建筑弱电系统概述.ppt

6建设弱电系统。 弱电是指相对于建筑物的动力照明用的电。 一般来说，像动力、照明那样输送能量的电力被称为强电的信号传播，进行信息交换的电力被称为弱电。 强电系统可将电能导入建筑物，用电气设备转换成机械能、热能和光能等，弱电系统完成建筑物内部和内部和外部之间的信息传递和交换。 本章内容为： 6.1有线电视系统6.2建设电话通信系统6.3建设电气消防系统6.4保安系统、6.1有线电视系统、有线电视系统初期称为共享天线电视系统，其英语简称CATV。 从名字理解，共享天线电视系统是使得多台用户电视机能够共享室外的天线接收电视广播的电视信号，并经由信号处理经由电缆向每个用户系统分配信号的系统。 共享天线电视系统、有线电视系统和闭环电视系统都使用电缆来发射信号。 只有传输的信道数、传输方式、系统的规模功能有差异。6.1.1概况，不管任何有线电视系统多么复杂，都认为由前端、干线传输和用户分配网络三部分组成。 如图6.1所示，分别在下面进行简要叙述。 6.1.2有线电视系统的结构和分类，6.1.2.1系统的结构，图6.1有线电视系统的结构框图，(1)前端部由天线、天线放大器、混频器和宽带放大器构成。 其作用是处理接收到的各种电视信号并发送到分配网络。 分配网络的作用是使用一系列分支器或一系列连接单元将信号均等地分配给每个用户的接收机。 (2)干线传输部构成该部分的主要器件有干线放大器、电缆和光缆、斜率均衡器、电源供给器、电源插座等。 干线传输部的任务是尽可能在确保从前端输出的高质量信号的质量的同时将信号传输到用户分配系统。如果是双向传输系统，则需要将上行信号反馈到前端部。 卡； (3)用户分配系统； 主要部件有线路延长放大器、分配放大器、分支器、分配器、用户终端、机载变换器等，双向系统有调制器、解调器、数据终端等设备。 该部分将通过干线传输的信号分配给系统内的所有用户，并确保各用户的信号质量，即使对双向传输也需要将上行信号传输到干线传输部分。 57348； 有线电视系统的基本结构如图6.2所示。 图6.2有线电视系统图，6.1.2.2系统的分类，1 )按工作频率(1)全信道系统。 该系统的工作频率为48.5958MHz，其中VHF频带为DS1DS12信道，UHF频带为DS13DS68信道，理论上可以容纳68信道。 (2)相邻频率传输系统。 因为国家设定的68个标准信道的频率在不连续的跳跃，所以可以在系统内部使用这些不连续的频率来设置互补信道，并用z表示。 750MHz系统最多可传输79个信道的信号，其中有DS1DS42标准信道、Z1Z37互补信道。 (2)按系统规模分类；(1)小型系统：运输距离不到1.5km，人口数在数万人以下，适用于乡、镇、工厂矿企业及居民区等。 (2)中型系统：运输距离515km，人口50万左右，适用于一般中等城市。 57348； (3)大型系统：运输距离在15km以上，人口在100万左右，适合省会级城市。 (4)特大系统：运输距离大于20km，人口在100万以上，适合大城市。 (3)按照系统传输方式，(1)全同轴电缆传输系统。 这个系统适合于小型系统。 57348； (2)将光缆和同轴线缆组合的传输系统。 适用于中型系统。 57348； (3)光缆传输系统。 该系统从干线到用户终端采用光缆，是今后发展的方向。 57348； (4)混合传输系统。 该系统除了采用光缆和电缆外，还在地形复杂或难以安装电缆的地区采用微波传输信号。 一般的大中型系统都采用了这种形式。电视技术中经常使用的分贝(dB )的概念简化了计算电压、电流、功率的增益量和衰减量的过程。 分贝计算是基于对数运算的。 分贝的定义例如是放大器，在输出功率为Po、输入功率为Pi的情况下，其功率放大率为KP=Po/Pi。 喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀放大器2 :输入200V时，输出为2mV；输入600V时，输出为6mV。 求其总利益。 