有线电视.docx

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有线电视

1.系统总体设计

1.1系统建设的目的和意义

有线电视系统是现代信息传输的主要方式，不仅直观灵活，声情并茂的传输各种公共频道供人观看，还可以利用特殊频段传输各地区的自办节目，让不同地区的观众了解本地区的地方特色。

校园有线电视系统采用邻频传输，能任意选择和控制各种播放设备，如录像机,VCD,DVD,卫星接收机以及多媒体微机等，可接入卫星电视节目，有线电视节目以及各种自办教学节目。

为了便于将来改造成多功能交互式双向电视教学系统，系统应采用双向传输技术。

1.2系统的特点和优点

（1）收视节目多，图像质量好。

在有线电视系统中可以收视当地电视台开路发送的电视节目，他们包括VHF和UHF各个频道的节目。

有线电视采用高质量信号源，保证信号的高水平，因为用电缆传输，避免了开路发射的重影和空间杂波的干扰等为题，

（2）有线电视系统可以接收卫星上发送的我国以及国外C波段及KU波段电视频道的节目。

（3）有线电视系统可以收视当地有线电视台（或国企有线电视台）发送的闭路电视。

闭路电视可以发送优秀的影视片，也可以是自制的电视节目。

（4）有线电视系统传送的距离远，传送的电视节目多，可以很好的满足广大用户看好电视的要求。

当采用先进的邻频前端及数字压缩等新技术后，频道数目还可以增加。

（5）根据不少地方有线电视台和企业有线电视台的经验，有线台比个人直接收视既经济实惠，又可以极大地丰富节目内容。

对于一个城市而言，将会再也看不到杂乱无章的大量的小八木天线群，而是集中的天线阵，使城市更加美化。

（6）有线电视随着技术的不断发展和人民水平生活的不断提高，还可以进一步发展，例如电视频道数目可以不断加多，自办节目也可以不断增加，而且还可以发展双向传送功能，利用多媒体技术把图像、语言、数字、计算机技术综合成一个整体进行信息交流。

国外双向系统早已实用化，其主要功能主要有以下几个方面：

1）保安、家庭购物、电子付款、医疗。

2）付费电视节目可放映最新电视等，可以按月付费租用一个频道，也可以按租用次数付费，用户还能点播所需节目。

付费节目装有解密器，未付费用户无噶收看。

3）用户可与计算机中心联网，进行数据信号传输，实现计算机通信。

4）交换电视节目。

5）系统工作状态监视。

1.3有线电视系统的组成

有线电视系统主要有信号源、前端，干线传输和用户分配网络组成。

信号源接收部分的主要任务是向前端提供系统欲传输的各种信号。

它一般包括开路电视接收信号、调频广播、地面卫星、微波以及有线电视台自办节目等信号。

系统的前端部分的主要任务是将信号源送来的各种信号源进行滤波、变频、放大，调制、混合等，使其适用于在干线栓书系统中进行传输

系统的干线传输部分主要任务是将系统前端部分所提供的高频电视信号通过传输媒体不失真地传输给分配系统。

其传输方式主要有光纤、微波和同轴电缆三种。

用户分配系统的任务是把从前端传来的信号分配给千家万户，它是由支线放大器、分配器、分支器、用户终端以及他们之间的分支器，用户线组成。

1.4系统规模

在确定系统的规模时，应该计算近期用户终端数和远期用户终端数、前期、前期工程覆盖区域和后期覆盖区域，估计最远用户的距离

本系统要将10套电视节目（自办节目两套，中星6B卫星上六套，南阳开路信号两套，分别为南阳1ch12，南阳2ch24）传输给学校的专家公寓楼，一栋专家公寓楼总共有10层，每层三个单元，每单元三个用户，每个用户有两个终端，总共180个终端，用户电平为60~70dBuV,本系统是300MHZ邻频系统。

