有线电视和卫星电视接收系统

课题5有线电视和卫星电视接收系统5.1有线电视系统与电视频道15.2卫星电视天线与接收设备25.3卫星天线的安装35.4前端设备411.1计算机网络概述5.5传输分配系统和传输线55.6传输分配系统的施工65.7工程案例7课题5有线电视和卫星电视接收系统2【知识点】 有线电视系统的组成与类型；电视频道的划分；卫星电视天线与接收设备；卫星天线的安装；前端设备；传输分配系统及传输分配系统的施工。【能力目标】1了解有线电视系统的组成与类型；2了解电视频道的划分；3熟悉卫星电视天线与接收设备；4熟悉卫星天线的安装及传输分配系统的施工。课题5有线电视和卫星电视接收系统35.1有线电视系统与电视频道 有线电视系统也称为CATV系统，它先后经历了共用天线电视系统、电缆电视系统和有线电视系统三个发展阶段。 共用天线电视（CommunityAntennaTelevision,CATV）系统是指共用一组天线接收电视台电视信号，并通过同轴电缆传输、分配给许多电视机用户的系统。它最早起源于20世纪40年代的美国山村,为解决接收广播电视图像质量不好的问题,在接收信号好的地方架设天线,把接收到的信号传递给电视用户,这种多个用户共用一副天线的系统就是共用天线电视系统的雏形。4 随着社会的进步和技术的发展，人们对电视媒介提出了越来越高的要求，不仅要求接收电视台发送的节目，还要求接收卫星电视节目和自办节目，甚至利用电视进行信息交流等。传输电缆的含义也不再局限于同轴电缆，而是扩展到了光缆等。于是，人们将通过同轴电缆、光缆或其组合来传输、分配和交换声音、图像信号的电视系统称为电缆电视（CableTelevision）系统，其英文缩写也正好是CATV。现在，习惯上它又常称为有线电视系统，这是因为它以有线闭路形式传送电视信号，不向外界辐射电磁波，并区别于电视台的开路电视广播。

5.1有线电视系统与电视频道5 近些年随着有线电视技术的不断进步，CATV呈现出了光纤化、数字化、双向传输的趋势。同时，在有线电视光纤网上架构IP宽带网,构成“三网合一”的宽带综合信息网已经得以实现。5.1有线电视系统与电视频道65.1.1CATV的组成与类型5.1.1.1CATV的组成 CATV一般由前端、干线传输和用户分配三个部分组成，如图5.1所示。前端部分主要包括电视接收天线，频道放大器，频道变换器，自播节目设备，卫星电视接收设备，导频信号发生器、调制器、混合器以及连接线缆等部件。前端信号的来源一般有三种：接收无线电视台的信号；卫星地面接收的信号；各种自办节目信号。5.1有线电视系统与电视频道7图5.1CATA系统的组成5.1有线电视系统与电视频道8 CATV系统前端部分的主要作用是：

(1)将天线接收的各频道电视信号分别调整到一定电平，然后经混合器混合后送入干线；

(2)必要时将电视信号变换成另一频道的信号，然后按这一频道信号进行处理；

(3)将卫星电视接收设备输出的信号通过调制器变换成某一频道的电视信号送入混合器；

(4)自办节目信号通过调制器变换成某一频道的电视信号而送入混合器；

(5)若干线传输距离长（如大型系统），由于电缆对不同频道信号衰减不同等原因，故加入导频信号发生器来进行自动增益控制（AGC）和自动斜率控制。5.1有线电视系统与电视频道9 在图5.1中，对于接收无线电视频道的强信号，一般是在前端使用V/V频率变换器，将此频道的节目转换到另一频道上去，这样空中的强信号即使直接串入用户电视机也不会造成重影干扰，因为此时频道已经转换。如果要转换UHF频段的电视信号，一般采用U/V频率变换器将它转换到VHF频段的某个空闲频道上。但对于全频段（VHF+UHF）的CATV系统，则不需要U/V变换器，可直接用UHF频道传送。5.1有线电视系统与电视频道10从卫星下下行的电电视信号号（如C波段频频率范围围是3.7～4.2GHz），通通过抛物物面卫星星天线送送入馈源源和高频频头（LNB）），将频频率变成成第一中中频，即即970～1470MHz的电视视信号，，通过同同轴电缆缆送入前前端设备备。进入入前端的的卫星信信号常常常需要经经过两个个前端设设备：其其一为卫卫星电视视接收机机，它的的作用是是将第一一中频电电视信号号解调成成音频和和视频电电视信号号；其二二为邻频频调制器器，它的的作用是是将音、、视频信信号调制制到所需需要的电电视频道道（VHF或UHF频频段），，然后送送入混合合器。5.1有有线线电视系系统与电电视频道道11自办节目的信信号来自演播播室、室外采采访摄像机或或室内录像机机。它们输出出的都为音、、视频信号，，进入前端以以后都需用邻邻频调制器调调制成指定的的VHF/UHF邻频频频道再送入混混合器。在大型系统中中还会遇到使使用导频信号号发生器的情情况，它是提提供整个系统统自动电平控控制和自动斜斜率控制的基基准信号装置置，可以在环环境温度和电电源电压不稳稳定时保证输输出载波电平平的稳定。这这种装置在一一般中型或小小型系统中不不常采用。5.1有有线电视系统统与电视频道道12干线传输系统统是把前端接接收、处理、、混合后的电电视信号传输输给用户分配配系统的一系系列传输设备备。一般在较较大型的CATV系统中中才有此部分分。对于单栋栋大楼或小型型CATV系系统，可以不不包括干线部部分，而直接接由前端和用用户分配网络络组成。用户分配部分分是CATV系统的最后后部分，主要要包括放大器器、分配器、、分支器、系系统输出端以以及电缆线路路等，它的最最终目的是向向所有用户提提供电平大致致相等的优质质电视信号。。5.1有有线电视系统统与电视频道道135.1.1.2CATV的类型型1按网络类类型分类(1)城域网即有线线电视用户数数为2000～100000户的城城镇联网，或或100000户以上的的大型城市网网。