卫星及有线电视系统.docx
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卫星及有线电视系统
目录
卫星接收及有线电视系统1
1系统概述1
2设计依据1
3设计原则2
4系统设计3
4.1系统功能3
4.2频道配置3
4.3设计方案4
卫星接收及有线电视系统
1系统概述
有线电视系统是建筑弱电系统中应用最普遍的系统。
此系统国际上称“CommunityAntennaTelevision”，缩写为CATV系统。
CATV系统是四十年代出现的一种电视接收系统，它是多台电视接收机共用一套天线接收设备。
共用天线将接收来的电视信号先经过适当处理（如：
放大、混合、频道变换等），然后由专用器件将信号合理地分配给各电视接收机。
由于系统各部件之间采用了大量的同轴电缆作为信号传输线，因而CATV系统又叫电缆电视系统，也就是目前城市正在发展的有线电视。
由于通信技术的迅速发展，CATV系统不但能接收电视塔发射的电视节目，还可能通过卫星地面站接收卫星转发的电视节目。
有了CATV系统，电视图像就不会因高山或高层建筑物的遮挡或反射，而出现重影或雪花干扰。
人们不但可以看好电视节目，还可以利用这套设备来自己播放节目（如电视教学）以及从事传真通讯和各种信息的传递工作。
由于电视接收机的普及和高层建筑的增多，CATV系统已成为人们生活中不可缺少的服务设施。
在卫星接收与有线电视系统中，我们主要采用了日本和美国的先进产品，国产的卫星接收天线，前端及分支分配网络，为甲方提供了一套完整的、经济合理的解决方案。
2设计依据
《30MHz-1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》；
《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》；
有线电视广播糸统技术规范》；
广播电影电视部文件：
《关于有线电视现阶段网络技术体制的意见》（修订稿）；
3设计原则
1）网络技术水准
本方案以国家标准规定的指标为依据，采用860MHz邻频传输系统，支持双向传输，网络所有器件均符合相关传输要求,使整个系统在今后五年至十年内满足各种应用的需求。
2）节目容量
电视节目容量
按照860MHz邻频传输规划，系统可容纳59个正向电视频道，2个反向电视频道。
考虑到将来电子商务的需要，本系统增加回传带宽，占用4个正向频道；还考虑到当地若干个开路播出频道，信号很强，为防止其干扰，电视节目容量设计为50个下行频道，6个上行回传频道。
数据通讯容量
按照邻频传输规划，可传200路以上的数据。
考虑未来数字技术的发展，在200MHz带宽数据通讯中，可划出100MHz作数字电视传输，可传60—100套电视节目（可用作VOD视频点播）。
广播节目容量
按照邻频传输规划，88MHz—108MHz为调频广播，系统可容纳16路数字立体声和50路调频广播，考虑到近10年内的发展情况，设计容纳15路调频广播。
3）对邻频前端的主要技术要求有：
邻频抑制：
为防止上下邻频载波干扰及中频干扰，要求带外抑制达到45db。
寄生输出抑制：
为防止频道寄生产物的干扰寄生输出抑制应达到60db以上。
载频稳定性：
邻频系统各频道的载频总偏差应大于20KHz，本频道图像伴音载波间距误差不大于10KHz。
相邻频道间电平差：
不大于1db。
各频道电平差：
要求相距9个频道间的载波电平差不大于2db。
A/V功率比：
应达到-17db，而且在-10~20db间可调。
通带特性：
要求-0.75MHz~+6MHz内幅度变化不大于±1db。
由于技术和器件的进步，把前端各个部件做成具有邻频传输性能的设备已经实现。
采用邻频前端，可以在有限的频带范围内传输更多的频道，例如一个300MHz系统，如果用上增补频道可以传输28个频道，而初期的隔频前端最多只能传输14个频道的电视节目。
不少国内的早期安装共用天线系统为了扩充不断增加的电视频道，需要逐步更换设备，改造成邻频前端。
4系统设计
4.1系统功能