系统前端设在图文信息楼1506室，离专家公寓楼500m远。

系统采用单向同轴电缆传送，干线采用SYKV-75-9，支线采用SYKV-75-7，入户均采用SYKV-75-5射频电缆，楼层电井距终端为10米，楼层高度为3米。

1.5系统功能

本系统目前主要用来传送电视节目和学校自办节目以及地方特色频道，考虑到日后系统要升级改造为多功能交互式双向电视教学系统，所以本系统应采用双向传输、兼容数字语言、图像、控制信号的双向传输。

为了方便管理、节约成本，本系统采用分散供电（也可以采用集中供电）。

1.6节目数量和频道配置

主要根据信号源的数量（如电视广播、卫星电视接收、微波传送节目、自办节目等）以及经济条件等确定使用频道，是需要与发展相结合。

本系统是给专家公寓楼提供电视节目，以公共电视节目为主，还有校园自办节目和地区特色节目，因此节目安排总共为10套。

其中有六套是由中星6B号卫星提供，还有两套是自办的校园节目，以及南阳开路信号两套，分别为南阳1ch12，南阳2ch24。

专家公寓楼有线电视系统节目设置

电视节目内容

接收方法

所需器材

播出频道

南阳1套（开路）

用单频道接收天线接收

单频道接收天线

增补频段Z-1

南阳2套（开路）

用单频道接收天线接收

单频道接收天线

增补频段Z-2

中央1套

中央2套

中央4套

中央7套

中央10套

中央12套

中星6B卫星

C波段1.2mC波段天线、C波段双极化高频头、数字卫星接收机

1频道

2频道

3频道

4频道

5频道

6频道

自办校园节目

——

录像机

增补频段Z-3

自办校园节目

——

VCD播放机

增补频段Z-3

注：

为了避免电视节目出现重影或相互之间出现干扰，本系统需要将接收来的节目进行调频。

1.7系统网络结构

本系统传输媒介采用同轴射频传输，网络拓扑形式采用树形结构，前端设置在学校图文信息楼1506室。

该校园有线电视的网络结构如图1-1所示。

传输方式采用邻频传输。

1.8工程预算

在网络总体规划和工程技术方案阶段可结合系统初步设计来进行有线电视工程概算。

对国际国内多个公司的产品性能价格进行详细比较，根据系统传输的节目多少和当时产品的价格可以做一个准确地工程预算。

二、详细的规划和技术设计

1、系统的设计原则

根据学校的要求，我们按照“统一规划，分布实施，讲究实效，安全可靠”的原则，进行该校园有线电视系统的系统设计，以满足系统的需要。

1）实际原则，一切从实际出发，遵照实际情况确定方案的选择与实施。

2）先进原则，利用比较先进的有线电视技术和产品来建设网络系统，保持系统的先进性。

3）经济原则，在设备选型上，对具有相似功能的产品进行全面的比较，用有线的资金购买更多的，性能价格比更高的产品。

4）高效原则，动员多方力量，团结合作，相互配合，使系统的建设得以高效率的进行。

2、系统的构成

本系统属于典型的小型有线电视工程，主体上由前端和用户分配两大部分组成，节目信号从前端调制，混合，放大后，直接进入用户分配网络，无需干线传输部分。

根据系统的总体设计方案，本系统前端主要包括2套开路电视接收天线，一套卫星电视接收天线，一台六功分器，十台邻频调制器，十台监视器，两台录像播放设备和一套编辑设备。

如下图所示

用户分配部分主要由放大器、分配器、分支器，用户盒等组成。

3、系统的主要技术设计与计算

（1）前端系统的设计与计算前端系统是有线电视系统的起始端。

在前端系统中，有各种信号存在并且都要通过前端送到干线中去。