一般由当当地有线电视视主管部门经经营管理，设设有一个信号号源总前端，，经干线传输输到各地分前前端，再进入入用户分配网网。传输干线线多采用光纤纤传送技术与与用户分配电电缆网连接，，形成光缆电缆混合网网（即HFC），其网络络拓扑结构如如图5.2所示。5.1有有线电视系统统与电视频道道14图5.2HFC典型型网络拓扑结结构5.1有有线电视系统统与电视频道道15(2)局域网即用户户数在2000户以下的的有线电视网网。一般可采采用全电缆网网方式，用户户分散、区域域较大的情况况下也可采用用HFC方式式。局域网也也可通过电缆缆与城域网连连接。(3)双向传输有线线数字电视网网即在HFC网络的基础础上，正向（（下行）通道道传输有线电电视模拟信号号、数字电视视信号和各种种数据业务信信号，反向（（上行）通道道传输各种宽宽、窄带数字字业务信号。。5.1有有线电视系统统与电视频道道162按传输频频带分类(1)隔频传输系统统频道在频谱谱上的排列是是间隔的传输输系统，即VHF（甚高高频）系统、、UHF（超超高频）系统统、全频道系系统（VHF+UHF））。其中VHF频段有DS1～DS12频道，，UHF频段段有DS13～DS68频道。(2)邻频传输系统统即300MHz、450MHz、550MHz、、750MHz、862MHz系统。由于于国家规定的的68个标准准频道是不连连续的、跳跃跃的，因此在在系统内部可可以利用这些些不连续的频频率来设置增增补频道，用用Z来表示。。邻频道系统统频道划分及及应用如表5.1所示。5.1有有线电视系统统与电视频道道17注：1小城镇中的的住宅小区、、企业可选用用450MHz或550MHz邻频系统。。2大中城市市中的住宅小小区、企业应应选择750MHz或或862MHz系统，，有条件的部部门宜选用1GHz系统。3对于新建建的有线电视视系统，单向向传输时一般般选用550MHz邻邻频系统,双双向传 输时时选用750MHz、、862MHz邻频系系统,300MHz和和450MHz邻频系系统只用于现现存的的老系统。系统类型传输频道数目可传输的频道号300MHz邻频系统28个频道DS1-12+Z1-16450MHz邻频系统47个频道DS1-12+Z1-35550MHz邻频系统52个频道DS6-22+Z1-37750MHz邻频系统79个频道DS6-42+Z1-42862MHz邻频系统93个频道DS6-56+Z1-42表5.1邻邻频道系统统频道划分及及应用5.1有有线电视系统统与电视频道道18我我国电视视频道的划分分在保证电视信信号质量的基基础上，为了了更加充分、、合理地利用用频谱资源，，我国对于电电视频道的基基波配置波谱谱做出图5.3所示的划分。。5.1有有线电视系统统与电视频道道19注：1横坐坐标表示频率率，纵坐标表表示网络传输输中信号电平平的相对高低低。2频谱中下下行模拟电视视频道分为标标准频道（DS××））和增补频频道道（Z×××）,Z××是有线线电视专用频频道。3由于网络络双向业务的的开通，下行行频道DS1～DS5频频道不宜选用用。4为防止传传输系统中上上、下行信号号的串扰,特特设置了隔离离带。图5.3频频道基波配配置波谱图5.1有有线电视系统统与电视频道道20我国关于电视视频道的划分分如表5.2所示，由表表中可见：（1）目前我国电视视广播采用ⅠⅠ、Ⅲ、Ⅳ、、Ⅴ四个波段段，Ⅰ、Ⅲ波波段为VHF频段，Ⅳ、、Ⅴ波段为UHF频段。。（2）Ⅰ与Ⅲ波段之之间和Ⅲ与ⅣⅣ波段之间为为增补频道A、B波段，，这是因CATV节目不不断增加和服服务范围不断断扩大而开辟辟的新频道。。（3）每个频道之间间的间隔为8MHz。。（4）在Ⅰ波段与A波段（增补补频道）之间间空出88～～171MHz频段划划归调频（FM）广播、、通信等使用用，有时称ⅡⅡ波段。其中中87～108MHz为FM广播播频段。5.1有有线电视系统统与电视频道道21表5.2我我国电视频频道划分表5.1有有线电视系统统与电视频道道22续表5.25.1有有线电视系统统与电视频道道23续表5.25.1有有线电视系统统与电视频道道24续表5.25.1有有线电视系统统与电视频道道25续表5.25.1有有线电视系统统与电视频道道26续表5.25.1有有线电视系统统与电视频道道27概概述卫星电视广播播系统由上行行发射站、星星体和接收站站三大部分组组成。上行发发射站的主要要任务是把电电视中心的节节目送往广播播电视卫星，，同时接收卫卫星转发的广广播电视信号号，以监视节节目质量。星星体是卫星电电视广播的核核心，它对地地面是相对静静止的，即要要求它的公转转精确且与地地球自转保持持相同，并且且保持正确的的姿态。卫星星的星载设备备包括天线、、太阳能电源源、控制系统统和转发器。。转发器的作作用是把上行行信号经过频频率变换及放放大后，由定定向天线向地地面发射，以以供地面的接接收站接收卫卫星信号。5.2卫卫星电视天线线与接收设备备28卫卫星电视视接收系统卫星电视接收收系统通常由由接收天线、、高频头和卫卫星接收机三三大部分组成成，如图5.4所示。接收天天线与天线馈馈源相连的高高频头通常放放置在室外，，所以又合称称为室外单元元设备。卫星星接收机一般般放置在室内内，与电视机机相连，所以以又称为室内内单元设备。。室外单元设设备与室内单单元设备之间间通过一根同同轴电缆相连连，将接收的的信号由室外外单元设备送送给室内单元元设备（即接接收机）。