第五章有線電視系統5．1概述5．1．1定義與分類1．定義有線電視系統是采用纜線(電纜或光纜)等作為傳輸媒質來傳送電視節目的一種閉路電視系統CCTV(Closed-circuittelevision)[用CCTV稱呼有線電視系統，容易與中國中央電視臺的簡稱CCTV(ChinaCentralTelevision)，所以國內常常使用CATV這個詞(共用天線系統/有線電視CommunityAntennaTelevision)]，它以有線的方式在電視中心和用戶終端之間傳遞聲、像信息。所謂閉路，是指不向自由空間輻射，可供電視接收機通過無線接收方式直接接受的電磁波。隨著技術的發展，特別是光纜技術和雙向傳輸技術，以及衛星和微波通信技術的發展，打破了傳統閉路與開路的界限，其傳輸媒質包括從平衡電纜、同軸(射頻)電纜到光纜，再到衛星和微波；提供的節目從一般的電視廣播到寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)，都有了長足的發展。有線電視網通過信息高速公路的主干線與世界各地相連，是實現全球個人通信(PC)的一條重要途徑。(2)分類按照用途分，有線電視系統有廣播有線電視和專用有線電視(即應用電視)兩類。應用電視在緒論課中已作了簡單的介紹，這里只介紹廣播有線電視系統。廣播有線電視的雛形是共用天線電視系統(CommunityAntennaTelevision，簡稱CATV)。它是在有利位置架設高質量接收天線，經有源或無源分配網絡，將收到的電視信號送到眾多電視機用戶，解決在難以接收電視信號環境中收看電視的問題。共用天線電視系統的分配系統一般較小，多是為公寓大樓、賓館、飯店以及小型住宅區服務，它的前端也非常簡單。由于科學技術的不斷發展，人們并沒有滿足“共用天線電視系統”原有概念所包含的內容。把開路電視廣播、調頻廣播以及錄像機和調制器自行播放放的節目等通過同軸電纜分配給廣大電視用戶，這就是電纜電視系統CATV（CableTV）。從這個意義上講，共用天線電視系統屬于電纜電視的范疇。但由于它們都簡稱CATV，因此有時也不加以區別而混用。實際上，它們是兩種不同的系統。一般來講，電纜電視在前端有接收、處理信號的功能，傳輸分配網絡的規模和復雜程度，以及用戶終端數量等方面部比共用天線電視系統復雜得多。2．傳輸方式應用電視和廣播有線電視均采用同軸電纜或光纜以及微波和衛星作為電視信號的傳輸介質。電視信號在傳輸過程中普遍采用兩種傳輸方式：一種是射頻信號傳輸，又稱高頻傳輸/頻帶傳輸；另一種是視頻信號傳輸，又稱低頻傳輸/基帶傳輸。應用電視系統的終端通常是工業級的圖像監視器，信號采用視頻輸入方式，所以在傳輸距離較近、視頻信號路數較少時，常常采用視頻信號傳輸方式；而廣播有線電視系統的終端為電視接收機，信號的輸入方式為射頻，所以通常采用射頻信號傳輸方式，且保留著無線廣播制式和信號調制方式。廣播有線電視系統在中近距離傳輸時，通常采用隔頻(道)傳輸、鄰頻(道)傳輸、增補頻道傳輸、雙向傳輸等方式，其傳輸媒質一般是同軸電纜、光纜、平衡電纜等有線介質。而在較遠距離傳輸時，除用光纜和同軸電纜—光纜混合方式（HybridFiberCoax/Coaxialcable同軸電纜，簡稱HFC）外，還常用微波和衛星等無線傳輸媒質。3．工作頻段及頻道Z17～Z36(1)有線電視的工作頻段及頻道分布

（標準頻道用DS、增補頻道用Z表示）(2)隔頻（道）傳輸與鄰頻（道）傳輸

開路廣播采用隔頻傳輸，有線電視系統也可采用隔/鄰頻傳輸方式。國內大多數用戶的電視機高頻頭，都是具有AFC功能的電調諧高頻頭，中頻濾波器采用選擇性高的聲表面波濾波器(SAWF)，對鄰頻的抑制度可達40dB以上，且采用同步檢波方式，基本上可以做到沒有鄰頻干擾，直觀收看效果可達4級以上，要實現鄰頻傳輸需要解決問題的是有線前端設備發射的頻譜要純。

(3)增補頻道的劃分(4)CATV頻道的劃分(5)有線電視的無線傳輸手段主要有衛星和微波兩種，而微波傳輸方式主要有多頻道微波分配系統MMDS(Multi-channelMicrowaveDistributionSystem多頻道微波數字系統)和調幅微波鏈路AML(AmplitudeModulationMicrowaveLink)兩種。其中，MMDS的工作頻段為2.5～2.7GHz，帶寬為200MHz，可容納24個PAL制電視頻道。AML的工作頻段為12.7～13.2GHz，帶寬為500MHz，可傳送50套左有的PAL電視信號。當然，若采用調頻微波鏈路FML(FrequencyModulationMicrowaveLink)，在遠距離單頻道傳輸時，性能較好。

