1、精選優質文檔-傾情為你奉上課 程 設 計 任 務 書題 目 住宅小區有線電視系統設計 學院(部) 電子與控制工程學院 專 業 電氣工程及其自動化 班 級 學生姓名 陳得維 學 號 6 月 4 日至 6 月 10 日 共 1 周指導教師(簽字) 孔麗 系 主 任(簽字) 一、 設計內容及要求1確定系統模式和網絡結構形式。2前端系統距離住宅小區約6km，接收6個頻道的開路信號，兩顆衛星各4路衛星信號和3套自辦節目。對前端設備進行選型、電平計算、技術指標計算。3傳輸分配系統設計，干線傳輸既可用同軸電纜也可用光纜；根據用戶規模和分布情況，選擇合理的分配網絡，計算各點電平值、驗算技術指標。4CATV系統

2、的防雷設計，主要考慮天線的和主干線的防雷設計。二、 設計原始資料住宅小區樓群示意圖如圖所示。1234567891016號樓是6層3單元、每單元每層2戶的住宅樓，外形15米×80米×25米；710號樓是12層、每層6戶的小高層住宅樓，外形30米×30米×42米，層間間距均為3米，各個樓間距約80米。開路信號接收4、8、10、19、35、40頻道，接收場強分別為75、65、78、86、82、72dB。技術指標： 載噪比C/N44dB；CM46 dB 或CTB54 dB；用戶電平6272dB。氣溫變化量：±30； 常溫20。三、設計完成后提交的文件和

3、圖表1 計算說明書部分CATV系統設計方案概述。前端各個頻道電平計算、C/N計算。傳輸分配系統各主要點的電平計算（只計算系統最低和最高工作頻率下的電平值）、用戶電平計算（每個樓只計算一組電平）、C/N計算，CM或CTB計算。溫度變化對用戶電平的影響（只計算最長戶外電纜的影響）。天線的防雷設計。2 圖紙部分：CATV系統圖四、進程安排1 參考資料查閱。2 CATV系統方案設計。3 繪制系統圖。4 系統各個部分的設計計算。五、主要參考資料1有線電視工程設計與新技術應用 科學出版社 20062有線電視工程設計、安裝與調試 人民郵電出版社 20043. 有線電視實用技術與新技術 西安電子科技大學出版社

4、 2010專心-專注-專業目 錄前 言此CATV系統采用鄰頻傳輸方式；系統前端所用器件主要有：電視天線，衛星天線，解調器，調制器，混合器。傳輸系統主要用電纜進行信號傳遞。用戶分配系統主要用電纜進行分配傳輸，把信號傳遞到各家各戶，從而實現了設計題目的要求。系統衛星電視節目數量：6套本地電視節目，8套衛星電視信號以及3套自辦節目。整個CATV系統的總體方案如下圖所示用戶用戶用戶用戶分配器分配器混合器光纖傳輸開路信號開路信號衛星信號開路信號自辦節目開路信號圖1、CATV系統總體方案 如上圖所示，需要接收的開路信號，衛星信號通過天線接收器（衛星信號要通過功分器和衛星電視接收機）經放大后連同自辦節目一起

5、經過解調調制送入混合器，經混合器將各頻道信號混合為一路輸出，此為前端系統。前端輸出后，進入干線系統，干線系統由同軸電纜和干線放大器組成，干線系統將信號傳輸到住宅小區即進入用戶分配系統，在用戶分配系統中采用分配器將信號分配到各個單元，再經由分支器分配給各個用戶。各系統組成如下：前端信號處理 1）端信號處理：四部分組成：功率分配器，衛星接收機，調制解調器，混合器2）干線部分：采用HFC網絡結構，系統干線采用SYWV-75-12，支干線和分配網落采用SYKV-75-9。3）分配系統的組成：(1)分配器:分配器之分配損耗隨分配數數增加而加大,頻率范圍:5MHZ-550MHZ及適合回輸路徑,相互隔離不小