5.2卫卫星电视天线线与接收设备备29图5.4卫卫星电视视接收系统示示意图5.2卫卫星电视天线线与接收设备备30卫星电视接收收，首先是由由接收天线收收集广播卫星星转发的电磁磁波信号，并并由馈源送给给高频头；室室外单元的高高频头将天线线接收的射频频信号进行放放大、同时变变频至第一中中频频率f1F1（970~1470MHz），再由同同轴电缆将此此信号送给室室内单元的接接收机，接收收机从中选出出所需接收的的某一固定的的电视调频载载波，再变频频至解调前的的固定第二中中频频率f1F2（通常常为400MHz），，由解调器解解调出复合基基带信号，最最后经视频处处理和伴音解解调电路输出出图像和伴音音信号。5.2卫卫星电视天线线与接收设备备31卫星电视的接接收，按接收收设备的组成成形式分为家家庭用的个体体接收和CATV用的集集体接收两种种方式。家用用个体接收方方式一般为一一碟（天线））一机，比较较简单。若用用户电视机与与接收电视信信号的制式相相同，或者使使用了多制式式电视机，则则不必加制式式转换器；若若用户电视机机制式与接收收电视节目制制式不同，可可在接收机解解调出信号之之后加上电视视制式转换器器进行收看。。我国内地、、香港地区及及欧洲部分国国家的彩色电电视制式为PAL。除PAL外，还还有NTSC、SECAM两种制式式被广泛采用用，如美国、、加拿大、日日本等国的彩彩色电视制式式就为NTSC。5.2卫卫星电视天线线与接收设备备32CATV用的的集体接收方方式如图5.5所示，它是将将接收机解调调出来的图像像和伴音信号号通过调制器器进行VHF或UHF频频段的再调制制，然后经制制式转换器再再由混合器将将多路节目送送入CATV系统中去，，这样在该系系统内的用户户不需增加任任何设备就可可以通过闭路路系统的集体体接收设备来来收看卫星电电视了。收看看节目的数量量取决于集体体接收设备送送入闭路系统统的节目数量量。由于集体体接收方式的的信号要经过过再调制以及及中间传输环环节才能送到到用户电视机机上，因此要要求接收质量量高，设备特特别是接收天天线性能要较较好（口径大大）。此外，，送入闭路电电视系统的节节目数越多，，需要的接收收机、制转器器（如需要制制式转换）和和调制器相应应增加，即要要求每一套节节目都需要用用接收机、制制转器和调制制器设备。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备33如要接收几几颗广播卫卫星的多套套电视节目目，也就需需要几副天天线和多套套接收设备备。图5.5集集体接接收系统示示意图5.2卫卫星电视视天线与接接收设备345.2.3卫星星接收天线线天线分系统统是接收站站的前端设设备，它的的作用是将将反射面内内收集到的的经卫星转转发的电磁磁波聚集到到馈源门，，形成适合合于波导传传输的电磁磁波，然后后送给高频频头进行处处理。天线是组成成接收系统统的最大部部件，用于于微波频率率的天线几几乎都采用用面天线，，并要求具具有强方向向性、高增增益和阻抗抗匹配。从从天线的用用途来分，，可分为通通信天线和和接收天线线两大类。。通信天线线是由一副副天线同时时用来发射射大功率射射频信号和和接收卫星星转发的下下行微弱信信号，通信信天线必须须用隔离度度相当高的的双工器来来满足同时时收发信号号的要求。。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备35接收天线，，顾名思义义，它只有有接收信号号的单一功功用。由于于它比通信信天线少了了一个双工工器，因而而造价和性性能要求都都低于前者者。接收天天线按馈电电方式不同同分为三类类：前馈式式抛物面天天线、后馈馈式卡塞格格伦天线和和偏馈式抛抛物面天线线。接收天天线按反射射面的构成成材料来分分，又可分分为铝合金金的、铸铝铝的、玻璃璃钢的、铁铁皮的和铝铝合金网状状的。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备36目前，铝合合金板材加加工成反射射面的天线线性能最好好，使用寿寿命也长；；铸铝反射射面的天线线，尽管成成本有所降降低，但反反射面的光光洁度不高高，天线效效率低，性性能要低于于铝合金反反射面的天天线；玻璃璃钢反射面面的天线，，成本也低低，但反射射面的镀层层容易脱落落，使用寿寿命不长；；铁皮反射射面天线成成本最低，，但容易生生锈腐蚀，，使用寿命命最短；铝铝合金网状状天线效率率不如前面面的板状天天线，但由由于质量轻轻、价格低低、风阻小小及架设容容易，较适适合多风、、多雨雪等等场所,较较多地作为为楼顶架设设的闭路电电视系统。。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备37板状天线的的反射面是是由合金铝铝板、玻璃璃钢喷涂特特种涂料等等以相同瓜瓜瓣的数块块（如8块块、12块块、18块块等）拼装装起来，或或是整块压压铸而成的的。网状天天线的反射射面多采用用铝丝编织织材料，用用密集的辐辐射梁及加加强盘组成成。各种接接收天线的的性能比较较如表5.3所示。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备38天线类型优点缺点后馈板状效率高、性能好成本高、加工安装复杂前馈板状铝合金性能较好成本较高铸铝成本低、加工简单面的光洁度不高、易碎玻璃钢成本低、加工简单镀层易脱落，寿命不长铁皮成本最低易锈，寿命不长前馈网状抗风、雨、雪性能好效率低，增益不高表5.3各各种接接收天线的的性能比较较5.2卫卫星电视视天线与接接收设备39反反射面1前馈抛抛物面天线线前馈抛物面面天线只有有一个反射射面，其反反射面是一一个旋转抛抛物面。图5.6所示为前馈馈式接收天天线结构示示意图。其其反射面为为旋转对称称的抛物面面，馈源位位于抛物面面的焦点上上，标准抛抛物面天线线用前馈方方式做点源源馈电。