有线电视系统主要由信号源、前端设备、干线传输系统、用户分配网络等组成,如图5-11所示。
1.信号源
信号源包括有线电视网络、共用天线电视、卫星电视和自办电视节目等。其中有线电视网络正在向多频道、多功能和高速的综合网络方向发展,使用户和前端可实现双向通信,即成为能传输图像、声音和数据的多功能服务网络。
无线电波通常按频率的大小划分波段,例如长波为低频频率(30~300kHz),用LF表示,波长为1000~10000m;中波为中频频率(300~3000kHz),用MF表示,波长为100~1000m;短波为高频频率(3~30MHz)用HF表示,波长为10~100m;超短波为甚高频频率(30~300MHz),用VHF表示,波长为1~10m;分米波为特高频频率(300~3000MHz),用UHF表示,波长为10~100cm;厘米波为超高频频率(3~30GHz)用SHF表示,波长为1~10cm。我国规定一个频道的电视信号占用频带宽度为8MHz,伴音信号的载频比图像信号载频高6.5MHz。这样按1~68频道范围共划分为5个频段,Ⅰ频段为电视广播1~5频道,Ⅱ频段为调频广播和通信专用频段,Ⅲ频段为电视广播6~12频道,Ⅳ频段为电视广播13~24频道,Ⅴ频段为电视广播25~68频道。其中Ⅰ、Ⅲ频段为电视广播1~12频道,即为甚高频(VHF),Ⅳ、Ⅴ频段电视广播13~68频道为特高频(UHF),特高频属于微波。
总之,闭路电视信号(包括DVD、VCD、录像机、摄像机、电影电视转播机、电视广播和微波传输、卫星电视等空中电视信号等)经过相应的解调器后进入到前端设备。
2.前端设备
前端设备主要包括频道放大器、频道变换器、导频信号发生器、调制器、混合器和连接电缆等部件。频道放大器即为单频道放大器,是用来放大某一频道全电视信号的放大器,使混合之前各频道的信号电平基本接近。频道转换器就是将电视信号频道在前端进行频道变换处理,以改善由于离电视台较近、场强较高地区带来的电视图像重影问题。导频信号发生器是供干线放大器的自动增益和自动斜率控制的标准信号发生器。调制器是将录像机、摄像机和卫星电视接收设备等所输出的视频图像信号及伴音信号调制到某一频道的高频载波上,成为全电视信号后再进入共同天线电视系统(Community Antenna Television,缩写为CATV)。混合器则是将多路不同频道的电视信号混合成一路信号的装置,同时还可消除同一信号经过不同天线接收而产生的重影,滤除干扰杂波,具有一定的抗干扰能力。
由此可见,前端设备的作用就是将经过处理的各路信号进行混合,转换成一路含有多套电视节目的宽带复合信号,再经过放大、分配处理后变成设计所要求的电平宽带复合信号再传送给干线传输系统。
图5-11 有线电视前端系统和用户分配系统
3.干线传输系统
干线传输系统包括干线电缆、干线放大器、均衡器、电源装置、分支器和分配器等一系列传输设备。干线电缆多采用同轴电缆,由单股实芯和屏蔽筒(其轴心与缆芯轴芯重合,故称为同轴电缆)构成,二者之间用绝缘体隔开,也称为射频同轴电缆。常用射频同轴电缆型号有SYV-75-9、SYV-75-7、SYV-75-5,耦芯同轴电缆型号有SDVC-75-9、SDVC-75-7、SDVC-75-5等。对于大型电缆传输系统,由于同轴电缆是一种有耗传输线,在电缆中传送的信号会随着传输距离增加和信号频率不断受到衰减损耗导致不能使用,所以要在传输分配系统中设置放大器,用以补偿干线的电平损失。干线放大器也称作宽带放大器。(www.xing528.com)
由于同轴电缆对电视信号的衰减随着频率及温度变化而变化波动,所以传输距离增加和放大器级数增多也将带来电视信号的非线性失真及信噪比的恶化,因此CATV系统已广泛采用光缆作为干线传输媒介,即由光发射机、光分波器、光合波器、光接收机和光缆等组成的光缆干线传输系统。光缆具有传输损耗小、速率快、频带宽、质量好、传输保密性好等特点,同时还具有体积小、重量轻、易于维护敷设和使用寿命长等优点。
均衡器是用来解决电缆衰减特性所造成的高端频道信号电平衰减大、低端频道信号电平衰减小的高低端电平差问题。选用适当斜率的均衡器接入线路之中,用以补偿电缆对各频道信号衰减的不均匀性。
4.用户分配网络
用户分配网络是CATV系统中直接与用户端连接的部分,主要由分配器、分支器、串接单元、用户终端盒及线缆等组成。其作用是将干线传输系统提供的信号电平均匀分配给各个用户接收机。
分配器是将一路电视信号能量均匀或不等的分配成几路输出的无源传输器,它保证传输干线及各输出端之间有良好的隔离度。分配器按输出端数分有二、三、四、六分配器等。分配器的型号含义为:
分支器是从干线或支线上取出信号送给电视机或分支线路。其中连接用户线与分支线的装置称为用户分支器,简称分支器。如不需要用户线而直接与接收机引入线相连接,且又能构成分支通路的装置称为“串接单元”。分支器通常串联接入分支线路中,将分支信号能量的一部分取出来馈送给电视接收机。分支器有一个主输入端和一个主输出端,或有一个主出入端和多个分支输出端,按分支器输出端分可分为一分支器、二分支器和四分支器。分支器也属于无源传输器件,分支端子间相互隔离,以抑制各接收装置之间的相互干扰。
分支器的型号含义为:
如上所述串接单元有两种,一种是一个一个串入分支线中,又称为一分支器或一分支终端器,是将分支器与用户插座组合为一体。另一种是本身带一个插座,还能分出一路再接一个用户插座,称为二分支串接单元或二分支终端器。
用户终端盒又称用户电视插座盒、终端盒或用户盒,它是将分支器信号与用户接收机相连接的装置,即电视插座。用户电视信号电平一般设计为70dB±5dB。
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