6、于20 dB。(2)分支器:分支器具有定向傳輸的特性，根據其于分配系統中所處的位置選擇適當插信損耗和分支損耗的分支器使用戶輸出口的電平越于均勻。頻率范圍：5MHZ-550MHZ及適合回輸路徑。（3)同軸電纜:電纜須用銅內外導體的同軸電纜，電纜須符合相應的標準，特性阻抗75。（4）終端電阻：在系統所有之路的末端及分配器，分支器的空置輸出均需接入75終端電阻。一、前端系統1、所選設備衛星天線：SRA3000-A型接收天線功分器：FPD-II衛星接收機：SP4S-1/2高頻頭開路信號天線4頻道：V4LH5T 8頻道：V8LH12T10頻道：V10LH12T 19頻道：U20LH17T35頻道：U20

7、LH17T 40頻道：U20LH17T天線放大器型號：SB-7530MHZ解調器所選型號：C6D-V/D調制器所選型號：SXT-199混合器所選型號：HD16-1（無源）。2、前端系統圖圖2、前端系統圖3、國家標準分配給各系統的指標系統各項指標分配項目系統名稱比例dB值C/N前端系統7/1045.5C/N干線系統2/1051C/N分配系統1/1054CM干線系統4/1055CM分配系統6/1051.5IM干線系統4/1066IM分配系統6/1062.44、電纜性能參數前端系統電纜選用SYKV-75-9型縱孔電纜。5、各頻道輸出電平計算天線的特征參數接收頻道4810193540頻率f MHZ77

8、.25184.25200.25519.25687.25727.25接收場強E756578868272天線增益G6.88.511161616饋線衰減a2.063.293.465.895.895.89設定天線到前端放大器的距離為20m，選用SYKV-75-9型電纜傳輸，各種設備技術參數計算如下所示： 4頻道載波頻率為77.25MHz，1=C/f=3x108/77.25x106=3.88m饋線衰減常數為a= 3.47dB/100m8頻道載波頻率為184.25MHz，2=C/f=3x108/184.25x106=1.63m饋線衰減常數為a= 5.42dB/100m10頻道載波頻率為200.2

9、5MHz，3=C/f=3x108/200.25x106=1.50m饋線衰減常數為a= 5.65 dB/100m19頻道載波頻率為519.25MHz，4=C/f=3x108/519.25x106=0.58m饋線衰減常數為a= 9.72dB/100m35頻道載波頻率為 687.25MHz，5=C/f=3x108/687.25x106=0.44m饋線衰減常數為a=11.17dB/100m40頻道載波頻率為 727.25MHz，6=c/f=3x108/727.25x106=0.41m饋線衰減常數為a=11.49dB/100m4頻道接收場強 75dB    V4LH5T 天

10、線增益：6.8dB4頻道輸出電平：U0=75+6.8+20lg3.88-La-18=75.17dB8頻道接收場強 65dB   V8LH12T 天線增益：8.5dB8頻道輸出電平：U0=65+8.5+20lg1.63- La -18=59.08dB10頻道接收場強 78dB    V10LH12T 天線增益：11dB10頻道輸出電平：U0=78+11+20lg1.50- La -18=78.83dB19頻道接收場強 86dB U20LH17T 天線增益：16dB19頻道輸出電平：U0=86+16+20lg0.58- La -18=78.09 dB35頻道

11、接收場強 82dB U34LH20T天線增益：17dB35頻道輸出電平：U0=82+17+20 lg0.44- La -18=71.64dB40頻道接收場強 72dB UQLH14T 天線增益：10dB40頻道輸出電平：U0=72+10+20 lg0.41- La -18=53.96dB由于C6D-V/D解調器的輸入電平標稱為5080 dB，所以滿足要求，可以選用。STX-199調制器頻率范圍為47-860MHz，滿足要求，調制器載波輸出電平為110dB,設置其輸出電平為115dB,信噪比S/N=60dB.單頻道載噪比：C/N1=S/N+6.4=66.4dB前端總載噪比驗算：C/N總=C/N1

12、-10lgn=60.02dB所以C/N總44dB（技術指標），滿足要求。二、干線傳輸系統1、光纜傳輸系統的設備選擇一般的光纜傳輸系統主要由衰減器、光發射機(包括下行光發射機和上行光發射機)、光分支器、光纜、光接收機（包括下行光接收機和上行光接收機）、光中繼站、光配線盒、光接線盒（熔接點）,由于前端距離分配網絡4km，所以本系統只包括衰減器、光發射機、光纜、光接收機。（1）設備選擇：光纜傳輸系統設備初選：衰減器：JZCK20I光發射機：MIC-0T-860I光接收機：MIC-OR-860BR-2光纜：GYTG-Z-1（2）各種設備技術參數與選擇依據(1)衰減器JZCK20I頻率范圍：40860M