但但馈源尺寸寸相对较小小，影响了了天线的效效率。用于于卫星电视视接收的抛抛物面天线线的焦距f与天线口口径D之比比（f/D）一般为为0.38～0.42。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备40图5.6前前馈式式天线结构构示意图（a）结结构图;（（b）剖剖面图5.2卫卫星电视视天线与接接收设备412后馈式式抛物面天天线后馈式抛物物面天线为为双反射面面，又称卡卡塞格伦天天线。它由由一个抛物物面形的主主反射面、、双曲面形形的副反射射面和馈源源喇叭组成成，如图5.7所示。这种种天线采用用后馈方式式，馈源喇喇叭尺寸大大，天线的的极化去耦耦性能好，，频带宽，，驻波比小小。一般的的卡氏天线线效率在0.65左左右，稍高高于标准的的抛物面天天线。为了了进一步提提高天线效效率，要对对主副反射射面加以修修正，修正正后的卡氏氏天线效率率一般为0.7左右右。焦距f与主反射射面口径D之比（f/D））一般选的的较小，约约为0.3。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备42图5.7卡卡氏天天线接收天天线结构示示意图(a)结结构图;(b)剖面面图5.2卫卫星电视视天线与接接收设备43与前馈抛物物面天线相相比，后馈馈抛物面天天线具有以以下优点：：（1）有两个反射射面，几何何参数多，，便于按不不同需要灵灵活地进行行设计；（2）可采用短焦焦距抛物面面作主反射射面，以减减少天线的的纵向尺寸寸；（3）馈源安装在在主反射面面顶点的背背后，一方方面缩短了了馈源与低低噪声放大大器之间的的距离，减减少了传输输噪声，另另一方面可可以防止照照射，特别别适合热带带的卫星电电视的接收收；（4）天线效率高高，在要求求相同增益益的条件下下，其口径径比普通抛抛物面天线线小，对较较大型的天天线来说，，可降低造造价。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备44但是，后馈馈式抛物面面天线结构构复杂，加加工、安装装和调试要要求高，如如需调试主主副反射面面交角、同同心度、焦焦距和相位位中心至副副反射面的的距离等，，因此在实实际工程中中对天线的的几何尺寸寸要做必要要的修正。。表5.4为前馈式和和后馈式天天线的对比比。效率（%）电压驻波比第一旁瓣/dB馈线损耗造价6m板状卡式76≤1.18-14小高6m板状前馈65.2≤1.09-20.4大低表5.4前前馈天天线与后馈馈天线参数数对比5.2卫卫星电视视天线与接接收设备453偏馈式式抛物面天天线偏馈式抛物物面天线适适于小口径径场合。口口径小于2m的卫卫星电视接接收天线，，特别是Ku波段（（11.7～12.5GHz）大功功率卫星电电视接收天天线多用这这种天线。。这类天线线也有单偏偏置和双偏偏置之分。。以单偏置置为例，其其结构如图5.8所示。由图5.8可见，这种种天线是由由抛物面的的一部分截截面构成的的，单偏置置天线的馈馈源相心与与抛物面焦焦点重合，，但与反射射面位置错错开（即所所谓偏馈或或偏置）一一个距离dc。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备46图5.8偏偏馈天天线5.2卫卫星电视视天线与接接收设备47这样，馈源源不会遮挡挡反射面接接收电波，，因而天线线效率可以以得到提高高。椭圆形形实线表示示偏馈天线线。从图中中可以看出出，偏馈天天线是从抛抛物面天线线正上方，，以YO线线为中心而而切下的一一部分，这这就是偏馈馈天线基本本的形成原原理。偏馈馈天线由长长轴YO和和短轴XZ组成，它它的有效面面积是以短短轴XZ为为直径形成成的圆面积积，长轴约约是短轴的的1.1倍倍。偏馈天天线的标称称以短轴为为准。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备48偏馈式抛物物面天线与与前、后馈馈抛物面天天线相比有有以下优点点：(1)它能有效地地降低口面面遮挡的影影响，使旁旁瓣电平比比前、后馈馈两者的都都低得多，，使天线噪噪声电平明明显降低。。(2)从馈源发出出的电波仅仅一小部分分返回馈源源，因而反反射波不会会影响偏置置天线，尤尤其是其阻阻抗几乎不不受反射波波影响,因因此可获得得较佳的驻驻波系数。。(3)当采用较大大的f/D设计时时，不会影影响天线结结构的刚性性。架设时时，反射器器与地面近近乎垂直，，厚积雪的的影响较小小。(4)效率较前、、后馈抛物物面天线高高。普通前前馈式的效效率只有50%，后后馈式的为为50%～～60%，，而偏馈式式天线可达达70%。。5.2卫卫星电视视天线与接接收设备49但是，由于于偏馈式抛抛物面天线线结构不对对称，一定定程度上增增加了加工工成本。当天天线线直直径径小小于于4.5m时时，，宜宜采采用用前前馈馈式式抛抛物物面面天天线线。。当当天天线线直直径径大大于于或或等等于于4.5m，，且且对对其其效效率率及及信信噪噪比比均均有有较较高高要要求求时时，，宜宜采采用用后后馈馈式式抛抛物物面面天天线线。。当当天天线线直直径径小小于于或或等等于于1.5m时时，，特特别别是是Ku频频段段(11.7～～12.2GHz)电电视视接接收收天天线线宜宜采采用用偏偏馈馈式式抛抛物物面面天天线线。。5.2卫卫星星电电视视天天线线与与接接收收设设备备50其其他他接接收收设设备备1馈馈源源馈源源的的作作用用是是将将被被天天线线拓拓射射面面收收集集聚聚焦焦的的电电磁磁波波转转换换为为适适合合于于波波导导传传输输的的某某种种单单一一模模式式的的电电磁磁波波。。由由于于馈馈源源形形如如喇喇叭叭，，又又称称为为馈馈源源喇喇叭叭。。