有线电视技术问答.docx

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有线电视技术问答

有线电视技术问答-1

作者：

朱铮南

说明：

本文是在上世纪九十年代初写的，目的是作为有线电视台站技术人员的培训教材。

在数字技术发展的今天看来是落伍了，但毕竟是技术的基础，也许还有一些参考意义。

由于篇幅较长，分若干篇放在我的草屋。

1.什么是有线电视？

2.有线电视有什么优点？

3.有线电视分成几类？

4.什么是MATV？

5.什么是米波波段？

6.什么是分米波波段？

7.什么是全频道隔频传输有线电视系统？

8.什么是增补频道？

9.什么是采用邻频技术的有线电视系统？

10.什么是300MHz有线电视系统？

11.什么是450MHz有线电视系统？

12.什么是550MHz有线电视系统？

13.是不是全频道隔频传输有线电视系统比其它有线电视系统传输的节目频道多？

14.什么是双向传输技术？

15.有线电视系统由哪几部分组成？

16.“dB”表示什么意思？

17.什么是前端？

18.什么是天线放大器？

19.什么是频道放大器？

20.什么是宽带放大器？

21.什么是频道变换器？

22.什么是混合器？

23.什么是馈线？

24.有线电视系统常用的同轴电缆有那些？

它们的衰减量是多少？

25.电缆的衰减量和频率有什么关系？

26.电缆的温度系数是多少？

27.什么是干线？

28.什么是支线？

29.什么是分支线？

30.什么是用户线？

31.什么是干线放大器？

32.什么是功率倍增放大器？

33.什么是前馈放大器？

34.什么是有AGSC功能的干线放大器？

35.导频信号起什么作用？

36.什么是热电平补偿放大器？

37.什么是分配放大器？

38.什么是分配器？

39.分配器是怎样工作的？

40.分配器有哪些指标？

41.什么是分支器？

42.分支器是怎样工作的？

43.分支器的指标有那些？

44.什么是用户盒？

45.为什么用户盒有单孔和双孔之分？

46.什么是串接单元？

47.什么是用户分支器？

48.什么叫电平？

49.有线电视输出口的电平应该是多少？

50.分配系统采用串接单元好还是分支器好？

51.为什么不用分配器向用户分配信号而都采用串接单元或分支器？

52.什么是基础热噪声功率？

53.什么是载噪比？

54.什么是信噪比？

55.载噪比和视频信噪比有什么关系？

56.什么是噪声系数？

57.单台设备的输出载噪比怎样计算？

58.多台设备串联时总的噪声系数怎样计算？

59.多台设备串联使用，总的输出载噪比怎样计算？

60.已经知道对总的载噪比的要求，怎样将它分配给几台设备？

61.有线电视系统的载噪比是如何分配给前端、干线系统和分配系统的？

62.为什么国家标准中要把用户电平的下限规定在57dB？

63.多级串联的干线放大器总的输出载噪比怎样计算？

64.为什么不希望干线放大器的增益太大？

65.放大器计算载噪比时输入电平应该用衰减器和均衡器之前的还是之后的？

66.已知天线的接收电平和天线放大器的噪声系数，输出载噪比如何计算？

67.天线放大器为什么应该是低噪声系数的？

68.天线放大器为什么总是安装在靠近天线的杆上？

69.天线放大器是如何馈电的？

70.场强仪加上天线测得的是场强还是天线接收电平？

71.怎样才能保证分配系统的载噪比在60dB以上？

72.为什么天线放大器能够提高载噪比？

73.什么是非线性失真？

74.什么是载波互调比？

75.什么是互调产物？

76.怎样才能改善载波互调比？

77.有线电视的载波互调比应该是多少？

78.载波互调比不好时电视屏幕上会出现什么现象？

79.载波三次互调比怎样分配给几台设备？

80.载波二次互调比怎样分配给几台设备？

81.载波互调比指标分配给前端，干线和分配系数各是多少？

82.单台放大器的载波二次互调比怎样计算？

