有线电视--第五章

第五章传输系统,干线传输系统由传输媒介组成，目前常见的传输媒介有：同轴电缆、微波、光缆以及多种混合型。,干线传输系统是有线电视系统的重要子系统，它位于前端和分配系统之间。作用：将前端系统输出的各种信号不失真地稳定地传输给分配系统。,5.1同轴电缆传输系统,采用同轴电缆做传输媒介的有线电视系统，其干线传输系统一般采用树枝形结构。同轴电缆传输系统由多级干线放大器、桥接放大器、电源供给器和电源插入器等设备构成。,5.1.1同轴电缆传输系统的构成,5.1.2常用同轴电缆,1同轴电缆的结构和特性（1）结构：内导体：铜线、铜包铝/钢线绝缘介质：干燥空气、聚乙烯（PEV）、聚丙烯、聚氯乙烯（PVC）和氟塑料材料的混合物。其结构形式有竹节、纵孔（藕式）、高发泡等。外导体：铜丝编织；镀锡铜丝编织网内加一层铝箔；金属管（铝管）；波状铜管。护套：常用聚乙烯或乙烯基类材料。,藕芯电缆这种电缆是将聚乙烯绝缘介质材料经过物理加工，使之成为纵孔状（藕芯状）半空气绝缘介质。信号在这种介质电缆中的传输损耗比实芯同轴电缆和化学发泡同轴电缆都要小得多，但是这种电缆最大的缺点是防潮防水性能差，孔内容易积水，从而使性能变差影响传输效果，这是目前有线电视分配网络中普遍采用的一种传输线。,物理发泡同轴电缆这种电缆是在聚乙烯绝缘介质材料中注入气体（如氮气），使介质发泡，通过选择适当工艺参数使之形成很小的互相封闭的均匀气泡。物理发泡同轴电缆是新型的电视电缆，其性能稳定，不宜受潮，使用寿命长，由于不存在化学发泡法产生的残余物，传输损耗大幅度下降。近年来，物理发泡同轴电缆在我国蓬勃发展，在较大型的有线电视系统中，一般均采用这种电缆作为干线传输线。,竹节电缆这种电缆是将聚乙烯绝缘介质经物理加工，使之成为竹节状半空气绝缘的结构。竹节电缆具有物理发泡电缆同样的优点，但由于对生产工艺和环境条件要求高，产品规格受到一定限制。这种电缆一般均作为干线传输线。,电缆型号的组成我国同轴电缆型号的组成方法如下：,字母代号及其意义几个主要字母代号的意义如下：S射频同轴电缆；Y聚乙烯；YK聚乙烯纵孔半空气绝缘；D稳定聚乙烯空气绝缘；V聚氯乙烯。例如：SYKV755表示射频同轴电缆、聚乙烯纵孔半空气绝缘（藕芯）、聚氯乙烯互套、特性阻抗为75、芯线绝缘外径为5mm。上述同轴电缆的编号方法已不能满足日益发展的需要，一些新型电缆的编号已超出上述代号范畴，目前国内编号还没有实现完全统一。,（2）特性：特性阻抗同轴电缆粗细均匀、内外导体间的距离处处相等，分布参数是沿线均匀分布的，因此同轴电缆是一种均匀传输线。在均匀传输线上任意一点的入射波电压与入射波电流的比值，称为同轴电缆的特性阻抗，用Zc表示。D同轴电缆外导体的内直径，mm；d同轴电缆内导体的外径，mm；绝缘层的相对介电常数。,同轴电缆的特性阻抗取决于内、外导体的直径和内外导体间绝缘材料介电常数，与电缆长度无关。常用电缆的特性阻抗有75、50和100等。有线电视系统中采用损耗最小的75电缆。,衰减常数,衰减常数是指射频信号在同轴电缆中传输时的损耗，单位为：dB/km，或dB/100m、dB/m均可。与同轴电缆的结构尺寸、介电常数、工作频率及环境温度有关。衰减常数（a）表示单位长度（如100m）电缆对射频信号衰减的分贝数，即,（dB/100m）,也可以按照下式自行估算：,【例5.1】已知f2=300MHz，2=13dB/100m。求860MHz时的衰减常数1。,温度系数,信号在电缆中传输的损耗除了与频率有关外，还随着环境温度的变化而变化，这种特性就称为电缆的温度特性。当电缆很长时，电缆温度特性的影响更加明显，衡量电缆温度特性通常用温度系数表示。温度系数表示一年四季温度变化对同轴电缆损耗值的影响。温度增加，电缆损耗增加；温度降低，电缆损耗减小。,温度系数定义为温度每升高1，电缆对信号衰减增加的百分数。