专业：视频传输干扰及抗干扰.doc

目 录一、视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施- 2 -二、视频基带的抗干扰传输技术分析- 4 -三、视频线和射频线的主要区别是什么- 10 -四、和双绞线传输相比，同轴电缆传输长处在哪？- 11 -五、挑战同轴视频干扰- 12 -六、提高监控系统图像质量的新途径- 16 -七、图像质量可控的同轴视频传输系统- 20 -八、怎样辨别视频线的好坏- 23 -九、干扰不可怕，解决也不难- 24 -十、系列干扰抗干扰图文贴之一- 27 -十一、系列干扰抗干扰图文贴之二- 31 -十二、监控系统常见的图像干扰及其解决办法- 33 -十三、监控工程产生干扰的十种可能因素以及应对办法- 35 -十四、视频监控工程传输中的电磁干扰及抗干扰措施 - 36 -一、视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施干扰是监控工程中的“常客”，也是令人讨厌、令人烦恼的“不速之客”。让干扰不再打扰，应该是监控行业朋友们的共同心声和奋斗目标之一。 一、干扰到底是怎样形成的？ 1）工程中的干扰我们可以概括分成3类： A)源干扰：视频信号源内部，包括电源产生的干扰视频源信号中已经包含干扰；B)终端干扰：终端设备，包括设备电源产生的干扰它能对输入的无干扰视频信号加入新的干扰；C)传输干扰：传输过程中通过传输线缆引入的干扰，主要是电磁波干扰，包括地电位干扰类。 源干扰和终端干扰，尽管工程中也常遇到，但都属于设备本身问题，不属于工程抗干扰范畴。本文涉及的只是第三类视频传输工程中的电磁干扰。eie实验室研究成果提出了如下观点：同轴干扰不是从屏蔽层缝隙中漏进去的，无缝隙的“编网铝箔编网铝箔”四屏蔽电缆，仍有传输干扰，就是最好的实践验证。 同轴干扰基本上是电磁感应电流在电缆屏蔽层纵向“阻抗”上产生的感应电动势，通过两端匹配负载对视频信号产生干扰信号的；所以才有短电缆、高编电缆干扰小的实践；非屏蔽双绞线平衡传输原理，使它具有一定的抗共模干扰能力，但它的不平衡结构（电阻误差5%/100米，线对之间的耦合，高衰减和高失真特性），使它的实际抗干扰能力与某些“抗超强干扰”的宣传远不是一回事。屏蔽双绞线的大量应用，就应该有个起码的判断了。2005年eie实验室又提出了“防、避、抗、补”的工程抗干扰“四大基本功”。 二、视频传输工程抗干扰的“防、避、抗、补”“四大基本功” 1）“防”：对干扰设防，把干扰“拒之门外”。常见的有效措施有： 给传输线缆一个屏蔽电磁干扰的环境，这是最基本、最有效的防止干扰“入侵”的手段。将传输线缆穿镀锌铁管，走镀锌铁皮线槽，深埋地下布线等，这对于包括变电站超高压环境下安全传输视频信号都是有效的。不足之处是成本较高，不能架空布线，施工较麻烦； eie双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆是抗干扰技术的一项自有知识产权的新成果，其原理与穿铁管基本相同。外层是干扰屏蔽层，提供内部无干扰的传输环境，内屏蔽层是同轴传输回路的实际信号地，干扰在外屏蔽层上产生感应电动势，通过接“大地”屏蔽干扰，内外屏蔽层绝缘，使干扰感应电动势与视频信号传输回路绝缘，有效防止了干扰的“入侵”。优点是布线简单方便，成本低，在不能准确判断是否会有干扰的情况下，基本可以实现“防干扰盲目布线”。在工程设计和施工中，设防首先是应该考虑的。2）“避”：避开干扰 ，另选一条 “路”，改变源信号传输方式。 属于这一类的技术有：光缆传输（包括模拟调制解调和数字调制解调技术），射频，微波，数字变换等各种传输方式都属于“信息调制和变换”方式，或“频分方式”，它能有效避开源信号传输中0-6M频率范围的直接干扰；这种方式抗干扰很有效。目前也有一些不肯介绍原理的产品，如采用编码和向上移动信号频带的方法等，大概也属于这一类产品。采用“避”的技术，工程中还应考虑两个问题：一是成本和复杂度的提高，二是变换损失失真和信噪比的降低，不要一个矛盾掩盖另一个矛盾。 3）“抗”：视频信号传输过程中，如果干扰已经“混”进视频信号中，使信噪比（指信号/干扰比）严重降低，必须采用抗干扰设备抑制干扰信号幅度，提高信噪比。目前主要技术措施有：传输变压器抑制50/100Hz低频干扰有一定效果，但局限性较大，通用性较差，应用面还较少；“斩波”技术，原理上是吸收或衰减干扰信号频率分量。问题是难以应付工程中千变万化的干扰频率，对于谐波分量丰富的干扰（如变频电机干扰）抑制能力较差，值得注意的是这种办法在吸收干扰的同时，也吸收掉一部分有用信号，造成新的失真； 视频预放大提高“信号/干扰”比（信噪比）技术：原理是：线路干扰大小是不会再变的，可以在线路前端，先把摄像机视频信号大幅度提升，从而提高了整个传输过程中的“信号/干扰”比（信噪比），在传输末端再恢复视频源信号特性，达到抑制干扰的目的。理论上、实践上这种抗干扰技术都应该是可行的，有效的。问题是具体技术实现起来有一定难度，市场上有一种这类产品，确实有一定的抗干扰效果。