83.多台放大器串联时，总的载波二次互调比怎样计算？

84.多台相同的放大器串联时，总的载波二次互调比怎样计算？

85.单台放大器的载波三次互调比怎样计算？

86.多台放大器串联时，总的载波三次互调比怎样计算？

87.多台相同的放大器串联时，总的载波三次互调比怎样计算？

88.什么是交扰调制比？

89.什么是其它频道转移来的调制产物？

90.交扰调制比不好的时候电视屏幕上将会出现什么现象？

91.怎样改善交扰调制比？

92.有线电视的交扰调制比应该是多少？

93.交扰调制比怎样分配到几台设备？

94.前端、干线系统和分配系统各分配多少交扰调制比指标？

95.什么是放大器的最大输出电平？

96.交扰调制比和频道的数量有什么关系？

97.单台放大器的交扰调制比怎样计算？

98.多台放大器的交扰调制比怎样计算？

99.多台相同的放大器的交扰调制比怎样计算？

100.什么是复合差拍比？

101.怎样计算复合差拍比？

102.设计有线电视系统时应该重视交扰调制比、载波互调比还是复合差拍比？

103.干线放大器的工作电平应如何确定？

104.分配放大器的工作电平应该如何确定？

105.天线放大器的工作电平应该如何确定？

106.前端宽带放大器的工作电平应该如何确定？

107.前端频道放大器的工作电平应该如何确定？

108.干线放大器能够串联多少级？

109.为什么全频道隔频传输干线放大器允许串接的级数比VHF和邻频系统的少？

110.为什么电视信号不经过特殊处理不能邻频传输？

111.邻频前端设备有所谓的假邻频、真邻频之分，是什么意思？

112.为什么要用均衡器？

113.均衡器的标称值表示什么意思？

114.均衡器的插入损耗怎样计算？

115.线路上的均衡器怎样确定标称值？

116.放大器级间最大距离怎样估算？

117.均衡器有哪几类？

118.对干线放大器频率不平度有什么要求？

119.有线电视中接收机屏幕上出现左重影的原因是什么？

120.有线电视中接收机屏幕上出现右重影的原因是什么？

121.产生反射的原因是什么？

122.什么叫反射量？

123.什么叫反射损耗？

124.什么叫驻波比？

125.反射损耗和驻波比有什么关系？

126.为什么要考虑反射波和入射波之间的时延量？

127.电缆的时延量怎样计算？

128.反射量怎样计算？

129.为什么在接收低频道电视节目时容易出现重影？

130.各种电缆对器件反射损耗要求最严格的长度是多少？

131.什么是色/亮度时延差？

132.色/亮度时延差对收看电视有什么影响？

133.哪些因素影响色/亮度时延差？

134.什么是频道内频幅特性？

135.频道内频幅特性对图象有什么影响？

136.哪些因素影响频道内幅频特性？

137.什么是系统输出口的相互隔离？

138.什么是信号交流声比？

139.影响信号交流声比的原因是什么？

140.已经知道每台设备的信号交流声比，总的信号交流声比怎样计算？

141.信号交流声比不好时电视图象将出现什么现象？

142.为什么设计有线电视系统时不需考虑信号交流声比这一指标？

143.什么是微分增益？

144.微分增益对收看电视有什么影响？

145.哪些因素影响微分增益？

146.什么是微分相位？

147.微分相位对收看电视有什么影响？

148.哪些因素影响微分相位？

149.什么是扰频技术？

150.扰频技术有哪些方案？

151.卫星电视地面接收天线的仰角和方位角怎样计算？

152.怎样计算卫星和地面接收站之间的距离？

153.什么是天线有效面积？

154.什么是自由空间传输损失？

155.什么是有效全向辐射功率？

156.卫星电视接收天线的接收功率怎样计算？

157.什么是等效噪声温度？

158.噪声系数和等效噪声温度有什么关系？

159.卫星电视接收设备中的高频头的一个重要参数是多少°K，表示什么意思？

160.卫星电视接收系统的输出载噪比怎样计算？

161.为什么卫星接收机的等效噪声温度可以用高频头的等效噪声温度代替？

