1、2018年3月7日8时46分,1,同轴电缆传输系统,6 . 1 同轴电缆6 . 2 放大器6 . 3 主要无源部件6 . 4 同轴电缆传输网络（选讲）6. 5 用户分配网,2018年3月7日8时46分,2,6 . 1 同轴电缆,6 . 1 . 1 同轴电缆的结构与类型6.1.2 同轴电缆的特性和指标6 . 1 . 3 有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆,2018年3月7日8时46分,3,6 . 1 同轴电缆,6 . 1 . 1 同轴电缆的结构与类型 ( 1 ）结构,2018年3月7日8时46分,4,( 2 ）类型 按照同轴电缆的绝缘结构可以分成三种类型： 实心绝缘型：防潮防水性能好但衰减大；
2、 半空气绝缘型：半空气贯通式：衰减小，但防潮防水不好； 半空气封闭式：衰减小，防潮防水好； 空气绝缘型：衰减很小但防潮防水差且不易制造。,2018年3月7日8时46分,5,按照同轴电缆在 CATV 系统中的使用位置也可分为三种类型： 干线电缆：其绝缘外径多为 9 mm以上的粗电缆，要求损耗小，对柔软性的要求并不高； 支线电缆：其绝缘外径一般为 7 mm或以上的中粗电缆，要求损耗较小，同时也要求一定的柔软性； 用户线电缆：其绝缘外径一般为 5 mm，损耗要求不重要，主要要求良好的柔软性。另外，还可以按照电缆的绝缘外径以及有无自承能力或有无恺装来进行分类。,2018年3月7日8时46分,6,我国电
3、缆统一的型号编制方法,2018年3月7日8时46分,7,表6-1电缆型号字母含义表（仅供参考）,2018年3月7日8时46分,8,2018年3月7日8时46分,9,举例： SYV一75 一5 一1 ：绝缘外径 5mm实芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套射频同轴电缆。 SYDYC 一 75 一 9 ：绝缘外径 9 mm聚乙烯垫片绝缘聚乙烯护套自承式 射频同轴电缆。 SYDLY 一 75 一 12 ：绝缘外径 12 mm聚乙烯垫片绝缘铝管聚乙烯双护套射频同轴电缆。 SIOV 一 75 一 5 一 A ：绝缘外径 5 mm聚乙烯藕芯绝缘铝塑纵包聚乙烯护套射频同轴电缆。,2018年3月7日8时46分,10,1特
4、性阻抗 根据电磁学理论可求出同轴电缆的特性阻抗为,6.1.2 同轴电缆的特性和指标,2018年3月7日8时46分,11,2衰减特性衰减系数反映了电磁能量沿电缆传输时的损耗程度,2018年3月7日8时46分,12,3温度特性 同轴电缆的衰减量随温度的变化而变化，优质电缆的衰减值的温度变化量大约为0.1%0.2%（dB）/，即温度变化1衰减值变化0.1%0.2%（dB）。,2018年3月7日8时46分,13,图6-4 几种常用电缆的衰减常数,与传输信号频率之间的关系,2018年3月7日8时46分,14,4屏蔽特性 屏蔽特性是衡量同轴电缆抗干扰能力的参数。,2018年3月7日8时46分,15,5回路
5、电阻 回路电阻是指单位长度内外导体形成回路的电阻值，通常以/km表示。,2018年3月7日8时46分,16,6 . 1 . 3 有线电视传输系统中常用的几种同轴电缆,表6-2 几种同轴电缆,2018年3月7日8时46分,17,电缆举例,图65 同轴电缆实例,2018年3月7日8时46分,18,图66 同轴电缆实例,2018年3月7日8时46分,19,常规系列电缆,图67 同轴电缆实例,2018年3月7日8时46分,20,型组合式,图68 同轴电缆实例,2018年3月7日8时46分,21,自承式系列,图69 同轴电缆实例,2018年3月7日8时46分,22,图610 同轴电缆实例,2018年3月