但没考虑线缆传输失真、放大失真问题，没有真正解决视频信号的有效恢复问题，图像传输质量没有真正解决。 eie实验室在长期研究加权放大和抗干扰技术的基础上，于2005年初成功的推出了含有两项专利技术的新产品“加权抗干扰器”。它同时具有抑制干扰和视频恢复双重功能，可有效抑制从50Hz到10MHz的广谱干扰，加权技术的成功应用，使频率越高抗干扰能力越强，进一步提高了高频干扰的抑制能力，并继承了加权视频放大专利技术高质量的视频恢复功能。“补”：补偿电缆传输和信号变换造成的视频信号传输损失，恢复视频源信号特性。电缆越长，产生干扰的概率越大，干扰幅度也越高。从视频传输角度考虑，在抗干扰的同时，必须考虑信号衰减和失真问题。线缆引起的衰减、失真和抗干扰设备引起的附加衰减和失真，只有有效的补偿措施才能算真正的、有效的视频传输设备。三、据实际情况选择适用的抗干扰措施 工程上解决干扰的问题也是一个系统工程问题，“防、避、抗、补”四大基本功是从不同的技术侧面采取的不同措施，掌握了它们的原理、性能和使用方法，在工程中灵活运用，才能立于不败之地说明：原文中“防、避、抗、补”四大基本功“本人觉得改为“防、避、抗、补”四大基本要领，可能更好一些。二、视频基带的抗干扰传输技术分析视频基带的抗干扰传输技术分析 同轴与双绞线抗干扰传输技术进展内容提要视频基带抗干扰传输技术与产品，“频率失真”与“频率加权”技术解释，分析视频传输产品的四大应用性能：一：视频恢复性能；二：抗干扰性能；三：防护性能；四：防强电入侵性能；提出两个概念：“监控系统的抗干扰设计”概念与“用抗干扰设备实现抗干扰传输”的概念。 视频信号传输方式，可以分成两大类：第一类为视频基带直接传输方式简称“基带传输”，第二类为视频基带变换传输方式简称“变换传输”。“基带传输”包括：同轴视频基带传输方式（不平衡传输）和双绞线视频基带传输方式（平衡传输）。其特征是传输的信号带宽，仍然是视频基带信号06M的原信号带宽。“变换传输”包括：射频（CATV,一线通，共缆，视频拓展器等类型）、微波、光缆、数字及“复合变换”传输方式（两种以上的组合方式）。其特征是变换后的传输信号带宽变为调制载波的频道带宽。如调幅射频频道带宽为68M,调频微波为1827M等等.本文集中探讨“基带传输”方式，也就是常见的同轴与双绞线传输方式。围绕视频抗干扰传输这个现实问题，分析“频率加权”技术的作用，和对产品性能的影响。2000年加权视频放大专利技术问世，推动了同轴传输视频恢复技术产品的发展和应用，加权抗干扰专利技术，又进一步推动了抗干扰传输技术产品的发展，包括同轴抗干扰传输和双绞线抗干扰传输技术与产品的技术进步。这里提出“视频基带的抗干扰传输技术”的概念，可能更有利于更全面深入的了解“基带传输”技术的应用和产品的性能。一）“频率失真”与“频率加权”技术解释1.视频信号在同轴和双绞线传输中，最基本的技术问题就是“频率失真”。下图照片是实测线缆本身的频率失真特性：左图：0距离测试信号特性，06M扫频测试信号；中图：SYV75-5电缆1000米的衰减和频率失真特性；右图为超5类双绞线900米的衰减和频率失真特性；照片可以更好的给出一个定性形象的印象，准确的测试数据，过去已多次给出，这里从略。此主题相关图片2.线缆“频率失真”的特点是：低频衰减最小，频率越高衰减越严重；组成视频信号的各种频率分量之间的相对比例关系：左图扫频测试信号高低频幅度比例为1：1，经过电缆的传输后，发生了重大改变：传输后高低频比例少于1，频率越高比例越少线缆的这种与频率有关的衰减特性，这就叫“频率失真”；线缆越长，频率失真越严重，电缆长度加倍，衰减的db数加倍；比较中图和右图，可以明显看出：双绞线固有的频率失真要比同轴电缆大得多，大约430米超5类双绞线和1000米SYV75-5电缆的衰减和频率失真相当。应该了解这是国标线缆固有的特性，不是“劣质”电缆，这一点在选择传输线缆类型时，要特别注意，应做到心中有数；3.基带传输设备的基本作用是提供一定的放大增益，补偿线缆的传输衰减。显然，要补偿频率失真，传输设备的“补偿特性”应该与电缆的频率失真特性相反、互补，才能实现视频信号特性的真正恢复。如下图所示：此主题相关图片4.补偿特性应该是：传输设备的增益必须具有“频率越高增益越大”的基本特点这就是“频率加权”的基本概念。上面实测的线缆频率失真特性，都是国产合格国标电缆的固有特性，显然，用这类线缆传输视频信号，传输设备应该具有“频率加权”特性，才能实现“全补偿”的视频恢复目的。5.线缆越长，频率失真越严重，电缆长度加倍，衰减的db数加倍。工程中电缆长度是随机的，这就要求传输设备提供的频率加权补偿性能，也应该是可变的，对于任意长度电缆，都能够提供出与电缆频率失真特性相适应的“完善的互补特性”，这既是技术实现的要点，也是技术难点。不同产品性能和水平的差异，也就出自这里。对于市场上五花八门的产品和真假难辨的宣传，应该如何把握？深入了解它们的应用性能。二）传输产品的四大应用性能之一：视频恢复性能 1）视频传输，都是实现“视频传输视频”的全过程，源头是“视频”，结果还是“视频”。