【正文】 ) 衰減常數(shù)：它表明了光纖對(duì)光路的傳輸損耗。 (2) 截止波長(zhǎng)：它是保證光纖實(shí)現(xiàn)單模傳輸?shù)谋匾獥l件。這種光纖實(shí)現(xiàn)了最低損耗 (～ )dB/km和最小色散的統(tǒng)一，是長(zhǎng)距離光傳輸媒介的理想器材。 (1) 常規(guī)型單模光纖：零色散波長(zhǎng)在 ，既可工作在，也可以工作在 ?m波長(zhǎng)，纖芯折射率近似為階躍型。 雙窗口光纖：對(duì)多模光纖，指既能工作在短波長(zhǎng)窗口()，又能工作在波長(zhǎng)窗口 ()；對(duì)單模光纖，指既能工作在 ，又能工作在 。 短波長(zhǎng)窗口光纖：指工作在 ，只適合于多模光纖。 (2) 按折射率分為階躍 (突變 )型光纖和漸變型光纖。 (一 ) 光纖和光纜 光纖是導(dǎo)光纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)，是傳輸光信號(hào)的媒介，由纖芯、包層和涂覆層等組成。 干線(xiàn)頻譜中 850～ 1000MHz頻段為資源保留，用于發(fā)展個(gè)人通信業(yè)務(wù) (PCS)等未來(lái)業(yè)務(wù)。 (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(hào)及系統(tǒng)狀態(tài)等數(shù)據(jù)流信號(hào)。 127～ 550MHz頻段用于鄰頻傳送模擬電視節(jié)目。 87～ 108MHz頻段用于傳送調(diào)頻廣播節(jié)目。它采用頻分復(fù)用方式，為 750MHz鄰頻中分割、雙向傳輸頻譜配置，導(dǎo)頻為。 3. 光纜網(wǎng)絡(luò)的多樣化 目前， AM光纜傳輸系統(tǒng)的傳輸距離可達(dá)如下水平： DFB 光發(fā)射機(jī)，傳輸距離可達(dá) 30km； YGA光發(fā)射傳輸距離大于 80km； ，傳輸距離 ≥160km。光纜直接入戶(hù)，每戶(hù)使用一臺(tái)光接收機(jī)，變換成各種電信號(hào)，由不同的輸出口送到各種終端設(shè)備，如電視、電話(huà)、計(jì)算機(jī)等，這是今后的發(fā)展目標(biāo)。一般用戶(hù)為幾十戶(hù)，最多不超過(guò) 200戶(hù)，不使用延長(zhǎng)放大器，只有樓棟分配放大器。每個(gè)光節(jié)點(diǎn)覆蓋的用戶(hù)在 500個(gè)以下，使用延長(zhǎng)放大器為 1～ 2臺(tái)。實(shí)際上是主干分路到支線(xiàn)，每個(gè)光節(jié)點(diǎn)覆蓋 2022～ 5000用戶(hù)，光纜之后使用的延長(zhǎng)放大器在 3～ 5臺(tái)之間。 (3) 光纖干線(xiàn)和支線(xiàn) (Fiber Trunk and Feeder)。 (2) 光纜脊柱 (Fiber back bone)。 圖 HFC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成示意圖 1. 光纜在系統(tǒng)中的使用比例 光纜在整個(gè)系統(tǒng)中使用的比例有如下類(lèi)型： (1) 光纜超干線(xiàn) (Super Trunk)。一般把包括光接收機(jī)、上行光發(fā)射機(jī)、多個(gè)橋接放大器、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的設(shè)備叫做光節(jié)點(diǎn)，它實(shí)際上是光 電、電 光的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，它具有雙向傳輸功能，與前端的光端機(jī)構(gòu)成光纖雙向鏈路，光節(jié)點(diǎn)和用戶(hù)之間的分配網(wǎng)仍用同軸電纜樹(shù)枝型及星型結(jié)構(gòu)。 (一 ) HFC網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 HFC網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成隨著光纜的使用比例、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)多樣化等因素變化。 二、光纜有線(xiàn)電視系統(tǒng) 目前所有的光纜有線(xiàn)電視系統(tǒng)都是光纜與電纜的混合網(wǎng)絡(luò)，稱(chēng)為 HFC網(wǎng) (HFC， Hybrid Fiber Cable)。 (二 ) 光纖傳輸?shù)娜秉c(diǎn) 光纖傳輸雖然具有上述種種優(yōu)點(diǎn)，但仍存在一些需要努力克服的不足，主要是： (1) 為了普及應(yīng)用光纜傳輸，需要再進(jìn)一步降低光纜及光端機(jī)(光發(fā)射機(jī)與光接收機(jī)的通稱(chēng) )的成本。光纖的直徑很細(xì)，單模光纖直徑約為 10181。光纖的成本低、傳輸性能好，使用壽命也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電纜。 (4) 性能價(jià)格比高。光纖的溫度系數(shù)小，衰減量幾乎不受氣溫的影響，無(wú)需進(jìn)行熱補(bǔ)償。由于信號(hào)頻譜的相對(duì)帶寬很窄，均集中于光頻載波附近，對(duì)任何射頻信號(hào)的衰減均是相同的，無(wú)需進(jìn)行均衡和斜率補(bǔ)償處理。此外還容易實(shí)現(xiàn)交互式模擬和數(shù)字傳輸。 (2) 傳輸容量大。 第三節(jié) 光纜傳輸系統(tǒng) 一、光纖傳輸?shù)奶攸c(diǎn) (一 ) 光纖傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn) 光纖傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)可概括如下： (1) 傳輸距離長(zhǎng)。 (6) 帶內(nèi)諧波抑制：－ 65dBc。 (5) 增益平坦度： 177。 (4) 增益： 32177。 30kHz。 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。這就要求下變頻器應(yīng)在不增加失真的情況下有相應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍，以便提高信號(hào)處理性能。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。 2. 噪聲系數(shù) 對(duì)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(hào)弱時(shí)，噪聲系數(shù)和接收信號(hào)的強(qiáng)度決定著接收信號(hào)的信噪比指標(biāo)。常見(jiàn)的接收天線(xiàn)外形如圖 。 。對(duì)于更遠(yuǎn)距離的接收點(diǎn)，經(jīng)常采用 拋物面天線(xiàn)，這類(lèi)天線(xiàn)的增益最高可達(dá) 28dB。天線(xiàn)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(xiàn)的遠(yuǎn)近來(lái)選擇。接收系統(tǒng)組成框圖如圖 。也可能需要機(jī)上變換器。 （ a）用戶(hù)單獨(dú)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(jī)的調(diào)諧范圍內(nèi)，所以接收系統(tǒng)應(yīng)包括天線(xiàn)和下變頻器。 (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(guó)應(yīng)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(jī)功率一般在大城市為 50~100W；中等城市為 20~40W；小城市為 10W。這種天線(xiàn)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。發(fā)射機(jī)接收從編碼 /調(diào)制器來(lái)的射頻信號(hào)，由上變頻變到 S波段，再進(jìn)行功率放大，送至微波合成器將各路信號(hào)混合成一路，再經(jīng)過(guò)饋線(xiàn)傳輸至發(fā)射天線(xiàn)。 2. 發(fā)射機(jī) 目前，發(fā)射機(jī)大致是按低功率系統(tǒng)、中功率系統(tǒng)和高功率系統(tǒng)進(jìn)行配置。 圖 MMDS發(fā)射機(jī)組成方框圖 從圖中可見(jiàn)，電視基帶信號(hào)（視頻和音頻）經(jīng)編碼 /調(diào)制器，變成標(biāo)準(zhǔn)的 AMVSB的射頻信號(hào)，送到發(fā)射機(jī)變頻到2500~2686MHz指定頻道，經(jīng)功率放大器放大、功率合成由天線(xiàn)發(fā)射。寬帶發(fā)射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、廉價(jià)，缺點(diǎn)是每個(gè)頻道的發(fā)射功率與頻道數(shù)有關(guān)，并且要產(chǎn)生非線(xiàn)性失真，頻道間要產(chǎn)生互調(diào)、組合差拍等干擾，一般只能用于小面積的覆蓋區(qū)域。