目前地面無線傳輸采用較多的是MMDS，系統價格較低，比較適合我國的國情。4．特性與功能有線電視是現代家庭生活的第三根線，又稱圖像線(第一根線是電燈線，第二根線是電話線，第四根線是互聯網線)。圖像高質量，系統頻帶寬（節目套數多），不僅消除了城市中的“天線森林”，有利于市容美化，還可以提供多種服務功能（增值業務）。例如：付費電視、視頻點播（VOD）、互聯網接入、IP電話、安全監控、遠程教學/醫療。5．1．2有統電視系統的構成1．基本組成(1)接收信號源(2)前端設備(3)干線傳輸系統。如干線放大器(AGC)、(ASC）和干線電纜或光纜。(4)用戶分配網絡(5)用戶終端電視接收、調頻廣播、線纜調制解調器(CableModem，PC機、IP電話等)等。線纜調制解調器(CableModem)，連接電腦用RJ-4510Base-T連接器，下行載波頻率在88～860MHz之間，采用64/256QAM方式，下行速率可達42.4Mbps，上行調制頻率可高達42MHz，采用QPSK/16QAM，上行速率最高可達10Mbps。2．拓撲結構主要有環形、樹形、星形三種。傳統結構為樹形(同軸電纜)，光纖—同軸電纜混合網（HFC）的主干可以采用星形或環形結構，其中環形結構的可靠性高，適合提供增值業務。用光纜實現的具體的連接方式還有干線光纜FB(FiberBackbone，本地前端或中心前端到支線)、光纖到節點FTTN(FibertotheNode，前端到分配點)、光纖到路邊FTTC(FibertotheCurb)和光纖到最后一個放大器FTTL(FibertotheLastAmplifier)。其中，以FB中的光纖到支線FTF(FibertoFeeder)和FTTN方式用得最多（大慶的部分中心地區已達到光纖到樓頭）。FTTN方式的特點是干線和支線都使用了光纖，使光纖延伸至分配網絡的中心；光接收機置于分配網絡的中心(光節點)。光纖和微波直接到終端在技術上沒有障礙，但目前成本太高，服務商和用戶均無法承受，所以目前較為先進的有線電視網均為混合網。3．基本類類型①同軸電電纜網。。傳輸距離離≤10km，比比較適合于于中小型或或小型有線線電視系統統。②混合網網。混合網網有光纖——同軸軸電纜混合合網HFC(HybridFiberCoax/Coaxialcable)、微波——同軸軸電纜混合合網、光纖纖—微微波—同同軸電纜纜混合網等等幾種。其其中，HFC是較理理想的寬帶帶網，是當當今有線電電視發展的的主流。雙向向CATV光光纖纖——同同軸軸電電纜纜混混合合網網HFC5．．2信信號號接接收收與與信信號號源源5．．2．．1信信號號接接收收1．．開開路路電電視視信信號號的的接接收收(1)差差值值天天線線。。所所謂謂差差值值天天線線，，就就是是兩兩副副參參數數完完全全相相同同的的天天線線按按一一定定方方式式組組合合而而成成的的天天線線。。①兩兩副副天天線線處處于于同同一一水水平平面面，，正正對對需需要要接接收收的的電電視視信信號號入入射射方方向向。。②兩兩副副天天線線的的前前后后距距離離d等于于電電視視信信號號中中心心波波長長λ0的一一半半。。③兩兩副副天天線線的的左左右右間間距距D≥3λ0/4，，以以避避免免兩兩副副天天線線互互相相干干擾擾。。④干干擾擾信信號號入入射射方方向向與與兩兩副副天天線線饋饋點點間間的的連連線線方方向向垂垂直直。。⑤兩兩副副天天線線的的兩兩條條引引下下的的饋饋線線長長度度相相等等，，經經反反相相加加法法器器(合合成成器器)獲獲得得輸輸出出信信號號。。合成成信信號號最最小小合成成信信號號最最強強(2)可變變方方向向性性天天線線改變變天天線線陣陣中中天天線線的的間間距距或或其其相相移移，，使使天天線線陣陣方方向向性性改改變變，，可可消消重重影影抗抗干干擾擾。。①分集集接接收收天天線線。。②移相天線線式中，λ為信號波波長,λg為饋線中中信號的的波長。。改變天天線饋線線的長度度(即改變相相移)，就可使使天線陣陣的零輻輻射角對對準重影影信號。。2．衛星電電視信號號的接收收衛星電視視信號接接收天線線有兩種種基本類類型：一一是主焦焦點拋物物面天線線，它只只有一個個反射面面，二是是卡塞格格倫天線線，它除除了主反反射面(拋物面)外，還有有副反射射面，電電波經兩兩次反射射后才集集中到一一點。卡卡塞格淪淪天線的的成本較較高，特特別適合合于熱帶的衛星星電視接接收站使使用，因因為它的的低噪聲聲放大器器(LNA)可可以放在在拋物面面背后，，避免陽陽光直射射。