不管是视频传输产品，还是视频抗干扰（器）产品，都应该具有合格的视频传输特性。考察视频传输产品，首先就是它具有什么样的“视频恢复性能”即视频失真度的技术性能指标或者说依据什么视频传输通道技术标准。2）不管什么传输方式，视频失真度技术标准，应该是基本一样的。宏观的看，不应该有哪种方式传输的质量好，哪种方式传输的质量不好的区别。具体的看，就存在不同厂家依据和贯彻的“标准”是什么？是客观技术标准，还是“主观感觉标准”？3）恢复到什么程度？传输产品的视频恢复性能，应该是以客观技术标准作依据的，这就是视频失真度技术标准。视频失真，包括线性失真和非线性失真，有亮度信号失真和色度信号失真，还有亮度和色度信号相对关系的技术指标等等。在诸多技术指标中，最基本的应该是恢复的“幅频特性”。因为它不仅是多数线性失真度指标能否合格的基础和前提条件，也是在很大程度上决定其他非线性失真度指标是否具有实际意义的先决条件。例如，色亮增益差和色亮延迟差失真，如果“幅频特性”不好，它们就不可能合格，只有“幅频特性”好了，它们才可能合格；再如，非线性失真的微分增益DG和微分相位DP：信号经过1000米长电缆传输后，“幅频特性”严重失真超标，图像已严重失真，变坏，但此时的DG、DP一般还是“合格的”，这种DG、DP的所谓“合格”已经没有任何实际意义了；进一步说，当用传输设备把“幅频特性”恢复好后，DG、DP却不一定能合格了，这就是信号处理电路的水平问题了。公认的“幅频特性”是：06M频带内，“-3db”;具体含义如下图所示，0.55M范围，0.75db；也有执行06M范围，1.5db的“3db”标准的；此主题相关图片4）我国历史上，还没有承认过任何“主观感觉”的视频传输“标准”，但在安防行业产品里，这类“主观感觉”的视频产品却到处可见。下图为某些号称“可以和光端机媲美”的双绞线传输器在给出的最大传输距离上的视频恢复特性。所谓“媲美”，是没有技术基础的。此主题相关图片5）EIE品牌产品贯彻的视频恢复特性EIE品牌的视频传输产品，包括同轴类和双绞线类基带传输产品，其视频恢复特性依据的“技术标准”，都是以“-3db”幅频特性为代表的一系列技术指标作基础生产的。所以，在产品标称传输距离内，都可以实现完全补偿的视频恢复特性。下图为一种基本传输型双绞线传输产品，在UTP双绞线1000，900，600，300米不同距离上的视频恢复特性照片：可以看出，只有600米时低频略有一些过补偿，但也在允许误差之内。46M的高端，全程都没有欠补偿缺陷，这是确保传输质量的技术基础；产品采用全程连续可调的频率加权控制，可以对标称距离内的任意长度电缆实现精密全补偿；EIE品牌产品抗干扰型双绞线传输产品，标称传输距离已经做到1400米和1800米；此主题相关图片6）最大传输距离的定义1.最大传输距离 LMAX：是建立在上述视频恢复特性和图像质量标准原则下的最大距离。目前EIE品牌产品实现的技术水平如下：同轴75-5电缆基带传输产品：2 前端传输电缆直接连接摄像机输出，只用后端视频恢复设备：LMAX 2000米；2 前后双端分别采用加权传输和加权视频恢复设备：LMAX 3000米；UTP超5类平衡（双绞线）基带传输产品：2 基本传输型加权平衡传输器：LMAX 1000米；2 抗干扰传输型加权平衡传输器：LMAX 1400米；2 远程抗干扰传输型加权平衡传输器：LMAX 1800米；2.上面提到的某些号称“可以和光端机媲美”的双绞线传输器，就是典型的“主观感觉”产品，它的标称最大传输距离1500米，那个照片就是这类产品的代表特性；按照技术标准，它的最大传输距离一般要打3050%以上的距离折扣，其实际补偿特性还需仔细考察；3.某些双绞线传输器厂家宣传说：多级串联，可以达到2、3公里以上距离。单级传输特性都有严重缺陷，多级串联传输，频率特性是多级幅度相乘关系，即频率特性各点db数的相加关系，结果会怎么样？信噪比又会怎样？显然，这是毫无依据的虚假误导宣传。4.安防市场上，还有一类同轴抗干扰器，采用幅度压制干扰原理，前端提升视频信号幅度，后端采用固定电阻分压器，或可调电阻分压器，号称传输距离可以做到几百米到1公里。这类产品的视频恢复性能，是电缆的频率失真，加上产品固有的频率失真，比单电缆传输特性还要差，这是因为它不具备“频率加权视频恢复性能”，虽然有一定的“抗干扰效果”，但不属于传输类产品。对于各种视频传输产品，包括抗干扰器类产品，了解和掌握它们的“视频恢复性能”，是第一位的。之二：抗干扰性能同轴传输，属于“封闭电磁场”传输类型，信号电磁场被封闭在屏蔽层内部传输，与外界没有电磁交换关系，同轴电缆这种“屏蔽内外电磁场”性能，决定了电缆本身具有优异的抗干扰性能。同轴传输干扰的产生，主要源于电缆太长，电缆以“天线效应”接收外界电磁场 在屏蔽层两端形成干扰电压，通过两端匹配负载与芯线构成回路，产生干扰的。干扰不是从屏蔽层缝隙“漏”进去的。双绞线平衡传输，用“差模”传输信号，以“共模”抑制干扰，属于“开放电磁场”传输类型，信号电磁场与外界电磁场具有直接的耦合交换关系，平衡传输“共模抑制干扰”的性能，是建立在传输线“平衡”基础上的。