馈馈源源喇喇叭叭本本身身具具有有辐辐射射相相位位中中心心，，当当其其相相位位中中心心与与天天线线反反射射面面焦焦点点重重合合时时，，方方能能使使接接收收信信号号的的功功率率全全部部转转换换到到天天线线负负载载上上去去。。常见见馈馈源源喇喇叭叭的的类类型型有有圆圆锥锥形形馈馈源源喇喇叭叭、、角角锥锥形形馈馈源源喇喇叭叭、、波波纹纹馈馈源源喇喇叭叭、、介介质质加加载载的的圆圆锥锥馈馈源源喇喇叭叭、、环环形形槽槽馈馈源源喇喇叭叭。。5.2卫卫星星电电视视天天线线与与接接收收设设备备512高高频频头头(LNB)卫星星电电视视信信号号由由天天（（馈馈））线线系系统统进进入入高高频频头头。。高高频频头头（（LNB））的的电电路路原原理理如如图5.9所示示。。卫星星电电视视接接收收天天线线接接收收的的卫卫星星信信号号非非常常微微弱弱，，一一般般由由天天（（馈馈））线线送送给给高高频频头头输输入入端端的的载载波波信信号号（（4GHz或或12GHz））功功率率为为-90dBmW左左右右，，经经低低噪噪声声放放大大、、混混频频以以及及第第一一中中频频放放大大后后输输出出-30～～20dBmW的的中中频频（（970～～1470MHz））信信号号。。5.2卫卫星星电电视视天天线线与与接接收收设设备备52图5.9高高频频头头电电路路原原理理框框图图5.2卫卫星星电电视视天天线线与与接接收收设设备备533卫卫星星接接收收机机室内内单单元元即即卫卫星星接接收收机机，，它它的的主主要要功功能能是是将将高高频频头头送送来来的的中中频频信信号号（（970～～1470MHz））解解调调还还原原成成具具有有标标准准接接口口电电平平的的电电视视图图像像和和伴伴音音信信号号。。为为了了满满足足一一般般电电视视机机直直接接收收看看，，卫卫星星接接收收机机还还备备有有标标准准频频道道的的射射频频电电视视信信号号输输出出。。当当用用于于集集体体接接收收时时，，接接收收机机输输出出的的图图像像信信号号和和伴伴音音信信号号被被送送往往电电视视调调制制器器。。如如果果是是接接收收非非PAL制制的的电电视视节节目目，，在在调调制制器器前前还还要要插插入入制制式式转转换换器器。。5.2卫卫星星电电视视天天线线与与接接收收设设备备54卫星星天天线线作作为为接接收收部部分分的的初初始始环环节节，，安安装装质质量量的的好好坏坏直直接接影影响响到到信信号号的的优优劣劣。。在在保保证证天天线线安安装装位位置置适适宜宜、、天天线线本本体体牢牢固固的的同同时时，，还还应应做做好好天天线线仰仰角角、、方方位位角角及及后后续续的的调调试试工工作作。。防防雷雷接接地地也也是是卫卫星星天天线线安安装装的的重重要要环环节节。。5.3卫卫星星天天线线的的安安装装55天天线线的的安安装装安装装天天线线时时应应先先清清除除基基座座上上的的水水泥泥灰灰渣渣，，并并将将地地脚脚螺螺栓栓涂涂上上黄黄油油，，然然后后按按如如下下步步骤骤进进行行安安装装：：（1））立柱柱安安装装用用4个个M20螺螺母母14（（见见图图5.10，，下下同同））将将立立柱柱1固固定定在在地地脚脚螺螺栓栓上上，，注注意意保保持持中中心心和和地地面面垂垂直直。。（2））辐射射梁梁安安装装将将12片片辐辐射射梁梁7用用M8××20螺螺钉钉与与中中心心筒筒6顺顺序序连连成成整整体体，，辐辐射射梁梁无无编编号号可可任任意意互互换换。。（3））反射射面面安安装装将将反反射射面面8用用M8××20螺螺钉钉依依次次（（无无编编号号））与与辐辐射射梁梁连连接接好好，，保保证证反反射射面面边边接接平平滑滑、、圆圆整整。。（4））馈源源组组安安装装先先将将馈馈源源12与与高高频频头头13连连成成整整体体，，高高频频头头不不得得错错位位，，再再将将馈馈源源组组固固定定在在弓弓形形架架上上，，然然后后再再把把弓弓形形架架安安装装到到馈馈源源杆杆9上上。。5.3卫卫星星天天线线的的安安装装56（5））总装装将将馈馈源源支支架架用用M8××20螺螺钉钉安安装装到到反反射射面面中中间间的的中中心心筒筒上上，，调调整整好好馈馈源源的的角角度度；；将将同同轴轴电电缆缆一一端端接接在在高高频频头头上上，，另另一一端端穿穿入入馈馈源源杆杆后后，，从从天天线线背背后后引引出出至至前前端端；；调调整整方方位位、、俯俯仰仰两两个个角角度度的的松松紧紧，，并并固固定定在在所所需需的的工工作作位位置置上上。。某3m天天线线的的安安装装结结构构如如图5.10所示示，，其其主主要要部部件件的的名名称称与与规规格格如如表5.5所示示。。5.3卫卫星星天天线线的的安安装装57图5.103m天天线线的的安安装装结结构构图图5.3卫卫星星天天线线的的安安装装58表5.53m天天线线安安装装零零部部件件明明细细表表5.3卫卫星星天天线线的的安安装装59目前前，，卫卫星星电电视视接接收收站站大大多多都都与与无无线线转转播播或或共共用用天天线线系系统统结结合合在在一一起起，，建建在在边边远远山山区区高高地地或或大大楼楼顶顶上上。。因因此此，，接接收收站站天天线线设设备备的的避避雷雷与与接接地地是是十十分分重重要要的的问问题题。。（1））如果果卫卫星星电电视视接接收收站站抛抛物物面面天天线线与与地地面面电电视视转转播播天天线线或或共共用用接接收收天天线线安安装装在在一一起起，，并并在在后后者者避避雷雷有有效效保保护护半半径径之之内内，，则则卫卫星星电电视视天天线线可可不不安安装装避避雷雷针针；；但但天天线线底底座座接接地地性性能能要要好好，，应应使使接接地地电电阻阻小小于于4ΩΩ；；如如在在雷雷雨雨较较多多地地区区，，卫卫星星电电视视天天线线上上需需加加装装避避雷雷针针。。