同时，前端的噪声电平直接影响以后各干线和分支器直至各终端电视机接收信号的载噪比，所以前端的设计有以下原则：

1）尽量提高输出地载噪比，这就是说前端本身应尽量减少噪声电平。

要得到高的信噪比，一般来说，可以通过提高前端的输出电平来得到。

但是如果噪声是产生在前端内部（如热噪声、天气信号的噪声等），那么用提高输出电平的办法也很难打到目的。

因为这时噪声电平也将被提高。

所以主要应尽量减少前端内部的噪声电平，这样输出信号的噪声比就会高些。

2）前端的输出电平要适当。

前端的输出电平高时，有利于后面面部分（如干线系统和分支系统）的信噪比的提高，但如果前端的输出电平太高就会产生交扰调制，所以输出电平的选择要适当。

前端的输出电平主要取决于前端的输入电平（例如接收电平的输出电平或自办节目的视频信号经调制后调制器输出地电平，均为前端的输入电平）和前端放大器的增益。

在前端中，无论是前端的输出电平，还是自办节目（例如录像机输出地录像节目）经调制器输出地电平一般均达不到有线电视系统对前端电平输出的要求，通常要经过放大、混合、再放大等环节，再送入系统的干线中去，为了提高输出电平，往往需要加一个宽带放大器。

（2）开路天线的设计与选用天线的作用是把接收到的开路电视信号馈送到前端，天线的设计主要包括接受场强的估算、天线的选择和架设等

要建设一个接收开路电视信号的CATV系统，一般应把天线架设在本地的较高建筑物上，且离前端设备较劲较近，在选择天线以前都要对要对接收点的场强做一个估算，理想的方法是用场强仪测试。

为了保证前端设备的载噪比C/N>46.5dB，天线传输给前端的信号要有一个最低值设此最低值为S，则

C/N=S-N-2.4

即46.5=C/N=S-N-2.4

式中，N为前端设备的载噪声系数（VHF为8dB,UHF为10dB）;2.4为举出热噪声。

因此对于VHF，要求S>57dB，对于UHF，要求S>69dB

（3）卫星天线的技术要求，Ku频段接收小天线有正馈和偏馈两种，正馈Ku是园抛物面中心聚焦馈电式，偏馈Ku天线则是椭圆形或菱形偏焦馈电式，其中正馈Ku天线的焦距相对短一些，多为前些年生产，现阶段的Ku接收天线几乎都是偏馈式的，在相同尺寸情况下，偏馈天线比正馈天线的增益略高（天线效率高）。

从天线所用材料来说。

可分为复合材料（如玻璃钢天线）和金属材料（如铝合金板、铁板）两种天线，一般在相同价格下选用玻璃钢天线好，因为玻璃钢天线的性能较稳定。

经过设计考虑，要接受好Ku频段卫星电视的接收天线尺寸在卫星转发器波束覆盖区中心和雨衰小的地区的个体接收可选用0.6~0.75m直径的天线，而在波束覆盖区的边缘或雨衰较大的地区则可选用0.75~1m直径的天线（或做收转用）为好。

对于偏馈天线一般使用一体化馈源高频头（双线极化），这样安装和调试都比较方便。

在购买天线时不要只看几个便宜，而要做充分的调研，多了解已经用过此种天线产品的用户来选用性能价格比较好的天线。

天线馈源极化角的控制一定要采用可以再卫星接收机（IRD）上进行线极化电控的（与接收机IRD要配套的），即可用切换13V/18V来选择所需的垂直与水平极化（V/H），并有极化微调。

高额头一定要选用噪声温度低，本振相位噪声小、本振频率稳定度高动态增益大的高额头，尤其是在接收卫星数字信号时高额头的本振相位噪声和本振频率稳定度大小对接收信号质量是至关重要的。

对于用数字压缩卫星接收系统的高额头，要求本振相位噪声小于-65dB/Hz,本振频率稳定度小于±500kHz.

