长安大学电气专业有线电视课程设计

课程设计任务书题目住宅小区有线电视系统设计学院(部)电子与控制工程学院专业电气工程及其自动化班级32040901学生姓名陈得维学号32040901056月4日至6月10日共1周指导教师(签字)孔丽系主任(签字)一、设计内容及要求1．确定系统模式和网络结构形式。2．前端系统距离住宅小区约6km，接收6个频道的开路信号，两颗卫星各4路卫星信号和3套自办节目。对前端设备进行选型、电平计算、技术指标计算。3．传输分配系统设计，干线传输既可用同轴电缆也可用光缆；根据用户规模和分布情况，选择合理的分配网络，计算各点电平值、验算技术指标。4．CATV系统的防雷设计，主要考虑天线的和主干线的防雷设计。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/N44dB；CM≥46dB或CTB≥54dB；用户电平62—72dB。气温变化量：±30℃；常温20℃。12345678910三、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（只计算系统最低和最高工作频率下的电平值）、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20062．《有线电视工程设计、安装与调试》人民邮电出版社20043.《有线电视—实用技术与新技术》西安电子科技大学出版社2010目录前言........................................................................................................................-5-一、前端系统........................................................................................................-6-1、所选设备.................................................................................................................-6-2、前端系统图..............................................................................................................-7-3、国家标准分配给各系统的指标................................................................................-7-4、电缆性能参数..........................................................................................................-8-5、各频道输出电平计算...............................................................................................-8-二、干线传输系统...............................................................................................-9-1、光缆传输系统的设备选择........................................................................................-9-2、光缆传输系统电平计算...........................................................................................-12-3、干线传输部分总的C/N与CM................................................................................-12-三、分配系统.......................................................................................................-13-四、温度变化对电平的影响..........................................................................-16-五、天线的防雷设计.........................................................................................-16-六、主要元件明细表.........................................................................................-17-七、系统图............................................................................................................-17-八、参考文献：..................................................................................................-17--5-前言此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。用户用户用户用户分配器分配器混合器光纤传输开路信号开路信号卫星信号开路信号自办节目开路信号-6-（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。一、前端系统1、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4频道：V4LH5T8频道：V8LH12T10频道：V10LH12T19频道：U20LH17T35频道：U20LH17T40频道：U20LH17T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：SXT-199混合器所选型号：HD16-1（无源）。-7-2、前端系统图图2、前端系统图3、国家标准分配给各系统的指标系统各项指标分配项目系统名称比例dB值C/N前端系统7/1045.5C/N干线系统2/1051C/N分配系统1/1054CM干线系统4/1055CM分配系统6/1051.5IM干线系统4/1066IM分配系统6/1062.4-8-4、电缆性能参数前端系统电缆选用SYKV-75-9型纵孔电缆。5、各频道输出电平计算天线的特征参数接收频道4810193540频率fMHZ77.25184.25200.25519.25687.25727.25接收场强E756578868272天线增益G6.88.511161616馈线衰减a2.063.293.465.895.895.89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=3x108/77.25x106=3.88m馈线衰减常数为a=3.47dB/100m8频道载波频率为184.25MHz，λ2=C/f=3x108/184.25x106=1.63m馈线衰减常数为a=5.42dB/100m10频道载波频率为200.25MHz，λ3=C/f=3x108/200.25x106=1.50m馈线衰减常数为a=5.65dB/100m19频道载波频率为519.25MHz，λ4=C/f=3x108/519.25x106=0.58m馈线衰减常数为a=9.72dB/100m35频道载波频率为687.25MHz，λ5=C/f=3x108/687.25x106=0.44m馈线衰减常数为a=11.17dB/100m40频道载波频率为727.25MHz，λ6=c/f=3x108/727.25x106=0.41m馈线衰减常数为a=11.49dB/100m4频道接收场强75dBV4LH5T天线增益：6.8dB4频道输出电平：U0=75+6.8+20lg3.88-La-18=75.17dB8频道接收场强65dBV8LH12T天线增益：8.5dB8频道输出电平：U0=65+8.5+20lg1.63-La-18=59.08dB-9-10频道接收场强78dBV10LH12T天线增益：11dB10频道输出电平：U0=78+11+20lg1.50-La-18=78.83dB19频道接收场强86dBU20LH17T天线增益：16dB19频道输出电平：U0=86+16+20lg0.58-La-18=78.09dB35频道接收场强82dBU34LH20T天线增益：17dB35频道输出电平：U0=82+17+20lg0.44-La-18=71.64dB40频道接收场强72dBUQLH14T天线增益：10dB40频道输出电平：U0=72+10+20lg0.41-La-18=53.96dB由于C6D-V/D解调器的输入电平标称为50~80dB，所以满足要求，可以选用。STX-199调制器频率范围为47-860MHz，满足要求，调制器载波输出电平为≥110dB,设置其输出电平为115dB,信噪比S/N=60dB.单频道载噪比：C/N1=S