例如，温度系数为0.2（dB）%/表示温度每升高1，电缆衰减值在原基础上增加0.2%。如果温度变化20，电缆衰减值在原基础上变化200.2%=4%（电缆衰减值）（dB）。,【例5.2】某电缆在常温（20）、频率为52MHz时的衰减为4dB/100m，频率为800MHz时的衰减为10dB/100m，求20、+40时的衰减常数。,回路电阻回路电阻（也称环路电阻）是指单位长度（如km）内导体与外导体形成的回路的电阻值（通常以/km表示）。由于干线放大器是经电缆馈电的，电流经过内导体到达放大器（作为电源的负载），再由放大器经过外导体返回电源，形成一个回路，当需要确定由电源到任一电源负载的电压降时，就要考虑回路电阻的影响。,屏蔽特性,屏蔽特性以屏蔽衰减（dB）表示，dB数越大表明电缆的屏蔽性能越好。良好的屏蔽特性不但可防止周围环境中的电磁干扰影响本系统，也可防止电缆的传输信号泄漏而干扰其他设备。,金属管状的外导体具有最好的屏蔽特性；,两层铝塑带和金属网也能获得较好的屏蔽效果；,为了发展有线电视宽带综合业务网，生产了具有四层屏蔽的接入网同轴电缆，其屏蔽特性很好。,最小弯曲半径,如果电缆某处弯曲程度太大或被夹扁，特性阻抗就不均匀，将会使该处的驻波比增大，产生反射。,老化,随着时间的流逝，同轴电缆将老化，特别是敷设在室外的电缆各项性能都要发生变化。其中电缆衰减特性改变非常大，大约3年后电缆衰减增加1.2倍，6年后增加1.5倍。,2电磁波在同轴电缆中的传输（1）电磁波在同轴电缆中传输（2）集肤效应,5.1.3干线放大器,作用是用来弥补干线电缆的损耗和频率失真。1干线放大器的特点（1）增益可调：2030dB之间。（2）斜率补偿。（3）自动增益控制。（4）双向功能。（5）适应室外工作环境。（6）桥接放大器：对干线中的信号不放大，仅对分出的几路信号进行放大,放大器,桥接放大器,双向放大器,2干线放大器的主要技术指标（1）标称输入电平。（2）标称增益。（3）标称输出电平。（4）带内平坦度。（5）载波交流声比。（6）非线性失真。（7）AGC和ASC特性。（8）噪声系数NF。（9）反射损耗。（10）最大输出电平。3干线放大器的集中供电干线放大器通常采用电缆馈电方式，可以在前端或干线中任何一点对干线放大器集中供电，需要增加电源供给器、电源插入器等设备。,【例5.3】每台放大器的工作电流为0.8A，最低工作电压为40V，已知电缆0.650“MC2的环路电阻为3.31/km，问一台AC60V、10A的电源供给器，最多能供应多少台放大器正常工作？计算每段电缆的直流电阻值：,5.1.4辅助设备,1衰减器在有线电视前端电路中，当天线输出电平过高，超过后续设备（如解调器、信号处理器等）的上限输入电平范围；或多路信号同时输入宽带混和器，要求各个输入信号电平基本一致时，都需要采用衰减器适当调节信号电平，使其满足设备要求和设计要求。在干线传输网络中，放大器的输入、输出端也常接入衰减器，用来控制放大器的输入、输出电平。在分配系统中，有时也要采用衰减器来调节信号电平。总之，在有线电视系统中，前端电路、干线传输网络、用户分配系统均有可能使用衰减器。,1衰减器衰减器由电阻组成，可组成T型等效电路，型等效电路等。这种网络由于没有电抗元件，只有幅度衰减而没有相移，能在很宽的频率范围内工作。,1衰减器分类：固定式衰减器：按不同规格衰减量生产出系列产品，主要有3、6、9、12、15、20dB等多种型号。这种衰减器体积小，性能稳定，安装简捷，可制成插件结构，插入放大器内。连续可调式衰减器：常用于衰减量需要经常改变的场合，可调范围一般是020dB，与固定衰减器相比，衰减量有时会随频率发生变化，对高频信号衰减量往往小于低频信号。在系统调试过程中，可采用连续可调式衰减器，当调试完毕后，可改用相同衰减量的固定式衰减器。