有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收—無源器件

1、1,有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收（—）無源器件,天臺(tái)廣播電視臺(tái) 徐翚明 2009年7月10日,2,一、概念,在有線電視系統(tǒng)中，使用著各種各樣的專門器件。它們承擔(dān)著信號(hào)接收、混合、放大、分配等各種任務(wù)。按這些器件在運(yùn)行中是否需要供給電源，可將它們分為有源器件和無源器件兩大類。無源器件的使用量最大，分布范圍也最廣。,3,二、無源器件共同要求,插入損耗要盡可能小幅頻特性要盡可能好阻抗特性要盡可能好屏蔽性要

2、很高,4,三、分支分配器、串接單元,分支器、分配器、串接單元在有線電視系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)功率的定量和定向的分配，它是賦于有線電視系統(tǒng)分配網(wǎng)絡(luò)特征的主要器件。 分配器：是一種將一個(gè)輸入口的信號(hào)能量均等地分配到兩個(gè)或多個(gè)輸出口的裝置。定向耦合器：定向耦合器實(shí)質(zhì)上是一種不等功率分配的功率分配器。分支器：實(shí)際上是由定向耦合器為主體構(gòu)成，根據(jù)需要，定向耦合器與分配器可以組合成各種類型的分支器。,5,,系統(tǒng)對(duì)分支器、分配器、串接單元的基本要求：

3、 1、應(yīng)具有信號(hào)電平定量分配的能力； 2、應(yīng)具有信號(hào)電平定向分配的能力； 3、應(yīng)具有較少的信號(hào)損耗； 4、應(yīng)具有對(duì)系統(tǒng)中全部信號(hào)，進(jìn)行均勻一致分配的能 力，即頻響要好； 5、應(yīng)具有良好的抗干擾能力，維護(hù)系統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)摹胺忾]”性 ； 6、成本低廉 。,6,,常用技術(shù)指標(biāo)的定義 1、相互隔離 ：在使用頻率范圍內(nèi)的任意頻率上，器件某輸出端與另一輸出端之間的插入損耗。 2、反向隔離

4、：在使用頻率范圍內(nèi)的任意頻率上，分支器（或串接單元）主路輸出端與任一分支輸出端之間的插入損耗。 3、分配損耗：分配器輸入端與輸出端之間的衰減量。 4、分支損耗 ：指分支器（或串接單元）的輸入端與分支輸出端之間的衰減量。 5、插入損耗：指分支器的輸入端與主輸出端之間的信號(hào)損耗,7,環(huán)順分支器指標(biāo),8,環(huán)順分配器指標(biāo),9,補(bǔ)：無線電基礎(chǔ)知識(shí),無線電視的本質(zhì)：電磁波頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成振動(dòng)的次數(shù)，是描述振動(dòng)物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻

5、繁程度的量；或者說是物質(zhì)在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，常用符號(hào)f表示。為了紀(jì)念德國(guó)物理學(xué)家赫茲的貢獻(xiàn)，人們把頻率的單位命名為赫茲，簡(jiǎn)稱“赫” ，常用字母表示為（Hz） 。也常用千赫（kHz）或兆赫（MHz）或GHz做單位。1kHz=1000Hz，1MHz=1000000Hz 1GHz=1000MHz。頻率f是周期T的倒數(shù)，即f =1／T，波速=波長(zhǎng)*頻率。中國(guó)使用的電是一種正弦交流電，其頻率是50Hz,也就是它一秒鐘內(nèi)做了50次周期性變

6、化。,10,補(bǔ)：無線電基礎(chǔ)知識(shí),周期：完成一 次周期變化所需的時(shí)間。用T表示，常用單位為秒。T＝1／f波長(zhǎng)：在波動(dòng)中對(duì)平衡位置的位移總是相等（包括大小和方向）的兩相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離叫做波的波長(zhǎng)。用λ表示，常用單位：米（M）。速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)振動(dòng)所傳播的距離，它反映振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢程度。 用υ表示，常用單位：米／秒（M／s）。電磁波在真空中的速度約為3×109米／秒。其它：幅度、相位