6、7日8时46分,23,6 . 2 放大器,6 . 2 . 1 放大器的类型和用途6 . 2 . 2 放大器的基本组成6 . 2 . 3放大器的供电和保护6 . 2 . 4 放大器的技术指标,2018年3月7日8时46分,24,6 . 2 放大器,放大器在有线电视系统中应用十分广泛，它是组成一个完整的有线电视系统所不可缺少的重要部件，其性能的好坏将直接影响到系统质量的优劣。在不同的使用场合，放大器有着不同的名称，起着不同的作用，也有着不同的技术要求，业界对放大器具体称谓和分类方法并无统一的规定。按照实际使用的习惯，较为流行的分类方法主要有以下两种： 按频率范围划分，放大器可分为单频道、宽频带和多
7、波段三种类型； 按在系统中使用的位置划分，放大器又可分为前端放大器和线路放大器两大类。,2018年3月7日8时46分,25,6 . 2 . 1 放大器的类型和用途,线路放大器包括在传输系统中使用的干线放大器和在分配系统中使用的分配放大器、延长放大器和楼栋放大器等。干线放大器的主要作用在于补偿传输电缆的衰减，确保信号能够优质、稳定地进行远距离传输。,2018年3月7日8时46分,26,从控制方式分类：有自动电平控制（ ALC ）或称自动增益斜率控制（ AGSC ）放大器（国标统称类干线放大器），它具有 AGC 和 ASC 两个功能，采用双导频信号控制，一般用于要求较高的大型 CATV 系统中；
8、自动增益控制（ AGC ）放大器（国标统称 类干线放大器），采用单导频控制， 类干放一般用于要求不很高、电缆敷设条件不复杂的中、大型系统中； 它又分为 A 类和 B 类。其中， A 类：带斜率自动补偿的 AGC 干线放大器， B 类：无斜率自动补偿的 AGC 干线放大器， 手动增益控制和手动斜率控制放大器（国标统称 类干线放大器），也可分为两类： A类：与工类干放间隔使用的干线放大器， B类：单独使用或与 类干放间隔使用的干线放大器。其中B 类单独使用时一般只能 用于要求不高的小型系统中。,2018年3月7日8时46分,27,根据干线放大器的具体作用，它又可分为： 干线（延长）放大器：它只有一
9、路输出，用作干线的延长放大，补偿干线电缆的传输损耗；此种放大器最常见，应用最为普通； 干线分配放大器：它除了有一个主干线输出端外，还有几个分配输出端口，各分配输出端口的电平一般低于主干线输出端电平，用作传输几路干线之用； 干线分支放大器：它除了有一个主干线输出端外，也还有几个分支输出端口，并设有分支放大器，使各分支端口的输出电平高于主干线输出电平，各分支端接在一些不很长的分支线上，可供直接分配之用。这种干线分支放大器也称为干线桥接放大器。,2018年3月7日8时46分,28,按照有线电视网络传输带宽的不同，干线放大器还可分为 300MHz 干放、 450MHz 干放、 550MHz 干放、 7
10、50MHZ 干放、 862MHz 干放等。,2018年3月7日8时46分,29,分配放大器 用于分配系统的分配放大器处于干线传输的最末端，其主要作用是将干线传输过来的信号同时提供给若干条分配支路。它与干线分配放大器的主要区别在于其输出电平较高，几个输出端都一样，不再有主干线输出端，且一般不具有 AGC 和 ALC 功能。,2018年3月7日8时46分,30,线路延长放大器 在分配系统中有时还要用到线路延长放大器。当分配系统的某一分配支路传输距离过长，随着分配的进行，能量逐渐减少，电平也随之降低时，则需要配置延长放大器来将电平提升，才能继续进行分配。延长放大器在分配系统中所起的作用与干线放大器在
11、传输系统中所起的作用大致相同，当然，由于所处的环境和使用要求不同，它们的性能指标和具体构成大不相同，通常延长放大器输出电平较高，且不具备 AGC 和 ALC 功能。从性能指标和具体结构上看，延长放大器与前端放大器中使用的宽带放大器最为类似。,2018年3月7日8时46分,31,楼栋放大器 楼栋放大器是电缆传输的最后一级放大器，它的后面是无源分配网络。其作用是输出高电平以带动无源网，使用户能够获得足够的信号电平。从本质上讲，楼栋放大器与分配放大器并无不同。 在现代有线电视网络中以上放大器都必须具备双向功能。,2018年3月7日8时46分,32,6. 2 . 2 放大器的基本组成,( 1 ）干线放