,连续可调式衰减器,2均衡器,作用：电缆对信号有衰减且衰减程度与所传输的信号频率的平方根成正比，即在信号频率的高端电缆损耗大，在信号频率的低端电缆损耗小，因此，电缆的损耗频率曲线是倾斜的。这样的信号若直接送给放大器放大，其输出端的非线性失真将很严重。均衡器是用来补偿同轴电缆频率特性的器件，其均衡量和传输频率的关系正好与同轴电缆传输损耗和频率的关系相反，即对低频道信号损耗大，对高频道信号损耗小，实际上就是刻意压低低频段的信号频率，以求得高、低频道的电平基本一致，补偿射频同轴电缆损耗倾斜特性。,构成：由电感、电容和电阻元件构成。分类：可分为固定式均衡器和可变式均衡器。主要性能指标：均衡量即工作频率范围内上限频率和下限频率两点间衰减量之差。,两种均衡电缆的方法,电缆和自动斜率增益（ASC）放大器,电缆、均衡器和平坦放大器,3滤波器有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。它是在运算放大器的基础上增加一些R、C等无源元件而构成的。通常有源滤波器分为：低通滤波器（LPF）高通滤波器（HPF）带通滤波器（BPF）带阻滤波器（BEF）它们的幅度频率特性曲线下图所示：滤波器也可以由无源的电抗性元件或晶体构成，称为无源滤波器或晶体滤波器。滤波器作用：用来分离信号和抑制干扰。,3滤波器滤波器作用：用来分离信号和抑制干扰，滤除信号中无用的频率成分。例如，有一个较低频率的信号，其中包含一些较高频率成分的干扰。滤波过程下图所示。,4陷波器作用：用来消除干线传输过程中的“鼓包”现象。由于射频同轴电缆传输信号的不均匀性，电缆可能会在某一频道上的衰减量较小，使得这个频道的信号经过长距离传输后其电平会超过其他频道的电平，为了消除这种“鼓包”现象，可在放大器中插入陷波器。其工作过程：首先用场强仪在线路输出端检测已“鼓包”频道的信号电平，将陷波器的R值调为零，然后调整其可调电容C，直到被检测频道的信号突然为零时，说明陷波器（串联谐振器）谐振到“鼓包”频道上了，此时，再将电阻R的值调大，直到被监测频道的信号电平与其他频道的电平调平。,陷波电路,5.1.5电缆干线系统的设计,1电缆干线系统的范围即从前端出来一直到最后一级用户分配放大器为止。有些系统中，最后一级用户放大器与干线放大器指标相差极大，可将其划分在分配系统中，但要在指标分配时，加大分配网络的分配系数；而邻频系统中，电缆末端的的放大器与前面干线放大器指标差异不大，可划分在干线系统中，这时将信噪比、交互调比的影响考虑在干线部分指标内计算即可。在大、中型有线电视系统中，干线部分可分为超干线、主干线和支干线。所谓超干线，是指多个前端之间的连接馈线或前端与第一个分配点之间的馈线；主干线指前端和多个分配点之间或多个分配点之间的连接馈线；支干线一般是指用户分配放大器之后到用户分配器之间的连接馈线。,1电缆干线系统的范围在复杂的网络系统中，通常选择其中一条“最长”的干线进行指标设计计算。最长的含义是指从第一级干线放大器开始经分配到支干线末端的放大器之间级联数最多的一条传输线。如果最长的干线能够满足技术要求的话，系统内其他各支干线一般都能满足要求。“最长”的干线长度不是无限长，理论上，一条干线最多串联33级放大器。,5.1.5电缆干线系统的设计,2电缆干线系统的基本组成电缆干线传输系统主要由干线电缆、干线放大器、干线分支器、分配器、均衡器、衰减器和电源等组成。主要任务是将前端提供的高质量的信号保质保量地传输给各个分配系统。适合做干线或支干线的电缆有：SYKV757、SYKV759、SYKV7512；干线放大器的主要任务是放大补偿电缆传输信号过程中的损耗，考虑到非线性失真和载噪比的要求，增益一般在2030dB之间，输出电平通常控制在80100dB之间。,3干线系统的设计内容（1）根据系统规划，确定干线系统路由，绘制出电缆干线路由图。