前几年，所谓“双绞线具有超强的抗干扰抑制能力”的虚假误导宣传，依据的就是“绝对平衡”理想状态推理。实际上要做到：线对结构参数的绝对平衡，“开放电磁场”的传输特点，还要求每根导线的外部电磁环境也要绝对平衡。问题就来源于这个不可能实现的“绝对平衡”，工艺上，国标线仅直流电阻一项误差就达到5%，还有扭绞的长度误差，导线直径误差，线间距误差，绝缘层厚度误差等等。“外部电磁环境”更是工程的随机因素，无法控制；这就必然存在“不平衡因素和参数”，这种“不平衡因素和参数”，会把一部分共模干扰信号转换为差模干扰信号，而双绞线严重的传输衰减和频率失真，又要求传输器具有超高倍数的放大增益。这就决定了双绞线传输的干扰抑制能力，不可能达到“超强的抗干扰能力”和“比同轴电缆抗干扰能力更强”的水平。几年来工程应用中，干扰还是屡屡发生的实践，就印证了这个事实。基带传输系统的干扰抑制能力取决于两个方面：一是线缆本身的干扰抑制能力，二是传输设备提供的附加干扰抑制能力。目前达到的产品水平是：同轴传输的抗干扰性能1.同轴电缆常规传输方式，利用电缆本身屏蔽抑制干扰性能，可以实现监控工程中多数常规环境下的无干扰传输；2.加权抗干扰技术原理：这项专利技术的要点是：前端采用频率加权幅度提升压制干扰技术，后端采用频率加权视频恢复技术，提供同轴传输系统的“附加干扰抑制能力”，其含义是：可以把同轴电缆的干扰抑制能力，再提高多少倍（或db）;几年来的工程应用表明：包括高层电梯、工厂变频电机群、中央空调和变频供水系统、小区系统等较恶劣环境下的电磁干扰，都可以有效抑制；采用复合频率加权技术，有效提高了系统的视频恢复能力，特别是提高了传输信噪比，在1000米上，设备的视频加权信噪比，可以做到75db,这是各类传输方式中的领先技术水平；有效解决了同轴基带传输方式下的抗干扰传输问题；3.同轴加权抗干扰产品能实现的抗干扰性能：2 基本抗干扰型标称传输距离：01000米附加干扰抑制能力1624db；2 增强抗干扰型标称传输距离：01000米附加干扰抑制能力2432db；2 超强抗干扰型标称传输距离：01000米附加干扰抑制能力2440db；其中，超强抗干扰型还可以提供“特需专用定制产品”，传输距离可以定制13公里的远程型。双绞线传输的抗干扰性能1.常规无源和常规有源传输产品，抗干扰能力只是双绞线本身的干扰抑制能力，没有“附加干扰抑制能力”，适用于普通环境下较近距离的传输；2.双绞线平衡传输，采用加权抗干扰专利技术：和同轴加权抗干扰技术原理一样，可以在充分发挥双绞线平衡传输共模抑制干扰能力基础上，运用频率加权幅度压制干扰技术，由传输设备再提供一定的“附加干扰抑制能力”，也是把双绞线的干扰抑制能力，再提高多少倍（或db）;3.EIE加权平衡传输产品能实现的抗干扰性能：2 基本传输型标称传输距离：01000米附加干扰抑制能力210db；2 抗干扰传输型标称传输距离：01400米附加干扰抑制能力1525 db；2 远程抗干扰传输型标称传输距离：01800米附加干扰抑制能力1525 db；之三：防护性能1.电磁环境防护：指传输设备本身的EMC电磁防护性能。EIE传输和抗干扰产品，都采用具有电磁防护性能的双层铁磁屏蔽；2.自然环境防护：内部电路具有防潮，防水，防腐蚀保护性能。使用中注意做好BNC连接器和电源的防护即可；之四：防强电入侵性能1.防雷电感应：产品应具有雷电瞬态感应脉冲防护的可恢复自我保护功能；2.防高电压入侵：由供电系统或接地系统缺陷问题，偶然引入的高电压，也可以瞬间成批的烧毁前后端设备，同轴电缆良好的屏蔽性能和屏蔽层在电缆两端的“短路效应”，使传输系统具有良好的自我保护性能，所以工程中烧毁案例发生概率很低。非屏蔽双绞线传输系统，由于可以开放式接收外界电磁场，并且不具备电缆两端的“短路”保护功能，因此，几年来双绞线传输设备烧毁的概率最高。所以，防护电路的设计应与传输设备具体电路结构相匹配，才能有效保护设备安全运行。3.通用“防雷器”也有以上功能，但很难做到“防护电路的设计应与传输设备具体电路结构相匹配”，对于没有“防护电路”的产品，采用“防雷器”，只能做到“比不采用访雷器好”，对于已经具备“防护电路”的传输产品，再采用防雷器就有些多此一举了，甚至还会影响“防护电路”的有效性。特别是一些误导宣传，错误的引导工程设计到处“接大地”，引入复杂的地电位环路干扰这叫花钱买干扰。4.视频传输设备，应该远离避雷针，建筑物防雷系统设备和接地点。视频传输设备应该在这些“接雷”设备“大保护伞”之下隔离运行。三）工程中的真假干扰问题*抗干扰器可以抑制干扰，并恢复视频特性实现“视频信号的抗干扰传输”。*有了“抗干扰器”，是否就能解决工程中的所有干扰呢？不是！*有了“抗干扰器”，是否就可以随便设计传输系统了呢？不可以！*为什么有的工程干扰，用了各种抗干扰器，还是解决不了呢？这里面，就有个真假干扰问题。真干扰：仅指传输线作为“接收天线”收到的空间电磁干扰信号，这类干扰，加权抗干扰器一般可以有效解决。