非對對稱結構構的偏置置拋物面面天線，，可以避避免拋物物面反射射器受到到饋源、、副反射射器及其其支撐桿桿的遮擋擋，從而而減小天天線增益益的下降降和旁瓣瓣的增高高多。拋物面天天線可分分為旋壓壓成形、、沖壓成成形、玻玻璃纖維維和金屬屬網等四四種類型型。為防防止對太太陽光聚聚焦，大大多數拋拋物面天天線的涂涂料均采采用具有有較小顆顆粒的銀銀灰色油油漆（當當然黑色色油漆最最好，但但不美觀觀）。接收天線線除了要要有足夠夠高的增增益和盡盡可能低低的噪聲聲外，還還要有正正確的天天線指向向和極化化方式。。目前應應用的接接收天線線，口徑徑主要有有1m、3m、4.5m、5m、6m、7m、7.3m、10m等幾種，，一般說說來口徑徑越大增增益越高高，它們們都工作作在C波段或Ku波段（實實際取決決于高頻頻頭），通常常能在-50℃℃～+45℃環環境下工工作，可可抗10～12級風。。亞洲最小DBS天線（25cm）饋源一體化高頻頭3．衛星電電視接收收系統基基本組成成①拋物物面天線線把來自自空中的的衛星信信號能量量會聚成成一點(焦點)。②饋源源是在拋拋物面天天線的焦焦點處設設置一個個接受衛衛星信號號的喇叭叭形裝置置。③高頻頻頭（LNB亦亦稱降頻頻器）是是將饋源源送來的的衛星信信號進行行降頻和和放大后后傳送至至衛星接接收機。。④衛星星接收機機是將高高頻頭輸輸送來的的衛星信信號進行行解調，，輸出衛衛星電視視圖像信信號和伴伴音信號號。饋源一體體化高頻頻頭饋源DBS：：直播衛衛星(direct-broadcastsatellite)5．3前端系統統5．3．1前端系統統及其要要求前端系統統主要作作用是進進行信號號處理：：信號的的分離、、信號的的放大、、電平調調整和控控制、頻頻譜變換換(調制制、解調調、變頻頻)、信信號的混混合以及及干擾信信號的抑抑制。前前端設備備主要是是射頻和和中頻信信號處理理設備，，如天線線放大器器、頻道道濾波器器、調制制器、混混合器、、導頻信信號發生生器等。。主要特特性指標標有四項項：頻率率范圍、、載噪比比(C/N)、用用戶電電平和和干擾擾抑制制。有線電視系系統的頻道道設置對于充分利利用VHF頻段的300MHz系統(N為頻道數量量)：N≤7：隔頻設置置，即用DS-1、DS-3、DS-5、DS-6、DS-8、DS-10、DS-12；8≤N≤10：隔頻設置置，加增補補頻道；11≤N≤19；鄰頻設置置，加增補補頻道，即即用DS-1～DS-12和Z1～Z7；20≤N≤28：鄰頻設置置，加增補補頻道，即即用DS-1～DS-12、Z1～Z7和Z8～Z16。這種設置對對傳輸系統統的性能指指標要求較較低，系統統造價較為為經濟。但但是，用戶戶中大量現現有的非CATV對對應的電視視接收機無無法接受全全部16個個300MHz以下下的增補頻頻道，而目目前550MHz系統的造造價與300MHz系統相比比并不十分分昂貴，所所以實際的的CATV多為550MHz以上的的系統，且且基本上采采用了鄰頻頻傳輸技術術。當然，，300MHz系統統對于電視視節目套數數較少的邊邊遠農村地地區還多少少具有一些些吸引力。。系統的載噪噪比系統的載噪噪比主要由由前端載噪噪比決定。。國家標準準規定：若若有線電視視系統的載載噪比C/N≥43dB，則要求前前端系統的的載噪比(C/N)h為式中，K為分配系數數，若是K＝0.3，則(C/N)h＝48.2dB。前端的輸輸入信號電電平應為式中，2.5dB為75Ω噪聲源內內阻上的等等效噪聲電電平。若前前端系統的的NF＝8dB，則S應為58.7dB(我國通常指指，，即約861μV)。應當指出，，前端系統統的輸入信信號電平不不能太低，，也不能太太高。太低低時載噪比比指標不能能滿足，用用戶接收質質量差；太太高時容易易產生非線線性失真。。一般要求求前端系統統的輸入電電平為56～90，，如如果天線輸輸出電平不不足，需加加低噪聲的的天線放大大器；如果果天線輸出出電平太高高，需加衰衰減器或頻頻道變換器器。天線輸輸出電平是是可以實測測的。在前端系統統中，各頻頻道之間的的電平差別別要小。這這樣才能保保證在多頻頻道信號群群中，不會會由于信號號電平太低低而引起信信噪比下降降；也不會會由于信號號電平過高高而使放大大器進入非非線性區而而產生交調調和互調失失真。通常常要求鄰頻頻道電平差差小于3dB。5．3．2前端端系統的組組成1．前端系統統的基本組組成方式(1)常見型(2)重新調制型重新調制型前前端是先把接接收的信號解解調出來，然然后重新調制制到所需的頻頻道上去。這這種方式可以以使聲、像的的電平恒定，，且能分別進進行調整，改改頻容易，交交調干擾較小小，較適合于于中型有線電電視系統。