卫星电视和有线电视接收系统

卫星电视和有线电视接收系统7.1系统概述在智能建筑工程设计中，卫星电视和有线电视接收系统是适应人们使用功能需求而普遍设置的基本系统，该系统将随着人们对电视收看质量要求的提高和有线电视技术的发展，在应用和设计技术上不断的提高。从目前我国智能化大楼的建设来看，此系统已经成为必不可少的部分。7.1.1有线电视系统简介有线电视系统采用一套专用接收设备，用来接收当地的电视广播节目，以有线方式（目前一般采用光缆）将电视信号传送到建筑或建筑群的各用户。这种系统克服了楼顶天线林立的状况，解决了接收电视信号时由于反射而产生重影的影响，改善了由于高层建筑阻挡而形成电波阴影区处的接收效果。但是，在智能建筑中，人们并不满足于有线电视系统仅接收传送广播电视信号这种单一的功能，而还需要它能传送其它信号，例如用录像机和影碟机自行播放教育节目、文娱节目以及调频广播等。有线电视系统一般可分为天线、前端、干线及分支分配网络等三个部分。天线部分采用有线电视专用接收天线、FM调频广播天线、自播节目设备以及各种卫星天线。前端部分包括U－V变换器、频道放大器、导频信号发生器、调制解调器、混合器以及卫星电视专用接收设备等。干线及分支分配网络部分包括干线传输电缆、干线放大器、线路均衡器、分配放大器、线路延长放大器、分支电缆、分配器、分支器以及用户输出端。7.1.2有线电视系统的发展有线电视(CATV)系统在我国发展很快，现已发展到城市联网、地区联网阶段，并有发展成为宽带综合信息传输通道的明显趋势。它不仅能够为智能建筑提供丰富多彩的电视及语言广播节目，而且必将成为其与外界信息交换的重要手段。CATV系统目前已做到了1GHz甚至更高的带宽，为日后的双向通信奠定了基础。早期的CATV系统主要用来改善接收电视台所发射的高频电视信号的效果，其规模不大，接收的高频电视信号的频道也不多，但是随着广播电视事业和科学技术的发展，各地新建的电视台也越来越多，特别是卫星电视的发展，使系统能获得节目源的渠道增多。另一方面系统的规模也越来越大，不仅用户终端数多，而且信号覆盖面越来越广，故信号传输的距离也越来越远。对若干个CATV系统互相联网，进行信息交换的技术已成熟，今后的发展方向是考虑全市性和地区性的联网。7.1.3卫星电视接收系统简介所谓卫星广播电视系统，就是利用卫星来直接转发电视信号的系统。其作用相当于一个空间转发站。主发射站把需要广播的电视信号以f1的上行频率发射给卫星，卫星收到该信号，经过放大和变换，以f2的下行频率向地球上的预定服务区发射。主发射站也接收该信号做监视用。卫星电视覆盖面积大，即只三颗同步卫星变能覆盖全球。使用卫星电视系统相对使用地面电视台的投资少。如于微波中继线路相比，覆盖1000万平方公里面积，可节约投资60。卫星电视采用的载频高，频带宽，传输容量大，C段，K1段均有500MHz的带宽，Q2频段的带宽达200MHz，通信容量之大是微波中继不可比拟的。由于卫星居高临下，电波入射角大，又是直播，传播线路大部分是外层空间，所以噪声干扰小，信号强度稳定，信号信噪比高，图像质量好。卫星电视的信号很弱，虽然直播电视卫星转发器的功率一般都在100W以上，但由于传播距离太远，致使到达地面的场强仅约10－100uV/m，而一般电视机的灵敏度为50uV/mVHF和300uV/mUHF，因此，为了正常收看卫星直播电视，须采用强方向性的天线和高灵敏度的接收机。7.1.4卫星电视接收系统的设备组成接收天线是系统中的关键部件，对接收效果有决定性影响，而且也是接收系统中花钱多，安装调试最麻烦的一部分。前馈抛物面天线目前采用的最多。室外单元高频头紧接在天线输出端，一般兼有放大和变频的功能。波导法兰的盘接口部分要清洁，否则会引入损耗，使噪音温度增加。连接电缆要按要求匹配；要防止大功率辐射进入高频头；不要随意打开LNB的封盖，以免破坏密封性能。功率分配器是将信号功率分成相等或不相等的几路信号功率输出的一种多端口的微波网路。卫星电视接收机是系统的重要设备之一，第一中频信号940－1470MHz经变频放大后，送到第二混频器混频，转换成136.24MHz的第二中频，然后由带通滤波器对邻近频道信号进行衰减，并由限幅放大器抑制调幅杂波，再由视频解调器解调出视频信号，由伴音解调器解调出伴音信号。7.1.5卫星电视的发展卫星电视广播系统早期主要采用地球站接收卫星的电视信号，然后往地面上的电视中继站或电视发射台进行转发。随着卫星技术的发展，已形成了卫星电视直接广播的方式。直播电视卫星可以拥有多个电视转发器，能同时传送几十套甚至上百套电视节目。