（2））若卫卫星星电电视视天天线线在在上上述述天天线线有有效效保保护护半半径径之之外外，，或或位位于于空空旷旷平平地地上上，，则则应应在在天天线线主主反反射射面面上上沿沿或或副副反反射射面面顶顶端端单单独独焊焊接接长长度度约约2.5m、、直直径径约约0.02m的的避避雷雷针针。。5.3卫卫星星天天线线的的安安装装60天天线线对对卫卫星星指指向向角角的的计计算算设rp为地地球球接接收收站站的的位位置置经经度度,rs为卫卫星星轨轨道道的的位位置置经经度度,φφ为为地地球球接接收收站站的的纬纬度度,则则经经度度差差为为：：地球球接接收收站站天天线线对对卫卫星星的的仰仰角角为为：：方位位角角ΦΦ与与r和和φφ的的关关系系为为：：5.3卫卫星星天天线线的的安安装装61按上上式式计计算算的的方方位位角角，，以以正正南南为为基基准准，，则则南南偏偏西西为为正正，，偏偏东东为为负负。。若若以以正正北北为为参参考考，，则则应应加加上上180°°。。表5.6给出了我我国部分分主要城城市卫星星地面接接收站接接收某些些中外卫卫星时的的天线仰仰角和方方位角，，可供天天线安装装调试时时使用。。祥见课本本5.3卫卫星星天线的的安装62表5.6我我国31个省会会城市、、直辖市市接受11颗重重要电视视卫星的的天线仰仰角和方方位角5.3卫卫星星天线的的安装63前端设备备的主要要任务是是进行电电视信号号接收后后的处理理，这种种处理包包括信号号放大、、混合、、频谱交交换、电电平调整整以及干干扰信号号成分的的滤波等等。组成成前端系系统的主主要设备备有天线线放大器器、混合合器、频频道转换换器、调调制器和和用于自自动电平平调整和和自动斜斜率调整整的导频频信号发发生器等等，如图5.11所示。5.4前前端端设备64图5.11前前端系系统组成成方框图图5.4前前端端设备65前端设备备对接收收信号进进行处理理，保证证电视信信号质量量，以达达到最好好的图像像质量和和音响效效果，故故要求前前端设备备具有以以下技术术性能：：（1）保证输出出的电视视信号具具有一定定的信噪噪比；（2）抑制频带带外的干干扰信号号和频带带内的同同频干扰扰信号，，保证不不会出现现重影现现象；（3）保证分配配系统所所需要的的输出电电平，以以及传输输系统具具有合适适的信号号频谱分分布。5.4前前端端设备66在全频道道有线系系统中，，前端设设备的形形式比较较简单，，其典型型例子的的简介如如下：1小规规模共用用天线系系统的前前端VHF、、UHF接收天天线用宽宽带接收收天线。。根据接接收场强强的强弱弱连接相相应的天天线放大大器。前前端使用用混合放放大器，，又称多多波段放放大器，，如图5.12所示。5.4前前端端设备67图5.12小小规规模系统统的前端端部分典典型图例例5.4前前端端设备682中、、小规模模全频道道电缆电电视系统统的前端端部分为提高系系统接收收质量，，采用窄窄带混合合电路，，各频道道根据需需要增设设滤波器器或频道道放大器器及天线线放大器器。可配配有录像像机调制制器，自自行播放放录像节节目，如如图5.13所示。3用于于边远地地区高质质量的CATV系统的的前端设设备对于边远远地区要要采用AGC频频道放大大器，以以补偿接接收来的的电视广广播信号号的起伏伏衰减。。此频道道放大器器要带有有高质量量的输入入输出滤滤波器，，输出端端带有两两路信号号混合电电路，能能使每两两路信号号混合后后再与第第三路混混合。这这种接收收信号的的混合方方式应用用于多节节目的大大型有线线电视广广播站（（台），，如图5.14所示。5.4前前端端设备69图5.13中中、小小规模系系统的前前端部分分典型图图例5.4前前端端设备70图5.14采采用全全频道有有线电视视系统直直接传输输前端组组成方框框图5.4前前端端设备71传输分配配系统的的作用是是把前端端输出的的电视信信号送至至各个用用户。本本节主要要针对单单栋建筑筑物如宾宾馆、办办公楼、、住宅楼楼等，因因其范围围小，用用户比较较集中，，传输干干线较短短，因此此信号质质量比较较容易保保证，所所以把传传输分配配系统主主要放在在用户分分配系统统上。5.5传传输输分配系系统和传传输线72用用户分分配系统统的设计计要点（1）用户电平平的确定定。用户电平平是设计计用户分分配系统统的重要要依据。。用户电电平太高高时，电电视接收收机的高高频放大大部分全全工作在在非线性性区内，，易产生生互扰调调制和交交扰调制制；用户户电平太太低时，，又会使使接收机机的内部部噪声起起作用，，形成雪雪花干扰扰。按国国家标准准GB50200——1994的规规定，CATV系统提提供给用用户的电电平范围围为60～80dBμV。。5.5传传输输分配系系统和传传输线73（2）分配器的的作用是是将射频频电视信信号功率率均等地地分配给给各路,且分配配损耗要要小，这这样有利利于高电电平输出出。但是是应当注注意，分分配器的的输出端端不能开开路（不不接负载载），否否则会造造成输出出端的严严重失配配，同时时还会影影响到其其他输出出端。因因此，分分配器输输出端不不适合直直接用于于用户终终端。在在系统中中当分配配器有输输出端空空余时，，必须接接75ΩΩ负载载电阻。。5.5传传输输分配系系统和传传输线74（3）分支器是是将射频频电信号号功率不不等地分分配给各各路，即即有主路路和支路路之分，，且支路路有各种种不同的的衰减量量，从而而构成一一个系列列。插入损耗耗等于输输入与输输出电平平之差，，即主路路干线在在接入分分支器后后的能量量损失。。分支损耗耗也称分分支衰减减，等于于分支器器主路输输出端电电平与分分支输出出端电平平之差，，它表示示支路从从主路上上耦合能能量的多多少。分分支损耗耗越大,说明支支路从干干线上耦耦合到的的能量越越小。