(3)外差型大型有線電視視前端系統通通常設置有導導頻信號發生生器，它所產產生的導頻信信號是為了傳傳輸系統進行行自動增益控控制(AGC)和自動斜率控控制(ASC)，從而保證信信號的傳輸質質量。有線電電視系統常設設三個導頻，，第一導頻為為47MHz，第二導頻為為110.7MHz，第三導頻為為229.5MHz。此外，在付付費電視的前前端系統中，，往往需要加加裝加密或加加擾設備。2．有線電視視前端系統的的發展過程有線電視前端端系統的發展展可以分為三三個階段。第一階段為傳傳統型前端系系統常。見型型前端和重新新調制型前端端多屬于傳統統型前端，常常用隔頻傳輸輸方案。其信信號處理主要要包括信號放放大、解調/調制、混合合、頻譜變換換以及干擾信信號的濾波等等。類設備多多采用分立元元件，信號處處理簡單、性性能很難提高高。第二階段為鄰鄰頻前端系統統。鄰頻傳輸輸頻帶利用率率高(300MHz鄰鄰頻系統頻道道可高達27個，頻帶資資源利用率超超過90％)，傳輸容量量大，信號質質量高。（一般采用解調調/調制中頻頻處理方式）第三階段為新新一代組合式式鄰頻前端。。這種前端系系統的頻道數數目較多，采采用鄰頻傳輸輸和增補頻道道技術，一般般為是550MHz或或860MHz系統，采采用中頻轉換換、SAWF濾波和PLL頻率合成成技術，具有有輸出頻道可可在頻段內用用捷變頻選擇擇和多頻道鄰鄰頻傳輸的特特點，而且帶帶外抑制也滿滿足大于60dB的要要求。5．3．3前前端設備1．前端系統統中的放大器器(1)天線放放大器弱場強區用，，天線輸出電電平≤57～～60，，分頻道道型、寬帶型型。(2)頻頻道放大器用于頻道放大大、抑制帶外干擾、電平平控制，一般般具有AGC功能能。2．頻道轉換換器只進行載頻搬搬移而不改變變頻譜結構的的頻率變換器器。當開路接接收的信號頻頻道與有線傳傳輸的頻道不不同時使用。。①U—V轉轉換器②U—Z轉轉換器③V—U轉轉換器④V—V轉轉換器3．頻道處理理（可替代頻道轉轉換器，指標標高于頻道轉轉換器）有外差型和解解調—調調制型。與二二次變頻的頻頻道轉換器相相比，它主要要多了中頻處處理器和中頻頻AGC兩部部分。可在中中頻將圖像與與伴音進行分分離，并進行行伴音電平的的調節后，再再與圖像信號號進行混合。。外差型4．調制器調制器是將視視頻和音頻信信號變換成射射頻電視信號號的裝置，調調制器有高頻頻(直接)調調制和中頻調調制兩種方案案，推薦使用用中頻調制型型。中頻調制型僅對中頻進行VSB濾波，所所以VSB濾濾波器只需一一種中頻VSB濾波器，，而直接調制制型則需要多種種VSB濾波器器來對應不同同的頻道。5．混合器混合器是把兩兩路或多路信信號混合成一一路輸出的設設備，主要技技術指標是：：插入損耗(要小)、隔離度(要大，一股要要求＞20dB)、帶外衰減(要大)、輸入輸出阻阻抗(通常為75Ω)。(1)有源與無源混混合器：有源混合器器不僅沒有插插入損耗，而而是有10～～30dB的的增益。(2)頻段/頻道濾濾波器式與寬寬帶變壓器式式（無源混合器器）：它們分分別屬于頻率率分隔混合和和功率混合方方式。頻段混合器———高通通和低通濾波波器的組合；；頻道混合器———帶通濾波波器。寬帶變壓器混混合器的插入入損耗較大，但結結構簡單，使使用方便。6．導頻信號號發生器為了自動增益益控制(AGC)和自動動斜率控制(ASC)的的需要而加入入的幅度/頻頻率恒定的信信號，常由晶體振蕩蕩器構成，但但目前尚無統統一標準。導導頻信號的幅幅度一般低于于電視信號的的幅度(通常為6～10dB)，以減輕干線線放大器的負負擔、保證交交調指標。信號來源射頻信號視頻/音頻信信號天線放大解調器衛星接收中頻調制VSB濾波

視頻/音頻處理上變頻器中頻調制VSB濾波

視頻/音頻處理上變頻器中頻調制VSB濾波

視頻/音頻處理上變頻器無源混合器頻道放大頻道放大頻道放大中頻調制型頻頻道處理增益可可調典型的的前端端示意意圖去傳輸輸干線線5．4傳輸系系統5．4．1傳輸輸系統統概述述傳輸系系統是是把前前端的的電視視信號號送至至分配配網絡絡的中中間傳傳輸部部分。。在大大型有有線電電視系系統中中，主主要指指干線線和支支線(也可可能有有超干干線)；在在中、、小型型有線線電視視系統統中，，通常常只有有支線線。傳輸系系統通常由由發送送、傳傳輸和和接收收等三三部分分組成成，信號號傳輸輸方式式有同同軸電電纜、、光纜纜和微微波等等三種種。5．4．2傳傳輸媒媒質（（傳輸方方式）1．射射頻同同軸電電線(1)基基本結結構①①內內導體體：單單實芯芯導線線/多多芯銅銅絞線線②絕絕緣體體：聚聚乙烯烯、聚聚丙烯烯、聚聚氯乙乙烯/實芯芯、半半空氣氣、空空氣絕絕緣③外外導體體：金金屬管管狀、、鋁塑塑復合合包帶帶、編織網或加鋁塑復復合包帶④護套：：室外用黑黑色聚乙烯烯、室內用用淺色的聚聚氯乙烯特殊結構構：自承承式———架空敷敷設、鋼鋼帶鎧裝裝——埋埋地敷設設(2)性性能①特性性阻抗：：有線電電視系統統75ΩΩ/通信信常用50Ω傳輸線要要求阻抗抗匹配、、均勻，，偏差越越小越好好。