輸出功率 1~100W，用全向性天線(xiàn)時(shí)覆蓋面半徑可達(dá) 15~80km。 二、 MMDS發(fā)射系統(tǒng) MMDS發(fā)射機(jī)輸出功率、天線(xiàn)增益、地面特征及接收設(shè)備的參量都是決定覆蓋范圍的因素。 (2) 由于沒(méi)有上行系統(tǒng)，發(fā)展為雙向交互式網(wǎng)絡(luò)有相當(dāng)?shù)睦щy。 (4) 維護(hù)費(fèi)用較低，人為破壞、自然災(zāi)害影響小。 (2) 可以傳輸加擾電視信號(hào)，與收費(fèi)電視兼容。投資少，可節(jié)省大量電纜、干線(xiàn)放大器費(fèi)用，以傳輸 13km為例， MMDS系統(tǒng)比電纜傳輸節(jié)省 50%以上。 一、 MMDS系統(tǒng)的特點(diǎn) (一 ) MMDS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) (1) 建網(wǎng)速度快，投資少。 第二節(jié) 多路微波傳輸系統(tǒng) 多路微波傳輸系統(tǒng)主要分兩大類(lèi)，一類(lèi)是全向輻射的多路微波分配系統(tǒng)，稱(chēng) MMDS系統(tǒng)（ MMDS—— Multichannel Microwave Distribution System），一般它是作為一個(gè)本地信號(hào)分配系統(tǒng)，微波直接到達(dá)用戶(hù)家庭或集體接收點(diǎn)，具有和無(wú)線(xiàn)電視相似的屬性。 2. 干線(xiàn)放大器調(diào)試 干線(xiàn)放大器的調(diào)試是傳輸系統(tǒng)中最重要的工作，主要是按設(shè)計(jì)要求，調(diào)其輸入輸出電平大小、斜率補(bǔ)償和均衡量。 1. 供電系統(tǒng)調(diào)試 干線(xiàn)放大器采用集中供電方式，供電系統(tǒng)工作不正常，將使放大器工作不正常甚至不工作，因此，應(yīng)使用萬(wàn)用表或帶饋電測(cè)量功能的場(chǎng)強(qiáng)儀測(cè)量供電情況是否正常。 全部設(shè)計(jì)驗(yàn)算完成后，應(yīng)將各干線(xiàn)放大器、電源供給器的位置和輸入、輸出電平值，電纜型號(hào)、長(zhǎng)度等標(biāo)在路由圖上，作為施工和調(diào)試的技術(shù)資料，以保證系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。 5dB，包含在控制范圍之內(nèi)。 2dB。 2. 干線(xiàn)系統(tǒng)電平與斜率控制驗(yàn)算 由溫度變化對(duì)電纜的影響 Δ?為 177。本干線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)值在最差情況為：(C/N) T=； CMT=； CTBT=。但很多干線(xiàn)放大器可以由輸入端或輸出端串接饋電（即向前或向后供電），只要電源供給器功率足夠，選擇位置合理，還可以提高供電數(shù)量。因此根據(jù)每段電纜的回路電阻 R，每臺(tái)干級(jí)放大器的平均耗電電流 I、干線(xiàn)放大器最低輸入電壓 UL及電源供給器輸出電壓 Uo；便可計(jì)算出一臺(tái)電源供給器能供給多少臺(tái) (n)放大器的電源。取 ?L=， ?H=。 6. 級(jí)間均衡的計(jì)算 對(duì)干線(xiàn)放大器選擇傾斜方式為平坦式輸出，級(jí)間距離 S為500m，該段電纜所需要的均衡量 △ E計(jì)算如下： E＝（ ?H－ ?L） S （ 412） 式中， ?H—— 電纜在高頻端的衰減常數(shù)； ?L—— 電纜在低頻端的衰減常數(shù)。 CTB＝ CTBa＋ 2（ Sa－ So）－ 20lgn－ Ｃ lg（ N／ Na） （ 410） 式中， CTBa—— 放大器參考 CTB值。 CMe＝ CMn－ 20lgn＝ － 20＝ （ dB） 考慮到不平度影響。 CMs＝ CMa＋ 2（ Sa－ So）＝ 57＋２（ 110－ 98）＝ 81（ dB） 按頻道數(shù)折算。此關(guān)系在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試技術(shù)指標(biāo)中是一個(gè)很重要的關(guān)系。 CM＝ CMa＋ 2（ Sa－ So）－ 20lgn－ Clg（ N／ Na） (48) 式中， CMa—— 放大器的參考 CM值； Sa—— 放大器參考輸出電平； So—— 放大器工作輸出電平； n—— 放大器級(jí)聯(lián)數(shù)； N—— 系統(tǒng)傳輸頻道數(shù)； Na—— 參考頻道數(shù)； C—— 各頻道同步系數(shù)，有 C＝ 20（各頻道信號(hào)全同步）， 15（各頻道信號(hào)不同步 )， 10（各頻道信號(hào)全不同步）。 ?＝ 2 5 30＝ （ dB） (2) 高溫時(shí)的最差載噪比。 考慮到溫度變化為－ 20℃ ～＋ 40℃ ，即 T＝ 177。 (1) 常溫時(shí)（ 20℃ ）的載噪比 由式 45，輸入電平選 72dB?V，則 C／ N＝ 72－ 7－ － 10lg10＝ （ dB） 溫度對(duì)電纜衰減的影響 ?。 3. 干線(xiàn)載噪比計(jì)算 當(dāng)多臺(tái)干線(xiàn)放大器具有相同型號(hào)或相同指標(biāo)時(shí)，可根據(jù)下述公式計(jì)算載噪比。 S＝ 26／ ＝ 即 511m。間 距又與放大器增益和電纜衰減量有關(guān)。導(dǎo)頻頻率可選 200～400MHz之間的任意頻道。選用 MC2500型電纜，其550MHz時(shí)衰減量為 ／ 100m(20℃ )，溫度系數(shù)為%(dB)/ ℃ ，回路電阻 。 (一 ) 電纜干線(xiàn)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 某地區(qū)有線(xiàn)電視系統(tǒng)，服務(wù)用戶(hù)約 5萬(wàn)，中心前端位于地區(qū)中心附近，近期傳輸頻道數(shù)為 28，遠(yuǎn)期傳輸頻道數(shù)為40，采用 550MHz鄰頻系統(tǒng)，電纜干線(xiàn)傳輸系統(tǒng)由整個(gè)系統(tǒng)分配指標(biāo)為： C／ N≥47dB（ K=）； CM≥52dB(K=)；CTB≥57dB(K=)。 (6) 在需要將干線(xiàn)分成兩路傳輸時(shí)，可在干線(xiàn)中接入分配器，其位置應(yīng)靠近干線(xiàn)放大器輸出端，遠(yuǎn)離下端，同時(shí)要求分配器以后的兩支干線(xiàn)的電纜損耗和阻抗相等或匹配，以減少反射影響。干線(xiàn)分支放大器的位置應(yīng)處于用戶(hù)分配網(wǎng)點(diǎn)的中心地帶，這樣分支線(xiàn)短而輸出電平高。 (3) 干線(xiàn)系統(tǒng)中可通過(guò)分支放大器向分配網(wǎng)絡(luò)饋送信號(hào)，而盡量少用分配放大器。 (2) 傳輸干線(xiàn)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)電線(xiàn)路和干擾源敷設(shè)。繪制干線(xiàn)系統(tǒng)圖，最后進(jìn)行驗(yàn)算與調(diào)整。 圖 集中供電示意圖 四、干線(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)整 干線(xiàn)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是要求條件和限制條件。電源供給器輸出的 AC60V和前端輸出的電視信號(hào)經(jīng)電源插入器混合后經(jīng)過(guò)電纜送到干線(xiàn)放大器，由干線(xiàn)放大器內(nèi)的開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換成直流電。 電源供給器主要由降壓變壓器及穩(wěn)壓、限流、保護(hù)等電路構(gòu)成。 圖 XF系列干線(xiàn)放大器的工作原理方框圖 (三 ) 干線(xiàn)放大器的集中供電 干線(xiàn)放大器安裝在室外，通常采用電纜饋電方式，可以在前端或干線(xiàn)中任何一點(diǎn)對(duì)干線(xiàn)放大器集中供電。有些干線(xiàn)放大器給出的是交調(diào)比為60dB（三音法測(cè)試）時(shí)的最大輸出電平；有些則給出在幾十個(gè)頻道混合輸入時(shí)，在某個(gè)非線(xiàn)性指標(biāo)下（如 CM）的最大輸出電平。反射損耗不合乎要求，不但引起重影，而且還會(huì)使平坦度變差。 (9) 反射損耗。單臺(tái)干線(xiàn)放大器的載噪比 (C/N)A 與噪聲系數(shù)的關(guān)系為： (C/N)A=Si－ NF－ (dB) (42) 式中， Si—— 輸入信號(hào)電平； NF—— 干線(xiàn)放大器噪聲系數(shù)； —— 傳輸電路熱噪聲。 (8) 噪聲系數(shù) NF。 AGC特性表示干線(xiàn)放大器輸出電平受輸入電平變化影響的大小。 CTBN=CTBT+20lg[(T1)/(N1)] (41) 式中， N—— 實(shí)際使用頻道數(shù)； T—— 測(cè)試 CTB時(shí)的頻道數(shù)。主要包括 CM、 CSO、 CTB。用