【文章內(nèi)容簡介】 、音頻信號經(jīng)調(diào)制為射頻信號輸出。 2. 發(fā)射機 目前，發(fā)射機大致是按低功率系統(tǒng)、中功率系統(tǒng)和高功率系統(tǒng)進行配置。低功率系統(tǒng)的視頻輸出峰值功率為 1~10W，用于半徑 20km范圍內(nèi)的覆蓋，其發(fā)射天線架空高度在 50m即可；中功率系統(tǒng)的視頻輸出峰值功率為 20~40W，可用于半徑20~50km范圍內(nèi)的覆蓋，其發(fā)射天線要架在 50~100m高的塔上；高功率系統(tǒng)的視頻輸出峰值功率為 50~100W，可用于半徑 50~80km范圍內(nèi)的覆蓋，其發(fā)射天線要架在 150~200m高的塔上。發(fā)射機接收從編碼 /調(diào)制器來的射頻信號，由上變頻變到 S波段，再進行功率放大，送至微波合成器將各路信號混合成一路，再經(jīng)過饋線傳輸至發(fā)射天線。 3. 發(fā)射天線 MMDS系統(tǒng)的發(fā)射天線采用微波隙縫環(huán)狀天線，它具有增益高、結(jié)構(gòu)輕巧、安裝方便等一系列特點。這種天線分水平極化和垂直極化兩種，可以是全向性的， 也可以是定向性的。MMDS發(fā)射天線的頻帶應按批準的使用頻段選用。 (二 ) 主要技術(shù)特性與頻率配置 1. 主要技術(shù)特性 MMDS在我國應用的頻率寬度為 8MHz，頻道間隔 8MHz，采用殘留邊帶調(diào)幅，發(fā)射機功率一般在大城市為 50~100W；中等城市為 20~40W；小城市為 10W。 2. 頻率配置 MMDS系統(tǒng)的頻率范圍是 ~，共 23個頻道，我國規(guī)定使用其中的 8個頻道如下： 2535~2543 MHz 2567~2575 MHz 2543~2551 MHz 2575~2583 MHz 2551~2559 MHz 2583~2591 MHz 2559~2567 MHz 2591~2599 MHz 具體使用頻率需征得當?shù)責o線電管理委員會批準方能使用。 （ a）用戶單獨接收 （ b）集體接收 圖 MMDS接收系統(tǒng)組成框圖 三、 MMDS接收系統(tǒng) 由于 MMDS用的頻率不在電視機的調(diào)諧范圍內(nèi)，所以接收系統(tǒng)應包括天線和下變頻器。下變頻器將 MMDS的載頻信號變換到一般標準電視機所能接收的頻率范圍。也可能需要機上變換器。 MMDS信號的接收有用戶家庭單獨接收和集體接收兩種情況。接收系統(tǒng)組成框圖如圖 。 (一 ) 接收天線 接收天線是定向的室外單元，通常架高 8～ 10m。天線產(chǎn)品按增益做成 1 1 2 28dB等多種，可根據(jù)距離發(fā)射天線的遠近來選擇。常用的有骨架半拋物面天線，它的增益大約是 18dB。對于更遠距離的接收點，經(jīng)常采用 拋物面天線，這類天線的增益最高可達 28dB。接收天線的前后比應大于 20dB，交叉極化率 ≥22dB，波束寬度為 25176。 。接收天線的焦點處裝有一個饋源，通過一條短電纜連接到下變頻器，但有些饋源和下變頻器合在一起，這種形式叫做一體式下變頻器。常見的接收天線外形如圖 。 圖 常見接收天線 (二 ) 下變頻器 在選擇下變頻器時，應該考慮以下的因素： 1. 增益 下變頻器的增益可補償引入電纜的損耗，同時有助于減少接收噪聲的影響。 2. 噪聲系數(shù) 對于下變頻器而言，希望噪聲系數(shù)盡可能低，特別是接收的信號弱時，噪聲系數(shù)和接收信號的強度決定著接收信號的信噪比指標。下變頻器的噪聲系數(shù)低就可以采用一副有效而便宜的接收天線，通常，為了達到相同質(zhì)量的電視圖像，噪聲系數(shù)越高，采用的天線就要越大。