7、 演示動(dòng)畫,11,補(bǔ)：無線電基礎(chǔ)知識(shí),1、波速等于波長(zhǎng)和頻率的乘積.2、經(jīng)過一個(gè)周期，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng).,速度、波長(zhǎng)、頻率三者關(guān)系,12,補(bǔ)：無線電基礎(chǔ)知識(shí),無線電視頻率分段表,13,四、系統(tǒng)輸出口 （用戶盒）,系統(tǒng)輸出口是連通用戶線和電視接收機(jī)引入線的主要裝置，按其輸出口數(shù)可分為單孔和雙孔兩種 ?；疽螅合到y(tǒng)輸出口應(yīng)有良好的寬帶頻率通過能力；系統(tǒng)輸出口應(yīng)有可靠的安全防護(hù)能力系統(tǒng)；輸出口應(yīng)有一定的磁屏蔽能

8、力 。,14,,系統(tǒng)輸出口的性能指標(biāo)：,15,五、 混合器,混合器在有線電視系統(tǒng)中，可將2個(gè)或2個(gè)以上輸入端信號(hào)混合后饋送給一個(gè)輸出端基本種類：頻道型混合器 、頻段式混合器 、分配器型混合器 、定向耦合器式混合器 常用技術(shù)指標(biāo) ：插入損耗 、帶內(nèi)平坦度、反射損耗 、帶外衰減,16,六、衰減器,衰減器也是有線電視系統(tǒng)的常用器件之一。在有線電視中，總會(huì)出現(xiàn)電平過高的現(xiàn)象，必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)衰減，以防止強(qiáng)信號(hào)過載。 要求衰減器各頻率信號(hào)

9、有均勻一致的衰減能力 。基本類型 ：分檔可調(diào)式 、連續(xù)可調(diào)式 、固定式 性能指標(biāo)及評(píng)價(jià) ： （1）使用頻率范圍 （2）衰減量：對(duì)固定衰減器，按3dB分擋，國(guó)標(biāo)規(guī)定為：3，6，9，12，15，20dB。對(duì)應(yīng)的允許偏差為：±0.5，±1.0，±1.0，±1.0，±1.5，±2dB。對(duì)可調(diào)衰減器（無級(jí)）衰減量分～10dB和0～20dB兩擋，插入損耗分別為≤1.5

10、dB；≤2.0dB。 （3）平坦度：衰減量相對(duì)于頻率的偏差總存在，國(guó)標(biāo)規(guī)定為：對(duì)可變衰減器，VHF段帶內(nèi)平坦度為±1dB，UHF段帶內(nèi)平坦度為±1.5dB。對(duì)固定衰減器衰減量為3～9 dB的±0.5 dB ，12～20 dB的±1.0 dB。,17,七、 均衡器,均衡器是一種可以在一定使用頻率范圍內(nèi)，用來補(bǔ)償由于饋線或設(shè)備等引起的幅度—頻率失真或者是相位—頻率失真的裝置。均衡器有固定均衡器

11、與可調(diào)均衡器兩種 常用技術(shù)指標(biāo)定義及評(píng)價(jià) : 1、均衡量:指工作頻段下限頻率與上限頻率二點(diǎn)間衰減量之差。 2、插入損耗：指工作頻段內(nèi)上限頻率的輸入、輸出幅度之差（dB） 3、不平度：工作頻段內(nèi)規(guī)定頻率點(diǎn)衰減量相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)電纜對(duì)應(yīng)頻率損耗值的偏差量，以分貝表示，取最大值。,18,,,,幅度 (dB),f,,,插入損耗,輸入,,,,下限頻率,上限頻率,,,損耗 (dB),f,,,均衡量,輸入,,,,,,下限頻率,上

12、限頻率,,19,補(bǔ)：分貝（dB）,分貝(1)表示兩種電或聲功率之比的一種單位,它等于功率比的常用對(duì)數(shù)的10倍。(2)表示兩種電壓或電流值或類似聲量(如聲壓或質(zhì)點(diǎn)速度)之比的一種單位,等于電壓或電流比的常用對(duì)數(shù)的20倍,（兩種電壓或電流是在相同電阻或阻抗上測(cè)得）(3)一種測(cè)量聲音的相對(duì)響度的單位,大約等于人耳通?？捎X察響度差別的最小值; 原來的功率、幅度、倍數(shù)等這些非負(fù)數(shù)性質(zhì)的量，它們的值域便擴(kuò)展到了整個(gè)實(shí)數(shù)范圍,20,補(bǔ)：

