太原理工大学虎峪校区有线电视系统方案设计课堂作业.docx
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太原理工大学虎峪校区有线电视系统方案设计课堂作业
太原理工大学虎峪校区有线电视系统方案设计--课堂作业
有线电视原理课堂作业
太原理工大学虎峪校区有线电视系统方案设计
学生姓名凌天
学号
专业班级电信0801班
同组人
1、设计说明
本设计是根据虎峪校区的具体布局和功能而设计规划的。
该系统为小型有线电视系统。
系统可接收卫星电视节目及当地有线电视台的节目，并增加一路自办节目，丰富有线电视的节目内容。
其中卫星接收系统可接收的节目根据实际情况，任意选择接收其它卫星的电视节目。
1.当地有线电视节目
本系统同当地有线电视联网后，可接收当地所有的有线电视节目。
信号在机房经技术处理后，通过分配网络将信号传送到不同楼层的各个用户盒。
2.自办节目
本系统设计一套自办节目，即在前端机房设置一台VCD机，以方便播放录像和其他节目。
3.卫星电视节目
为保证接收电视节目的图像质量，设计中选用高增益、低噪声的一副3.2M口径接收天线，接收的电视节目图像等级为4级以上。
4.根据目前国内有线电视系统的设计规范和基本要求，做出如下规划：
1、系统设计采用860MHZ同轴电缆邻频传输方式
2、系统设计一套自办节目
3、系统可接续当地有线电视网
4、系统网络主要采用集中式星型结构进行信号传输
5、架设一副3.2米口径天线,以卫星电视节目。
5.信号处理方式卫星电视接收天线接收下来的卫视下行微波信号，经高频头下变频后，送到卫星电视接收设备。
卫星电视接收设备输出的AV信号经过视、音频调制、处理后，变成RF射频信号送入混合器。
为降低建设成本，卫视前端信号、自办节目信号与当地有线电视并网采取宽带混合，若出现宽带信号中有个别频道指标达不到技术规范要求，可采用频道处理器进行下变频、中频处理后再上变频后进入混合器，以提高前端输出信号质量。
2、系统组成
卫星电视及有线电视系统主要由以下三部分组成：
前端部分，干线部分和分配部分。
前端部分提供有线电视信号源，卫星电视接收系统、采编录及播送设备、调制器、混合器、前置放大器组成前端部分。
卫星电视接收系统是由：
抛物面天线、馈源、高频头、卫星接收机组成一套完整的卫星地面接收站。
有线电视信号源可以有各种类型，物业有线电视输出端是主要来源，根据需要，用户如果有自办节目，或者要接收市有线电视台以外的卫星电视都要设置卫星接收设备和混频器，如果当卫星接收的频道与有线电台播放的频道有冲突的时候，应将卫星接收频道加频道转换器，转换到1～64频道中某一空余频道，如果制式不同还必须加制式转换器，最后与有线电视系统一起混频后传向用户电视系统。
本系统设计不包括自办频道部分，即没有考虑混频器等设备，而是把物业有线电视信号直接输入电视放大器。
干线主要设备是同轴电缆、干线放大器，根据有线电视用户总数不同，需要干线提供的信号大小也不一样，干线放大器用来补偿干线上的传输损耗，把输入的有线电视信号调整到合适的大小输出。
常用同轴电缆的型号：
分配系统部分的设备包括分配器和分支器。
分配器属于无源器件，作用是将一路电视信号分成几路信号输出，规格有二分配器、三分配器、四分配器等。
分配器可以相互组成多路分配器，但分配出的线路不能开路，不用时应接入75欧的负载电阻。
分配器的主要技术指标是分配损失、分配隔离度及驻波比。
分支器的作用是将电缆输入的电视信号进行分支，每一个分支电路接一台电视机。
它有一个主路输入端，一个主路输出端和若干个分支输出端构成，分支器都是串接在干线上。
分支器的主要技术指标有插入损耗、分支损耗、分支隔离度、驻波比及反向隔离度。
按每层平面电视机的布局，可以组成分配――分支的树型系统结构，经由二、三、四分配器分别组成二、三、四分别输出；也可以组成分配――分配――分支输出的结构，但不建议采用三级分配器的结构。
分支器有一分至四分支器，分支器的分支端直接接到终端用户的电视面板上，电视机端的输入电平按规范要求应控制在60～80dBmV之间，在用户终端相邻频道之间的信号电平差不应大于3dB，但邻频传输时，相邻频道的信号电平差不应大于2dB，我们将根据此标准采用不同规格的分支器。
常用分支分配器：
衰减值
分支器
一分支器
6dB
至
22dB
二分支器
6dB
至
22dB
三分支器
8dB
至
22dB
四分支器
10dB
至
22dB
分配器
二分配器204
4dB
三分配器306
6dB
四分配器408
8dB
五分配器511
11dB
六分配器611
11dB
八分配器812
12dB
十分配器1013
13dB
十二分配器1215
15dB
十四分配器1416
16dB
十六分配器1616
16dB
三、系统主要指标
（1）系统输出口：
用户电平：
68±4dB
相领频道间电平差≤3dB
任意频道电平差≤8dB
图像伴音差≤3dB
幅度/频率特性≤±2dB
（2）信噪比（带宽870MHz）≥43dB
（3）载波互调比≥54dB
（4）交扰调制比≥46dB
（5）信号交流声比≥46dB
（6）微分增益≥10%
（7）系统输出口相互隔离比≥22
（8）系统特征阻抗75Ω
用户分配网常规设计
按照选定单体楼房结构设计出用户同轴电缆分配网标准模板。
确定设计要素：
①选择单体楼房结构。
并按照实际情况设定层高，连接电缆长度等；②设定系统输出口电平和楼内的具体分配形式；③选择连接电缆。
确定楼幢内分支器组结构：