②衰減常數數：內、外外導體的的損耗αr和絕緣介介質的損損耗αgδ為絕緣體體損耗正正切角，，f為頻率(Hz)。衰減減常數的的單位是是dB/100m，越越小越好好。與驅膚效效應相關關③駐波波系數與與反射損損耗：若若電纜線線路上有有反射波波，它與與行波相相互作用用就會產產生駐波波。電纜纜上某些些點的最最大振幅幅值Umax與最小振振幅值Umin之比稱為為駐波系系數S。當ρ為電纜輸輸出端的的反射系系數時：：駐波系數數越小，，由于反反射而帶帶來的信信號損耗耗就越小小。④屏蔽蔽系數與與屏蔽衰衰減。屏屏蔽系數數表示屏屏蔽作用用的大小小，屏蔽蔽衰減越越大越好好，一般般在85dB以以上，好好一點的的在110dB以上。。⑤溫度特特性。同同軸電纜纜衰減隨隨溫度的的變化率率，越小小越好。。S≥1(3)同同軸電電纜的發發展與規規格①SYK型實實芯聚乙乙烯絕緣緣同軸電電纜，介介電常致致高、衰衰減大。。②以SSYV型化學學發泡聚聚乙烯絕絕緣同軸軸電纜為為代表，，它比實實芯電纜纜的介電電常數小小，電氣氣性能有有所改善善。但由由于tanδ增增大較多多(約6倍)，，因而在在UHF頻道傳傳輸時，，衰減增增大。③第三代產產品是SYKV縱孔聚乙乙烯絕緣同軸軸電纜。介電電常數更低，，減小了高頻頻道的損耗，，致命弱點是是防潮防火性性能差。④SYWV/SYWFY型物理（（高）發泡聚聚乙烯絕緣電電纜是第四代代產品。這種種電纜衰減小小，傳輸速率率快，防潮防防水性能也較較好。還有一種同軸軸電線，采用用具有專利權權的竹節式結結構，其介質質主要是空氣氣，ε接近1，性能較好好。2．光纜（略略）3．微波（略略）5．4．3傳傳輸方式式（有線傳輸輸、無線傳輸輸、混合傳輸輸）1．同軸電纜纜傳輸同軸電纜衰耗耗較大，干線線傳輸常常要要使用一些放放大器和均衡衡器，可傳輸輸距離短（受受放大器允許許數量限制））。2．光纜傳輸輸光纖的損耗很很小，在一定定距離內不需需放大；光纖纖的頻率特性性好，不需要要進行均衡處處理。(1)基本本組成(2)光調調制方式光調制方式有有模擬和數字字兩種。(3)光纜纜的多路傳輸輸光纜的多路傳傳輸指的是用用一根光纜同同時傳輸多路路電視信號。。常用的光多多路傳輸的方方式有波分多多路(WDM=Wavelength-divisionMultiplexing)和頻分多路路(FDM=Frequency-divisionMultiplexing)。適合于雙向傳傳輸適合傳輸模擬擬信號3．(光纜+電纜)傳輸輸（HFC））這是一種常見見的混合傳輸輸方式，其特特點是用光纜纜做主干線和和支干線，在在用戶小區用用電纜作樹枝枝狀的分配網網絡。光纜電纜4．無線傳輸輸(1)單/多路PM微微波電視傳輸輸優點：傳輸輸容量大，，傳輸距離離遠，信號號質量高。。缺點：系統統比較復雜雜(2)MMDS系系統特點：調幅幅方式為VSB方式式，與廣播播電視兼容容，接收系系統比較簡簡單，下變變頻后的信信號可直接接進入CATV前端端或用戶。。由于是調調幅方式，，信號保真真度不如調調頻。(3)AML系系統統調幅幅微微波波鏈鏈路路AML的的帶帶寬寬為為500MHz，，定定向向發發射射，，可可傳傳50套套左左右右的的PAL制制電電視視節節目目（（MMDS為為24套套）），，系系統統采采用用單單邊邊帶帶抑抑制制載載波波調調幅幅方方式式，，系系統統要要求求和和指指標標都都比比較較高高。。微微波波接接收收機機是是鎖鎖相相接接收收機機，，它它將將微微波波頻頻率率向向下下群群變變換換到到有有線線電電視視頻頻帶帶內內，，直直接接饋饋入入CATV網網中中。。5．4．．4傳傳輸輸設備1．放大大器在電纜傳傳輸系統統中使用用的放大大器主要要有干線線放大器器、干線線分支(橋接)放大器器和干線線分配(分路)放大器器。在光光纜傳輸輸系統中中傳輸距距離較長長時要使使用光放放大器。。(1)干干線放放大器干線放大大器的指指標主要要有增益益G、輸出電電平Vom和噪噪聲系數數NF。增益一一般在20～30dB之間間，其電電源通常常采用低低壓工頻頻交流電電，利用用專用供供電器經經同軸電電纜供電電。①干線線放大器器的分類類與組成成·手控控增益(MGC)和斜斜率均衡衡放大器器。·手控增益益和斜率率均衡加加溫度補補償放大大器。·AGC干干線放大大器(第第三類干干線放大器器)。·帶斜率補補償的AGC干干線放大器(第第四類干干線放大大器)。