放大器1 :喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓【解】从天线到用户插座的总增益是喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓地。 此外，图6.4按分贝计算，当在6.1.3.2标准基准电平下以电压增益的形式将输入信号Ui设定为标准电平时，此时的dB值可相对地表示输出信号Uo电平的幅度。 在有线电视系统中，其标准电平为1V (微伏) (在75条件下)，输出电平为1V时的分贝数被称为0dBV。 例如，相对电平为10V的信号电压被认为比标准电平(1V )增加了10倍，该10V可表示为被称为20dB的分贝增益的20dBV。 几个dBV值和电平值的对应关系如表6.1所示。 在图6.5中，6dB放大器的输入信号电平是100V，并确定放大器输出的信号电平。 喀喀卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡转换成电压的话，46dBV=200V。 表6.1分贝增益值和电平的比较表，6.1.3.3插入损耗和分支衰减，图6.6是分支器访问主线路的示意图。 在此将(x-y)dBV称为插入损失。 这是由于在将分支器插入电路之后，由主线的输出引起的信号电平的衰减量，表示访问分支器后的损失能量的量，因此优选分支器的插入损失越小越好。 图6.6中的(x-z)dB被称为分支衰减，表示在信号电平通过分支器之后由分支线的输出引起的衰减量(以分贝计算)。 图6.6分支器的插入损失和分支损失，6.1.3.4反向分离和分支分离，反向分离也称为反向耦合衰减量，表示从一个分支输出端施加信号时移动到分支器输出端的损失。 该值越大，表示耐噪声性越高，分支器的反向分离一般要求为25dB以上。 分支分离也称为相互分离，表示分支端间的耦合衰减量，分支器的分支端子间相互产生干扰的程度的量。 当一个分支器具有多个分支输出端子时，施加到一个分支输出端子的信号电平与在另一个分支端子得到的信号电平之间的差为分支分离。6.1.3.5长线和短线，传输线的几何学长度在传输的交流波长以上时称为长传输线，简称长线的几何学长度比传输的交流电流的波长小时称为短传输线。 ； 同一个馈线，根据传输的电磁波的波长有短线和长线。 ； 在长线上，沿线各点的电流和电压在同一时间大小不同，相位不同，所以不遵循欧姆定律和基尔霍夫定律。 长线可以看作是由很多分布电感、分布电容、电阻和电感组成的连锁网络，其等效电路如图6.7所示。 图6.7传输线的等效电路图，6.1.3.6馈电线与负载匹配，馈电线的特性阻抗Z0与负载阻抗ZL相等，被称为馈电线与负载匹配。 此时，从馈送器的始端发送的信号全部被负载吸收，在馈送器中仅入射波，不存在反射波。 此时，在给料器中传播的波沿着给料器行进，被称为行波。 该合成波是周期性上下振动的波，该波的最大值(腹)和最小值(节)出现的位置一定，被称为随时间变化的驻波。 参见图6.8。 在给料器终端连接与特性阻抗不相等的任意负载的情况下，负载不能吸收从给料器的始端输入的全部高频能量，仅一部分被吸收，另一部分反射返回。 然后，吸收的部分在给料器上形成行波，反射的部分与入射波重叠，在给料器上形成驻波。 参见图6.9。 驻波腹电压(或电流)的振幅和节电电压(或电流)的振幅之比称为驻波系数。图6.8的长线路上的驻波、图6.9的终端不匹配时的馈送器上的驻波、6.1.3.7串扰调制和串扰调制、以及串扰一般从高电平信道中的同步信号被调制到低电平信道中的电视信号，并且使用同一放大器放大了多个信号电视画面上的色调表现是白色和宽幅的带子，从左向右移动，即所谓的“擦窗户现象”。 caca、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、caha、 天线是接收空间电视信号的元件。 前端设备主要有天线放大器、混频器、后备箱放大器等。 图6.10图解了比较典型的前端方案。 