因此，要求采用低噪聲下變頻器，其 dB數(shù)越低表明下變頻器越好。 3. 動態(tài)范圍 一個多頻道系統(tǒng)的性能要求是具有好的線性，從而在處理多路信號時，不產(chǎn)生互調(diào)、交調(diào)和其他失真。這就要求下變頻器應在不增加失真的情況下有相應的動態(tài)范圍，以便提高信號處理性能。 下變頻器的主要技術(shù)要求如下： (1) 輸出頻段的選擇。 150~288MHz 222~408MHz 662~848MHz 783~969MHz 現(xiàn)在又有多種輸出頻段選擇，但一般不能直接做到 VHF頻段上。 (2) 頻率穩(wěn)定度：要求 177。 30kHz。 (3) 噪聲系數(shù)： ~。 (4) 增益： 32177。 2dB。 (5) 增益平坦度： 177。 。 (6) 帶內(nèi)諧波抑制：－ 65dBc。 (7) 最大射頻輸出： 95dB?V（ 20個頻道） (三 ) 解擾器 如果 MMDS系統(tǒng)在發(fā)射端，由于收費管理原因?qū)π盘栠M行了加擾，則在接收系統(tǒng)中就包含了解擾器，它可以使授權(quán)用戶正常收看節(jié)目。 第三節(jié) 光纜傳輸系統(tǒng) 一、光纖傳輸?shù)奶攸c (一 ) 光纖傳輸?shù)膬?yōu)點 光纖傳輸?shù)膬?yōu)點可概括如下： (1) 傳輸距離長。光纖的損耗低，在 ，無中繼傳輸距離在 20km以上，可實現(xiàn)信號的遠距離傳輸。 (2) 傳輸容量大。光纖傳輸?shù)念l帶寬，對于 ，光頻大約在 2 105 GHz，在這么高的載頻上，信號頻譜的相對帶寬是很小的，也就是說光纖傳輸?shù)男盘柸萘亢艽?，若采用AM﹣ VSB方式，一根光纖可傳輸 80個頻道，欲傳輸幾百套電視節(jié)目對多心光纜來說并不存在多大的問題。此外還容易實現(xiàn)交互式模擬和數(shù)字傳輸。 (3) 傳輸質(zhì)量高。由于信號頻譜的相對帶寬很窄，均集中于光頻載波附近，對任何射頻信號的衰減均是相同的，無需進行均衡和斜率補償處理。另外，光頻噪聲及光纖傳輸系統(tǒng)的非線性失真很小，因而傳輸?shù)男盘栞d噪比、 CTB、 CSO等技術(shù)指標都較高。光纖的溫度系數(shù)小，衰減量幾乎不受氣溫的影響，無需進行熱補償。光纖傳輸不受電磁干擾，又無中間放大及饋電環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)可靠性提高，并使日常維護工作簡化。 (4) 性能價格比高。光纖的原料來自石英玻璃 (SiO2)，來源豐富，成本低，不像電纜那樣需消耗大量銅、鋁等金屬材料，對于自然資源的整體開發(fā)利用是有好處的。光纖的成本低、傳輸性能好，使用壽命也遠遠超過電纜。 (5) 敷設(shè)方便。光纖的直徑很細，單模光纖直徑約為 10181。m，多根光纖合成一根光纜也不是很粗，因此它重量輕，為施工帶來了很大的方便。 (二 ) 光纖傳輸?shù)娜秉c 光纖傳輸雖然具有上述種種優(yōu)點，但仍存在一些需要努力克服的不足，主要是： (1) 為了普及應用光纜傳輸，需要再進一步降低光纜及光端機(光發(fā)射機與光接收機的通稱 )的成本。 (2) 光纖的光接頭處理工藝要求高，需要使用價格昂貴的專用設(shè)備，對施工建設(shè)和突發(fā)事件后的搶修等工作帶來了一定的困難。 二、光纜有線電視系統(tǒng) 目前所有的光纜有線電視系統(tǒng)都是光纜與電纜的混合網(wǎng)絡，稱為 HFC網(wǎng) (HFC， Hybrid Fiber Cable)。