卫星电视接收及有线电视系统做如下配置：
◆引入当地有线电视网；
◆卫星节目；
◆自办节目。
我国将开始试播高清晰度电视节目，到时此套系统可转播高清晰度（DVD）电视节目，满足高层次消费者欣赏高质量电视节目的需要。
4.2频道配置
就目前我国有线电视系统发展而言，新建的系统一般以采用邻频前端为宜；对于“邻频”这一技术用语，应理解为连续每隔8MHz安置一个频道。
按照我国电视频道划分表上的DS-1、DS-2、…、DS-55，其频率从48.5~750MHz，其中还包括增补频道A1：
Z1~Z7，A2：
Z8~Z38等依次相邻的各个频道。
我国初期的共用天线电视系统，常采用隔频传输，例如DS-2、DS-4、DS-6、DS-8、DS-10、DS-12、…等。
邻频系统对频率资源的利用更为充分与合理，但有更高的技术要求。
由于当地电视台开路发射功率不详，为防止空间信号通过电视机天线插口感应进入电视机，造成对闭路信号的干扰，电视台发射的开路信号频道暂不考虑接收，不做传输节目之用。
4.3设计方案
卫星及有线电视接收系统按独立前端系统设计，全系统包括前端、干线和分配网络，其核心在前端部分。
卫星天线安装于屋顶，由卫星基座至接收机的馈线距离应保持在30米之内。
机房内需设置独立配电箱,用电量约为3Kw。
4.3.1系统指标分配
模拟信号
（1）依照国家标准，将整个系统总体指标分配给前端、干线、和分配网络，其参数如下：
总体
前端
干线
分配网络
C/N（db）
44
46
48.2
50
CM（db）
47
51.4
54.9
CTB（db）
55
58.4
61.9
IM（db）
57
61.4
64.9
（2）相邻频道电平差：
小于2db
（3）用户终端电平：
65—75db
（4）微分增益DG：
取决干前端调制器
（5）微分相位DP：
取决于前端调制器
数字信号
为防止数字信号对模拟信号的干扰，要求数字信号电平低于模拟信号电平15db。
4.3.2前端设计
4.3.2.1邻频前端的主要组成部分
高频头
高频头是低噪声下变频器（LNB）的俗称.它由波导同轴微带转换器、低噪声放大器（LNA）、镜频抑制滤波器、微波平衡混频器及第一本机振荡、第一中频放大、带通滤波、均衡等组成。
它的主要作用是完成低噪声放大、第一次变频和第一次中频放大。
高频头中的低噪声放大器对输入的调频信号进行放大，经镜频抑制滤波，然后与第一本振混频，最后通过低耗的射频电缆送入室内。
卫星信号功分器
功率分配器简称功分器,它是把输入信号功率等分或不等分成几路功率输出的器件。
在卫星电视接收中,利用功率分配器,可使用一副天线、一个室外单元和几个接收机,同时收看卫星传送同频段的多套电视节目。
在本次设计中由卫星天线的高频头（LNB）送来的950~1750MHz信号,它包含有多个频道的电视节目（水平、垂直极化方向），可提供给八台卫星接收机选取所需节目。
它们之间必须插入有源或无源功分器,将LNB送来的信号功率均匀的分配给这些卫星接收机。
功分器可分为无源功分器和有源功分器两类。
无源功分器通常是有纯微带电路组成,具有一定损耗，分支愈多，损耗愈大。
有源功分器是在无源功分器的基础上加入宽带放大器组成，可以补偿馈线及分支的损耗，给卫星接收机提供更大的信号电平。
有源功分器的主要技术参数有：
（1）输入频率范围950~1750MHz
（2）增益＞4db
（3）输出路数6路
（4）输入驻波比＜2
卫星电视接收机
卫星电视接收机是接收卫星电视必不可少的设备，TSR-C5是专业型模拟卫星接收机,采用当今世界上的先进技术,该机预制了国内绝大多数上星的数字卫星频道,操作十分简便。
同时用户可根据需要,自行增加频道。
为了方便用户,该机具有初始频道设置,即用户第一次设置初始频道后,以后不需要设置,具有断电记忆功能。
它的主要功能是将来自高频头的高频信号中选取一套电视节目，经放大并解调出音/视频信号。
卫星接收机有以下常用的指标。
（1）射频输入频率:
950-1750MHZ;输入阻抗:
75Ω;输入电平（-65）-（-28）dBm;带宽:
27/16MHZ.
