住宅小区有线电视系统设计Word文档下载推荐.docx
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二、设计原始资料
住宅小区楼群示意图如图所示。
1—6号楼是6层3单元、每单元每层2户的住宅楼，外形15米×
80米×
25米；
7—10号楼是12层、每层6户的小高层住宅楼，外形30米×
30米×
42米，层间间距均为3米，各个楼间距约80米。
开路信号接收4、8、10、19、35、40频道，接收场强分别为75、65、78、86、82、72dB。
技术指标：
载噪比C/N≥44dB；
CM≥46dB或CTB≥54dB；
用户电平62—72dB。
气温变化量：
±
30℃；
常温20℃。
三、设计完成后提交的文件和图表
1．计算说明书部分
①CATV系统设计方案概述。
②前端各个频道电平计算、C/N计算。
③传输分配系统各主要点的电平计算（只计算系统下最低和最高工作频率的电平值）、用户电平计算（每个楼只计算一组电平）、C/N计算，CM或CTB计算。
④温度变化对用户电平的影响（只计算最长户外电缆的影响）。
⑤天线的防雷设计。
2．图纸部分：
CATV系统图
四、进程安排
1．参考资料查阅。
2．CATV系统方案设计。
3．绘制系统图。
4．系统各个部分的设计计算。
五、主要参考资料
1．《有线电视工程设计与新技术应用》科学出版社2006
2．《有线电视工程设计、安装与调试》人民邮电出版社2004
3.《有线电视—实用技术与新技术》西安电子科技大学出版社2010
二、CATV系统设计方案概述
此CATV系统采用邻频传输方式；
系统前端所用器件主要有：
电视天线，卫星天线，解调器，调制器，混合器。
传输系统主要用电缆进行信号传递。
用户分配系统主要用电缆进行分配传输，把信号传递到各家各户，从而实现了设计题目的要求。
系统卫星电视节目数量：
6套本地电视节目，8套卫星电视信号以及3套自办节目。
整个CATV系统的总体方案如下图所示
图1、CATV系统总体方案
如上图所示，需要接收的开路信号，卫星信号通过天线接收器（卫星信号要通过功分器和卫星电视接收机）经放大后连同自办节目一起经过解调调制送入混合器，经混合器将各频道信号混合为一路输出，此为前端系统。
前端输出后，进入干线系统，干线系统由同轴电缆和干线放大器组成，干线系统将信号传输到住宅小区即进入用户分配系统，在用户分配系统中采用分配器将信号分配到各个单元，再经由分支器分配给各个用户。
各系统组成如下：
前端信号处理
1）端信号处理：
四部分组成：
功率分配器，卫星接收机，调制解调器，混合器
2）干线部分：
采用HFC网络结构，系统干线采用SYWV-75-12，支干线和分配网落采用SYKV-75-9。
3）分配系统的组成：
（1）分配器:
分配器之分配损耗随分配数数增加而加大,频率范围:
5MHZ-550MHZ及适合回输路径,相互隔离不小于20dB。
（2）分支器:
分支器具有定向传输的特性，根据其于分配系统中所处的位置选择适当插信损耗和分支损耗的分支器使用户输出口的电平越于均匀。
频率范围：
5MHZ-550MHZ及适合回输路径。
（3）同轴电缆:
电缆须用铜内外导体的同轴电缆，电缆须符合相应的标准，特性阻抗75Ω。
（4）终端电阻：
在系统所有之路的末端及分配器，分支器的空置输出均需接入75Ω终端电阻。
三、前端系统设备的选择与设计
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的好坏。
前端采用邻频传输，前端设计配置图如下图。
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。
所选设备
卫星天线：
SRA3000-A型接收天线
功分器：
FPD-II
卫星接收机：
SP4S-1/2高频头
开路信号天线:
6频道：
V4LH5T8频道：
V8LH12T
10频道：
V10LH12T19频道：
U20LH17T
35频道：
U34LH20T40频道：
UQLH14T
天线放大器型号：
SB-7530MHZ解调器所选型号：
C6D-V/D
调制器所选型号：
MIC-2000混合器所选型号：
HD16-1（无源）
2、国家标准分配给各系统的指标
项目
系统名称
比例
dB值
C/N
前端系统
7/10
45.5
干线系统
2/10
51
分配系统
1/10
54
CM
4/10
55
6/10
51.5