4.系统主要设备的选型

（1）选型原则

1）结构符合国际国内标准。

2）电气性能符合国际国内标准。

分清主要和次要性能，了解产品使用说明书所列指标厂家的测量方法，考察他们拥有的仪器先进性，并且注意性能指标的测试条件。

3）接口符合国际国内标准。

4）具有国际或国内认可的权威机构的测试鉴定证明。

5）具有长期研制和大规模生产能力的公司或研究所的产品。

6）国内各地设有技术服务中心和具有良好售后服务的产品。

7）服从于本地本单位网络规划，适合当地环境条件和经济能力。

8）国际通用的先进设备和器材。

9）同一系统最好采用同一公司产品，以利于升级换代。

10）按照价值工程原理，评估多种设备的性价比，并择其优者。

（2）射频前端设备

1）从功能方面考虑，前端输出频道一旦配置好后，不需要经常变动。

所以调制器宜选用固定频道输出，每个频道配置一套。

频道输出可调节的调制器可以作备用1~2套即可。

2）从结构方面考虑，19in标准机柜是多数用户的选择，一个频道一个机柜。

3）从性能方面考虑，多数设备的多数性能指标接近。

特别需要重视的是频率稳定度、载噪比、频率响应、谐波失真和视频指标。

4）从可靠性和稳定性方面考虑，由于国际国内有线电视设备多数没有给出可靠性指标，因此可以多听取全国各地用户对某种设备的可靠性和稳定性的评价

5）选用邻频前段时，选择300MHz邻频前端，干线设计按500MHz设计。

（3）卫星接收机和高频头高频头噪声温度越低越好，有的高频头集馈源一体，并且有防雷击保护。

适合于有线电视台的卫星接收机无需遥控功能，

对可靠性、电源等要求较高。

（4）干线器材和设备本系统干线采用国产同轴（纵孔）电缆SKYV-75-9，支线采用SKYV-75-7,入户均采用SKYV-75-5。

（5）分配网络部分

1）同轴电缆

2）系统输出口选用明装。

选用双孔用户盒，有诸多方便。

系统输出口是用户使用的界面，最重要的是安全性，因此系统输出口内必须加高压隔离电容。

（6）机房录播设备

1）音像节目制作系统

2）节目录制设备

6.有线电视系统主要测试仪器的设备

根据系统的测试及实习要求，需要配备的测试仪清单如下，具有数量和型号可根据经济实力确定：

1）选频电压表

2）示波器

3）扫频仪

4）电视信号发生器

5）标准调制器

6）场强仪

7）频谱仪

第一节系统的安装与调试

一、卫星电视的安装与调试

1.系统天线的安装

卫星电视接收系统有外室和内室两部分组成。

一般情况下，卫星电视接收站与有线电视系统前端合建在一起或处于相邻位置。

1）选择接收系统的安装位置。

根据设计方案，计算出接收设备所在地接收天线对卫星的方位角和仰角，南阳地区对中星6B卫星的方位角是-4.6度，仰角是51度，并现场测量。

天线架设在图文信息楼顶层。

2）选好站址后，根据实际情况和天线生产厂家的要求预先做好天线底座的地基施工。

3）天线底座的基础做好后，安装天线架座。

首先校正水平，然后固定各支撑脚的螺栓、螺母，最后装上俯仰角和方位角调节部件。

安装天线座架要注意天线方向性。

4）天线反射板的安装。

一般天线反射板的拼装按生产厂家说明书要求在平地上进行，拼装好后整体吊装到天线支架上。

反射板与反射板拼装时，螺丝暂不固定，拼装完成后，在调整板面平装时再紧固。

在安装过程中不要碰伤反射板，同时还要注意安装馈源支杆的三瓣反射板的位置。

5）安装馈源支架和馈源固定盘。

6）馈源、高频头的安装。

把高频头的矩形波导口对准馈源的矩形波导口，两波导口之间应对齐，并在凹槽内垫上防水橡胶圈，用螺钉紧固。

