建筑电气工程图设计6-有线电视系统设计

有线电视系统，1。概述，1.1有线电视系统有线电视系统(CATV)的概念：使用射频电缆、光缆、多通道微波及其组合传输、分配和交换声音、图像和数据信号的电视系统。1.2、有线电视系统的组成及各部分的作用，1.2.1有线电视系统由信号源、前端设备、中继传输系统、分配网络和用户终端组成。1.2.2各部分的功能1。信号源：指提供系统所需的各种高质量信号的各种设备。2.前端设备的前端是系统的信号处理中心，对信号源输出的各种信号分别进行处理，最后混合成复合射频信号提供给传输系统。(接收、处理、混合)3。主线传输系统功能：将前端输出的各种高频电视信号无失真、稳定地传输到用户分配网络，同时将系统末端返回的信号传输到前端。4.分配网络功能：将干线输出的信号按一定的等级平均分配给用户。位置：位于有线电视系统的最后一部分。5.用户终端用户终端是指连接成千上万个家庭并连接到电视的用户端口。用户端口包括：机顶盒、电缆调制解调器、解扰器等。传输系统位于前端和用户分配网络之间，其功能是将前端输出的各种信号稳定、无失真地传输给用户分配网络系统。传输系统的传输介质主要包括：电缆、光缆和微波。2.1.1外部结构，2.1射频同轴电缆，电缆是有线电视最早的传输介质。目前，主要使用射频同轴电缆。外导体(屏蔽层):由带有一层铝箔或金属管的铜丝编织网或镀锡铜丝编织网制成。它能屏蔽电磁干扰。护套：保护电缆，通常由聚乙烯制成。内导体(芯线):由铜线或镀铜铝线制成。绝缘介质：支撑电缆，其电气特性在很大程度上决定了电缆的传输和损耗特性。2.1.2同轴电缆型号名称，中国对同轴电缆型号和规格实行统一名称。具体方法如图所示：电缆名称代码的含义，2.1.3射频同轴电缆的特性，1。有线电视系统中射频同轴电缆的标准特性阻抗为75，与整个系统的特性阻抗一致。2.同轴电缆衰减电信号，衰减量与信号频率的平方根成正比，即频率越高，衰减量越大；频率越低，衰减越小。衰减常数常用来表示，它被定义为每单位长度(例如100米)电缆对信号衰减的分贝数。3。环境温度也会影响电缆损耗。通常，温度升高，衰减增加。温度降低，衰减减小。4.为了补偿同轴电缆的损耗，可以在线路上安装一个放大器来进一步延长传输距离。当放大器放大信号时，也会引入非线性失真。当这种失真累积到一定程度时，就会影响图像的观看效果。2.1.4电缆敷设时，电缆架空敷设时，应使用吊钩、挂带将电缆安装在钢丝上。电缆应留有滴水弯，因为湿气会使电缆损耗急剧增加，同轴电缆要长期使用，防水、防潮性能尤为重要。当电缆通过墙壁上的孔进入走廊时，该孔应由带有防水弯管的保护管保护，以防止雨水进入。在墙壁上铺设暗线也应通过额外的保护管进行保护。保护管可以是钢管或硬塑料管。电缆弯曲时应注意电缆弯曲半径的要求。沿墙上的明线敷设电缆时，应使用电缆夹固定电缆。线卡分为金属线卡和塑料线卡，间距约为0.5m.随着时间的推移，安装在室外的电缆将会老化，各种性能参数将会改变，电缆损耗将会增加，并且ne4)2芯或4芯水平光缆的弯曲半径应大于25毫米；5)施工时光缆允许的最小曲率半径不小于光缆外径的20倍，施工后不小于光缆外径的15倍。水平光缆、主干光缆和室外光缆与其他芯线的弯曲半径至少应为光缆外径的10倍。2.2光缆、2.2.1光缆的形状结构、光纤、松套管、护套、防水层、钢丝加固、铝塑复合带，光缆中传输的信号是光信号而不是电信号，并且是一种特殊的光激光器。光纤是由光导材料制成的光纤，是光波的传输介质。2.2.2、光缆传输的基本原理，因为电子设备只能接收电信号而不能接收光信号，因此，光缆必须经过光电转换，才能与电子设备和同轴电缆连接。光发射器：将电信号转换成光信号，并将其送入光缆。光中继站：主要放大光信号。光接收器：将光信号转换成电信号，并将其发送到电缆中。光发射器：将电信号转换成光信号，并将其送入光缆。光中继站：主要放大光信号。2.2.3光缆的优点，1。光的波长是微米(微米)，它的绝对带宽相当宽，可以容纳比同轴电缆多得多的信道。2.光纤的传输损耗很小，不同波长的光传输损耗不同。