这样多的电视频道的转播对于地面无线电视台来说，是不可能实现的。所以，专家们预言，21世纪广播电视的主要模式很可能是天上的卫星传送信号，地面的有线电视系统覆盖。这两者结合的电视网结构从根本上解决了多频、高质量的电视传输和覆盖问题。7.2.卫星有线电视系统设计说明本系统前端设计为750MHZ邻频系统，电视节目容量83套，工程中留有接口，为以后节目源的扩充留有充分的余地。根据提供的图纸，预计共设用户终端180个，分支器留有预留接口可以方便用户数量的扩展。本系统建成后，可随时进一步扩展节目并具有发展新用途和功能的能力。本系统的设计参照了我国国家标准《30MHZ~1GHZ声音和电视信号电缆分配系统》GB14948-94。7.2.1节目源选取本系统接收有线电视光缆节目、3颗卫星电视节目和自办节目。接收的三颗卫星分别为亚洲一号、亚太一号和亚太二号。根据本工程所在位置，为接收此三颗卫星的传送信号，建议系统设置三套4.5米/前馈的卫星天线。为保证卫星电视信号及数据传输的接收，系统设置14台卫星接收机。考虑卫星传送的电视信号的制式（NTSC）与我国不同（我国为PAL制），需配置制式转换器，而且要高质量的数字式转换器才能满足制式转换的性能要求，以适应我国的彩色PAL制电视接收机收看。7.2.2系统构成该系统由接收天线子系统、前端设备子系统、传输分配网络子系统三部分组成。这三部分只有很好地结合在一起，才能传输高质量的电视信号，任何一部分的不匹配，都将影响整个系统的工作状态。下面结合本工程的实际情况，逐一介绍这三个子系统。7.2.2.1接收天线子系统该子系统的主要任务是向前端提供系统欲传输的各种信号。对于卫星电视来说，通过各种口径的抛物天线，再经过高频头(LNB)向前端提供频率在970-1470MHz的卫星电视信号。有线电视台的信号的接收应根据当地有线电视网的情况来确定。若采用无线方式来传输，则需采用专用的有线电视接收天线，配合专用的解码器来接收；若是采用光缆(或电缆)传送，则需选用相应设备进行接收。系统的前端部分的主要任务是对送入前端的各种信号进行技术处理，将它们变成符合系统传输要求的高频电视信号，最后将各种电视信号混合成一路，传送至系统的干线传输部分。7.2.2.2系统前端前端部分是系统使用设备最多的一个部分，因此其产品质量的优劣，直接关系到信号传输的质量，这就要求产品性能稳定可靠，且具有较大的灵活性。美国PBI公司是世界上最早提供卫星广播电视接收设备的大型企业之一，其产品畅销全球，拥有30%以上的市场占有率，并在中国得到了广泛的应用。根据用户的要求可组合成为各种类型及档次的前端。邻频系统输出的频道节目最多达59个节目以上，即使将来要升级或增加节目也无须改动原主体结构。积木式组合设计按最优化的组合达到低成本、高性能、高可靠、灵活多变的目的。7.2.2.3传输分配网络系统其主要任务是将系统前端部分所提供的高频电视信号通过传输媒体不失真地传送到系统所属的分配网络输入端口，且其信号电平需满足系统分配网络的要求，使用户终端的电视机处于最佳的工作状态。目前，大量的CATV系统均采用同轴电缆作为系统干线传输部分的媒体，由于高频电视信号在同轴电缆中传输时会产生衰减，其衰减量除了决定于同轴电缆的结构和材料外，还与信号本身的频率有关，频率越高的信号在同样条件下，衰减量也越大。这样，当信号被传输一段距离后，信号电平将会有所下降，距离越远，下降值越大，而且使不同频率信号的电平产生差值，传输距离越远，差值就越大。这就给系统分配网络的正常工作带来困难。除此之外，信号的衰减量还和温度有关，当温度升高时其衰减量约增加0.2%dB/℃。为了克服信号在电缆中传输产生的衰减和不同频率信号的衰减差异，除了选用衰减量小的同轴电缆外，还采用了带有自动增益控制和自动斜率控制功能的干线放大器和均衡器等设备和部件。由于系统分配网络要使用大量各种规格的分配器、分支器、分支串线单元以及用户终端等无源部件，在分配过程中，信号的电平会下降。因此，还需采用各种规格的型号放大器，对信号电平两次进行放大，以满足继续分配的需要。7.3.土建与环境要求3.1线路敷设1.由于用户的位置和数量比较稳定，且要求电缆线路安全隐蔽，选择直埋敷设。2.有可供利用和管道时，选择管道敷设方法，但不得与电话线，电力线路共管孔敷设。3.前端输出干线、支线和入户线当沿线有建筑物可利用时，可采用电缆沿墙敷设方法。4.室内线路均采用穿金属管暗敷设5.防雷接地6.天线竖杆应用两根接地线在不同方向与建筑物防雷接地网作焊接连接。7.卫星电视接收室的工作接地、保护接地、防雷接地应合用一个接地系统。卫星接收室的环境温度与湿度要适宜。