将连接好的馈源、高频头装入馈源固定盘内，并对准抛物面天线中心焦点位置。

2.卫星接收系统的调试

将卫星电视接收系统的室外、室内单元及监视器连接起来。

将室外单元LNB输出与室内单元卫星接收机中频（IF）输入端用75Ω同轴电缆连接好，将卫星接收机视音频输出端与监视器视音频输入端用视音频线连接好。

欲接收卫星信号见表2-1。

卫星信号接收表格

频道

下行频率

极化方式

符号率

中央1套

3840

水平（H）

27500

中央2套

3840

水平（H）

27500

中央4套

3771

水平（H）

9375

中央7套

3840

水平（H）

27500

中央10套

3840

水平（H）

27500

中央12套

3840

水平（H）

27500

根据卫星信号表格中下行中心频率，将卫星接收机置于该频道。

卫星天线的方位角、仰角的初始位置调到以计算好的位置上。

再将天线仰角移动一次（<0.5°），方位角搜索一次（开始时可大范围搜索，找到预收信号后可在±5°范围内搜索）。

当搜索到某一位置，电视机屏幕出现电视画面，可能画面不理想，有许多早点，这时先调一个轴，如方位角，使图像达到最好状态。

然后，再调仰角，使图像更好。

这样反复几次，边观察边调整，直到图像质量最佳。

与此同时，也要进行接收机频道细调，以获得清晰图像。

最后，锁紧调整机构，并做上方位角、仰角位置和电平指示位置的标志，供以后查考。

3.系统的防雷与接地技术

雷击主要有两种：

直击雷和感应雷。

直击雷是带电云层和大地之间放电造成的，可使用避雷针、避雷线和避雷网避防。

感应雷是由静电感应和雷电流产生的电磁感应两种原因造成的。

感应雷约占雷击率的90%,CATV系统的电子系统的电子设备受雷击损坏主要是感应雷造成的，有效地接地能及时的放掉感应雷产生的电荷，保护设备和人身安全。

卫星接收天线一般架设在建筑物的顶端，应把所有接收天线的接地端焊在一起，并与建筑物的防雷接地系统共地连接，在接收天线的顶端应安装避雷针，并保证天线设施在避雷针的保护范围之内，注意避雷针的长度不应小于3m，直径不得小于20mm，避雷引下线赢采用25mm×4mm的热镀锌扁钢或直径为10mm的热镀锌圆钢，引下线与接收天线的竖杆应采用焊接，其焊接长度为扁钢宽度的3倍或圆钢直径的10倍以上。

引下线与接地装置必须焊接牢固，所有焊接处应涂防锈漆，注意接地线电阻不应大于4Ω。

除天线应有良好的避雷接地外，在进入前端的天线馈线上还应假装避雷保护器，并注意保护器的接地要与前端设备的地线分开。

1）如果卫星电视接收站抛物面天线与地面开路天线安装在一起，并在后者避雷装置有效保护半径内，则不必安装单独的避雷装置，但应保证天线接地良好（接地电阻不大于4Ω否则应该设法降阻

2）如在雷区较多地区、空旷平地上或不在上述避雷装置有效保护范围内，则应在天线住反射面的上沿或前反射的顶端，焊接长度约2.5m，直径约为20mm的避雷针。

3）馈线的防雷;高频头输出电缆，宜穿金属管或津贴防雷引下线，沿金属天线杆塔体引下，金属管道与电缆外层屏蔽网应分别与杆塔金属体或避雷针引下线及建筑物的避雷引下线间有良好的电气连接，这是因为暴露的电缆或金属管道，可能招致雷击，这样的连接可能使雷电流直接经防雷系统入地；反之，不会招致雷击而产生雷电流的设备，切勿与防雷系统连接，以防雷电流或地电流反串进入设备，导致雷击。

4）机房入口处的防雷：

在机房入口处的电缆外导体，金属穿管等都应就进与建筑物防雷引下线连接，如果建筑物无防雷接地系统，应专设接地防雷系统，如单独铺设地线接到地下的地网上，瓷地线不能与机房内的设备共地线，以免雷电流传入设备。