·ALC干干線放大大器（第第五類干線放大大器）。②干線線放大器器電路晶體管型型、IC、模塊型，電路可可分為推推挽式、、功率倍倍增(功功率合成成)式、、前饋式式、組合合式等多多種電路路。電纜衰減減與頻率率有關，，干線放放大器在在傳輸頻頻帶的高高端(fH)和低端端(fL)可以有有不同的的輸入、、輸出電電平(電電平傾斜斜)。。·全全傾斜斜方式式：入入平，，出斜斜：fH側電平平高。。·半半傾斜斜方式式：輸輸入端端fL側電平平高，，輸出出端fH側電平平高。。·平平坦方方式：：出平平，入入斜：：fH側電平平低。。不推推薦！！(2)干線分分支和和分配配放大大器干線分分支放放大器器又稱稱橋接接放大大器。。它除除一個個干線線輸出出端外外，還還有幾幾個定定向耦耦合(分支)輸出端端，將將干線線中信信號的的一小小部分分取出出，然然后再再經放放大送送往用用戶或或支線線。干線分分配放放大器器有多多個分分配輸輸出端端，各各端輸輸出電電平相相等。。它通通常處處于干干線末末端，，用以以傳輸輸幾條條支線線。(3)光光放大大器（（略略）2．均均衡器器(EQ)（（干線線放大大器中中采用用）在有線線電視視的信信號傳傳輸過過程中中，為為使各各頻道道信號號的電電平差差始終終保持持在規規定的的范圍圍內，，通常常要采采內均均衡措措施。。均衡器器是頻頻率特特性與與電纜纜相反反的無無源器器件，，通常常為T橋四四端網網絡。。3．光端端機（（光端機機包括括光發發射機機和接接收機機）(1)光發射射機光發射射機主主要功功能是是電/光(E/O)轉換換，電電信號號可以以是基基帶、、中頻頻、射射頻或或微波波的模模擬或或數字字信號號，對對光信信號的的調制制可以以采用用調幅幅、調調頻或或調相相方式式。(2)光接收收機光接收收機的的主要要功能能是將將已調調光信信號轉轉換為為電信信號(O/E)。4．其其它設設備(1)光光分路路(耦耦合)器它有均分路路器和非均均分路器兩兩種。從結結構上看，，它有星型型和樹枝型型，即M××N型和1×N型，，在有線電電視中常用用后者。(2)光光纖活動連連接器光纖鏈路的的接續，可可分為永久久性的和活活動性的兩兩種。永久久性的接續續，大多采采用熔接法法、粘接法法或固定連連接器來實實現；活動動性的接續續，一般采采用活動連連接器來實實現。光纖活動連連接器（活活接頭、光光纖連接器器），是用用于連接兩兩根光纖或或光纜形成成連續光通通路的可以以重復使用用的無源器器件，已經經廣泛應用用在光纖傳傳輸線路、、光纖配線線架和光纖纖測試儀器器、儀表中中，是目前前使用數量量最多的光光無源器件件5．5．4傳輸系系統設計1．設計要素素傳輸系統設設計要考慮慮的易基本本的有三大大條件，即即三要素，，它們是工工作頻段(fL、fH)、傳輸長長度（距離離）、工作作條件(如如溫度等)。工作頻段決決定頻道數數量，并與與傳輸方式式有關。傳傳輸距離，，它可以是是相鄰兩干干線放大器器之間的距距離，也可可以是總的的傳輸距離離。傳輸距距離的表示示方法可用用纜線的長長度直接表表示，也可可用電長度度(E)間間接接表表示示。。所所謂謂電電長長度度E，指指的的是是在在傳傳輸輸長長度度內內所所有有放放大大器器的的總總增增益益E：2．．設設計計依依據據傳輸輸系系統統的的設設計計依依據據是是系系統統的的性性能能參參數數，，主主要要有有載載噪噪比比、、非非線線性性指指標標等等。。(請請自自行行閱閱讀讀)用電長度E表示傳輸距離離，與電纜的的衰減系數無無關，但電纜纜的溫度系數數δ會使系統產生生電平波動ΔS，而ΔS與E有關，為ΔS＝δ·E·Δt(dB)式中，Δt為溫度的最大大變化量3．設計內容容(1)網絡結構設計計大型系統可選選用混合網主要是是FTTN+電纜分配網，，中、小型系統統可考慮選用用同軸電纜網。(2)傳輸鏈路設計計①電纜傳輸系統統設計傳輸系統輸出出電平通常選選為70dBuv，考考慮到各種被被動和誤差，，再根據國標標規定，決定定系統允許的的電平波動ΔS并求出E，通常小于143dB。。若采用AGC或ALC放大器，電電長度E可延長至220dB左左右。由電纜纜的衰減特性性(在fH處衰減值為IHdB/m)，，可求出實際際傳輸長度為為例如：860MHz系統，傳輸電纜為某某廠的SYWV75-12（δ=0.2%℃/m，在865MHz的衰減量約為為0.1dB/m），Δt=80℃，ΔS=20dBuv，則E為實際傳輸電纜纜最大允許長長度為②光纜傳輸系系統設計·光節點的的選定(劃分分片區)。以以每個光接收收機覆蓋(1～2)km2或以1000～3000用戶為原則則劃分片區，，光接收機置置于片區中心心。·確定鏈路路總損耗。