假干扰：包括设备故障引起的“干扰现象”，系统设计和施工缺陷和接地不合理等“故障”因素引起的“干扰现象”，供电系统设计配套不合理，使电网传导干扰直接进入主机系统等“故障” 引起的“干扰现象”，统称为“故障类干扰”，简称假干扰。假干扰，总体看来属于“主观因素”或“主观责任”造成的。如摄像机输出信号中就有干扰，这虽然是设备“故障”，但也属于“主观责任”，只要主动排除“故障设备”（电源或摄像机），就可以解决。企图使用抗干扰设备来解决这类干扰，显然是又犯了一个“主观错误”。再如，系统设计施工，引入了严重的地电位环路“干扰现象”，轻的，用抗干扰器也可以“掩盖干扰”，重一些的用抗干扰器有部分效果，但当电网发生开路、短路或三相电严重失衡故障时，可以瞬间烧毁抗干扰器，摄像机，采集卡，甚至可能成片的烧毁设备。所以“地电位环路”是监控系统“严重的安全隐患”。应该从主观上提高设计施工水平，总结施工经验入手解决。这里需要明确两个概念：“监控系统的抗干扰设计”概念与“用抗干扰设备实现抗干扰传输”的概念。监控系统的抗干扰设计这是监控系统设计的新概念。抗干扰设计的出发点，应该是尽可能避免出现“故障类”的假干扰现象。这是主观方面的任务和责任，也是工程能力和水平的体现；用抗干扰视频恢复设备实现抗干扰传输，用以解决“真干扰”。但不能也不应该企图用抗干扰器帮你排“故障”。合理的“监控系统抗干扰设计”，是实现“抗干扰传输”的前提和保证条件；二者互相补充，不是替代关系。三、视频线和射频线的主要区别是什么视频线和射频线的主要区别是什么名词：SYV实心聚乙烯绝缘，PVC护套，国标代号是射频电缆又叫“视频电缆”；SYWV聚乙烯物理发泡绝缘，PVC护套，国标代号是射频电缆；相同点：1. 特性阻抗一样75欧姆；2. 外层护套，屏蔽层结构，绝缘层外径，编数选择，材质选择，屏蔽层数等基本相同；不同点：1. 绝缘层物理特性不同：SYV是100%聚乙烯填充，介电常数=2.2-2.4左右；而SYWV也是聚乙烯填充，但充有80%的氮气气泡，聚乙烯只含有20%，宏观平均介电常数=1.4左右；=+j,其中，为损耗项，空气的基本为“0”，这一工艺成就于90年代，它有效降低了同轴电缆的介电损耗；第一个不同是大小不同，绝缘介质的衰减不同；2. 芯线直径不同：以75-5为例，由于-5电缆结构标准规定，绝缘层外径（即屏蔽层内径）是4.8mm,不能改变，为了保证75的特性阻抗，而特性阻抗只与内外导体直径比和绝缘层的介电常数大小有关，大芯线细，小芯线粗，芯线直径：SYV是0.78-0.8mm, SYWV是1.0mm; 芯线结构形式都可以是单股或多股；这一区别，导致了芯线电阻的不同。如实测天成、爱普SYV75-5电缆，1000米芯线直流电阻39，典型SYWV75-5电缆, 1000米芯线直流电阻19-20，差一倍;3. 上述两项根本区别，决定了两种电缆的传输特性传输衰减不同，频率失真程度不同。实测1000米电缆视频传输性能，SYWV75-5/64编电缆：0.5M5.15db,6M19.12db;国标合格SYV75-5/96编电缆：0.5M6.43db,6M21.76db（相同编网结构电缆衰减比发泡电缆大3db即大1.4倍以上），有一个还挺有名的厂家产品，SYV75-5/128编电缆，6M25.22db，衰减比发泡电缆大6db以上即大2倍多）；4. 关于高编电缆，一般指96-128编以上的电缆。高编电缆明显特点是：屏蔽层的直流电阻小，200KHz以下的低频衰减少，对抑制低频干扰有利，实测表明，200KHz-6MHz频率，由于“趋肤效应”，128编和64编衰减一样。（高频电流只在芯线外表面，屏蔽层内表面层流动）。从频率失真（高低频衰减差异）看，高编电缆反而严重。频率失真直接影响就是视频信号的各种频率成分的正常比例失真，直接影响到图像失真；5. 铜包钢芯线：这是SYWV电缆的一种，用于有线电视46MHz以上的射频传输，由于“趋肤效应”，电流只在钢丝外面的铜皮里流动，衰减特性和纯铜芯线一样，可抗拉强度却远高于铜线；但这种电缆用于视频传输不行，0-200KHz低频衰减太大；6. SYWV电缆视频射频传输特性都优异，而且由于有巨大的有线电视市场的支撑，产量很大，价格也有优势；7. 关于视频线和射频线的问题，既有误解，也有误导，论坛里的激烈争论就是例证。但大家都应该尊重实践：用1000米75-5电缆，传输一个彩色摄像机的信号，末端送给监视器，监视器环路输出给示波器，测量“色同步头” 的幅度，原信号是0.3V,进行比较，电缆越长，两种差别越大，越容易比较。四、和双绞线传输相比，同轴电缆传输长处在哪？和双绞线传输相比，同轴电缆传输长处在哪？1.同轴传输线是一种优质宽带屏蔽传输线优质：传输衰减小。请察看文章“双绞线与同轴线视频传输性能比较”宽带：现在我国的产品水平，已经做到020Gz; 双绞线传输带宽约为同轴线的1/10；屏蔽：它把传输信号的电磁场全部限制在屏蔽层内部，不向外辐射，根据收发可逆原理，外界电磁场也不能穿过屏蔽层进入内部。而同轴干扰产生原理是另一回事，见帖子“横杠干扰产生原理分析”；双绞线不同了，它的信号传输电磁场，理论上是分布在无限空间。