IM
66
62.4
3、电缆性能参数及各频道输出电平计算
前端系统电缆选用SYKV-75-9型纵孔电缆。
天线的特征参数
接收频道
19
35
40
频率fMHZ
77.25
184.25
200.25
519.25
687.25
727.25
接收场强E
75
65
78
86
82
72
天线增益G
6.8
8.5
17
馈线衰减a
3.47
5.42
5.65
9.72
11.17
11.49
设定天线到前端放大器的距离为20m，选用SYKV-75-9型电缆传输，各种设备技术参数计算如下所示：
4频道载波频率为77.25MHz，λ1=C/f=3×
108/77.25×
106=3.88m
馈线衰减常数为a=3.47dB/100mLa=20m×
3.47dB/100m=0.694dB
8频道载波频率为184.25MHz，λ2=C/f=3×
108/184.25×
106=1.63m
馈线衰减常数为a=5.42dB/100mLa=20m×
5.42dB/100m=1.084dB
10频道载波频率为200.25MHz，λ3=C/f=3×
108/200.25×
106=1.50m
馈线衰减常数为a=5.65dB/100mLa=20m×
5.65dB/100m=1.13dB
19频道载波频率为519.25MHz，λ4=C/f=3×
108/519.25×
106=0.58m
馈线衰减常数为a=9.72dB/100mLa=20m×
9.72dB/100m=1.944dB
35频道载波频率为687.25MHz，λ5=C/f=3×
108/687.25×
106=0.44m
馈线衰减常数为a=11.17dB/100mLa=20m×
11.17dB/100m=2.234dB
40频道载波频率为727.25MHz，λ6=c/f=3×
108/727.25×
106=0.41m
馈线衰减常数为a=11.49dB/100mLa=20m×
11.49dB/100m=2.298dB
4频道接收场强75dB
V4LH5T天线增益：
6.8dB
4频道输出电平：
U0=75+6.8+20lg3.88-La-18=74.88dB
4频道载噪比：
C/N=U0-F-2.4=77.17dB-7dB-2.4=67.77dB
8频道接收场强65dB
V8LH12T天线增益：
8.5dB
8频道输出电平：
U0=65+8.5+20lg1.63-La-18=50.17dB
8频道载噪比：
C/N=U0-F-2.4=59.08dB-7dB-2.4=49.68dB
10频道接收场强78dB
V10LH12T天线增益：
11dB
10频道输出电平：
U0=78+11+20lg1.50-La-18=73.39dB
10频道载噪比：
C/N=U0-F-2.4=78.83dB-7dB-2.4=69.43dB
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=77.32dB
19频道载噪比：
C/N=U0-F-2.4=78.09dB-7dB-2.4=68.69dB
35频道接收场强82dBU34LH20T天线增益：
17dB
35频道输出电平：
U0=82+17+20lg0.44-La-18=71.64dB
35频道载噪比：
C/N=U0-F-2.4=71.64dB-7dB-2.4=62.24dB
40频道接收场强72dBUQLH14T天线增益：
10dB
40频道输出电平：
U0=72+10+20lg0.41-La-18=53.96dB
40频道载噪比：
C/N=U0-F-2.4=53.96dB-7dB-2.4=44.56dB
4、载噪比估算
由于C6D-V/D解调器的输入电平标称为50~80dB，所以在以上各频道的天线输出端均不需要加放大器,满足要求，可以选用。
MIC-2000调制器频率范围为48-870MHz，满足要求，调制器载波输出电平为≥113dB,设置其输出电平为115dB,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/N总=C/N1-10lgn=54.1dBn=17
所以C/N总≥44dB（技术指标），满足要求。
四、光缆传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6km，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-OT-750I