12、大器,图610 类干线放大器,2018年3月7日8时46分,33,图611 A类干线放大器,2018年3月7日8时46分,34,图612 B类干线放大器,2018年3月7日8时46分,35,图613 干线放大器派生品种,2018年3月7日8时46分,36,( 2 ）分配放大器和延长放大器,图614 分配放大器,2018年3月7日8时46分,37,图615 延长放大器,2018年3月7日8时46分,38,双向放大器,图616 双向放大器,2018年3月7日8时46分,39,6. 2 . 3放大器的供电和保护,( 1 ）供电线路放大器的供电一般均采用电缆芯线集中供电，即利用同轴电缆的芯与外导体来传
13、输低压交流电。低压交流电必须是安全电压（我国采用交流 60V ) ，由电源供给器提供，通过电源插人器送人到线路放大器中。,2018年3月7日8时46分,40,图618 线路放大器的供电方式,2018年3月7日8时46分,41,6 . 2 . 4 放大器的技术指标,表63 类干线放大器的性能参数,2018年3月7日8时46分,42,2018年3月7日8时46分,43,6 . 3 主要无源部件,6.3.1 分 配 器6.3.2 分 支 器6.3.3 其他设备部件,2018年3月7日8时46分,44,6.3.1分 配 器,分配器是有线电视系统中一种重要的无源器件，可应用于前端、干线、支干线和用户分配
14、网络。 它的作用有两个： 一是将一路信号功率平均分配给几路（通常分为两路、三 路或四路）； 二是将输入、输出端倒过来使用，可将两路信号、三路信号或四路信号混合起来。,2018年3月7日8时46分,45,一 、分配器的类型,分配器能将一路输人信号的功率均等地分成几路输出，它具有一个输入端和几个输出端。通常，分配器一般都按输出路数的多少来进行分类，即所谓的二分配器、三分配器、四分配器和六分配器等。分配器的其他分类方法也很多，按使用场所不同可分为室内型和室外防水型，馈电型和普通型，明装型和暗装型，普通塑料外壳和金属屏蔽型；按基本电路组成可分为集中参数型和分布参数型，其中集中参数型又可分为电阻型和磁芯
15、藕合变压器型两种，分布参数型即微带线分配器。下面我们主要讨论应用最广的磁芯藕合变压器型分配器。,2018年3月7日8时46分,46,2018年3月7日8时46分,47,二、分配器工作原理,图619 分配器的基本单元,2018年3月7日8时46分,48,三、 分配器的特性指标, 分配损失：分配损失是分配器特有的特性指标。所谓分配损失，是指在各输出端良好匹配的情况下，传输信号在输人端与输出端的信号电平之差。,2018年3月7日8时46分,49,表6-4分配损失经验估值,2018年3月7日8时46分,50, 阻抗：分配器的输入阻抗定义为输人端电压与电流的比值，输出阻抗定义为输出端电压与电流的比值。为
16、了与电缆等匹配，分配器的输人阻抗和输出阻抗都是 75 。,2018年3月7日8时46分,51, 相互隔离度：在指定频率范围内，从某输出端加人一个信号，其电平与其他输出端测得的输出电平之差称为该分配器的相互隔离度。 一个分配器的相互隔离度越大，各输出口之间的相互干扰就越小。按国标 GYFT106 一 99 的要求，分配器的相互隔离度至少应是 22dB 以上，邻频传输时要求更高，应达到 30dB 以上。,2018年3月7日8时46分,52, 驻波比与反射损耗：驻波比与反射损耗的定义已在第 2 章述及。它们表示分配器与前后电缆阻抗匹配的程度。 在理想情况下，分配器的输人、输出阻抗都是 75 ，与 7
17、5 的同轴电缆完全匹配，相应的驻波比为 1 ，反射损耗为无穷大。实际上不可能完全实现阻抗匹配，驻波比在 1 . 1 一 1 . 7 之间，对应的反射损耗为 13 一 26dB 之间。对于隔频传输系统，反射损耗大于 12dB 即可，对于邻频传输系统，则应大于 16dB 以上才行。否则信号来回反射，不仅会出现重影，还能造成各频道电平不均匀，使非线性失真加大。,2018年3月7日8时46分,53, 频率特性：频率特性是描述分配损失等参数随频率变化的情况。在使用频率范围内，要求各参数的变化越小越好。,2018年3月7日8时46分,54,表6-6分配器的性能参数 （GB/T1138.10）,2018年3