根据收发可逆原理，外部空间电磁场也可以直接进入双绞线。双绞线无法防止外界电磁场进入,但采用了螺旋扭绞的办法，让两条线接收到的信号“尽量完全一样”，并采用平衡差分信号处理技术，把这种完全一样的“共模信号”抑制掉。这里关键是双绞线的“平衡”特性，“平衡”一旦有差别，干扰便乘虚而入，外界物体也会影响平衡。工程上“平衡”是相对的，不是绝对的，电路的“共模抑制”性能是有一定范围的。这两项实际问题，决定了双绞线的抗干扰能力，是有限制的，整合网络布线规则中规定强干扰情况下，必须使用屏蔽双绞线，就是这个道理。2. 同轴和双绞线的传输特性是由国标规定的，改变不了。如视频信号上边频为6M,对于2000米传输距离，SYWV-75-5电缆衰减为40db,即电压衰减100倍，1Vp-p的6M视频信号衰减到10mv,或80db微伏，在这个电平进行视频恢复，可以保证高信噪比。具有有线电视系统设计经验的工程师，对此十分清楚；对于非屏蔽双绞线，2km的6M衰减为92db,衰减将近4万倍，比75-5同轴电缆大52db(近400倍)；3. 双绞线传输2km,1Vp-p信号衰减到了25微伏，即电平为28db微伏，已经可以和电路噪声电平接近了，仅用末端补偿,信噪比会严重变坏，出路只能是提高前端电平。这就是目前双绞线传输必须采用的 “前推后拉”技术方案，要求前后设备的补偿提升总能力必须大于92db,实际应该做到100db。目前我只看到一个厂家提供了60db提升能力的数据，还不知道是那个频率上的数据。需要注意的还有，前端大信号放大提升电路本身产生的固有噪声，要比末端小信号电路产生的固有噪声大很多，系统信噪比变坏的更快，有人提出双绞线传输设备接力的中继级数可以做得很多（比同轴多很多），这纯属无知的想象，理论上和实践上都是讲不通的;4. 结论：比较同轴和双绞线传输系统时，有两个要点必须抓住：一是比较两种线传输特性的区别，二是看传输设备的水平和性能；以上纯属个人研究看法，不当之处在所难免，欢迎批评指正。五、挑战同轴视频干扰挑战同轴视频干扰“干扰”一直是监控工程设计和施工中的一个令人头疼的“心病”。我们愿与业界朋友一起努力，共同向这一工程难题发起挑战。这里把 “eie实验室”的初步研究成果正式向业界公开，抛砖引玉，供大家研究实践，共同提高。一、 同轴电磁干扰传统理论与认识1. 穿过缝隙论：干扰电磁场透过同轴电缆的外导体屏蔽层缝隙或屏蔽层破损处，辐射到、耦合到、感应到芯线上，从而形成干扰的。2. 趋肤深度穿透论：在视频干扰的低频段，计算电磁波的趋肤深度大于屏蔽层厚度，认为干扰仍会穿透屏蔽层，辐射到芯线上；3. 在这些理论和认识指导下，同轴电缆的结构也逐渐发生变化：从原来只有一个编织层的单屏蔽层同轴电缆，发展到一层铝箔加一层编织网的双屏蔽电缆，继而发展到“铝箔+编织网+铝箔+编织网”的“四屏蔽同轴电缆”，力求形成了一个“又厚又无缝”的外导体屏蔽层。但即使这样，当工程中电缆很长时，还是有干扰产生。于是人们觉得，同轴电缆是一种抗干扰性能不太强的传输线。二、 对电磁干扰形成机制重新认识eie实验室通过实验和理论分析，对外部干扰电磁场在同轴电缆传输系统中产生干扰的形成机制，初步形成了以下认识：1. 干扰”穿透”论依据似乎不足。视频信号的上边频为6MHz,波长50米。50Hz干扰电磁波的波长为6百万米或6000Km。电磁理论与实践表明，当网状导体孔隙直径小于1/10波长时，电磁波的穿透功率基本可以忽略；一般64编以上的同轴电缆编织网的平均孔隙大约1毫米左右，远远小于波长，完全可以等效为一个“无缝面导体”。干扰电磁场在导体表面产生感应电流，表面感应电流又产生相位相反的反电磁场，在导体外表面电场强度始终为零，而感应电流为最大值。又由于电缆外导体直径同样远远小于波长，编织网又是良导体，所以干扰电流在电缆外屏蔽层周围是均匀分布的，即任意一个横截面都是等电位的。电磁场理论和实验也已证明，一个等电位导体圆筒，其内部空间是等电位空间，即在同轴电缆外导体内部空间里，没有干扰产生的交变电磁场。同轴芯线，处在这个等电位空间里，不可能产生干扰感应电动势，如同电磁屏蔽室的原理一样。从同轴传输线基本理论方面看，信号在同轴线内部的传输，是以在内外导体限定的空间内，并以固定场结构模式传输的。外界干扰信号要进入同轴电缆传输，必须有一种有效的输入结构和激励条件，显然对干扰来说，这是不具备的。所以说“干扰穿透”的理论和实践依据似乎不足。2. 干扰电磁场在同轴电缆外导体纵向阻抗上产生感应电动势。在充满电磁波的空间环境中，同轴电缆外导体如同一根接收天线（线天线），空间干扰电磁场照样会在外导体表面产生纵向交变感应电流。实际工程中当电缆很长时，外导体纵向电阻（阻抗）虽然很小，但不为零。于是较强的干扰感应电流，便会在外导体纵向电阻上产生一定幅度的感应电动势。用Vi代表这个实际产生的感应电动势。同样，如果电缆两端接地，交流同相地电位差或异相压差环路干扰，也会在外导体纵向电阻上形成干扰电动势。我们统一都用Vi表示这种客观存在的干扰感应电动势。3. 外界干扰是怎样混到视频信号中的？