5.5传传输输分配系系统和传传输线75因此,对对大楼（（如高层层建筑））从上至至下进行行分配时时，一般般上层的的分支衰衰减量应应取大一一些，下下层的分分支衰减减量应小小一些，，这样才才能保证证上、下下层用户户端的电电平基本本相同。。同时，，分支器器的主输输出口空空余时，，也必须须接75Ω的的负载。。（4）分配器、、分支器器尽可能能安装在在建筑物物内，但但不论安安装在室室内还是是室外，，均应装装入防护护盒内且且应符合合电波泄泄露标准准。安装装在户外外时，距距地面一一般在2.5m左右右。用户终端端盒的安安装高度度可取其其下沿距距地面30～150cm。。5.5传传输分配系统统和传输线76用用户分配配系统的信号号分配方式用户分配系统统将干线传输输来的信号分分配给各个用用户，它主要要由放大器、、分配器、分分支器、串接接单元、用户户终端盒等组组成。由于系系统有大、中中、小之分，，器材有厂家家之别，所以以分配方式差差异很大。其其基本信号分分配方式如下下：5.5传传输分配系统统和传输线77（1）分配配-分配方式式这种方式指系系统全采用分分配器的分配配方式，如如图5.15(a)所示。这种方方式适用于以以前端为中心心向四周扩散散的结构形式式。如果各路路电缆长度相相等，则各路路输出电平也也都相等。这这种系统的分分配损失较小小，整个分配配系统的损失失为二分配器器与四分配器器的分配损失失之和再加上上电缆的损失失。其缺点是是如果某一路路空载，对其其他几路影响响较大，因此此当某一路输输出端暂时不不用时，一定定要接上一个个75Ω的的匹配负载。。这种方式多多用于干线分分配。5.5传传输分配系统统和传输线78图5.15分分配器的的分配方式(a)分配配-分配方式式5.5传传输分配系统统和传输线79（2）分支支-分配方式式这种分配方式式是在分支器的分支输输出端再接分配器，如图5.15（（b）所示。因此它它具有分配-分配方式的的特点，但终终端不宜空载，，适用于分段平面辐射形形分配系统。。图5.15分分配器的的分配方式(b)分支支-分配方式式5.5传传输分配系统统和传输线80（3）分支支-分支方式式如图5.15(c)所示,这种方方式指系统全全部使用分支支器的分配方方式，适用于于结构分散、、干线较长的的情况。为了了使各分支器器的输出电平平尽可能接近近，需要选用用不同损耗的的分支器，靠靠近前端的分分支器插入损损耗应小些，，分支损耗大大一些；靠近近终端的分支支器插入损耗耗应大些，分分支损耗小一一些；在中间间部分的分支支器损耗介于于两者之间。。为了使系统统匹配，这种种方式需要干干线终端接入入75Ω的匹匹配电阻，因因此它的损耗耗比分配分分配方式大，，但当一路空空载时对整个个系统匹配的的影响比前一一种小，特别别是对插入损损耗小、分支支损耗大的分分支器更是如如此。因此，，这种方式多多用于输出端端常常空载（（不接电视机机）的系统中中。5.5传传输分配系统统和传输线81图5.15分分配器的的分配方式(c)分支支-分支方式式5.5传传输分配系统统和传输线82在多层住宅中中还常用串联联单元分配方方式。串接单单元实际上是是无需用户线线的分支器，，它是将分支支器和用户盒盒做成一体的的部件，能串串接一分支器器和二分支器器。使用时直直接挂在墙壁壁上，电缆线线由上到下将将这些串接单单元串接起来来，不需横向向走线，因此此结构简单、、费用低、安安装容易。其其缺点是灵活活性差，维修修不方便，一一处发生故障障会影响到整整串分配线的的正常工作，，而且需要有有较高的电平平，对串接单单元的数量有有一定限制。。5.5传传输分配系统统和传输线83（4）分配配-分支方式式分配-分支方方式如图5.15（（d）所示，这种方方式先将前端端输出的信号号送入分配器器均分为多路路后，再分给给各分支实施施分配。同样样，为使各用用户端电平接接近，应选用用不同损耗的的分支器。由由于各干线终终端接有75Ω的匹配配电阻，因而而对每一条干干线基本上可可以保持匹配配，不会出现现完全空载的的状态。这种种方式适用于于高层建筑，，用户数量多多而且用户点点的分布不规规则，以及允允许横向布线线的场合。此此外，这种方方式使用、维维修比较方便便。5.5传传输分配系统统和传输线84图5.15分分配器的的分配方式(d)分配配-分支方式式5.5传传输分配系统统和传输线85传传输线前端经过处理理的电视信号号源传送到分分配网络后，，经由各干线线和支线送至至用户端。作作为分配网络络的载体，传传输线路主要要有同轴电缆缆和光纤两种种。同轴电缆传输输方式主要适适用于系统规规模较小、传传输距离近、、不大于2000户的系系统。光纤、同轴电电缆混合传输输方式（HFC）是指主主干线采用光光纤，分配网网络采用同轴轴电缆的传输输方式。这是是当前住宅小小区CATV建设和老系系统改造的主主要传输方式式。全光纤传输方方式（FTTH方式）是是指主干线和和分配网络均均采用光纤。。我国目前应应用FTTH较少，今后后是一种必然然趋势，当条条件（资金、、技术、使用用等）具备时时应采用这种种传输方式。。5.5传传输分配系统统和传输线861同轴电缆缆同轴电缆性能能的好坏不仅仅直接影响到到信号的传输输质量，还能能影响到系统统规模的大小小、寿命的长长短和合理的的造价等。射频同轴电缆缆如图5.16所示。它的作作用是在电视视系统中传输输电视信号。。它是由同轴轴结构的内外外导体构成，，内导体（芯芯线）用金属属制成并外包包绝缘物，绝绝缘物外面是是用金属丝编编织网或用金金属箔制成的的外导体（皮皮），最外面面用塑料护套套或其他特种种护套保护。。