本文介紹的重點是AMIM/FDM方式的 HFC網(wǎng)，即調(diào)幅光纖電纜混合網(wǎng)。 (一 ) HFC網(wǎng)絡的構(gòu)成 HFC網(wǎng)絡的構(gòu)成隨著光纜的使用比例、網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)多樣化等因素變化。目前，在國內(nèi)的 HFC網(wǎng)中，前端到光節(jié)點(ONU—— Optical Network Unit)之間采用光纜傳輸，在光節(jié)點和用戶之間再用同軸電纜分配入戶。一般把包括光接收機、上行光發(fā)射機、多個橋接放大器、網(wǎng)絡監(jiān)控的設(shè)備叫做光節(jié)點，它實際上是光 電、電 光的轉(zhuǎn)換點，它具有雙向傳輸功能，與前端的光端機構(gòu)成光纖雙向鏈路，光節(jié)點和用戶之間的分配網(wǎng)仍用同軸電纜樹枝型及星型結(jié)構(gòu)。 HFC網(wǎng)絡構(gòu)成示意圖如圖。 圖 HFC網(wǎng)絡構(gòu)成示意圖 1. 光纜在系統(tǒng)中的使用比例 光纜在整個系統(tǒng)中使用的比例有如下類型： (1) 光纜超干線 (Super Trunk)。光纜使用比例較小，只是連接中心前端和各分前端，但光纜的長度并不一定短，比如城市之間聯(lián)網(wǎng)乃至全國聯(lián)網(wǎng)。 (2) 光纜脊柱 (Fiber back bone)。用光纜代替電纜干線，在光纜之后仍用電纜分配，一般所用的放大器不超過 10臺。 (3) 光纖干線和支線 (Fiber Trunk and Feeder)。這是目前最常用的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)形式，按照光纜深入用戶端的情況，又可細分為： a．光纜到分配點 (FTF—— Fiber To Feeder)。實際上是主干分路到支線，每個光節(jié)點覆蓋 2022～ 5000用戶，光纜之后使用的延長放大器在 3～ 5臺之間。 b．光纜到路邊 (FTTC—— Fiber To The Curb)。每個光節(jié)點覆蓋的用戶在 500個以下，使用延長放大器為 1～ 2臺。 c．光纜到建筑物 (FTTB—— Fiber To The Building)。一般用戶為幾十戶，最多不超過 200戶，不使用延長放大器，只有樓棟分配放大器。 (4) 光纜到家 (FTTH—— Fiber To The Home)。光纜直接入戶，每戶使用一臺光接收機，變換成各種電信號，由不同的輸出口送到各種終端設(shè)備，如電視、電話、計算機等，這是今后的發(fā)展目標。 2. 光纜的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 在有線電視系統(tǒng)中常用的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)有三種，即樹枝型、星型、環(huán)型以及它們的混合型。 3. 光纜網(wǎng)絡的多樣化 目前， AM光纜傳輸系統(tǒng)的傳輸距離可達如下水平： DFB 光發(fā)射機，傳輸距離可達 30km； YGA光發(fā)射傳輸距離大于 80km； ，傳輸距離 ≥160km。 (二 ) HFC網(wǎng)絡的發(fā)展 某市 HFC網(wǎng)絡中頻譜配置如圖 。它采用頻分復用方式，為 750MHz鄰頻中分割、雙向傳輸頻譜配置，導頻為。 圖 寬帶接入網(wǎng)服務 圖 (1) 下行頻帶為 70～ 750MHz，其中： 70～ 87MHz頻段用于傳送自辦節(jié)目。 