18、月7日8时46分,55,举例,2018年3月7日8时46分,56,四、 分配器实用测试方法1分配损失的测试2隔离度的测试3工作频率范围的测试,2018年3月7日8时46分,57,6.3.2 分 支 器,分支器的作用是从传输线路中取出一部分信号并馈送到用户终端盒。它一般有一个主路输出端和多个分支输出端，其分类方式也是根据分支输出端口的多少来划分。另外，它同样也有集总参数型和分布参数型之分。分支器中信号传输具有方向性，即只能由主路输人端向分支输出端传送信号，而不能反过来由主路输出端向分支输出端传送信号，因而常把分支器称为定向藕合器。,2018年3月7日8时46分,58,一、 分支器的类型 分支器有
19、许多类型。根据分支端数目划分有一分支器、二分支器和四分支器。根据外部结构又可以分为分支器和串接单元两类。在同一类型中，又按不同的分支耦合损失来区分。,2018年3月7日8时46分,59,图6-20 分支器的符号,2018年3月7日8时46分,60,2018年3月7日8时46分,61,二、 分支器的特性指标,2018年3月7日8时46分,62, 分支损失 C ：分支损失是描述分支器的分支输出端电平比主路输人端电平减少的情况。定义为主路输人端电平与分支输出端电平之差，用功率表示为,2018年3月7日8时46分,63, 分支隔离度：分支器的分支隔离度是指该分支器各分支输出口之间相互影响的程度。在测量
20、时也是从一个分支输出端加进去一个信号，测量其电平与其他分支输出端所得到的输出电平之差。,2018年3月7日8时46分,64, 反向隔离度：反向隔离度定义为从主路输出端加人的信号电平与分支输出端测得的电平之差。反向隔离越大，分支损失越小，说明分支器的定向藕合性能越好。我们希望反向隔离度越大越好，一般应大于 40dB 。反向隔离度较大，可使干线上由于阻抗不匹配而产生的反射波不会从主路输出端进人分支输出端，而影响分支输出的信号。,2018年3月7日8时46分,65,表6-7分支器的性能参数 （GB/T1138.10）,2018年3月7日8时46分,66,续表,2018年3月7日8时46分,67,三、
21、 分支器的工作原理,图6-21 变压器型一分支器电路原理图,2018年3月7日8时46分,68,分支器举例,2018年3月7日8时46分,69,四 分支器与分配器的比较,分配器与分支器都是把主路信号馈送给支路信号的无源部件，但它们的组成方式不同，性质也有较大的区别。分配器的几个输出端大体平衡，分成不同路数的分配器具有不同的分配损失：二分配器的分配损失约 3 一 4dB ，三分配器的分配损失约 5 一 6dB ，四分配器的分配损失约 7 一 sdB 。而分支器则没有这样的对称性，一般说来，主路信号比分支输出信号要大得多。不同分支器的分支损失在 8 一 24dB 之间，主路信号的插人损失约 l 一
22、 3dB 。分配器的任一输出端口开路，会破坏其对称性，在隔离电阻 R 中流过电流，使系统阻抗不匹配，容易形成反射波影响整个系统的性质，同时，因为分配器无反向隔离本领，支路信号容易对主路干扰，在使用中一定不能使任一支路开路。分支器中分支输出的能量较小，开路后对主路影响不大，故用户电视机可以不接在分支器上。但其主路输出端最末端的电阻也不能开路。在用户分配网络中，分支器一般联成一串，而分配器则常采用树枝型联接。,2018年3月7日8时46分,70,6.3.3 其他设备部件,6.3.3.1 衰减器 CATV系统中，常用的固定衰减器有对称T型和对称型两种。,2018年3月7日8时46分,71,表6-87
