住宅小区有线电视系统设计

1、 课程设计任务书 题目住宅小区有线电视系统设计 学院（部）电子与控制工程学院 专业电气工程及其自动化 班级 学生姓名 学号 _6-月3_日至_6_月9-日共。周 指导教师（签字） 系主任（签字）一.CATV系统设计方案概述 有线电视系统的设计主要有前端系统、干线传输系统和用户分配系统三大部分。 本有线电视系统采用邻频传输，采用邻频传输使系统频道容量大、稳定性高、非线性失 真小，邻频前端系统主要由各种接收天线、调制器、解调器、多路射频信号混合器组成。 目前我国有线电缆电视传播媒介主要有电缆传输、光缆传输和微波传输三种方式，本有 线电视系统采用光缆传输。 有线电视分配系统是通过分配网络（有分支器、

2、分配器、用户分配放大器和射频电缆组 成）给系统的每一个用户终端提供一个适当的电视信号的系统。本系统采用分配-分支形式 从用户分配放大器输出的信号先经过分配器分成几路，每一路再分配并且通过不同的分支器 向终端用户提供符合要求的信号。 每年夏季，由于雷雨较多，气候异常，是有线电视系统发生故障的高峰季节。雷电对有 线电视系统的危害十分强烈，所以防雷、避雷与接地问题，就成了有线电视系统设计不可忽略的重要问题。本系统就如何做好相关网络的防雷措施有所说明。 二.前端系统设备与设计 前端系统作为有线电视传输的开端，是有线电视系统最重要的一个环节，是有线电视系 统的心脏。前端信号质量的高低直接影响到用户端信号

3、的好坏。 前端采用邻频传输，前端设计配置图如下图： 号京监#生存他如H电1工是第创&LJRT 1 .前端设备的初选 前端设备主要包括信号源部分，如各种接收天线、接收机、自办节目源等；信号处理部分， 如调制器、解调器、混合器、分配器、导频信号发生器等；馈线部分，同轴电缆或者光缆。 本系统初步前端设备选择如下： 馈线：SYWV-75-12 高发泡电缆 解调器：C6D-V/D 调制器：STX-199 混合器：HD16-1（无源） 4 频道天线：V4LH5T增益：6.8dB 8 频道天线：V8LH12T增益：6.5dB 10 频道天线：V10LH12T增益：11dB 19 频道天线：U20LH17T增

4、益：16dB 35 频道天线：U34LH20T增益：17dB 40 频道天线：UQLH14T增益：7dB 2 .前端系统技术参数的设计 天线输出电平的计算： 假设馈线长度为 20m 4 频道载波频率为 77.25MHz,入1=C/f=3x108/77.25x106=3.88m 馈线衰减常数为 a=2.10dB/100m 8 频道载波频率为 184.25MHz,X2=C/f=3x108/184.25x106=1.63m 馈线衰减常数为 a=3.25dB/100m 10 频道载波频率为 200.25MHz,入3=C/f=3x108/200.25x106=1.50m 馈线衰减常数为 a=3.39dB

5、/100m 19 频道载波频率为 519.25MHz,X4=C/f=3x108/519.25x106=0.58m 馈线衰减常数为 a=5.45dB/100m 35 频道载波频率为 687.25MHz,X4=C/f=3x108/687.25x106=0.44m 馈线衰减常数为 a=6.27dB/100m 40 频道载波频率为 727.25MHz,X4=C/f=3x108/727.25x106=0.41m 馈线衰减常数为 a=6.45dB/100m 4 频道接收场强 75dBV4LH5T天线增益：6.8dB 4 频道输出电平: U)=75+6.8+20lg3.88-La-18=75.16dB 40

6、 频道输出电平: U0=72+9+20lg0.41-la-18=53.97dB 由于 C6D-V/D 解调器的输入电平标称为 5080dB,所以满足要求，可以选用。 STX-199 调制器频率范围为 47-860MHZ,满足要求，调制器载波输出电平为 输出电平为 120dB，信噪比 S/N=60dB. 单频道载噪比：C/N1=S/N+6.4=66.4dB 前端总载噪比验算：C/Na=C/N1-10lgN=60.02dB 所以 C/N 总45.5dB（国家标准前端系统分配指标值），满足要求。 8 频道接收场强 65dBV8LH12T 天线增益：8.5dB 8 频道输出电平: U=65+8.5+2

7、0lg1.63-la-18=59.09dB 10 频道接收场强 78dBV10LH12T 天线增益: 11dB 10 频道输出电平: U)=78+11+20lg1.50-la-18=73.84dB 19 频道接收场强 86dBU20LH17T 天线增益: 16dB 19 频道输出电平: U0=86+16+20lg0.58-la-18=78.18dB 35 频道接收场强 82dBU34LH20T 天线增益: 17dB 35 频道输出电平: U)=82+17+20lg0.44-la-18=72.62dB 40 频道接收场强 72dBUQLH14T 天线增益: 9dB 110dB,设置其 三.光缆传