在850纳米、1310纳米和1550纳米附近，光纤损耗有一个最小值，所以这三个波长被称为光纤通信的三个窗口。850纳米波长的光损耗约为2.5分贝/千米；1310纳米波长的光损耗约为0.35分贝/千米；1550纳米波长的光损耗约为0.2分贝/千米。3。在所有有线电视频道中，光纤具有相同的损耗(良好的频率特性)，并且不需要均衡器。此外，纤维损耗几乎不随温度变化。4.光纤的基本成分是应时，它是非导体。它不受电磁场干扰，具有完全的电磁阻力。5.光纤传输所需的中继站数量非常少，引入的非线性失真非常小，从而大大提高了信号传输质量。信号不易泄露，保密性好。6.光纤比重小，重量轻，便于铺设。2.2.4、电缆敷设，1)电缆敷设最好在一条直线上，如果有转角处，施工时至少应将其外径的20倍；2)放线采用卷筒，牵引速度一般为15m/min，牵引点应放在加强芯上，悬挂光缆的支点间距不大于1.5m:3)光缆应与其它主管管道一起敷设，或在大管道中布置支管。4芯以下，截面利用率为25% 30%；12芯以上，直路50%60%，弯路40% 50%；线槽的利用率不得超过50%。4)敷设光缆时应预留冗余。室外光缆的预留长度约为510m。室内光缆在设备端的预留长度为35m。预留光缆应盘绕。2 . 2 . 5由于成本高，目前HFC网络和全光纤有线电视系统不能广泛使用。大中型有线电视系统通常使用光缆和光缆的混合传输，其中光缆用于干线传输，通常呈星形。电缆用于配电网络，通常以树形结构连接到用户终端。HFC双向互动网络3 .分配网络3.1分配器3.2分支3.3分配网络的其他组件3.4建筑物中分配系统的设计3.1分配器分配网络是与用户终端直接连接的有线电视系统的一部分，它是指从分配点到系统输出端(即用户终端)的传输网络。分配点是指从干线上获取信号并馈入支线和支线的连接点。经销商下列符号也可用于表示：3.1.2分配器的功能和通用技术参数。分配器的主要功能是将一个输入信号电平平均分成几个输出。分布损耗：以分贝表示，指输入信号电平和输出信号电平之间的差异，单位为分贝。例如，如果某两个分配器的输入电平为60dBv，分配损耗为4dB，则每个通道的输出信号电平为：60-4=56 (dB V)，3.1.3个分配器的混合函数。如果以“输入”端口为输出端，以“输出”端口为输入端，多通道信号可以混合成一通道信号输出，从而实现混频功能。3.2.1分支机构的外观、标识和图形符号。该分支通常有一个主输入、一个主输出和一个或多个分支输出。根据分支输出的数量，它们被称为一个分支、两个分支、三个分支、四个分支等等。3.2分支，“输入”表示主输入，“输出”表示主输出，“抽头”或“br”表示分支输出，每个分支端口相同。工作频率范围，一个支路和两个支路，以及3.2.2支路的功能是将主输入信号分成几个输出通道，但是每个通道的信号电平并不完全相等，大部分信号通过主输出端发送到主线，而另一小部分信号通过支路输出端进入支线。3.2.3分支的通用技术参数，插入损耗：主输入端的信号电平和主输出端的信号电平之间的分贝差。支路损耗：主输入端信号电平和支路输出端信号电平之间的分贝差。例如，如果某一支路的插入损耗为2dB，支路损耗为10dB，主输入信号电平为60dBv，则主输出信号电平为60dBv-2=58dBv，支路信号电平为60dBv-10=50dBv，串联支路是支路和用户终端的统一体，具有支路和系统输出端口的功能，也称为串联输出端口，可分为分支输出端做成系统输出端口，直接连接用户电视机；主输出连接到下一个用户。使用串联支路串联多个用户非常方便。3.2.4串联支路，注意：分配器的输出不应为空；分支的分支输出可以为空，但主输出不能为空。3.3.1衰减器衰减器主要用于放大器的输入和输出端，以调节输入和输出端的信号电平，使其保持在适当的范围内。根据衰减是否可以调节，衰减器一般分为固定式和可调式。3.3配电网的其他元件，3.3.2均衡器，均衡器用于补偿电缆衰减的倾斜特性。电缆衰减信号，衰减与信号频率的平方根成正比，即信号在高频带的损耗大于低频带，电缆的衰减-频率曲线是倾斜的。