在电缆干线系统设计时，应按照有线电视系统近期和远期规划选择最佳的路由；并且路由应尽可能经过居民较为集中的地区；尽量采用并行的传输路由以减少干线放大器的级联数，提高干线系统的各项指标；合理安排相应的分支、分配点，电缆干线系统的分支、分配点通常选在放大器的输出端，既能满足最大限度地传输信号，又便于调试。,3干线系统的设计内容（2）根据干线路由图，选择干线电缆及干线放大器。在进行干线部分设计时，根据干线传输距离，首先要确定传输电缆和放大器的信号及实用增益，这样就可以求出每条干线总的电长度、需要串联的放大器台数、放大器的间距等。电缆选择：最好选择一种电缆型号，对干线较长的系统尽可能选择较粗的同轴电缆，一般应选择9、12的电缆。干线放大器选择：最多选用两种不同功能的干线放大器。,（3）进行电缆干线传输系统的设计与计算。计算内容：干线放大器级间距离、干线放大器级联数、干线放大器级间均衡量、集中供电、干线放大器的输入和输出电平。,干线电长度(L)=干线距离(km)x电缆损耗(dB/km)（dB）串接放大器的台数(n)=干线实际电长度(dB)/放大器实用增益(dB)（台）放大器间距(D)=放大器实用增益(dB)/电缆损耗(dB/m)（m）,（4）对干线系统分配的指标进行验算。验算内容：干线载噪比C/N、干线交调比CM、组合二次失真比CSO、组合三次差拍比CTB等。,4电缆干线传输系统的设计实例【例5.4】某地区有线电视系统，服务用户约5万，中心前端位于地区中心附近，近期传输频道数为28，远期传输频道数为40，采用550MHz邻频系统，电缆干线传输系统的整个系统分配指标为：C/N47dB（K=0.25）；CM52dB（K=0.5）；CTB57dB（K=0.5）。设计步骤：（1）确定干线路径。根据该地区平面图绘制，得知最远传输距离为5km，选用MC2500型电缆，其550MHz时的衰减量为5.09dB/100m(20)，温度系数为0.2%（dB）/，回路电阻为5.15/km。干线放大器采用三皇冠LA5226型，主要参数见表5-7。,4电缆干线传输系统的设计实例【例5.4】某地区有线电视系统，服务用户约5万，中心前端位于地区中心附近，近期传输频道数为28，远期传输频道数为40，采用550MHz邻频系统，电缆干线传输系统的整个系统分配指标为：C/N47dB（K=0.25）；CM52dB（K=0.5）；CTB57dB（K=0.5）。设计步骤：（2）干线放大器级联n的确定。干线电长度(L)=干线距离(km)x电缆损耗(dB/km)（dB）=5kmx5.09dB/100m=50 x5.09=254.5（dB）串接放大器的台数(n)=干线实际电长度(dB)/放大器实用增益(dB)（台）=254.5(dB)/26(dB)=9.710（台）放大器间距(D)=放大器实用增益(dB)/电缆损耗(dB/m)（m）=26(dB)/5.09(dB)/100m=500m,设计步骤：（3）干线载噪比计算（10台干线放大器串联）设输入电平值为72dBuV时，由载噪比的公式可得：考虑温度对载噪比的影响，温度越高载噪比越差。若环境温度变化范围为-20+40时，+40时载噪比最差。其中L间隔串联（ALC放大器与普通放大器间隔串联）的电缆衰减量，；0.2%电缆的衰减系数；T温度变化量，+40-（+10）=30；因此可得考虑温度变化后的载噪比为：,设计步骤：（4）干线交调比计算由第二章的知识可知，交调比的公式为：当假设串联的10台干线放大器与哦相同或相似的指标时且间距相等时，可得传输干洗系统的交调比为：其中：；带入上式得考虑频率响应积累引起电平变化交调比实际最差值为,（5）干线的CTB计算计算方法和交调比相似考虑到温度变化的影响，在低温时CTB最差的情况为,（6）级间均衡的计算选择带斜率补偿功能的干线放大器，当级间距离为500m时，该段电缆所需的均衡量按下式计算：其中：电缆在高频端的衰减常数，因为是550MHz的邻频系统，所以最高频为550MHz；电缆在低频端的衰减常数，一般为50MHz；放大器间距。