(tǒng) 中保證分配器獲得必需的輸入功率，以提高接收質(zhì)量。下面是衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)組成示意圖， （ 1）上行地 球站（簡(jiǎn)稱上行站） 上行地球站的主要任務(wù)就是把電視廣播中心的廣播電視信號(hào)加以信號(hào)處理，并經(jīng)過(guò)調(diào)制、上變頻，然后對(duì)輸出信號(hào)的功率進(jìn)行放大處理，再通過(guò)定向發(fā)射天線向衛(wèi)星發(fā)送上行微波信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)廣播電視信號(hào)的正常轉(zhuǎn)發(fā)，要求衛(wèi)星保持精確的姿態(tài)和軌道位置。 ④ 有線電視收轉(zhuǎn)站：將接收到的衛(wèi)星電視信號(hào)經(jīng)放大、變頻和調(diào)制變換后，以 VHF 或 UHF 調(diào)幅電視信號(hào)形式，通過(guò)有線電視系統(tǒng)分送到各用戶收看衛(wèi)星電視節(jié)目。 （ 2）衛(wèi)星電視廣播質(zhì)量高、傳送節(jié)目套數(shù)多，信息容量大。 15 3． 常用的衛(wèi)星電視接收天線 目前，在國(guó)內(nèi)外使用的衛(wèi)星電視接收天線的種類較多，它們的類型一般和工作頻段有關(guān)，在 U 波段常用反射面天線和平面天線， C 波段常用反射面天線， L 波段采用螺旋天線等。 （ 2）卡塞格倫天線 標(biāo)準(zhǔn)的卡塞格倫天線是按照卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡制成的后饋式天線，構(gòu)造如下圖 所示： 17 圖 卡塞格倫天