因此，即使前端输出的每个信道的信号电平是一致的，在一段电缆传输之后，每个信道的信号电平也会变得不一致，这在相邻频率传输系统中是不允许的。均衡器是一种常见的补偿方法。均衡器本质上是一个衰减随频率变化的衰减器。它能使低频部分衰减得更多，而高频部分衰减得更少。衰减特性与电缆正好相反。均衡器分为固定均衡器和可调均衡器，可作为独立设备使用，也可制成插件直接安装在放大器中。3.3.3、有线电视信号放大器，是有线电视系统中常用的一种有源装置(需要电源的装置)，可安装在干线上，分为干线放大器、干线桥式放大器、分配放大器等。它也可以安装在客户的配电网中，分为线路扩展放大器、楼宇放大器等。主线放大器：安装在主线上，用于放大信号和补偿电缆造成的信号损失。中继线桥放大器：安装在中继线上的放大器和支路的组合，放大中继线中的信号，并将几个支路信号发送到配电网。距离3.3.4系统输出端口，系统输出端口是有线电视系统和用户电视之间的接口，也称为用户接线盒，根据输出端口的数量分为单输出端口(电视)和双输出端口(电视、调频)。建筑内分布系统的设计目的是通过传输媒体、各种分支机构和分布器的选择和组合，最终使用户终端的等级设计值(系统输出)满足规范要求。国家标准规定，甚高频波段(30 30 300兆赫)的用户级范围为57 83分贝微伏；超高频频段(300 3000兆赫)为60 80dB，一般情况下，非邻频系统选择705 dB V。邻频系统为684dBv，配电网的设计应根据配电点的输出功率、建筑结构、用户终端数量和具体的配电条件选择合适的组成形式。在确保用户级别的前提下，使用的组件数量是最少的。3.4、对于建筑配电系统的设计，常用的无源配电网主要有以下四个组成部分：均采用分销商的“分销-分销”模式。所有分支的“分支-分支”模式用于没有空终端和分段平面辐射的用户分配，称为“分支-分配”模式。用于用户端垂直位置相同、上下串联的多层和高层建筑，以节省管线，这种方式称为“分流”方式。3.4.1普通配送模式，图5.15经销商配送模式(一)配送-配送模式，这种模式适合于以前端为中心向四周扩散的结构。如果所有电缆长度相等，则所有输出电平相等。该系统的配电损耗很小，整个配电系统的损耗是两个分配器和四个分配器的配电损耗加上电缆损耗的总和。缺点是，如果一个电路空载，它将极大地影响其他电路，因此当一个电路输出暂时不使用时，必须连接75的匹配负载。这种方法主要用于干线分配。(2)分支-分配该分配模式是在分支的分支输出端连接分配器，如图所示。因此，它具有分布-分配模式的特点，但终端不应卸载，适合分段平面辐射分配系统。图5.15分销商的分销模式(B)分支分销模式，图5.15分销商的分销模式(C)分支分销模式。该模式是指系统中使用所有分支的分布模式，适用于结构分散、干线长的情况。图5.15分销商的分销模式(D)分销-分支模式。该模式适用于用户数量多、用户点分布不规则且允许水平布线的高层建筑。此外，这种方法更便于使用和维护。普通住宅有线电视系统：1。一条家用线路连接到一个输出端口；2.一条家庭线路连接到两个或多个输出端口；3.4.2用户级别的计算。如果已知分配器和支路的参数，就可以计算出每个用户终端的信号电平，以判断其是否符合国家标准的要求。大部分采用前推方法，即前后计算。根据末级放大器的输出电平，从前到后逐渐减去电缆损耗和分配支路损耗，最后计算用户电平。这种方法更适用于复杂系统。除了正向扣除法之外，反向扣除法也可用于计算，即从后向前，根据配电网中最后一个用户的电平，从后向前加上电缆损耗和配电支路损耗，最后计算放大器的输出电平。通常用于更简单的系统。用户级的计算公式为：SN=SO-LD- L，其中Sn为第n个分支或第n个系统输出级(DBV)；So分配放大器输出电平(dbv)。Ld分配器的分配损耗、支路插入损耗、支路损耗等。(分贝)；L电缆衰减损耗，衰减常数长度(dB)。在设计和计算用户水平时应注意以下问题：(1)线路分布。计算时，首先选择离分配放大器最远的分配线路，该线路的用户数和当系统传输全波段信号时，超高频和甚高频波段水平应分别计算。当系统传输宽带信号时，最高端(如750兆赫)和最低端(如50兆赫)电平应分别计算