查表得MC2500型电缆在50MHz处的衰减常数为在550MHz处的衰减常数为带入上式得,（7）干线系统集中供电计算已知MC2500型电缆的回路电阻为，两台变压器之间的电缆回路电阻值为，若电源供给器输出电压AC60V，电流10A，每台变压器消耗电流0.5A，放大器最低工作电压26V，参考例5.3计算可知一台电源供给器可供6台变压器正常工作。（8）电缆干线传输系统的验算对系统设计结果进行验算，验证干线系统的工作参数是否满足技术指标要求。分配指标的验算：满足指标要求。,（8）电缆干线传输系统的验算干线系统电平与斜率控制计算温度变化对电缆的影响频率响应引起的电平变化LA5226型干线放大器的自动电平控制能力为5dB，能够满足控制要求。根据级间均衡量可知，而放大器的斜率调整可在021dB之间，也在可调范围内。全部设计验算完成后，绘制施工图。,【例5.5】某有线电视台采用HFC网传输信号，下面以其中一个光结点为例，介绍其电缆干线系统的设计。设计步骤：（1）确定干线系统路由图。该光节点覆盖区域中最远干线长度为1.8km，系统传输信号的频道数为40，带宽860MHz，干线系统采用集中供电方式。选用SYWV-75-12物理发泡电缆，其在860MHz时的衰减量为7.9dB/100m，干线放大器选用MIC7530温补型放大器，其性能指标见下表。干线二分支器插入损耗2dB、分支损耗8dB，分配器分配损耗8dB。,设计步骤：（2）干线系统的设计：放大器输入、输出电平的计算。为了确保干线载噪比和交调比满足国家要求，干线放大器的输入电平和输出电平都有一定限制，最小输入电平受载噪比限制，最大输出电平受交调比限制。其计算公式为：由表5-13可知，所需干线放大器的级数=干线实际电长度(dB)/放大器实用增益(dB)=7.9dB/100m1.8km/30=4.75（台）为了提高干线放大器的载噪比，选输入电平为70dB。,设计步骤：（2）干线系统的设计：放大器输入、输出电平的计算。根据交调比的公式，可得干线放大器的输出电平公式为：查表得Sa=102dB，CMa=48dB，CM=55dB，Na=88，则上式为考虑到温度变化的影响取干线放大器的输出电平为92dB。,设计步骤：（2）干线系统的设计：级联数的验算。首先计算分配器到第一级放大器的距离，取光接收机的输出电平为100dB，考虑到电源插入器的插入损耗1dB，分配器的分配损耗8dB，则分配器的输出电平为91dB，而干放的输入电平为70dB，则：考虑到标准电杆的单位间距为50m，取距离为250m。,设计步骤：（2）干线系统的设计：级联数的验算。考虑到分支器的插入损耗，则取放大器间距为250m，则实际级联数为（1.8km-250m）/250m=6.2，取7台。,干线放大器集中供电的计算（略）。（3）各项指标的验算。干线载噪比验算交调比的验算互调比的验算（略）验算结果基本满足要求。,5.2光缆传输系统,传统的有线电视系统一直以同轴电缆为传输介质，光导纤维光缆的诞生，以及近年来有线电视光器件、光设备的应用开发等技术的快速发展，为有线电视和通信提供了全新的传输手段。采用光缆传输，充分利用光缆的带宽、抗干扰和高密度等特性，使有线电视网络成为信息高速公路的重要组成部分，已成为有线电视的发展方向。近年来，我国新建和改建的有线电视系统绝大多数采用光缆同轴电缆混合网（HFC）。,5.2光缆传输系统,优点：（1）损耗低、传输距离长。光纤传输损耗小，可延长有线电视信号的传输距离，而且，对于不同的频道，即在不同的频率上衰减损耗相同，同时其损耗不随温度的变化而变化。（2）传输频带宽、容量大。