光接收机：
MIC-OR-750BR-2光缆：
GYTG-Z-1
2、各种设备技术参数与选择依据
①衰减器JZCK20I技术参数：
40~860MHz最大衰减量：
20±
3dB
插入损耗：
≤2dB衰减量可调
选择依据：
由于前端发出的信号为115dB，而光发射机的最大输入电平为85dB，衰减量为37dB，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-OT-750I技术参数：
射频输入电平：
电视78dB数据70dB
带宽：
47~750MHz波长:
1290~1580nm
光输出功率：
≤12mW（典型值）
③光接收机MIC-OR-750BR-2
光波长：
1290~1580nm频率范围：
47~750MHz输出斜率：
10dB（0~24dB可选）
光功率输入范围：
-6~3dB射频输出电平：
≥104dB工作温度：
-40~+55
光链路C/N表
光功率/dBm
+3
+2
+1
0
-1
C/N（dB）
54
53
52
51
50
④电缆GYTG-Z-1：
工作波长：
1310~1550nm应用：
架空或管道使用温度/℃：
-30℃~+50℃光纤芯数：
2~8结构特征：
刚带纵包铠装损耗常数/（dB/km）：
0.35,0.40,0.50.
在光纤传输的三个波长中，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
（1）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。
对于1310nm，光纤衰减系数α=0.40dB/km，光纤长度D=6km，所以，光链路损耗
Z=α*D+0.5*2+0.1=0.40*6+0.5*2+0.1=3.50dB
所以光发射机机的输出功率为3.50+3=6.50dB
光发射机的输出功率P=
=4.47mW
（2）衰减器计算
前端输出的信号电平为115dB，而光发射机的最大输入电平为85dB，衰减量为37dB。
进行两级衰减，衰减量为15dB，忽略电缆传输损耗。
所以有光发射机输入电平值为：
Ui=115-2×
15=85dB≤85dB，满足要求。
（3）光发射机参数整定与校验
前端信号经衰减器衰减后输出电平为85dB，满足光发射机输入电平要求，由上述光发射机输出电平的计算，设置光发射机光输出功率为4.47mW。
（4）光接收机的参数整定
由于前端信号已满足光发射机输入电平要求，根据C/N光链路表可知载噪比C/N=54dB。
设定其输出电平为115dB,斜率为10dB，接收机射频输出电平为115（105）dB
五、用户分配系统的设计
分配网络设计内容：
将小区分配系统的三分配器置于2号楼的一层，然后三路经楼放处理后分别到达2号、5号楼的一层和9号楼的七层，2号、5号楼的一层放一个三分配器将信号分别送给1、2、3和4、5、6号楼，并在一层放一个三分配器至每单元，每单元用6个2分支器供给用户。
最后一路放在9号楼七层的放一四分配器，处理后分别于7七号至10号的各个楼放，在七层楼底加二分配器，处理后的信号分别送给1~6层，7~12层，每层用六分支器供给用户。
由以上设计思路可知，此分配系统需要8个三分配器、4个两分配器、1个四分配器、108个两分支器、48个六分支器。
1、用户分配系统的分配形式。
用户分配系统采用分配-分支的分配形式，其分配结构图如下：
2、用户分配系统设备初选
1）二分支器选用HDC--172高隔离度分支器
分支损耗标称值（dB）
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
24.0
插入损耗（max）
4.0
2.5
1.6
1.2
1.0
0.8
2）六分支器选用HDC--176高隔离度分支器
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
3.8
3.0
1.5
3）楼内放大器
MIC--7230
4）分配器
四分配器YFP-408插入损耗：
7.2dB
三分配器YFP-306插入损耗：
5.8dB
二分配器YFP-204插入损耗：
3.8dB
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，距离设为10m。
光接收机射频输出电平为115（105）dB
总分配器插入损耗为5.8dB