光光纜CATV鏈路包括光光分路器、光光纜、活動連連接器、固定定接頭等。光光鏈路的設計計實際上是光光功率的分配配。光鏈路總損耗耗為式中，l為光纜長度，，h為固定接頭數數，R為分路器的分分光比，k為活動動連接接器數數。L在設計計時要要留有有一定定的裕裕量（（一般般為1dB）。·選擇擇相應應的光光端機機。根根據系系統指指標、、廠家家光端端機性性能，，結合合光鏈鏈路損損耗選選擇合合適的的光端端機。。應當注注意，，在光光鏈路路設計計中，，要充充分發發揮光光功率率的效效益，，達就就要求求：光光功率率不能能浪費費、也也不允允許留留太多多裕量量，一一般要要小于于1.9％％；選選取的的光路路要最最短；；應盡盡量減減少鏈鏈路中中的接接頭。。5．5分配配系統統5．5．1作作用用、組組成與與特點點1．分分配系系統的的作用用分配系系統的的作用用主要要是把把傳輸輸系統統來的的信號號分配配至各各個用用戶點點。2．．分配配系統統的組組成分配系系統由由放大大器和和分配配網組組成。。分配配網絡絡的形形式很很多，，但都都是由由分支支器或或分配配器及及電纜纜組成成。3．分分配系系統的的特點點分配系系統考考慮的的主要要問題題是高高效率率的電電平分分配，，其主主要指指標是是交交、互互調比比，載載噪比比，用用戶電電平(系統輸輸出口口電平平)等。(1)用戶戶電平平和工工作電電平高高這是有有線電電視系系統中中唯一一需要要高電電平工工作的的地方方。只只有這這樣，，才能能提高高分配配效率率，增增加服服務數數。通通常用用戶電電平可可取70dBuv。。(2)系統統長度度短，，放大大器級級聯級級數少少(通常只只有一一、二二級)，且放放大器器可不不進行行增益益和斜斜率控控制。。5．5．2分分配配方式式（常常為電電纜網網）1．串串接分分支鏈鏈方式式這是分分配網網絡中中常用用的分分配方方式。。串接接的分分支器器數目目與分分支器器的插插入損損耗和和電纜纜衰減減有關關。通通常在在VHF系統中中，一一條分分支鏈鏈上可可串接接二十十幾個個分支支器，，在全全頻道道系統統中，，一條條分支支鏈上上串接接的分分支數數小于于8個。。在在最最后后一一個個分分支支器器的的輸輸出出端端要要接接上上一一個個75Ω的的匹匹配配電電阻阻。。2．．分分配配(器器)————分分配配(器器)方方式式分配配網網絡絡中中使使用用的的均均是是分分配配器器，，且且常常用用兩兩級級分分配配形形式式。。需需要要注注意意的的是是，，每每個分分配配器器的的每每個個輸輸出出端端都都要要阻阻抗抗匹匹配配，，若若某某一一端端口口不不用用時時要要接接一一個個75Ω負載。。3．分支(器)———分支支(器)方式這種方式式較適于于分散的的、數目目不多的的用戶終終端系統統。在最最后一個個分支器器的輸出出端要接接上一個個75ΩΩ的匹配配電阻4．分配(器)———分支支(器)方方式這是一種最最常用的分分配方式。。在分配———分分支網絡個個分支端可可以空載，，但最后一一個分支器器的輸出端端仍要接上上一個75Ω（1/4W）的的匹配負載載電阻。5．分配(器)一分分支分配(器)方式式(多分支輸出出端分支器器)這種方式帶帶的用戶終終端較多，，但分配器器輸出端不不要空載。。5．6．3放大大器、分配配器和分支支器1．放大器器(1)分配配放大器它處于干線線傳輸系統統的末端，，以輸出幾幾路分配所所需的電平平。它通常常無AGC和ASC功能。(2)線路路延長放大大器它又稱線路路放大器或或延長放大大器，其作作用是提高高信號電平平。線路放放大器結構構簡單，增增益通常為為20～30dB，輸出電平平較高，一一般都在110dBuv以上。2．分配器分配器是將將一路輸入入信號均等等或不均等等地分配為為兩路以上上信號的部部件。常用用的有二配配器、三分分配器、四四分配器和和六分配器器等。分配配損耗大于于20dB，輸入、、輸出阻抗抗為75ΩΩ，各端口口的電壓阻阻波比≤2。3．分支器器分支器一般般被串在分分支線中，，取出信號號能量的一一部分饋送送給用戶。。是直接與與用戶終端端相連的分分支設備，，又稱為串串接單元。。分支器由一一個主路輸輸入端(IN)、一個主路路輸出端(OUT)和若干個分分支輸出端端(BR)構成。在分支器中中信號的傳傳輸是有方方向性的。。因此分支支器又稱定定向耦合器器，它可作作混合器使使用。分支器的主主要性能指指標有插入入損耗Ld、分支損耗耗Lb、相互隔離離度S和反向隔離離度Sr等。反向隔離度度Sr通常在25dB以上。5．6用用戶終端端目前常用用用戶終端的的是電視接接收機及機機上變換器器（機頂盒盒）。5．6．1常用終端端技術1．