13、分貝（dB）,分貝表示的放大倍數(shù)－－增益： 簡(jiǎn)單地說，分貝就是放大器增益的單位。放大器輸出與輸入的比值為放大倍數(shù)，單位是“倍”，如10倍放大器，100倍放大器。當(dāng)改用“分貝”做單位時(shí)，放大倍數(shù)就稱之為增益，這是一個(gè)概念的兩種稱呼。電學(xué)中分貝與放大倍數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：G=20lg[Vo/Vi)]或G=10lg(Po/Pi)分貝定義時(shí)電壓(電流)增益和功率增益的公式不同，但我們都知道功率與電壓、電流的關(guān)系是P=V2/R

14、=I2R。采用這套公式后，兩者的增益數(shù)值就一樣了：10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi)。 使用分貝做單位主要有三大好處: (1)數(shù)值變小，讀寫方便。(2)運(yùn)算方便。放大器級(jí)聯(lián)時(shí)，總的放大倍數(shù)是各級(jí)相乘。用分貝做單位時(shí)，總增益就是相加。(3)符合聽感，估算方便。,21,補(bǔ)：分貝（dB）,功率電平、電壓電平 系統(tǒng)中某一點(diǎn)的電平是指該點(diǎn)的功率（或電壓

15、）對(duì)某一基準(zhǔn)功率（或電壓）的分貝比。  若以1W為基準(zhǔn)功率，功率為P時(shí)，對(duì)應(yīng)的電平為10 lg（P/1W），單位記為dBW（分貝瓦）。 若以1mW為基準(zhǔn)功率時(shí)，則功率為P時(shí)對(duì)應(yīng)的電平為10lg（P/1mW），單位記為dBmW（分貝毫瓦）。 若以1mV作為基準(zhǔn)電壓，則電壓為U時(shí)對(duì)應(yīng)的電平為20lg（U/1mV），單位記為dBmV（分貝毫伏）。 若以1μV為基準(zhǔn)

16、電壓，則電壓為U時(shí)對(duì)應(yīng)的電平為20lg（U/1μV），單位記為dBμV（分貝微伏）。,22,補(bǔ):幾個(gè)概念,阻抗阻抗匹配并聯(lián)串聯(lián),23,八、濾波器,濾波器在有線電視系統(tǒng)應(yīng)用比較多，其主要作用是從使用頻率的角度對(duì)頻帶進(jìn)行分割，并提供一定的帶外信號(hào)的抑制能力 。濾波器分四種基本類型，即帶通濾波器、帶阻濾波器、高通濾波器、低通濾波器；有線電視使用的濾波器無外乎這四種基本型和基本型的組合。,24,九、射頻同軸電纜,射頻同軸電纜都是有線電視

17、系統(tǒng)中最重要的器件 （一）特征參數(shù) ： 反射波和入射波：在同軸電纜中，高頻信號(hào)的電壓和電流是以波的形式在線中傳輸?shù)?。在線上任一點(diǎn)的電流波與電壓波都是由兩部分組成，其傳輸方向正好相反，一個(gè)叫入射波，另一個(gè)叫反射波，其傳輸?shù)南鄬?duì)大?。ɑ蚍Q振幅和相位關(guān)系），取決于信號(hào)源或負(fù)載的阻抗和電纜本身特性阻抗的關(guān)系。 衰減常數(shù)：波沿同軸電纜傳輸時(shí)，其振幅也會(huì)沿線發(fā)生變化。這一特征用衰減常數(shù)描

18、述、表現(xiàn)為信號(hào)的幅度衰減。 特性阻抗：它指的是線上任意截面上行波的電壓電流之比，故又稱波阻抗，取決于同軸電纜的結(jié)構(gòu)，尺寸和使用頻率。,25,,（二）同軸電纜的結(jié)構(gòu)1、內(nèi)導(dǎo)體       銅是內(nèi)導(dǎo)體的主要材料，可以是以下形式：退火銅線、退火銅管、銅包鋁線。通常，小電纜內(nèi)導(dǎo)體是銅線或銅包鋁線，而大電纜用銅管，以減少電纜重量和成本。對(duì)大電纜外導(dǎo)體進(jìn)行軋紋，這樣可獲得足

