(精选)智能建筑弱电系统4 CATV系统与卫星电视接收课件.ppt

4 CATV系统与卫星电视接收;CATV近年来发展非常迅速，时至今日，CATV系统汇集了当代电子技术领域中的高科技和新成就，其中包括电视、广播、数字通信、自动控制、微电脑等新技术与新成果。值得一提的是，光纤传输技术的不断发展和广泛应用，为有线电视系统扩大功能和提高质量提供了巨大发展潜力。;4.1.2 有线电视系统的基本组成与分类 1) 基本组成 有线电视系统一般可看成是由前端、干线、分配分支3个部分组成，如图4.1所示。;图4.1 组成系统的3个部分;干线就是指连接前端和用户群的传输线路。它的作用是把前端送出的信号尽可能保质保量地传输给用户分配部分。 干线使用的传输介质有光缆、同轴电缆和微波。目前，较大的有线电视系统均用光缆作干线。;若干线采用光缆，其主要设备有：光发送机、光分路器、光中继器、光接收机等；若干线采用同轴电缆，其主要设备有：干线放大器、均衡器等；若干线采用微波，其主要设备有：微波发射机、微波接收机等。;(3) 分配分支部分 分配分支部分的作用是把干线传来的信号尽量不失真地分送给用户群的各个用户。 分配分支部分用的主要设备有：分配放大器、线路放大器、分配器、分支器、用户终端盒等。 CATV系统的基本组成示意图如图4.2所示。;图4.2 CATV系统的基本组成;2) 系统的分类 (1) 按最高工作频率分类 可以分为450 MHz邻频传输系统、550 MHz邻频传输系统以及750 MHz邻频传输系统。目前主要采用750 MHz邻频传输系统。 (2) 按系统规模分类 可分为如表4.1所列的几种类型。;(3) 按不同传输介质分类 全同轴电缆系统 光缆与同轴电缆相结合的系统 微波和同轴电缆相结合的系统 全光缆系统 (4) 按信号传输方向分类 单向系统 双向系统;4.2 电视信号的传播 4.2.1 无线电波的基本知识 1) 无线电波的频段划分 电磁波是电场和磁场反复交替变化形成的。电磁波的频率范围非常宽，通常将频率在3×105 MHz以下的电磁波称为电波，; 频率在3×105 MHz以上的电磁波称为光波。因为电波以前大多是以无线的方式传播，所以电波又称为无线电波。 电磁波按频率从低到高顺序排列它包括：无线电波、红外线、可见光波、X射线、γ射线等。 通常将无线电波划分为许多不同的波段(频段)，如表4.2所示。;地面电视信号属于甚高频(VHF)和特高频(UHF)频段，而卫星电视信号属于超高频(SHF)频段。 2) 无线电波的传播方式 无线电波有一些和光波类似的基本传播特性。;不同波长的无线电波，其传播途径也不一样，下面分别介绍。 (1) 地面波传播 (2) 天波传播 (3) 空间波传播 (4) 宇宙空间波传播 无线电波的4种传播方式如图4.3所示。;图4.3 无线电波的4种传播方式;3) 无线电波的极化与极化匹配 (1) 极化 为了提高传输效果，一般要对无线电波的传播模式进行控制或预置。对无线电波电场矢量的方向、大小进行的控制称为无线电波的极化。电波电场矢量的方向、大小随时间变化的方式，叫做极化方式。;无线电波的极化方式一般有3种：线极化、圆极化、 椭圆极化。 (2) 极化匹配 在接收无线电波时，接收天线的类型和架设形式必须与电波的极化方式相适应，才能获得最大功率接收，这称为极化匹配，否则称为极化失配。失配时，将大大降低接收效果，甚至收不到信号电波。;4.2.2 视频信号与射频信号 1) 视频信号 电视摄像机直接输出的信号就是视频信号(Vidio)。因为视频信号是代表图像内容的电信号，所以也称其为图像信号。 音频信号的频率成分主要集中在20 Hz～20 kHz的频率范围内，视频信号的频率成分主要集中在25 Hz～6 MHz的频率范围内，通常都记为0～6 MHz。;每一个信号的频率成分都主要集中在某一段频率范围内，这个范围称为信号的频带，范围的大小称为信号的频带宽度，简称频宽或带宽。 视频信号又常称为视频基带信号，或视频基频信号。;2) 射频信号 3) 电视射频信号的频谱图 4.2.3 射频信号的传播方式 1) 无线传播 电视射频信号电流馈送到发射天线后，它将以无线电波的形式向空间辐射。在电波的有效辐射范围内，架设接收天线，就可以将电波转变为高频电流，从而实现电视信号的接收。;我们已知，电视信号是以空间直射波方式传播的。因为地面是球面，加上天线高度有限，所以，直线传播的电视信号必然会被限制在最大视距以内。根据地球半径和发射、接收天线高度可以计算出最大视距。;如图4.9所示，发射、接收天线高度分别为ht、hr，地球半径为R0，由图看出：;图4.9 最大视线距离;因为大气是非均匀介质，大气对无线电波的折射系数也随高度增加而减小。所以，电视电波实际在空间传