162.什么是卫星电视接收站的品质因素？

163.天线的等效噪声温度有多大？

164.没有提供EIRP，只提供了接收区的单位能量密度，怎样计算载噪比？

165.抛物面天线的增益怎样求得？

166.抛物面天线的波束宽度怎样求得？

167.已知卫星电视接收载噪比，如何求出视频信噪比？

168.调频改善系数是多少？

169.预加重、去加重的改善度是多少？

170.视觉特性加权改善度是多少？

171.什么是极化？

172.怎样调整天线的极化？

173.什么是极化角？

174.卫星电视的频段是怎样划分的？

175.Ku波段比C波段卫星电视广播有哪些优点？

176.什么是MMDS？

177.什么是AML？

178.MMDS或AML采用多频道宽带发射机时输出功率如何确定？

179.发射机的输出载噪比如何求得？

180.MMDS和AML等地面微波传输系统的接收载噪比怎样计算？

181.最大直视距离怎样计算？

182.什么是多路模拟调幅光纤传输技术？

183.光纤有那几种？

184.光纤传输系统中有那几种损耗？

185.光纤的损耗有多少？

186.什么是光分路器？

187.光分路器的分光比表示什么意思？

188.光分路器的插入损耗怎样计算？

189.光纤接头的损耗有多少？

190.多路模拟调幅光纤传输系统中有哪几种噪声？

191.什么是激光器的调制度？

192.制约调制度的因数是什么？

193.光发射机的输出功率表示什么意思？

194.多路模拟调幅光纤传输系统的载噪比由哪些因数决定？

195.多路模拟调幅光纤传输系统的非线性失真有哪些？

196.载噪比和非线性失真有什么关系？

197.前端、光纤传输系统和电缆分配系统各分担多少指标？

198.如何设计多路模拟调幅光纤传输系统？

199.什么是直接调制光发射机和外调制光发射机？

200.外调制光发射机有那些优点？

201.1550nm波长的光纤传输系统有什么突出的优点？

有线电视技术问答-2

作者：

朱铮南

1.什么是有线电视？

       有线电视是以电缆、光纤为主要传输媒介，向用户传送电视目的广播电视系统。

目前在我国以电缆传输为主，只在超长干线上采用光纤或微波传输。

系统中也可以在传送电视节目的同时送调频广播节目。

有线电视在英语中是CableTelevision，缩写为CATV，也有人将它直译为电缆电视。

2.有线电视有什么优点？

       住在城市的人都有体会，由于高楼大厦的多径反射和折射，收看电视时有严重的重影，即使是住在电视发射台附近也是如此。

远离电视台的地方，因为信号比较微弱，收看电视时雪花很大。

有线电视系统中就没有这个问题，只要设计合理，安装施工可靠，电视信号的质量是可以保证的，既不会有重影，也不会有雪花。

       每个电视节目都要占有一个频道，建立电视台时为了避免和邻近地方的电视信号发生相互干扰，能够选择采用的频道是不多的，也就是说一个地方不能同时发射很多的电视频道。

有线电视系统中由于电视信号是封闭在电缆中的，不会对系统外面产生干扰，频道可以充分利用，因此有线电视系统中可以同时传送几十套节目供用户选择。

       这是有线电视的最主要的两个优点。

3.有线电视分成几类？

       按传输信号的媒介来分，可以分成电缆的、光缆的和多路微波的。

       按使用的电视信号的频段来分，可以分为全频道系统、米波系统、300MHz系统、450MHz系统以及550MHz系统。

       按是否采用邻近频道来分，可以分为隔频系统和邻频系统。

还可以分为单向传输系统和双向传输系统。

4.什么是MATV？

       MATV就是公用天线，它是为了改善收看电视的效果，集中接收开路电视信号，经放大后用电缆向一栋或几栋住宅的用户分配传输的系统。

公用天线系统在英语中是CommunityAntennaTeievision，缩写也是CATV，容易和有线电视混淆，许多国家将公用天线命名MasterAntennaTv，缩写为MATV。