19、夠好的彎曲性能。    內(nèi)導(dǎo)體對(duì)信號(hào)傳輸影響很大，因?yàn)樗p主要是內(nèi)導(dǎo)體電阻損耗引起的。其電導(dǎo)率，尤其是表面電導(dǎo)率，應(yīng)盡可能高，因?yàn)樵诟哳l下，電流僅在導(dǎo)體表面的一個(gè)薄層內(nèi)傳輸，這種現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。    內(nèi)導(dǎo)體用的銅材質(zhì)量要求很高，要求銅材應(yīng)無雜質(zhì)，表面干凈、平整、光滑。內(nèi)導(dǎo)體直徑應(yīng)穩(wěn)定且公差很小。直徑的任一變化都會(huì)降低阻抗均勻性和回波損耗，因此應(yīng)精確控制制造工藝。,26,

20、,2、外導(dǎo)體    外導(dǎo)體有兩個(gè)基本的作用：第一是回路導(dǎo)體的作用，第二起屏蔽作用。漏泄電纜的外導(dǎo)體還決定了其漏泄性能。     外導(dǎo)體用的銅材也應(yīng)質(zhì)量很好，導(dǎo)電率高，無雜質(zhì)。外導(dǎo)體尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制在公差范圍內(nèi)，以保證均勻的特征阻抗和高的回波損耗。 外導(dǎo)體的構(gòu)成方式有：①帶式纏繞 ②鋁塑縱包式 ③編織型 3、絕緣介

21、質(zhì)    射頻同軸電纜介質(zhì)遠(yuǎn)不只是起絕緣作用，最終的傳輸性能主要是在絕緣之后才確定的，因此介質(zhì)材料的選擇和其結(jié)構(gòu)非常重要。 ε為所用絕緣材料的介電常數(shù)，所有重要的性能，如衰減、阻抗和回波損耗，都與絕緣材料的介電常數(shù)關(guān)系很大。 目前用的有線電視電纜是物理高發(fā)泡絕緣，性能很好。  4、護(hù)套    戶外電纜最常用的護(hù)套材料是黑色線性低密度聚乙烯

22、，它可為護(hù)套提供較好的機(jī)械性能和耐摩擦、化學(xué)、潮氣及不同環(huán)境條件的性能。,27,,,有線電視同軸電纜結(jié)構(gòu)圖:(二)主要性能指標(biāo) :1、特性阻抗 同軸電纜的特性阻抗取決于公式：Z＝（138/√ε）Lg（D/d）其中ε為所用絕緣材料的介電常數(shù),,,,,,,,,,,,,D,d,內(nèi)導(dǎo)體(芯線),外導(dǎo)體(屏蔽層),外護(hù)套,內(nèi)絕緣體,,,,,,,,,外導(dǎo)體內(nèi)徑(絕緣內(nèi)徑),內(nèi)導(dǎo)體外徑,,28,,2、衰減常數(shù)： 對(duì)單股銅線內(nèi)

23、導(dǎo)體及銅外導(dǎo)體，電纜的衰減常數(shù)取決于下式： 1.98×10－3√εf 1 1 a＝────────（─ ＋ ─） [dB/m] lg（D/d） D d 可見，衰減常數(shù)與電纜的結(jié)構(gòu)常數(shù)D/d，絕緣體的介電常數(shù)ε，使用頻率f有關(guān)。隨著頻率的上升，電纜損耗與頻率的關(guān)系a＝k√f 即來源于此。又由上式可以看出，電纜內(nèi)導(dǎo)體外徑

24、和外導(dǎo)體內(nèi)徑越大，則a越小，意味著較粗的電纜，其損耗也小。3、衰減常數(shù)的溫度特性： 由實(shí)驗(yàn)確定，溫度系數(shù)還與頻率有關(guān)，一般在：0.1％dB/℃～0.2％dB/℃左右,,,29,,4、使用壽命： 電纜的壽命直接影響到系統(tǒng)特別是城鎮(zhèn)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益，一般電纜通常標(biāo)明具有10～20年的使用壽命。 （三）電纜的分型 ： 按電纜在有線電視中的使用位置可分為干線電纜、支線電纜、用戶線