87～ 108MHz頻段用于傳送調(diào)頻廣播節(jié)目。 108～ 125MHz頻段用于數(shù)字衛(wèi)星廣播。 127～ 550MHz頻段用于鄰頻傳送模擬電視節(jié)目。 550～ 750MHz頻段用于 VOD業(yè)務、 HDTV業(yè)務、數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務等。 (2) 上行頻帶為 5～ 50MHz，其中： 5～ 25MHz頻段用于傳送回傳的電視信號及系統(tǒng)狀態(tài)等數(shù)據(jù)流信號。 25～ 50MHz頻段用于交互式業(yè)務的數(shù)據(jù)傳輸。 干線頻譜中 850～ 1000MHz頻段為資源保留，用于發(fā)展個人通信業(yè)務 (PCS)等未來業(yè)務。 三、光纜傳輸系統(tǒng)的主要設(shè)備 對光纜傳輸不可缺少的是沿著光纖進行從光到電、從電到光的信號形態(tài)變換的技術(shù)，以及相應的設(shè)備，這些設(shè)備、器材主要有光纖 (光纜 )、光發(fā)射機、光放大器、光耦合器、光接收機等。 (一 ) 光纖和光纜 光纖是導光纖維的簡稱，是傳輸光信號的媒介，由纖芯、包層和涂覆層等組成。 1. 光纖的分類 (1) 按傳輸模數(shù)分為多模光纖和單模光纖。 (2) 按折射率分為階躍 (突變 )型光纖和漸變型光纖。 (3) 按工作波長可分三類。 短波長窗口光纖：指工作在 ，只適合于多模光纖。 長波長窗口光纖：包括工作在 。 雙窗口光纖：對多模光纖，指既能工作在短波長窗口()，又能工作在波長窗口 ()；對單模光纖，指既能工作在 ，又能工作在 。 2. 單模光纖 在光纜有線電視系統(tǒng)中均采用單模光纖，主要有常規(guī)型單模光纖和色散位移單模光纖等。 (1) 常規(guī)型單模光纖：零色散波長在 ，既可工作在，也可以工作在 ?m波長，纖芯折射率近似為階躍型。 (2) 色散位移單模光纖：零色散長在 ，工作在。這種光纖實現(xiàn)了最低損耗 (～ )dB/km和最小色散的統(tǒng)一，是長距離光傳輸媒介的理想器材。 3. 單模光纖的主要技術(shù)參數(shù) (1) 模場直徑：它是描述單模光纖中光能集中程度的參數(shù)，與光纖的彎曲損耗和連接損耗有密切關(guān)系。 (2) 截止波長：它是保證光纖實現(xiàn)單模傳輸?shù)谋匾獥l件。當傳輸光波長大于截止波長時，光纖只能傳輸單模；當傳輸光波長小于截止波長時，則為多模傳輸。 (3) 衰減常數(shù)：它表明了光纖對光路的傳輸損耗。對光信號傳輸距離有著決定性影響。 (4) 波長色散：色散主要指集中的光能擴散。單模光纖的總色散稱為波長色散，由材料色散和波導色散組成。在波長，表明在傳輸 產(chǎn)生波形畸變。 光纜是光纖的制成物，光纖由十分脆弱的石英玻璃為主要材料制成，為了使光纖成為實用的光傳輸媒介，必須對光纖進行保護和增強，因此要把光纖制成光纜。制成的光纜應保證光纖不應斷裂，傳輸特性不應劣化，敷設(shè)、連接容易，維護方便。 (二 ) 光纜的基本結(jié)構(gòu) 光纜的構(gòu)件較多，大體上可分為纜芯和外護套兩大部分，圖 。 (a) 層絞式光纜 (b) 骨架式光纜 (c) 中心管式光纜 圖 １ .纜芯 光纖裝在纜芯中，常見纜芯結(jié)構(gòu)簡述如下： (1) 層絞式纜芯：將松套光纖（或多心束管光纖）或緊套光纖圍繞加強件以一定間距絞合，扎上扎線，填充防水油膏或阻水材料，繞上包扎帶制成的纜芯稱為層絞式纜芯。 (2) 骨架式纜芯：將未套塑的全色散單模光纖或緊套光纖。小張力放入骨架槽道內(nèi)（骨架中心有金屬加強件，通稱加強芯）構(gòu)成的纜芯稱為骨架式纜芯。