频带的宽窄代表可传输的信息容量的大小，单模光纤带宽可达到10GHz以上，如果采用波分复用技术，可传送的信息量就更大了，从理论上来讲，一对光纤可同时传输150万路电话或2000套电视节目。,5.2光缆传输系统,优点：（3）传输质量好、保真度高。光纤传输通常不需要中继放大，不会引入非线性失真，只要激光器的线性好就可以传输高保真信号，实测表明，在传输20个频道电视节目时，调幅光纤系统CTB在65dB以上，CM在60dB以上，远高于一般电缆干线系统的非线性指标。（4）抗干扰能力强、保密性好。因为光纤的基本成分是石英，对电磁波没有反应，光纤中传输的光信号不受电磁波的干扰，抗干扰能力强。且光纤中的信号不易泄露，不会出现串音现象，既便于保密又能确保信号传输品质。,5.2光缆传输系统,优点：（5）工作性能可靠。一个设计良好、安装正确的光纤系统可靠性很高，无故障工作时间达5070万小时，其中寿命最短的是光发射机中的激光器，其平均寿命也可达25年，光纤系统的主要故障来自接头不清洁、连接不良、光纤断裂、裸露、变形，光发射机和接收机调试不正确等。（6）重量轻、敷设方便。光纤非常细，加上防水层、加强筋、扩套等，具有448根光纤组成的光缆，其直径还不到133mm。且材料为石英，比重小、重量轻。,缺点：（1）相对于同轴电缆，光缆及光端机（光发射机与光接收机的统称）的成本较高。（2）光纤的光接头处理工艺要求高，需要使用价格昂贵的专业设备，给施工和突发事件的抢修工作带来一定困难。,光纤传输基础:激光(Laser)是“利用辐射的受激发射实现光放大”的简称。1、激光的独特性质：1）具有很强的方向性；2）单色性很高，有很窄的频谱；3）功率非常大。激光也是电磁波。=c/ff=1/T例如，CATV中所采用1550nm波长的激光，其=1550nm=1.5510-6m,f=c/=1.94108MHz=194THz,2、光导纤维是由折射率为n1的柔软玻璃丝芯线和折射率为n2的包层所组成，通常使n1n2。定义：光导纤维临界角为,当芯线中光的入射角大于临界角时，光将发生全反射。因此，只要光纤端面入射角小于光纤孔径角，光就将在芯线内来回反射，曲折向前传播。,根据光信号在光纤中的传输特性，光纤可分为单模和多模两种。光在光纤介质中传播，它的电磁场在光纤中将按一定的方式分布，这种分布方式称为模式。单模光纤是指只允许一种电磁场分布方式存在的光纤，多模光纤是指允许多种电磁场分布方式同时存在的光纤。不同波长的光在光纤中传输损耗是不同的，在850nm、1310nm、1550nm附近，普通光纤损耗有最小值光纤通信的窗口。其中1550nm波长的损耗最小，约为0.2dB/km，1310nm波长的损耗最小，约为0.35dB/km。,5.2.1光缆的网络结构,1.网络结构根据光缆网络结构分类，光缆网络可分为树形、星形、环形及它们的混合型。以星形和环形结构为主。目前最流行的是星形FTF结构。,树形网络拓扑结构树形网的优点是除了网络结点外，无任何有源器件，但其缺点也较明显：光无源器件多，造成链路损耗较大，结点数目不能太多，光无源器件容易产生光信号失真，为保证系统指标，对光接收机要求较高；另外，如果树形网中主干线断开将影响大片用户，树形结构也不适用于网上开发通信业务。因此，有线电视系统较少采用。,星形网络拓扑结构星型网络的优点是光分配一次到位，所用光分路器少，光路全程损耗小，具有同样大小光输出功率的光发送机传输距离更远，减少发送机台数，但是耗用光纤较多，两者相抵，成本不会赠机多少。但由于光分路器和光连接器数量减少，大大降低了光分路器和连接点的多重反射，有利于噪声和非线性指标的改善；从可靠性角度看，星型网络的某一光纤断开，只影响局部用户。,环形网络拓扑结构环形网络各节点共用一条链路。自成一封闭结构，采用双向光纤。优点是：节目双向传输，具有一主一备两条沿相反方向传输的双数字光纤作为整个网络的光纤主干，可靠性高、覆盖范围大。