23、5欧衰减器的电阻值,2018年3月7日8时46分,72,续表,2018年3月7日8时46分,73,6.3.3.2 均衡器 均衡器是补偿电缆这种衰减特性的，它的衰减量随频率的增高而减小。,2018年3月7日8时46分,74,图6-22 均衡器的电路原理图及频率特性,2018年3月7日8时46分,75,图6-23 VU分离的均衡电路,2018年3月7日8时46分,76,6.3.3.3 集中供电电源与电源插入器 集中供电电源主要功能是将220V交流电变换成60V交流电，与电网电位隔离，确保在电缆中传输时不会对设备和人身安全造成威胁。 电源插入器是专为60V交流电接入电缆传输网络而设计的。,2018年
24、3月7日8时46分,77,6.3.3.4 过流分支、分配器 过流分支、分配器是在普通分支、分配器的各端口加隔离电容，端口间加供电电感线圈。,图624 过流分支器电路原理,2018年3月7日8时46分,78,6.3.3.5 保安器 在接收天线一旦遭到雷击时，保安器能很快地将雷电短路入地，以保护前端和系统的安全。,2018年3月7日8时46分,79,6.3.3.6 用户终端盒与串接单元 用户终端盒是系统中用的最多的部件，它是系统和用户设备之间的接口，通过用户电缆将系统的信号直接送到用户设备的输入端口。 若将用户终端盒与分支器安装在一起，而插座与分支器的分支输出端相接，即构成串接单元。,2018年3
25、月7日8时46分,80,6 . 4 同轴电缆传输网络,6 . 4 . 1 同轴电缆传输网络的基本结构形式 传输网络的基本结构形式主要有三种：树枝形、星形和环形，、它们的拓扑结构图如图 所示。,图625传输网络的拓扑结构,2018年3月7日8时46分,81,6 . 4 . 2 同轴电缆传输网络的基本组成,图626 树枝形同轴电缆传输网络组成,2018年3月7日8时46分,82,6 . 4 . 3 同轴电缆传输网络的工作状态,( 1 ）干线放大器的工作方式,图627 干线放大器的三种工作方式,2018年3月7日8时46分,83,( 2 ）干线放大器的工作电平,图628 V形曲线,2018年3月7日
26、8时46分,84,( 3 ）干线放大器的控制方式减小和控制温度变化影响的解决办法有以下几种： 采用有温度补偿作用的放大器、如使用热敏元件作检温器来控制放大器的增益和斜率。 采用有导频信号的自动控制放大器。 采用温度系数较小的电缆或埋地式敷设，可大大减小温度变化的直接影响。,2018年3月7日8时46分,85,6 . 4 . 4 同轴电缆传输网络的设计,2018年3月7日8时46分,86,6 . 5 用户分配网,用户分配系统是有线电视网络的最后一个环节，是整个网络体系中直接与用户连接的部分。它的分布面最广，因而其网络结构的合理与否直接影响到整个 CATV 工程的质量与造价。一般来说，用户分配系统
27、是指从信号分配点至系统输出口之间的传输分配网络，通常由分配放大器（有时也要用到延长放大器）、同轴电缆、分支器、分配器等有源器件和无源部件组成，其主要功能是将传输系统传送来的信号准确、优质、高效地分配到千家万户，同时将用户端需要回传的信号汇聚到信号分配点上。,2018年3月7日8时46分,87,6 . 5 . 1 用户分配网的基本结构,第一种形式如图 4 一 31 ( a ）所示，即在来自干线桥接（分支）放大器的分配线上串接分支器，再通过分支器直接覆盖用户。该方式要求干线分支器具有高电平的分支输出，以便带动更多的分支器（即可以负载更多的用户）。这种方式可串接线路延长放大器 2 一 3 个，一般用
28、于覆盖位于传输干线两侧的零散用户。,2018年3月7日8时46分,88,2018年3月7日8时46分,89,第二种形式如图 6 一 29 ( b ）所示，它用于干线末端，主要适用于用户密集地区。这种方式不一定要求信号分配点具有很高的输出电平，只要能补偿分支线的损耗就可以了，但却要求分支放大器具有高电平输出。一般情况下该方式仅允许串接一级线路延长放大器（考虑到载噪比以及非线性失真指标的限制）。,2018年3月7日8时46分,90,图629 常见分配系统结构形式示意图,2018年3月7日8时46分,91,6 . 5 . 2 无源分配网,( 1 ）无源分配网的组成方式,图630 无源分配网的组成方式