有線電電視接收機機方式這是一種專專用接收技技術，它既既能收看普普通電視信信號，也能能收看鄰頻頻信號或增增補頻道節節目、付費費電視（數數字電視節節目）。目目前這種接接收機的市市場很小（（主要的問問題是收看看付費電視視的需求問問題）。2．集中群群變換方式式以某一集中中區域為單單元，用一一個電視頻頻率變換站站來控制該該區域中的的用戶終端端。這是一一種過渡方方式，對付付費電視不不好管理。3．機上變變換器方式式（機頂盒盒是一種專專門技術，，不在討論論之列）以用戶為單單元，在其其電視接收收機前加裝裝機上變換換器。特點點:(1)對對信號作進進一步的處處理，提高高了收視質質量；(2)可可收看鄰頻頻(含增補補頻道)節節目（目前前已無太大大意義）；；(3)增增加了電視視接收機的的節目存儲儲容量（目目前已無太太大意義））；(4)為為收看付費費電視打下下了基礎；；(5)可以解決用普普通電視機收收看數字電視視節目問題。。4．電視接收收機直接收看看方式5．7雙雙向有線電視視系統雙向傳輸是有有線電視實現現多功能化和和交互式業務務的關鍵。在雙向(two-way或bidirectional)有線電視中，，由前端向用用戶終端傳送送的信號叫下下行信號或正正向通路信號號；信號從用用戶端向前端端傳送的通路路稱為反向通通路或上行通通路，相應的的信號稱為上上行信號。5．7．1工作方式雙向CATV的工作方式指指的是雙向傳傳輸的實現方方式或分割方方法。1．空間分割法法又稱雙纜法，，利用兩根纜線分別傳送上、、下行信號。。2．頻率分割法法用同一纜線的的不同頻段分分別傳送上、、下行信號。。3．時間分割法法這種分割方式式類似于通信信系統中的時時分多址(TDMA)和和時分復用(TDM)，，它雖然不產產生上、下行行信號的交、、互調干擾，，但存在遲延延現象，而且且技術難度大大，需要復雜雜的取樣和傳傳送設備，因因此，目前還還難以實現。。通常同軸電纜纜采用頻率分割法，，上行載頻小小于50MHz，下行載載頻在88～860MHz之間，數字業務在在高端；光纜纜采用空間分分割法。5．7．2雙向CATV系統的組成1．網給拓撲（略）2．構成方式（略）3．雙向CATV的基本組成雙向CATV對下行信號號的處理與一一般有線電視視基本一樣，，而對上行信信號的處理比比較復雜。在系統輸出口口，上行調制制器把上行信信號調制到某某一上行頻道道，由雙向濾濾波器送入用用戶端，再經經支線、干線線傳回前端。。在傳輸干線線中需要雙向向傳輸放大器器。雙向傳輸放大大器有雙向放放大器和雙向向濾波器組成成，雙向濾波波器還可兼作作電源插入器器。5．7．3通信控制為避免多個終終端間相互競競爭，需進行行通信控制。。在多終端共共用同一頻道道時，常用時時分方式控制制。第一種是查詢詢方式；第二二種是載波偵偵聽多址接入入/碰撞檢測(CSMA/CD)方式；令牌方方式。這種方方式是巡回地地把令牌分配配于網中。查詢方式多用用于信息量少少的簡單系統統，令牌方式式多用于環形形網，而CSMA/CD方式對各終端端機會均等5．7．4信信息交換方方式1．分配掃描描方式又稱查詢方式式或巡檢方式式，這種方式式前端主動，，用戶被動，，屬于廣播型型交換方式。。2．點—點點方式在采用這種方方式的網中，，各用戶以終終端速率傳輸輸數據，只需需前端一個頻頻率變換器。。上行信息由用用戶(A)的的調制解調器器輸出信號至至前端，此時載頻頻用fA1。fA1經前端頻率變變換后為fA2，fA2的下行信息用用戶(B)的的調制解調器器接收，從而而完成由用戶戶(A)到用用戶(B)的的傳輸。這是傳統的信信息交換方式式，現已利用用標準協議，，如TCP/IP等。5．8付費電電視系統付費電視是一一種電視信號號的有條件接接收技術，常常用于有線電電視系統中。。付費方式很很多，日前常常用的有統一一付費方式(按頻道每月月付一次)、、計時付費方方式、按片付付費(PPV)方式等。。5．8．1付付費電視視的基本原理理付費電視就是是用加擾(或或加密)技術術對發送的電電視信號進行行特定的變換換處理，只有有配備解擾(密)器并付付費后才能有有效收看。5．8．2付費費電視信號的的加擾方法電視信號的加加擾方法很多多，歸納起來來，主要有對對圖像信號加加擾、對伴音音信號加擾或或對兩者都加加擾三種，而而且常常伴音音不加擾，用用以激發用戶戶的購買欲望望。返回返回返回謝謝1月-2316:49:1716:4916:491月-231月-2316:4916:4916:49:171月-231月-2316:49:172023/1/616:49:179、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業貧。。。1月-231月-23Friday,Janu