同轴电缆，不管具有一层，两层还是四个屏蔽层，电气上都是互相导通的一个同轴外导体屏蔽层，只是具体结构和厚度不同而已。同轴电缆视频传输等效电路如下图所示。摄像机输出视频幅度Vo=2Vp-p,输出阻抗为75，同轴电缆内导体等效阻抗为Rc, 外导体等效阻抗为Rd, Vi是干扰在同轴外导体纵向阻抗上形成的感应电动势（大小正比于Rd，严格讲正比于纵向电抗Zd），末端设备对传输线来说是一个Rh=75匹配负载。显然，终端负载Rh从传输回路中取得的信号电压，是视频信号Vo和干扰电动势Vi共同作用的结果。 Vab=（Vo 75）752+Rc+Rd) + (Vi75) 752+Rc+Rd) 其中，第一项为负载获得的有效视频信号Voh=（Vo 75）752+Rc+Rd)，第二项为负载获得的有效干扰信号Vih=(Vi75) 752+Rc+Rd),当电缆很短时，内外导体电阻可以忽略，Rc+Rd=0，这时，有效视频信号Voh=（Vo 75）752+0)= Vo 75752= Vo/2=1Vp-p;因为干扰感应电动势Vi正比于（Rc+Rd)，此时Vi=0，Vih =0；值得注意的是干扰信号Vi是由电缆纵向分布参数（阻抗或电阻）决定的，不是一个集中的点信号源，重要的是它串联在视频信号传输回路中，负载在取得摄像机视频信号的同时，也必然取得干扰信号。干扰的性质属于“加性干扰”，不管视频信号有没有，它始终存在。4.同轴电缆外导体屏蔽性能分析：同轴电缆外导体，既是视频信号地，同时也是有效抵抗电磁干扰的屏蔽层。外界电磁场充斥着所有空间，只是有强弱之分，只要在具体应用场合里，干扰电动势与有用信号之比小到可以忽略，就可以认为没有干扰。同轴电缆外导体面积很大，阻抗很低，大部分干扰形成的感应电动势都可以忽略，这就是它的屏蔽作用。有线电视系统采用公用调频广播与通信波段作为增补频道，用同轴电缆进行远距离电视节目传输，而相互没有干扰，就是同轴电缆具有优异屏蔽性能的实践验证。反方面的例证是，在监控工程中，因同轴电缆屏蔽网断裂，或电缆头接触不良等，都会造成外导体阻抗增大，使原来可以忽略的弱干扰，变成了不能忽略的强干扰。我们可以把这种本不应该产生却又在具体工程中冒出来的干扰叫做“失误干扰”，“失误干扰”产生的概率很大，约占工程干扰总数的一半到一多半。5.减小干扰影响的可能办法：根据上面分析，我们可以对同轴电缆视频传输，提出以下几种减小干扰影响的途径和可能办法： 减少传输距离，缩短电缆长度（可行性很小）； 用粗电缆或多层屏蔽电缆（事倍功半，不太可取）； 提高输入信号幅度，增大信噪比（也不太可取）； 使用中继放大，增大信噪（也不太可取）； 电缆单端接地或都不接地（一般可行）；三、 抗干扰电缆 “e电缆”简介：SYWV75-5/eie,是一种抗干扰同轴电缆的型号与品牌标志，它是由eie实验室开发并拥有自有知识产权的产品。这种电缆的简称为“e电缆”，外观和尺寸与传统4屏蔽物理发泡同轴电缆没有区别。用于视频传输环境中，具有优异的、抗强电磁干扰能力。在此，我们首次公开这一技术。1.“e电缆”是一种“双屏蔽、双绝缘同轴电缆”。如下图它的结构从内到外依次是：内导体芯线；物理发泡层（第一绝缘层）；铝箔和编织网共同组成的同轴外导体（第一屏蔽层）；第二绝缘层；铜编织网第二屏蔽层外护套。“e电缆”结构与4屏蔽物理发泡同轴电缆基本一样。2.内导体芯线、物理发泡绝缘层和第一屏蔽层，组成标准SYWV75-5同轴电缆，用于视频信号传输，第一屏蔽层是视频信号地。信号传输仍然是要保证芯线和第一屏蔽层的有效连接。不同的是：外面的第二屏蔽层与里面第一屏蔽层之间是一个绝缘层，内外屏蔽层互不导通，第二屏蔽层不是信号地，它是真正的外界干扰屏蔽层，它给视频传输线提供了一个“柔性屏蔽室”环境。3.“e电缆”抗干扰原理：从“外界干扰是怎样混到视频信号中的”分析已经知道，单屏蔽层电缆会产生干扰的原因是，屏蔽层是信号传输回路的一部分，而干扰电动势又直接串联在信号传输回路中。“e电缆”的情况不同，尽管干扰也会在第二屏蔽层上产生感应电动式Vi,但Vi与信号传输回路绝缘，所以不会在信号传输回路中产生干扰电压。这就是“e电缆”的基本抗干扰原理。4.“e电缆”的抗干扰性能描述：干扰在第二屏蔽层上产生的感应电动式Vi与信号传输回路绝缘，所以不能直接在信号传输回路中产生干扰电压。尽管内外屏蔽层之间是绝缘的，但两层导体之间仍有分布电容Co存在，外屏蔽层感应电动势可以通过分布电容Co耦合到内屏蔽层上，间接形成干扰Vio。分布电容Co的耦合作用与频率有关，对50Hz干扰及电机，电火花等常见的强干扰，频率都很低，Co的容抗Zco很大，远远大于内屏蔽层纵向电阻Rd（几欧姆到几十欧姆），这样外屏蔽层感应电动势Vi，必须经过Co高容抗Zco与低电阻Rd高比率分压衰减，才是耦合到内屏蔽层上的有效干扰电动势Vio，显然抗干扰能力也就大幅度提高；干扰频率越低，“e电缆”的抗干扰能力越强，对常见的、威胁最大的低频超强电磁干扰，具有优异的抗干扰特性；即使对视频的高频段干扰，也具有明显的抗干扰能力。5.“e电缆”的上述抗干扰特性，在对这种电缆进行的抗干扰模拟试验和工程实际干扰环境的抗干扰试验中得到了验证，取得了十分满意的效果，现正积极推荐工程应用。