5.5传传输分配系统统和传输线87图5.16射射频同轴轴电缆1—内导体;2—绝缘层层（聚乙烯））;3—外导导体屏蔽层;4—绝缘保保护层5.5传传输分配系统统和传输线88同轴电缆的衰衰减特性是一一个重要的性性能参数,它它与电缆的结结构、尺寸、、材料和工作作频率等均有有关系。（1）电缆的内外导导体的半径越越大，其衰减减(损耗)越越小。所以，，大系统长距距离传输多采采用内导体粗粗的电缆。（2）同一型号的电电缆中绝缘物物外径越粗，，其损耗越小小。即使绝缘缘外径相同，，但只要型号号不同，则因因绝缘物的材材料和形状以以及结构不同同，其损耗也也不同。（3）同一同轴电缆缆的损耗与工工作频率的平平方根成正比比，传输频率率越高损耗也也越大。（4）电缆的衰减与与温度有关，，随着温度的的升高损耗也也会增大。5.5传传输分配系统统和传输线89选用同轴电缆缆时，要选用用频率特性好好、衰减小、、传输稳定、、防水性能好好的电缆。目目前国内生产产的CATV用同轴电缆缆的类型可分分为实芯和藕藕芯两种。芯芯线一般用铜铜线，外导体体有两种：一一种是铝管，，另一种为铜铜网加铝箔。。绝缘外套又又分单护套和和双护套两种种。在CATV工工程中，以往往常用SYKV型同轴电电缆，近年来来由于宽带的的发展要求，，常用SYWV型同轴电电缆。干线一一般采用SYWV-75-12型（（或光缆），，支干线和分分支干线多用用SYWV-75-12或SYWV-75-9型，用户配配线多用SYWV-75-5型。其其中，75表表示特性阻抗抗为75ΩΩ；9表示屏屏蔽网的内径径为9mm；5表示屏屏蔽网的内径径为5mm。表5.7给出了部分同同轴电缆的主主要技术指标标。5.5传传输分配系统统和传输线90表5.7同同轴电缆的的技术参数5.5传传输分配系统统和传输线912光缆与同轴电缆相相比，光缆的的损耗要小得得多，并且频频带很宽，抗抗干扰性能强强，安全可靠靠性高，可维维护性能好，，是电视信号号及综合数据据通信网络传传输技术手段段的发展方向向。光纤分为多多模光纤、、单模光纤纤、色散位位移光纤、、单模偏振振光纤、大大数值孔径径光纤和塑塑料光纤等等。其波长长λ有850nm、1310nm和1550nm，工程上上多选用λλ=1310nm的单模光光纤。5.5传传输分配配系统和传传输线92传输分配系系统施工的的主要内容容有线缆的的敷设，各各类放大器器、分配器器、分支器器与用户盒盒的安装，，线路的连连接及接地地工程等。。有线电视系系统的信号号传输线缆缆，应采用用特性阻抗抗为75ΩΩ的同轴电电缆。当选选择光纤作作为传输介介质时，应应符合广播播电视短程程光缆传输输的相关规规定，重要要线路应考考虑备用路路由。5.6传传输分配配系统的施施工935.6.1干线线放大器及及延长放大大器的安装装建筑物比较较集中的小小型天线系系统工程，，电缆传输输较短，电电平损失小小，可将线线路放大器器安装在前前端设备共共用机箱内内。建筑物物较分散的的大型天线线系统工程程，为了补补偿信号经经电缆远距距离传输造造成的电平平损失，一一般在传输输的中途应应加装干线线放大器。。明装时，电电缆需通过过电线杆架架空，干线线放大器则则吊装在电电杆上，距距离杆顶部部架空线以以下1m左右，且且应固定在在吊线上。。不具备防防水条件的的放大器（（包括分配配器和分支支器）要安安装在防水水箱内。5.6传传输分配配系统的施施工94暗装时，根根据设计的的规定，在在传输中途途设中继放放大站，电电缆井里可可以放置一一只干线放放大器，上上面标明电电缆的走向向及输入、、输出电平平，以便维维修检查，，且还应注注意设备的的防潮。干线放大器器有的是自自带电源，，有的自身身不带电源源，而是由由前端设备备共用箱内内的稳压电电源供电，，应根据具具体情况将将电源接好好。延长放大器器是为了补补偿每一幢幢楼内的分分配器、分分支器及电电缆传输过过程中的电电平损耗而而增加的。。一般在该该楼的进线线口放置一一只信号分分配共用箱箱，箱内除除安装延长长放大器外外，还需装装设磁闸盒盒（装电源源保险丝用用），电源源插座及分分配器或分分支器。5.6传传输分配配系统的施施工955.6.2分配配器与分支支器的安装装明装时，按按照部件的的安装孔位位，用6mm合合金钻头打打孔后，塞塞进塑料胀胀管，再用用木螺丝对对准安装孔孔加以紧固固。对于非非防水性分分配器和分分支器，明明装的位置置一般应在在分配共用用箱内或走走廊、阳台台下面，必必须注意防防止雨淋及及受潮，连连接电缆水水平部分应应留出250～300mm的余量，，导线应向向下弯曲，，以防雨水水顺电缆流流入器件内内部。暗装有木箱箱与铁箱两两种，并装装有单扇或或双扇箱门门，颜色应应与墙面相相同。在木木箱上装分分配器或分分支器时，，可按安装装孔位置，，直接用木木螺丝固定定。采用铁铁箱结构，，可利用二二层板将分分配器或分分支器固定定在二层板板上，再将将二层板固固定在铁箱箱上。5.6传传输分配配系统的施施工965.6.3用户户盒（插座座）安装用户盒也分分明装与暗暗装两种，，明装用户户盒只有塑塑料盒一种种，暗装盒盒又有塑料料盒、铁盒盒两种，应应根据施工工图要求安安装。一般般盒底边距距地0.3～1.8m，用用户盒宜靠靠近电源插插座，间距距一般为0.25m。明装用户盒盒直接用塑塑料胀管和和木螺丝固固定在墙上上，因盒突突出墙体，，施工时应应注意保护护，以免碰碰坏。暗装用户盒盒应在土建建主体施工工时将盒与与电缆保护护管预先埋埋入墙体内内，盒口应应与墙体抹抹灰面平齐齐，待装饰饰工程结束束后，进行行穿放电缆缆。5.6传传输分配配系统的施施工97图5.17接线线盒在实体体墙上暗装装1—面板;2—预埋埋盒;3——穿线管;4—护口口;5—隔隔音填料（（矿棉）5.6传传输分配配系统的施施工985.6.4室内内管路敷设设与管内穿穿线新建或有内内装饰的改改建工程应应采用暗导导管敷设方