当双光纤环中的某一环发生断裂时，可自动倒换到另一环上，信号不会中断；系统链路损耗小，增加了网络的网径和容量，环形网络造价高，一般适用于大型有线电视宽带综合信息网中，实现视频、数据、语音的综合传输应用，已成为HFC网络的发展方向。,2HFC网络结构与规划HFC（光缆、电缆混合网）网络：目前，国内的HFC网都是从前端到光节点直接采用光缆传输，在光节点到用户之间再用同轴电缆分配入户。即只将信号传输到光结点，在光结点以下还是靠电缆进行传输分配到户的传输网络。光节点：一般把装有包括光接收机、上行光发射机等设备叫做光节点，它实际上是光电、电光的转换点，具有双向传输功能。,（1）HFC网络结构在前端光发射机将有线电视的电信号转换成光信号并进行光功率放大，经由光分路器分成多路后分别送给光缆传送给到各光节点，在光节点由光接收机再将其放大变换成电信号输出给电缆分配网络。若为双向系统，在光节点则还有上行光发射机将上行信号反传给前端（通过另一根光纤），再由前端的光接收机将其接收并转换成电信号供前端处理。（2）HFC网络规划光结点布局：根据用户空间分布，可按每小区20005000户进行划分服务区。每一个服务区只用34台干线放大器和用户分配放大器。,光缆路由的选择：光缆路由应尽量短（光结点近似均匀分布）；对重要干线备用路由（资金允许）。取安全系数大、容易施工的路由。规划路由时测算所需各光缆的实际长度作预购光缆的依据，减少光缆野外接头。尽量在局部路段建同一路由，争取多杆共缆。应考虑升级改造问题，能方便地增加光结点和缩小服务区的范围。,5.2.2光缆传输系统的主要设备和部件,1光纤（导光玻璃纤维）和光缆1）光纤的分类（1）按传输光波的模式：多模光纤和单模光纤（2）按二次被覆结构：紧包光纤和松套光纤（3）按纤芯折射率分布类型：突变型和渐变型光纤（4）按工作波长：短波长窗口光纤、长波长窗口光纤和双窗口光纤2）光纤的结构和用途结构：由纤芯、包层、一次涂覆层和二次被覆层组成用途：作为机内布线用（原始光纤芯线）用于室内设备之间的布线；用于远距传输有线电视信号及通信等。,3）光缆（1）缆芯。（2）护套。由聚乙烯、聚氯乙烯加纵包钢带组成，铠装缆还需加钢丝层。（3）使用方式。架空（自承或非自承式）、管道、直埋及水下等。4）光缆的接续有固定连接和活动连接两种。,5）光缆的主要技术指标（1）光缆传输损耗。（2）色散与带宽。（3）截止波长。（单模光纤）（4）光纤强度。,2光路器件1）光耦合器和光分路器（树形光耦合器）光耦合器分为星形光耦合器和树形光耦合器。树形光耦合器又称光分路器，光缆传输系统与同轴电缆传输系统一样，需将从光发射机输出的光信号分成几路，分别加到各自的光纤，把信号送到不同的地点，实现这些功能的器件即为光分路器，其作用是将一路光信号分成几路光信号。目前以1X2光分路器的结构为最多，由它还可以构成1X4、1X8等光分路器，最多的已达到1X32光分路器。,2光路器件1）光耦合器和光分路器（树形光耦合器）星形耦合器是光传输星形网的核心器件。根据传输光的途径，它有传输型和反射型两种。传输型星型耦合器是指由耦合器一边的任一端口输入的光,可以均匀地分配到另一边的所有端口，在理想情况下，同一边的端口是相互隔离的。反射型星型耦合器是指由耦合器的任一端输入的光，可以均匀地分配到所有的端口中去。,星形耦合器构成的星形网,2）光分路器的主要技术指标（1）分光比K（2）附加损耗（3）均匀性（4）插入损耗（5）反向损耗3）其他光路器件（1）光隔离器。正向光通过时，光的损耗小，而反向光通过时，光损耗大。（2）滤光器。只允许窄频谱范围内的光通过。（3）合波器。将不同波长的多路激光合为一路输出。（4）分波器。将混合波长的激光分为多路不同的单一波长输出。,3光发射机、光接收机及光放大器1）光发射机根据射频信号的变化对输出的光信号强