5.什么是米波波段？

       频率大于30MHz，等于或小于300MHz的电磁波的波长在10米和1米之间，因此将这一波段叫米波波段，也叫VHF波段或甚高频频段，这个波段的电磁波波长在米的数量级。

在电视频道中，13频道以下的属于米波波段。

6.什么是分米波波段？

       频率大于300MHz，等于或小于3000MHz的电磁波的波长在1米到0.1米之间，所以将这一波段叫分米波波段，也叫UHF波段或超高频频段，这个波段的电磁波波长在分米的数量级，在电视频道中，13频道以上属于分米波波段。

7.什么是全频道隔频传输有线电视系统？

       既传输VHF波段的电视频道，又传输UHF波段的电视频道的隔频传输的有线电视系统是全频道隔频传输有线电视系统。

在有线电视技术发展的初期，由于受技术水平的限制只能间隔频传输，在VHF波段最多能同时传输7个频道的电视节目，以后就发展了全频道有线电视系统，比VHF波段的有线电视系统能多传输一些节目。

后来随着技术水平的提高，实现了邻频传输，在VHF波段就可以同时传输12个标准电视频道，加上增补频道可同时传输28个频道，再后来能够邻频传输的频率上限越来越高，从300MHz提高到450MHz，又提高到550MHz，近来又提高到750MHz。

采用邻频传输技术的系统能够同时传输的频道远远多于全频道系统，全频道有线电视系统已逐步淘汰。

8.什么是增补频道？

       在米波波段中，电视5频道的最高频率是92MHz，6频道的最低频率是167MHz，其间空着75MHz，12频道的最高频率是223MHz，到300MHz还空着77MHz，这两个空着的频段是供其它无线电业务用的，开路发射的电视不能够占用。

然而在有线电视中，信号是封闭在电缆中的，不会对其它无线电业务形成干扰，这两个频段是可以利用的。

因此在5频道和6频道之间增设了Z-1到Z-7共7个频道，在12频道以上增设了Z-8到Z-16共9个频道，这些增设的16个频道叫增补频道，12个标准频道加上16个增补频道，米波波段中一共容纳了28个电视频道。

9.什么是采用邻频技术的有线电视系统？

       由于器件和技术的限制，一般来说，有线电视系统中传输的节目之间，需要间隔1个频道，叫隔频传输。

随着技术的发展，这个限制已经被打破，可以在有线电视系统中不间隔地传输相邻的频道，这种系统叫邻频传输有线电视系统，在邻频系统中，对前端、干线放大器、分配放大器等器件提出了更高的技术要求。

10.什么是300MHz有线电视系统？

       300MHz有线电视系统是指采用邻频传输技术，传输DS-1到DS-12以及Z-1到Z-16共28个频道的电视节目的有线电视系统，频率的上限是295MHz。

11.什么是450MHz有线电视系统？

       450MHz有线电视系统是进一步发展起来的，除了传输300MHZ系统28个频道的电视节目以外，还传输Z-16以上另外19个增补频道，一共可以传输47个频道的电视节目的有线电视系统，频率的上限是447MHz。

12.什么是550MHz有线电视系统？

       除了传输450MHz有线电视系统47个频道的电视节目以外，还传输Z-36、Z-37两个增补频道以及DS-13到DS-22十个分米波段的标准频道的有线电视系统是550MHz有线电视系统，一共可传输59个电视频道，频率的上限为550MHz。