8、输系统的设备选择与设计 光缆传输系统主要由衰减器、光发射机（包括下行光发射机和上行光发射机）、光分支器、 光缆、光接收机（包括下行光接收机和上行光接收机）、光中继站、光配线盒、光接线盒（熔 接点），由于前端距离分配网络 4km,所以本系统只包括衰减器、光发射机、光缆、光接收机。 光缆传输系统组成结构图如图： 1 .光缆传输系统设备初选 衰减器：JZCK20I 光发射机：MIC-07-750 光接收机：MIC-OR-750BR-4 光缆：GYTG-Z-1 2 .各种设备技术参数与选择依据 （1）衰减器 JZCK20I 频率范围：40860MHz 最大衰减量：20 3dB 插入损耗：w2dB 衰减

9、量可调 选择依据：由于前端发出的信号为 120dB,而光发射机的最大输入电平为 78dB,衰减量 为 42dB,所以选用衰减器先将前端发来信号进行衰减，为减少设备选择次数，选择衰减量 可调的 JZCK20I衰减器。 （2）光发射机 MIC-07-750 射频输入电平：电视 78dB 数据 70dB 用户分配网络 带宽：47750MHz 波长：12901580nm 光输出功率：420mW 光接收机 MIC-OR-750BR-4 光波长：12901600nm 频率范围：47750MHz 输出斜率：10dB(024dB可选) 光功率输入范围：-5-1dB 射频输出电平：106dB 工作温度：-25+

10、55 光链路 C/N 表 光功率/dBm 1 0 -1 -2 -3 C/N(dB) 54 53 52 51 50 (4)光缆 GYTG-Z-1 工作波长：1310,1550nm 应用：架空或管道 使用温度/C：-30C-+50C 光纤芯数：28 结构特征：刚带纵包铠装 损耗常数/(dB/km):0.35,0.40,0.50. 选择依据：在光纤传车的三个波长中，850nm波长损耗较大，不宜在有线电视系统中使 用；1310nm波长损耗较低，色散最小，价格也比较便宜；1550nm波长损耗最小，可以采用 光纤放大器进行中继放大，应用于远距离传输，色散较大，价格较高，现有技术不是很成熟。 在本系统中由于

11、传输距离较小，所以选用 1310nm光波长进行传输。 3 .光缆传输系统电平计算 光发射机输出功率的计算 对于一级光纤传输系统，输入光接收功率取值为-3dB。根据 对于 1310nm,光纤衰减系数 a=0.4dB/km 光纤长度 D=4km 所以，光链路损耗： Z=aXD+0.1+0.5X2=0.40X4+0.1+0.5X2=2.70dB 光发射机的输出功率： P=10(3-3)/10=imW (2)衰减器计算 前端输出的信号电平为 120dB,而光发射机的最大输入电平为 78dB,衰减量为 42dB。 第一级衰减器整定衰减量为 21dB,第二级衰减器衰减量为 21dB,忽略电缆传输损耗。 所

12、以有光发射机输入电平值为： Ui=120-21-21=78dB53dB(国家 HFC 网络分配网络标准)，所以满 足要求。 五.温度变化对用户电平的影响 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大小。同轴电缆的衰减系数会 随着温度的变化二变化，温度增加，电缆损耗增加；温度减低，电缆损耗降低。 一般同轴电缆的温度系数为 0.2dB%/C,现只计算温度对最长户外电缆的影响。假设温 度变化为-10C-50C,即温度变化AT= 30C 最长电缆为 190m Aa=LXKTXAT=190X(7.73/100)X0.2%X30=0.88dB (C/N)产 C/N-Aa=78.6-0.88=77.

13、72dB53dB,能够满足系统分配的指标的要求。 六.天线的防雷 前端是整个有线电视系统的核心，前端包括各种开路天线、卫星天线、卫星接收机、调制器解调器、光发光收等设备。万一这些设备被雷击损坏，除造成严重的经济损失外，还 会造成大范围的停播，对有线台的形象造成影响，因此前端的防雷措施至关重要。 接收天线的防雷措施有：A、确定好接收天线地理位置，架设天线时既要保证接收信号的质量又要避开雷区；B、加入信号防雷器，这种防雷保护器的主要功能是使信号顺利通过，而万一出现雷电造成异常高电压时，对其内部的放大管立即起作用，阻止雷电对设备造成损 坏；C 架设避雷针，这是一种普遍而又比较有效的防雷措施，由于接收天线一般架设在楼顶上，很容易将雷电引入前端，防雷措施一定要考虑周全，一方面要使接收天线在避雷针的 保护区内，另一方面还要降低避雷针的接地电阻，避雷针要选用直径较粗的优质金属材