天线放大器的作用是提高接收天线的输出电平，其输入电平一般为5060dB，输出电平一般为90dB。 混频器的职责是通过混合不同输入端的信号可以消除由于不同天线正在接收相同信号而造成的重影现象。 6.1.4主要器件的功能和电特性、6.1.4.1天线和前端设备、主放大器的作用是补偿传输网络中的信号损耗，其输入电平通常为8090dB，输出电平通常为110dB。 主放大器采用了很多宽带放大器。 将放大112个信道的信号称为VHF全信道放大器，简称为v型放大器。 将1368个信道的信号放大器称为UHF全信道放大器或简称为u型放大器。 图6.10开放式电视和闭路电视的混合、6.1.4.2传输分配网络、分配网络分为主动和被动两种。 无源分配网络只是分配器、分支器、传输电缆等无源设备，可以连接的用户很少。 有源分配网络可增加线路放大器，且因此增加其订户数目。 1 )分配器的功能是将一个系统的输入信号的能量均等地分配给两个以上的输出的设备。 常见的有二分配器、三分配器、四分配器。 其电气特性如下：喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓6 57348； (2)驻波比：表示阻抗匹配的程度。 在理想上一致的情况下，驻波比等于1，实际上大于1。 (3)分配损失：由于输入电平和输出电平的差，分配损失的一部分是对信号进行等分的衰减，另一部分是导入分配器本身的衰减。 后面的部分我们不希望。57348； (4)隔离：隔离越大，相互影响越小，一般要求在20dB以上。 57348； 2 )分支器157348； 分支器与干线串联连接，是从干线结合部分信号能量，分支或多重输出的装置。 输入侧施加信号时，主路输出侧施加反向噪声信号时，应该不会影响主路输出。 分支器也称为定向耦合器。 分支器的性能如下：57348； (1)插入损失：等于输入端和输出端水平之差，表示主路干线与分支器连接后的能量损失。 (2)分支损失：也称为耦合损失或分支衰减，等于分支器主路输出端电平与分支输出端电平之差，表示分支器从主路耦合的能量的量。 57348； (3)反向分离：也称为反向损失或反向衰减。 57348； (4)分支分离：也称为相互分离或分支输出间耦合衰减量。 3 )分配网络的分配方式图6.11都是采用分配器的“分配-分配”方式。 图6.12都是使用分支器的分配方式，称为“分支”方式。 图6.13都是采用分支器的“分支-分支”方式。 图6.14用于终端无负载、分阶段的平面辐射形式的用户分配，称为“分支分配”方式。 图6.15是客户端垂直位置相同、上下并排的多层和高层建筑物，节省管线，称为“分配分支”方式。 图6.16描述了各种“串联分支”方案。 4 )传输线缆通过馈电器连接上述各分配系统的各元件，并将传输线缆分为干线、干线、分支线等。 干线连接在前端和传输分配网络之间。 干线用于分配网络中的信号的传输，支线用于分配网络和用户终端的连接。 送料器能以最小限度的损失有效地传输电磁能量，同时其自身不可拾取干扰波。 57348； 送料器有并联送料器和同轴电缆两种。 (1)平行给料机平行给料机由两条平行导线构成，导线之间用聚氯乙烯和聚乙烯等绝缘材料固定。 平行导线的对地电容相等，在浮游干扰信号中感应的电流被抵消，被称为平衡式或对称式馈电线，特性阻抗为300。 (2)同轴电缆由芯线和外层屏蔽铜网构成一根导线，内外导体间填充绝缘材料，外包塑料皮，参照图6.17。 由于铜网接地，两导体对地不对称，故称为非对称式或不平衡式馈线，馈线主要有以下两个特性参数。 特性阻抗无限长传输线上各点的电压和电流之比称为该传输线的特性阻抗，用符号Z0表示。 喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀喀有单孔箱和双孔箱的区别。 单孔盒只能输出电视信号，双孔盒可以输出电视信号和调频广播信号。 用户终端有照明设备和暗设备两种实现方法。 请参见图6.18和图6.19。 有线电视系统中各终端的电视信号电平VHF级为5783dBV (即708V14.1