这种系统对器件的技术指标要求比其它系统高得多。

13.是不是全频道隔频传输有线电视系统比其它有线电视系统传输的节目频道多？

       从表面来看，全频道隔频传输有线电视系统除了能利用米波波段外，还能利用分米波波段，能传输更多的电视节目，其实不是这样。

由于受像频干扰、邻频干扰、电视接收机本振干扰、互调干扰等的影响，有许多频道在全频道有线电视系统中是不能使用的，能够使用的频道大约只有十几个。

而米波波段、300MHz、450MHz和550MHz的有线电视系统的放大器和其它器件的技术指标做得很高，对这些干扰能够加以抑制，可以采用邻频传输技术，如300MHz邻频有线电视系统能够传输28个电视频道，450MHz邻频有线电视系统能够传输47个电视频道，550MHz邻频有线电视系统能够传输59个电视频道。

可见，全频道有线电视系统并不比其它有线电视系统传输的节目频道多。

14.什么是双向传输技术？

       有线电视系统一般是由中心通过电缆将电视信号传送到用户端，但也可以采用特殊的手段将信号从用户端传送到中心，这就是双向传输技术。

由中心向用户传输叫“下行”，由用户向中心传输叫“上行”，上行信号的频率采用5－30MHz。

干线放大器利用分隔滤波将上下行信号分开，分别放大，向两个方向传输。

有线电视实现双向传输并不困难，但如何使用还有待发展。

15.有线电视系统由哪几部分组成？

       有线电视系统由前端、干线系统以及分配系统三部分组成。

接收开路电视信号的天线、卫星电视接收装置、录相机等信号源并不是有线电视特有的，因此不能算是有线电视系统的组成部分。

       前端负责信号的处理。

对于卫星电视接收机、录相机等输出的视频、音频信号进行调制，调制成某一电视频道的高频信号或者先调制成中频后经中频处理后再上变频成高频信号；接收的开路电视信号可以直接进行放大或者解调成视音频信号再进行调制，也可直接下变频成中频经中频处理后再上变频成高频信号。

各路处理好的电视高频信号也由前端进行混合后输出给干线系统。

       干线系统负责信号的传输，要指出的是支线也包括在干线系统中。

干线系统由干线电缆、支线电缆、干线放大器和分配器、分支器等组成，在远距离传输时也会用到光纤或微波。

       分配系统负责将信号分配给每个用户。

由分配放大器、分配器、分支器、分支电缆、用户分支器、串接单元、用户电缆、用户盒等组成。

有线电视技术问答-3

作者：

朱铮南

16.“dB”表示什么意思？

      “dB”也就是“分贝”，它是对数单位，是用对数表示两个数值之比。

比如两个功率P1、P2，它们的比值取对数再乘上10，就是用dB来表示的倍数，即：

      如果P1>P2，A是正值，反之，P1

如果P1是P2的两倍，则A等于3，就是说，每增加3dB，功率是原来的两倍。

      又比如两个电压V1、V2，它们的比值取对数再乘上20，就是用dB来表示的倍数，即：

      如果V1>V2，A是正值，反之，V1

如果V1是V2的两倍，则A等于6，就是说，每增加6dB，电压是原来的两倍。

      电流的情况和电压一样，即：

      “dB”既然表示两个电压或功率的比值，当然也可以表示放大器的放大倍数，如一台放大器的电压放大倍数是10倍，也就是输出电压Vo是输入电压Vi的10倍，即：

Vo/Vi＝10，那么：

      用“dB”表示的放大倍数叫增益，就是说这一台放大器的增益是20dB。

      如果这台放大器的输入输出阻抗相等，很容易算出它的功率放大倍数Po/Pi是100倍，那么：

      这台放大器的功率增益也是20dB，可以看出，只要输入输出阻抗相等，用“dB”来表示放大器的电压放大倍数或功率放大倍数其数值是相等的。

      至于损耗或衰减，和增益相似，仅数值的符号是负的。

      “dB”还可以用来表示电压或功率的大小，在表示高频电压时规定用1μV作为参照值，如有一高频电压大小为1mv，那么：

      则这高频电压的大小是60dB，表示为60dBμv。

      表示高频功率时参照值是1mw，用dBmw来表示。

      表示音频电压时规定在600欧姆的电阻上产生1毫瓦功率的电压为0dB,即0.775V为0dB。

使用“dB”的好处是运算变得十分简单，如有一信号为12.589mv（82dBμv），经过一段电缆衰减了15.85倍（24dB），又经过放大器放大了50.11倍（34dB），最后信号的大小是：