“e电缆”的开发成功和不断完善，将给监控工程的设计和施工带来福音。应用“e电缆”，可以实现在强电磁干扰情况下的“安全布线和施工”，而不再会被干扰所困惑。六、提高监控系统图像质量的新途径提高监控系统图像质量的新途径在各地展会上，仔细观看EIE摊位并并作了详细咨询的行业朋友，一致认为：“e放大器”是监控系统的一个新亮点，是恢复和改善监控系统图像质量的好产品。这里所说的“e放大器”，是采用我国首创的频率加权视频放大专利技术的视频恢复设备的总代称。它是由烟台开发区留学生创业园企业EIE公司开发和生产的。产品应用的突出特点是，给监控系统提供了一个全面提高图像质量的新途径，促使使监控系统开始步入“图像质量可控恢复”的新时期。 一、 监控工程图像质量仍有很大潜力可挖1. 一个监控工程中，有几个摄像机距离监控中心300米到1000米，乙方设计：500米以下的用SYWV75-7同轴电缆传输视频，500米以上的用多模光端机或射频技术传输视频，但甲方因造价太高不同意，最后协商，500米以上的改用75-9到75-12同轴电缆。工程验收时，尽管图像有些明显不一样，但双方都认为图像质量“还可以吧”，做到这样也就行了。这是工程中常见的“无奈认可”。2. 一个道路监控工程，使用8路单模单纤远程传输方案，但8路摄像机信号到光发射机的距离不同，近的50米，远的有1000多米，为了保证图像质量，于是较远的信号只能采用75-7到75-12的同轴电缆传输。工程结果是，电视墙上的图像质量明显的不一样，甲乙双方也只好认了。这也是工程中常见的“无奈认可”,因为双方都“力所能及”的尽力了。对重点监控工程我国部分省市技防办，已经开始进行工程传输性能技术检测，结果出现了甲乙双方认为 “可以”，而检测不合格的尴尬局面。3. 在传统视频监控系统设计中，这种“无奈认可”是必然的，因为传统的视频传输技术和传输系统尽管可以比较好的传输输入信号，但当输入的视频信号已经衰减和失真时，却都没有恢复或“修复”功能。我们不妨把这种现象叫做图像质量的“无奈认可”。4. 工程商都有一个共同认识：电视墙上的图像很不一致，有的很好有的明显暗淡。以上情况，以前你认为没有什么有效办法解决，现在你可以把这些不足，看成一种“可以挖掘的潜力”，让监控工程的图像质量在可能的情况下做到最好。本文介绍的“图像质量可控恢复技术工程应用”，将助您一臂之力。二、图像质量可控恢复的工程含意拥有我国自有知识产权的“频率加权视频放大”专利技术的出现，开创了一条改善和提高监控系统图像质量的新途径。采用频率加权视频放大技术的系列产品，有单路加权视频放大器和多路视频恢复主机（4、8、16、32路），为了叙述和说话方便，我们把这类不同型号的产品统一简称为“e放大器”。对于模拟视频传输来说，“e放大器”具有和电缆传输特性相反、互补，且可控调整的频率补偿特性。因此它可以补偿视频传输中的幅度衰减和频率失真，有效恢复视频信号原有特性。 如下图所示：A为0-6M扫频测试视频信号（显示2行），图中竖线是频标，每格1MHz；B为A信号经同轴电缆传输后，产生幅度衰减和频率失真的照片,这也是一个典型的同轴电缆0-6M传输特性，基本规律是：频率低衰减小，频率越高衰减越大；C为加权视频放大器的频率补偿特性，其特点是：频率越低，增益越低，频率越高，增益越高，与电缆的传输特性相反、互补，而且这种增益补偿和频率补偿斜率都是连续可调的，所以能够在有效范围内，对不同长度和型号的电缆进行完全补偿。换句话说，就是视频信号在传输过程中损失了多少，可以通过调整控制，合理的补偿多少。这就是图像质量可控恢复的理论依据和实践依据。“图像质量可控恢复”的工程含意是：1. 同轴电缆的视频传输特性（上图B）是固有的，不能改变的。我们研究它是为了更好的使用它。同轴电缆到底能传多远？那要看对传输视频衰减和失真度要求的标准是什么。显然要求的图像质量标准越低，传输距离越远。试验测试结果表明：按照我国PAL-D视频失真度标准要求，同轴电缆无补偿最大传输距离为：75-5电缆100-120米，75-7电缆200米左右。当工程中遇到更远一些的实际传输距离，而投资又不允许采用其他有效手段（如光缆）时，只好降低图像质量的要求标准了，这种“无奈认可”的情况，在监控系统设计和施工中十分普遍。所以图像质量可控恢复的第一层含义就是：在视频信号幅度衰减和频率失真比较严重的情况下，“e放大器”可以按照我国PAL-D视频失真度标准要求，有效补偿并恢复原信号特性A.可以轻松的走出“无奈认可”的局面，而不用担心投资太大问题。2. 第二层含义是，“e放大器”的这种频率补偿和视频恢复性能，在规定的最大传输距离范围内，是连续可调，并可以通过人工控制的。如SYWV75-7电缆为0-3公里，75-5电缆为0-2公里，75-3电缆大约是7、8百米；也就是说，在有效范围内任何实际工程传输电缆长度，都可以实现有效补偿；显然，同轴电缆有效监控范围已经从1、2百米提高到了2、3公里，基本可以满足多数工程的实际应用；3. 第三层含义是：“e放大器”还同时具有轮廓增强和高频提升功能，可以明显改善图像的