25、電纜； 按電纜的絕緣外徑可分為 75－2、75－3、75－5、75－7、75－9等，分別對(duì)應(yīng)2mm、3mm、5mm、7mm、9mm等絕緣體外徑； 按絕緣材料的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地可分為實(shí)心聚乙烯、發(fā)泡聚乙烯、藕芯聚乙烯、墊片式聚乙烯、竹節(jié)式聚乙烯等等,30,,（四）電纜損耗值（以漢勝電纜為例）,電纜損耗單位:dB/100米,31,,（五）電纜的使用 ： 1、在有線電視系統(tǒng)中，應(yīng)接不同位置

26、正確選用電纜。 2、使用中，盡量防止對(duì)電纜結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，如嚴(yán)重?cái)D壓、過分彎曲等等一般其變曲半徑最好大于電纜外徑的18～15倍。,32,十、光纜,（一）光纜取代同軸電纜作為有線電視網(wǎng)的傳輸干線所帶來的好處有： １、衰減較小，省去一連串放大器，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)提高； ２、線路溫度穩(wěn)定性好，不需要控制，工作穩(wěn)定； ３、頻帶較寬，幅頻特性好，傳輸有線電視信號(hào)

27、質(zhì)量好； 4、無電磁干擾，無中間電放大及饋電環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可靠性高； 5、線路敷設(shè)、調(diào)整及日常維護(hù)工作大大簡(jiǎn)化。（二）光纖的種類： 光纖是細(xì)如頭發(fā)絲的石英玻璃絲（我們簡(jiǎn)稱裸纖），光纖是光信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，相?dāng)于電纜的芯；光纖十分的脆弱，受力易斷，無法單獨(dú)用來架設(shè)線路；數(shù)根光纖封裝在一起，加上鋼鎧、塑殼等保護(hù)層，就成了光纜。 按光在光纖中的傳輸模式可分為單模

28、光纖和多模光纖（三）光纜的種類：展示各種圖片（四）各種光纜工程配件：分路器、接線包、終端盒、跳線、尾纖、尾纜、法蘭,33,,,FC和SC接頭是最為常見的接頭類型,☆ 光纖連接器結(jié)構(gòu)類型,34,,,☆ 光纖連接器端面類型,平型（PC）接頭,非接觸、常用于多模特征黑色、藍(lán)色、白色連接損耗〈0.25dB反射損耗〉-30dB,球型（UPC）接頭,接觸、常用于單模特征黑色、藍(lán)色連接損耗〈0.25dB反射損耗〉-45dB,斜型（AP

29、C）接頭,接觸、用于單模特征綠色連接損耗〈0.25dB反射損耗〉-65dB,35,,,不同類型連接時(shí)產(chǎn)生的反射光,盡量要將光反射降到最低程度有線電視網(wǎng)絡(luò)采用單模的APC型接頭最好,☆ 光纖連接器反射損耗,36,,,光纖軸未對(duì)準(zhǔn),光纖角度偏離,光纖內(nèi)核變形,☆ 光纖連接器損耗,37,,,雜質(zhì)/端面分開,纖芯尺寸/形狀不同,常因結(jié)構(gòu)不精密、環(huán)境不清潔、接插不徹底，造成接觸不良，導(dǎo)致插入損耗增大,☆ 光纖連接器損耗,注意：切勿拿通有光

30、信號(hào)的光纖對(duì)準(zhǔn)眼晴，以防光信號(hào)灼傷眼睛,38,,,去除光纖連接器的防塵帽，注意確認(rèn)光連接器是APC 端面；　　清潔光纖連接器要訣是用一塊干燥不含棉絨的專用擦拭布粘滯99%酒精擦拭；　　此外最好用專用顯微鏡(分別在100 倍、200 倍下)檢查光纖連接器端面的清潔程度或者缺陷情況。,☆ 光纖跳線端面清潔指南,39,,,可以用專用的壓縮氣體來清除光纖連接器的表面；　　能清除小于0.2 微米的塵埃，效果更好而無殘余物；　　拿著壓縮空氣