13、Hz最大衰減量：20±3dB插入損耗：2dB衰減量可調選擇依據：由于前端發出的信號為95dB，而光發射機的輸入電平為7585dB，衰減量為20dB，所以選用衰減器先將前端發來信號進行衰減，為減少設備選擇次數，選擇衰減量可調的JZCK20I衰減器。(2)光發射機MIC-0T-860I的參數如下： (3)光接收機MIC-OR-860BR-2的主要參數如下： (4)光纜GYTG-Z-1工作波長：1310，1550nm應用：架空或管道都可以，在這里考慮到環境美觀問題選用管道使用溫度/：-30+50光纖芯數：28結構特征：剛帶縱包鎧裝損耗常數/(dB/km)：0.35，0.40，0.50.選擇

14、依據：在光纖傳輸的三個波長中，850nm波長損耗較大，不宜在有線電視系統中使用；1310nm波長損耗較低，色散最小，價格也比較便宜；1550nm波長損耗最小，可以采用光纖放大器進行中繼放大，應用于遠距離傳輸，色散較大，價格較高，現有技術不是很成熟。在本系統中由于傳輸距離較小，所以選用1310nm光波長進行傳輸。2、光纜傳輸系統電平計算（1） 衰減器計算前端輸出的信號電平為95dB，而光發射機的輸入電平為7585dB，衰減量為1020dB。衰減器整定衰減量為20dB，忽略電纜傳輸損耗。所以有光發射機輸入電平值為：Ui=95-20=75dB，75Ui85dB，滿足要求。（2）光發射機輸出功率的計算

15、對于一級光纖傳輸系統，輸入光接收功率取值為-3dB。根據對于1310nm，光纖衰減系數=0.4dB/km光纖長度D=6km所以，光鏈路損耗：Z=0.4x6+1+0.5+1=5.9dB mW 其中1為光接收機的輸入功率，0.4x6光纖損耗，1為裕量損耗，0.5為光接頭損耗。由于光發射機的輸出功率范圍是420 mW，而光鏈路損耗；所以設置光發射機的輸出功率： P=6mW（3）光發射機參數整定與校驗前端信號經衰減器衰減后輸出電平為75dB，滿足光發射機輸入電平要求，由上述光發射機輸出電平的計算，設置光發射機光輸出功率為6mW。由光發射機的參數表知道，此時C/N=52dB（4）光接收機的參數整定由于前

16、端信號已滿足器輸入電平要求，根據C/N光鏈路表可知載噪比C/N=52dB.設定接收機射頻輸出電平為104dB。3、干線傳輸部分總的C/N與CM干線傳輸部分總的C/N=-log10-5210+10-5210=49干線傳輸部分總的CM=56dB三、分配系統干線放大器輸出電平98dB，即總分配器的輸入電平為98dB，各樓樓棟放大器的型號均為：SB-30MZI，可以手動增益，斜率控制。為使樓放輸出電平為110 dB，設置放大器增益為22 dB。1、分配系統圖見附件2、一級總分配器到各樓樓房距離如下表：項目#1#2#3#4#5#6一級總分配器160m100m160m160m160m160m#1,# 3,

17、#4,#5,#6號樓相同，以1號樓為例：l 傳輸到一號樓樓放的電平=98-10-1.6×7.73=75.6 dB （98-10-1.6×2.25=84 .4 dB）樓房內設置均衡器的均衡量=（7.73-2.25）×1.6=8.8 dB設置樓放輸出電平為110 dB/100dB,即G=110-75.6=34.4 dB載噪比：C/N=75.6-7-2.4=66.2 dB>54 dB 符合要求l 傳輸到二號樓樓放的電平=98-10-1×7.73=80.3 dB （98-10-1×2.25=85.8 dB）樓房內設置均衡器的均衡量=（7.73-2

18、.25）×1=5.5 dB設置樓放輸出電平為110 dB/100dB,即G=110-80.3=30 dB載噪比：C/N=80.3-7-2.4=71 dB>54 dB 符合要求二級總分配器到各樓樓房距離如下表：項目#7#8#9#10二級分配總器200m160m160m200ml 傳輸到7號樓樓放的電平=98-10-2×7.73=72.5 dB 傳輸到10號樓樓放的電平=98-10-2×2.25=83.5 dB樓房內設置均衡器的均衡量=（7.73-2.25）×2=11 dB設置樓放輸出電平為110 dB/100dB,即G=110-72.5=37.5 d