二．安装工艺

1.机架设备

1）机房机架设备位置安装正确，符合安装工程设计平面标准。

2）用吊垂测量，机架安装垂直偏差度应不大于3mm。

3）主走道侧必须对齐成直线，误差不大于5mm。

相邻机架应紧密靠拢；整列机面应在一平面上，无凹凸现象。

4）各种螺栓必须拧紧，同类螺钉露出螺母的长度应一致。

5）机架上的各种零件不得脱落或碰坏，漆面如有脱落应予补漆。

各种文字和符号标志正确、清晰、齐全。

6）机架、列架必须按施工图的抗震要求进行加固。

7）告警显示单元安装位置端正合理，告警标志清楚。

2.布放电缆

1）布放电缆的规格、路径、截面和位置应符合施工图的规定，电缆排列必须整齐，外皮无损伤。

2）交、直流电源的馈电电缆，必须分开布放；电源电缆、信号电缆、用户电缆应分离布放。

3）电缆转弯应均匀圆滑，电缆弯的曲率半径应大于60mm。

4）布放走道电缆必须绷扎。

绷扎后的电缆应互相紧密靠拢，外观平直整齐。

线扣间距均匀，松紧适度。

用麻线扎线时必须浸蜡。

5）布放槽道电缆可以不绷扎，槽内电缆应顺直，尽量不交叉。

在电缆进出槽道部位和电缆转弯处应绷扎或用塑料卡捆扎固定。

6）在活动地板下布放的电缆，应注意顺直不凌乱，尽量避免交叉，并且不得堵住送风通道。

3.传输线路敷设

架空电视电缆应用钢绳线敷设，采用挂钩时，其挂钩一般小于0.5m，挂钩要均匀。

架空时中间不应有接头，不能打圈或用力过猛导致电缆受损。

沿墙敷设电缆线路应横平竖直，电缆距地面应大于2.5m，转弯处半径不得小于电缆外径6倍。

跨越距离不得大于35m。

沿墙水平走向电缆线卡距离一般为0.4～0.5m，竖直线的线卡距离一般为0.5～0.6m。

电缆的接头应严格按照步骤和要求进行，放大器和分支器、分配器的安装要有统一性，稳固美观、便于调试，整个电缆敷设应做到横平竖直、艰巨均匀、牢固美观、调试方便等。

详细安装工艺要求见相关部分内容。

三．系统的调试

1.调试的基本条件

1）调试技术员应具备一定的CATV理论基础和实践经验。

2）在对系统进行调试之前，首先要认真仔细阅读系统设计图样和资料，了解系统有多少条干线，传输距离多长，串接多少台干线放大器，每条主干线有几条支干线，每个分配、放大器带多少用户，传送多少米等。

3）阅读系统所使用的各种设备的说明书，掌握各种设备性能指标与使用方法。

4）了解放大器间距长度，

第三节系统的验收

系统的工程验收应由工程的设计、施工、建设单位（用户）和本地区的系统管理部门的代表组成验收小组，按竣工图进行。

验收时应做好记录，签署验收证书，并应立卷、归档。

各工程项目验收合格后，方可交付使用。

当验收不合格时，应由设计、施工单位返修，直到合格后，再行验收。

系统的工程验收应包括以下内容：

1）系统工程的施工质量。

2）系统工程的主观评价。

3）系统质量的客观测试。

4）图样、资料的移交。

5）有关部位的安全防范措施。

在系统的工程竣工验收前，施工单位应按下列内容编制验收文件一式三份交建设单位。

其中一份由建设单位签收盖章后，退还施工单位存档。

1）工程说明。

2）综合布线图（或系统构成图）。

3）线槽、管道布线图。

4）设备配置图。

5）设备连接系统图。

6）设备概要说明书。

7）设备器材一览表。

8）主观评价表。

9）客观测试表。

10）施工质量验收记录。

11）其他规定的有关文件或图样。

竣工验收文件应保证质量，做到内容齐全、标记详细、编写清楚、数据准确、互相对应。

凡有国家有关部门颁发的验收规定或标准的，请按其执行，具体见附录。

工程结束后应进行相应的初验和终验。

在初验测试阶段应对技术文件进行移交，技术文件应包括：

设备资料、系统测试记录和施工图设计文件。