      如用“dB”运算：

17.什么是前端？

      接在天线或其它信号源（如卫星电视接收机、录相机）与有线电视系统的干线部分之间的设备叫前端，它用于处理要传输的信号。

前端包括天线放大器、频道变换器、频道放大器、调制器、信号处理器、混合器等，要看具体情况而定。

近来还有厂家将卫星电视接收机和调制器按装在一起的，这样信号源和前端就不太好划分了。

      一个有线电视系统中，有一个或几个前端，其中一个叫本地前端或者叫主前端，其余几个是中心前端或者叫辅助前端。

主前端将信号传输给辅助前端，辅助前端再将信号向用户传输分配，辅助前端除了接收主前端传来的信号外还可以插入自己的信号。

辅助前端通常设在服务区域的中心。

设不设辅助前端要看系统的大小，小的有线电视系统就不必要设辅助前端。

18.什么是天线放大器？

      天线放大器是专门用来放大天线接收信号的放大器，由于要放大的信号比较微弱，因此放大器的噪声系数一定要小。

有线电视系统使用的天线放大器都带有频道滤波器。

19.什么是频道放大器？

      频道放大器是一种单频道高电平放大器，其输入接天线放大器或调制器等所提供的信号，输出经混合后提供给干线。

它只能在某一个指定的频道中工作，在这个频道以外放大倍数急剧下降，因而能抑制这个频道以外的信号。

20.什么是宽带放大器？

      在很宽的一段频带中放大倍数都一样，都能正常工作的放大器叫宽带放大器，在有线电视系统中有45-300MHz、45-450MHz、45-550MHz、45-860MHz等几种带宽。

干线放大器、分配放大器都属于宽带放大器。

21.什么是频道变换器？

      频道变换器是一种将一个频道的信号转变到另一个频道的器件，有从U段转变到V段、从V段转变到U段、从V段转变到V段、从U或V段转变到中频几种。

有时为了避开空中开路信号需要改变传输的频道，有时为了能长距离传输，需要将U段的信号变成V段，都要用到频道变换器。

22.什么是混合器？

      混合器是一种将两个或两个以上的信号混合在一起的器件，有宽带的和选频的两种。

宽带混合器用分支器或定向耦合器构成，插入损耗比较大。

选频混合器用滤波器构成，插入损耗比较小，选频混合器倒过来用就是分波器。

23.什么是馈线？

      馈线是信号传输通路，有线电视系统的馈线可以是同轴电缆、光纤等。

24.有线电视系统常用的同轴电缆有那些？

它们的衰减量是多少？

      主要有表1所列几种。

表中SYKV和SYKY型为藕芯电缆，SYDY型为中、小同轴电缆，MC2型为空气绝缘片电缆，QR型为物理发泡绝缘电缆，SYV型为实芯电缆，由于SYV型电缆损耗大，已不使用。

这些电缆的特性阻抗都是75欧姆。

表1

25.电缆的衰减量和频率有什么关系？

      电缆的衰减量和频率的平方根成正比，如γ1是频率F1时的衰减量，以dB为单位，γ2是频率F2时的衰减量，以dB为单位，有关系:

      以SYKY-75-12-7为例，已经知道在800MHz频率下每百米衰减量为10dB，在50MHz频率下的每百米衰减量为：

有线电视技术问答-4

作者：

朱铮南

26.电缆的温度系数是多少？

      一般优质电缆在正常情况下的温