29、,2018年3月7日8时46分,92,【 2 ）无源分配网的计算,图631 无源分配网的计算,2018年3月7日8时46分,93,实际应用中，用户电平的计算方法有顺算法、倒推法、列表法和图示法等多种方法，它们各有特点，可根据实际需要灵活选择一种或两种结合运用，比较常见的是顺算法和倒推法。顺算法：即从前往后计算，根据分配点或支放输出电平的大小，用递减法顺次求出用户端电平。当然，如果在计算过程中，发现用户电平过高或过低，也要反过来修改调整分配放大器的输出电平。这种方法比较繁琐，而且不能一次成功，一般多用于比较复杂的分配网。倒推法：即从后往前计算，首先确定用户端电平，然后逐点往前推算出各个部件的电平
30、，最后算出分配点或支放所应具备的输出电平。此法适合于较为简单的系统。计算时，应首先选择路距最远、用户最多、条件最差的分配线路进行计算；同时也应将最高传输频道和最低传输频道的电平分别计算。另外，实际中最好能够将计算结果画成电平图或列成表格，以便于设计时速查选用，避免繁琐的重复计算。,2018年3月7日8时46分,94,6 . 5 . 3 用户分配网的设计,( 1 ）有源分配网络的结构 应根据用户分布的特点从图 4 一 31 所示的两种典型方式中灵活选取。,2018年3月7日8时46分,95,( 2 ）分配线路的设计考虑 遵循最短路径设计原则和均等、均衡设计原则； 避开直射波、干扰波严重及易受损害
31、的场所，并尽量减少与其他管线的交叉跨越，应到预定现场仔细勘察，以判断施工难易程度； 分支放大器尽量设于服务区中心，各条支线尽量采用星形分配方式； 合理搭配分配方案，必要时可考虑辅以衰减器； 根据线路的长短来合理选择电缆粗细，综合考虑性能和价格因素； 无源部件的短距串接数应 8 个。,2018年3月7日8时46分,96,( 3 ）用户电平的选择 对大多数电视接收机来说，其正常接收电平的范围是 57 一 83dB V ，考虑到一定的余量，国家标准要求有线电视网提供的用户电平范围是 60一 80dBV。,2018年3月7日8时46分,97,（4）无源分配网络的设计原则 不同的用户群离前端的距离以及信
32、号经过放大器的数目等都是不同的，设计时应分别进行计算。 为做到均衡分配，一般都从楼房中间输入信号，经过分配器均匀送出；对距离较远处，则采用较粗的电缆，使各串分支器输人电平的差别尽可能小。 为了带动更多的用户，设计时应选择分配损失尽可能小的分配器，尽量减少分支线的电缆长度。 计算用户电平时应把最高频道和最低频道分开计算，使它们都符合设计要求。 一串分支器的数目不能超过 4 个。离分配放大器近的分支器应选择分支损失大的分支器，离分配放大器远的分支器应选择分支损失小的分支器，以保证各用户输出口电平差尽可能小。 为了保证用户端相互隔离大于 30dB 的要求，邻频系统中每一串分支器最后两个分支器的分支损
33、失之和不能小于 20dB 。,2018年3月7日8时46分,98,（ 5 ）无源分配网络的设计计算,图633 分配网线路示意图,2018年3月7日8时46分,99,( 6 ）指标验算和方案调整 设计完成后，应对用户分配网的载噪比指标和非线性失真指标进行验算，看看是否能够满足全系统分配的指标要求，一般来说用户分配网的载噪比指标不会出现什么问题，验算结果绝大多数情况下都能满足要求，如出现极个别不符合要求的情况，应进行综合分析，找出原因并采取相应的调整措施；如果非线性指标不满足要求，应先考虑改变放大器的工作状态（即降低输出电平），并对无源分配网络作相应调整，看看是不是仍能满足用户电平的要求，如果不行，则应考虑选用更高档的放大器，以改善非线性失真指标。 所有分支、分配器的空闲端口均应终接负载，以防系统的不匹配和反射。,2018年3月7日8时46分,100,6 . 5 . 4 用户分配网的设计举例,2018年3月7日8时46分,101,高层住宅小区有线电视无源分配系统网络结构简图（光站到用户终端无源集中分配）,2018年3月7日8时46分,102,21 层高层建筑布线示意图,