19、B載噪比：C/N=72.5-7-2.4=63.1 dB>54 dB 符合要求l 8號樓和9號樓與1號樓相同3、#1，#2，#3，#4，#5，#6樓各樓電平相同，電平計算如下：本樓分配器輸出電平=110-6=104 dBl 一至三單元電平計算如下： 一層分支器輸入電平=104-0.5×7.73=101 dB （94-0.5×2.25=91 dB）用戶端口電平=100.1-27-0.1×14.72=71.9 dB （92.9-27-0.1×4.4=62.57 dB）二層分支器輸入電平=100.1-1.2-0.03×7.73=99.77 dB

20、（92.9-1.2-0.03×2.25=89.77 dB）用戶端口電平=98.8-27-0.1×14.72=71.66 dB （91.8-27-0.1×4.4=62.44dB）三層分支器輸入電平=98.8-1.2-0.03×7.73=98.54 dB （91.8-1.2-0.03×2.25=88.70dB） 用戶端口電平=97.6-27-0.1×14.72=71.44dB （90.7-27-0.1×4.4=62.37dB） 四層分支器輸入電平=97.6-1-0.03×7.73=97.31 dB （90.7-1-0.

21、03×2.25=87.63 dB） 用戶端口電平=96.37-24-0.1×14.72=71.20 dB （89.6-24-0.1×4.4=62.30 dB） 五層分支器輸入電平=96.37 -1-0.03×7.73=96.08 dB （89.6-1-0.03×2.25=86.56dB） 用戶端口電平=95.1-24-0.1×14.72=70.98 dB （88.5-24-0.1×4.4=62.23 dB） 六層分支器輸入電平=95.1-1-0.03×7.73=94.85 dB （88.5-1-0.03×

22、2.25=85.49dB） 用戶端口電平=93.9-24-0.1×14.72=70.75 dB （87.4-24-0.1×4.4=62.16 dB） 4、#7,#8,#9,#10樓各樓電平相同，以7號樓為例，電平計算如下：本樓分配器輸出電平=110-4=106 dB一層至六層和七層至十二層電平分配一致,電平計算如下：一層分支器輸入電平=106-0.3×7.73=103.7dB （96-0.3×2.25=95.3dB） 用戶端口電平=103.7-30-0.15×14.72=71.5dB （95.3-30-0.15×4.4=64.6 dB

23、） 二層分支器輸入電平=103.7-1-0.03×7.73=102.5 dB （95.3-1-0.03×2.25=94.2 dB）用戶端口電平=102.5-30-0.15×14.72=70.3 dB （94.2-30-0.15×4.4=63.5dB）三層分支器輸入電平=102.5-1-0.03×7.73=101.3 dB （94.2-1-0.03×2.25=93.1 dB）用戶端口電平=101.3-30-0.15×14.72=69.1 dB （93.1-30-0.15×4.4=62.44dB）四層分支器輸入電平=1

24、01.3-1-0.03×7.73=100.1 dB （93.1-1-0.03×2.25=92 dB）用戶端口電平=100.1-27-0.15×14.72=70.9 dB （92-27-0.15×4.4=64.3dB）五層分支器輸入電平=100.1-1-0.03×7.73=98.9 dB （92-1-0.03×2.25=90.9 dB）用戶端口電平=98.9-27-0.15×14.72=70 dB （90.9-27-0.15×4.4=62.8 dB）六層分支器輸入電平=98.9-1-0.03×7.73=97

25、.7 dB （90.9-1-0.03×2.25=89.8dB）用戶端口電平=97.7-24-0.15×14.72=71.5dB （89.8-24-0.15×4.4=65.1 dB）四、溫度變化對電平的影響在分配系統中，戶外電纜最大長度為5號樓到7號樓200m，計算值均按常溫20計算，溫差變化為常溫下±30。電纜衰減值為：±30×0.2% dB， L=2×7.73=15.46 dB，a=L×Kt×T=15.46×0.2%×30= 0.93 dB考慮溫度影響后的載噪比C/Nt=C/N-a=63.1-0.93=62.2 dB >54 dB綜上所述，溫度在±30變化時，系統指標仍符合