①选择一种较为合理的分配结构，确定分支器和分配器型号，列出其相关参数；⑦按照“正推法”和“倒推法”，反复计算并确定分配方式。
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，每一路再通过不同的分支器向终端用户提供符合要求的信号。
四、用户分配系统的设计
1．分配网络设计内容
用户分配系统采用分配-分支的分配形式。
其分配网络如下：
从用户分配放大器输出的信号先经由分配器分成三路，一路给主楼自己，一路给图书馆，一路给档案馆。
主楼再经分配器分成两路路分别给一层的左右两翼，再经分支器给每一层的每一用户进行输送信号。
其他楼则经过置于他们自己顶层的分配器按自己楼的设计分成不同路，再分别给自己楼的各层，经分支器向下向上给每一个用户传送信号。
2．用户分配系统各点电平计算
假设分配器设定在主楼，在此值计算主楼各点电平值。
总分配器到主楼的单元分配器距离为90m。
其他楼距参看上图。
总分配器选用国产WFP-306高隔离度分配器
技术参数：
插入损耗（max）/dB:
5.8
频率：
5~550MHz
相互隔离度：
22dB
电磁屏蔽（min）：
80dB（树脂）
主楼单元分配器选用WFP-306高隔离度分配器
技术参数同上
主楼2分支器选用WFZX-2高隔离度分支器
其技术指标如下
项目
分值损耗标称值/dB
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
插入损耗（max）/dB
3.5
2.5
2.2
1.5
1.5
1.2
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
反向隔离（min）/dB
23
23
25
27
29
30
30
30
30
30
30
频率范围
5~550MHz
相互隔离
22
由于系统为邻频系统，频率范围为55~550MHz，支线电缆采用SYWV-75-9电缆，其在信号频率高、低端的衰减量分别为7.73dB/100m和2.25dB/100m。
从分支器到用户端采用SYWV-75-5电缆，其在信号频率高、低的衰减量分别为14.72dB/100m和4.40dB/100m。
总分配器插入损耗为5.8dB，其输出电平109.2（99.2）dB
主楼单元分配器输入电平=109.2-0.9*7.73=102.24dB
（99.2-0.9*2.25=97.18dB）
主楼分配器输出电平=102.24-5.8=96.44dB
（97.18-5.8=91.38dB）
对主楼左单元各层个用户的电平值计算如下，括号内为频率低端电平。
每层分支器距离该层用户的距离为10m，层间距为3m。
一层分支器的分支输出电平=96.44-24=72.44dB
（91.38-24=67.38）
一层用户端口电平=72.44-0.1*14.72=70.97dB
（67.38-0.1*4.40=66.94dB）
二层分支器的输入电平=96.44-0.8-0.03*14.72=95.20dB
（91.38-0.8-0.03*4.40=90.45dB）
二层用户端口电平=95.20-24-0.1*14.72=69.73dB
（90.45-24-0.1*4.40=66.01dB）
三层分支器的输入电平=95.20-0.8-0.03*14.72=93.96dB
（90.45-0.8-0.03*4.40=89.52dB）
三层用户端口电平=93.96-20-0.1*14.72=72.49dB
（89.52-20-0.1*4.40=69.08dB）
四层分支器的输入电平=93.96-0.8-0.03*14.72=92.72dB
（89.52-0.8-0.03*4.40=88.59dB）
四层用户端口电平=92.72-20-0.1*14.72=71.25dB
（88.59-20-0.1*4.40=68.15dB）
五层分支器的输入电平=92.722-0.8-0.03*14.72=91.48dB
（88.59-0.8-0.03*4.40=87.86dB）
五层用户端口电平=91.48-20-0.1*14.72=70.01dB
（87.86-20-0.1*4.40=67.22dB）
六层分支器的输入电平=91.48-0.8-0.03*14.72=90.24dB
（87.46-0.8-0.03*4.40=86.54dB）
六层用户端口电平=90.24-20-0.1*14.72=68.57dB
（86.53-20-0.1*4.40=66.09dB）
3．分配系统指标验算
由于有点电视系统的频道数较少，所以分配系统的非线性失真指标的验算可以忽略，对分配系统的盐酸主要是载噪比C/N的验算。
用户分配放大器的载噪比：
（）min=Ui-Nf-2.4=88.48-7-2.4=79.08dB≥53dB（国家HFC网络分配网络标准），所以满足要求。
其他楼的设计类似。
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，特别是卫星天线，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料，要深埋地下可靠接地，接地电阻要控制在4Ω以内。
由于系统长期通电工作，温度较高，若不加装散热设施，则设备容易受损，建议在前端机房安装排气风扇或空调设备以便散热避免设备受损。
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