其输出电平109.2（99.2）dB
3、用户电平计算
1）一级三分配器距离各楼房距离
2号楼
5号楼
9号楼
距一级三分配器
0m
95m
201m
传输到2号楼的三分配器电平=109.2dB
（99.2dB）
输出电平：
109.2-5.8=103.4dB
（99.2-5.8=93.4dB）
传输到5号楼三分配器电平=109.2-7.73×
0.95=101.9dB
（99.2-0.95×
2.25=97.1dB）
楼房内设置均衡器的均衡量=（7.73-2.25）×
0.95=5.2dB
三分配器输出电平：
101.9-5.8=96.1dB
（97.1-5.2-5.8=86.1dB）
传输到9号楼四分配器电平=109.2-7.73×
2.01=93.7dB
（99.2-2.01×
2.25=94.7dB）
2.01=11dB
四分配器输出电平：
93.7-7.2=86.5dB
（94.7-7.2-11=76.5dB）
2）二级三分配器距离歌楼房的距离
项目
1号楼
2号楼
3号楼
距二级三分配器
160m
0m
4号楼
5号楼
7号楼
8号楼
10号楼
距二级四分配器
220m
110m
传输到1号楼、3号楼三分配器电平=103.4-7.73×
1.6=91.0dB
（93.4-2.25×
1.6=89.8）
1.60=5.48dB
设置楼放输出电平为105dB/95dB,即G=105-91=14dB
载噪比：
C/N=91.0-7-2.4=81.6dB>
54dB符合要求
传输到2号楼三分配器的电平=103.4dB
（93.4dB）
设置楼放输出电平为105dB/95dB,即G=105-103.4=1.6dB
C/N=103.4-7-2.4=94dB>
传输到4号楼、6号楼三分配器电平=96.1-7.73×
1.6=83.7dB
（86.1-2.25×
1.6=82.5dB）
设置楼放输出电平为105dB/95dB,即G=105-83.7=21.3dB
C/N=83.7-7-2.4=74.3dB>
传输到5号楼三分配器电平=96.1dB
（86.1dB）
设置楼放输出电平为105dB/95dB,即G=105-96.1=8.9dB
C/N=96.1-7-2.4=86.7dB>
传输到8号楼、10号楼两分配器电平=86.5-7.73×
1.1=78.0dB
（76.5-2.25×
1.1=74.0dB）
1.1=6.0dB
设置楼放输出电平为105dB/95dB,即G=105-78.0=27.0dB
C/N=78.0-7-2.4=68.6dB>
传输到9号楼两分配器电平86.5dB（76.5）
0=0dB
设置楼放输出电平为105dB/95dB,即G=105-86.6=18.4dB
C/N=85.6-7-2.4=76.4dB>
传输到7号楼三分配器电平=86.5-7.73×
2.2=69.5dB
（76.5-2.25×
2.2=61.6dB）
2.2=12.1dB
设置楼放输出电平为105dB/95dB,即G=105-69.5=35.5dB
C/N=69.5-7-2.4=61.1dB>
3）1-6号楼各楼电平相同，电平计算如下：
层间距为3m，设分支器到用户距离为10m，单元分配器放置在2单元一层，分配器的输出端距离1、3单元1层分支器为30m。
为计算方便，在2单元的分配器与2单元1层分支器之间留出30m电缆的裕量，所以单元分配器至每一单元的距离相等.分支器插入损耗0.8dB，分支损耗28～8不等中间单元：
括号内为频率低端电平。
本楼分配器输出电平=105-5.8=99.2dB
（95-5.8=89.2）
三个单元电平计算如下：
一层分支器输入电平=99.2-0.3×
7.73=96.88dB
（89.2-0.3×
2.25=88.53dB）
用户端口电平=96.88-24-0.1×
14.72=71.41dB
（88.53-24-0.1×
4.4=64.09dB）
二层分支器输入电平=96.88-0.8-0.03×
7.73=95.85dB
（88.53-0.8-0.03×
2.25=87.66dB）
用户端口电平=95.85-24-0.1×
14.72=70.38dB
（87.66-24-0.1×
4.4=63.22dB）
三层分支器输入电平=95.85-0.8-0.03×
7.73=94.82dB
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