（2）静态门限电平载噪比C/N一般为6~8db，优质可≤4db。
（3）音频输出去加重由50μs，75μs，J17及PANDA-1系统。
伴音副载频一般在5~8.5MHz可调，优质者具有9个预置立体声和16个预置单声道频率可选。
（4）伴音中频宽带可选择150MHz或280MHz，有的卫星接收机还有450MHz。
（5）用户可以设定并记忆的频道数量一般为100个，多的可达225个。
（6）如欲转播数字声音广播信号，则需有基带输出接口，以便接至NICAM728数字声广播接收机。
（7）高档接收机应具有N/P双制式独立线路选择，N制式带宽为4.5MHz，P制式带宽为6MHz。
邻频调制器
邻频调制器是将视频信号及音频信号变换成射频信号的设备。
电视调制其基本可分为直接调制和中频调制两类。
中频调制是将视频信号和音频信号调制在图像中频38MHz，伴音中频31.5MHz的电视中频上，然后用上变频器变成VHF或UHF频段任一所需频道的电视信号。
伴音采用了声表面波滤波器，可有效的抑制杂波干扰，是用于较高要求的较大型有线电视前端。
而中小型系统则以用直接调制方式的调制器为宜。
衡量一个邻频调制器的性能，需注意以下主要技术参数，例如：
（1）视频信号调制度 ≥80±7.5%
（2）视频带内平坦独 ≤3db（5MHz内）
（3）微分增益 ≤8%
（4）微分相位 ≤8度
（5）视频信噪比 S/N≥45db
（6）频率准确度 VHF≤5KHz~20KHz
UHF≤10KHz~50KHz
（7）频率总偏差 VHF≤20KHz~75KHz
UHF≤100KHz~500KHz
（8）图像载波输出电平 ≥113dbμV
（9）图像/伴音功率比 10~20db连续可调
（10）带外寄生输出抑制 ≥60db
（11）图像伴音载频间距 6500±10KHz
（12）伴音：
带内平坦独 （80Hz~10KHz）±2db
失真度≤2%
音频信噪比 ≥50db
最大偏差 ±50KHz
预加重 50μs
制式转换器
目前世界上存在三种彩色电视知识，及PAL制、NTSC制、SECAM制。
我国采用的是第一种即PAL制。
在接收卫星节目时，由于电视机的制式不同而无法收看，因此在转播卫星电视节目时不同制式必须通过制式转换器。
目前除PAL制式外，采用较多的为NTSC制，因此这里所说的制式转换主要是指将NTSC制转换为PAL制。
混合器
将多个输入端的信号混合后馈送到一个输出口的装置称为混合器。
按有无增益划分为无源混合器和有源混合器,前者有插入损耗,增益为负值;后者因增加了放大器,增益为正.在CATV系统中大多采用无源混合器.电视信号经混合器混合后用一根同轴电缆传输，以达到多路复用的目的。
混合器在进行信号混合的过程中要消除所需频率信号以外的干扰,保持各频道信号通过混合器时达到阻抗匹配,各端子间信号相互隔离,互不影响,所以混合器具有滤除杂波干扰的作用，和一定的抗干扰能力。
混合器主要电参数有：
（1）工作频率范围48~550MHz
（2）插入损耗表示混合器输入功率与输出功率之比,一般在2.5-3Db.
（3）输入端之间的相互隔离度一般要大于20~40db
（4）带外衰减一般要大于20db，带内平坦度要求±1db
（5）反射损耗反映混合器输入和输出阻抗的程度，一般
混合器反射损耗≥10~15db
（6）输入口有8路、12路、16路等
（7）输出电平一般为110~120dbμV
（8）邻频混合器有的为有源部件，输出级采用多级放大器，可提供15~37db的增益。
4.3.2.2前端结构设计
应与土建结构专业密切配合,做好各种预埋构件。
模拟前端主要任务是接收卫视信号、有线电视信号和自办节目，同时将这些节目进行放大、处理、调制和频率变换，经电平调整后混合在一起，传输到干线。
模拟前端邻频设备关健在调制器。
调制器指标差别引起电视效果上的差别，肉眼是无法分辩的。
其差别是品牌的知名度而已。
4.3.3干线设计
为防止因供电问题造成放大器不工作，影响用户收看，干线放大器采用机房集中供电（AC30V）方式。
我们选用860MHz双向放大器作为干线放大器。
4.3.4分配网络设计
我们在用户传输网络中,主干传输网络采用分配-分支的形式,将电视前端信号分配至各个楼层的用户分支器箱,主干传输网络采用物理发泡型75-12、75-9电缆。
由用户分支器箱至各个用户终端插座采用分支-分支的形式,分支器主输出端作为传输主干,辅输出端连接用户终端,凡无用户终端连接的输出端,均应端接75Ω终端电阻。
主要技术指标
（1）载噪比C/N≥50db
（2）交扰调制CM≥54.9db
（3）三次互调比CTB≥61.9db
（4）用户电平65---75db
网络设计要求
（1）要符合国家标准《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》。
（2）用户支线网络结构采用分配-分支方式，终端用户盒采用双孔豪华型。
（3）分配放大器分布在大厦楼内，每条支干线仅级连1级。
（4）分配放大器输出信号电平设计为倾斜方式，以保证用户信号电平的均匀性，倾斜量为6db。
参数计算
分配放大器的输入电平：
分配网络的载噪比（C/N）取决干放大器的输入电平。
故线路放大器选用优力HA-30ERN。
由分配点分配传输系统输出口的电平，或称用户电平，按如下公式计算：
Lk=L0-Ld-α*L
式中：
Lk——第K个分支器或第K个系统输出口电平（dBμV）；
L0——分配点或桥接放大器、延长放大器的输出电平（dBμV）；
Ld——分配器的分配损耗、分支器的插入损耗、分支损耗等（dB）；
α*L——电缆损耗乘以电缆长度（dB）。
4.3.5用户终端盒
用户终端盒安放各个办公室的房间墙壁上，整个建筑物共安装200个用户终端盒。
用户盒阻抗为75Ω，采用嵌墙式安装。
各用户终端信号电平：
VHF、UHF：
65～83dBμV
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