住宅小區(qū)有線電視系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計

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文檔簡介

1、　　課程設(shè) 計任務(wù) 書　　題目住宅小區(qū)有線電視系統(tǒng)設(shè)計 　　學(xué)院(部) 電子與控制工程學(xué)院 　　專業(yè) 電氣工程及其自動化 　　班

2、級 　　學(xué)生姓名 　　學(xué) 號 　　6 月 4 日至 6 月 10 日共 1 周　　指

3、導(dǎo)教師(簽字) 　　系主任(簽字) 　　目錄　　前言- 4 -　　一、前端系統(tǒng)- 6 -　　1、所選設(shè)備- 6 -

4、;　　2、前端系統(tǒng)圖- 6 -　　3、國家標(biāo)準(zhǔn)分配給各系統(tǒng)的指標(biāo)- 7 -　　4、電纜性能參數(shù)- 7 -　　5、各頻道輸出電平計算- 7 -　　二、干線傳輸系統(tǒng)- 8 -　　1、光纜傳輸系統(tǒng)的設(shè)備選

5、擇- 9 -　　2、光纜傳輸系統(tǒng)電平計算- 11 -　　3、干線傳輸部分總的C/N與CM- 12 -　　三、分配系統(tǒng)- 13 -　　四、溫度變化對電平的影響- 16 -　　五、天線的防雷設(shè)計- 16 -</p&g

6、t;　　六、主要元件明細(xì)表- 17 -　　七、系統(tǒng)圖- 17 -　　八、參考文獻(xiàn)：- 17 -　　前言　　此CATV系統(tǒng)采用鄰頻傳輸方式；系統(tǒng)前端所用器件主要有：電視天線，衛(wèi)星天線，解調(diào)器，調(diào)制器，混合

7、器。傳輸系統(tǒng)主要用電纜進(jìn)行信號傳遞。用戶分配系統(tǒng)主要用電纜進(jìn)行分配傳輸，把信號傳遞到各家各戶，從而實現(xiàn)了設(shè)計題目的要求。系統(tǒng)衛(wèi)星電視節(jié)目數(shù)量：6套本地電視節(jié)目，8套衛(wèi)星電視信號以及3套自辦節(jié)目。　　整個CATV系統(tǒng)的總體方案如下圖所示　　圖1、CATV系統(tǒng)總體方案　　如上圖所示，需要接收的開路信號，衛(wèi)星信號通過天

8、線接收器（衛(wèi)星信號要通過功分器和衛(wèi)星電視接收機(jī)）經(jīng)放大后連同自辦節(jié)目一起經(jīng)過解調(diào)調(diào)制送入混合器，經(jīng)混合器將各頻道信號混合為一路輸出，此為前端系統(tǒng)。前端輸出后，進(jìn)入干線系統(tǒng)，干線系統(tǒng)由同軸電纜和干線放大器組成，干線系統(tǒng)將信號傳輸?shù)阶≌^(qū)即進(jìn)入用戶分配系統(tǒng)，在用戶分配系統(tǒng)中采用分配器將信號分配到各個單元，再經(jīng)由分支器分配給各個用戶。各系統(tǒng)組成如下：　　前端信號處理 </b&

9、gt;　　1）端信號處理：四部分組成：功率分配器，衛(wèi)星接收機(jī)，調(diào)制解調(diào)器，混合器　　2）干線部分：采用HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)干線采用SYWV-75-12，支干線和分配網(wǎng)落采用SYKV-75-9。　　3）分配系統(tǒng)的組成：　　(1)分配器:分配器之分配損耗隨分配數(shù)數(shù)增加而加大,

10、頻率范圍:5MHZ-550MHZ及適合回輸路徑,相互隔離不小于20 dB。　　(2)分支器:分支器具有定向傳輸?shù)奶匦?，根?jù)其于分配系統(tǒng)中所處的位置選擇適當(dāng)插信損耗和分支損耗的分支器使用戶輸出口的電平越于均勻。頻率范圍：5MHZ-550MHZ及適合回輸路徑。　?。?)同軸電纜:電纜須用銅內(nèi)外導(dǎo)體的同軸電纜，電纜須符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，特性阻抗75Ω。</p

11、>　?。?）終端電阻：在系統(tǒng)所有之路的末端及分配器，分支器的空置輸出均需接入75Ω終端電阻。　　一、前端系統(tǒng)　　1、所選設(shè)備　　衛(wèi)星天線：SRA3000-A型接收天線

12、　功分器：FPD-II　　衛(wèi)星接收機(jī)：SP4S-1/2高頻頭　　開路信號天線4頻道：V4LH5T 8頻道：V8LH12T　　10頻道：V10LH12T 19頻道：U20LH17T　　35頻道：U20LH17T 4

13、0頻道：U20LH17T　　天線放大器型號：SB-7530MHZ　　解調(diào)器所選型號：C6D-V/D　　調(diào)制器所選型號：SXT-199　　混合器所選型號：HD16-1（無源）。　　2、前端系統(tǒng)圖

14、　　圖2、前端系統(tǒng)圖　　3、國家標(biāo)準(zhǔn)分配給各系統(tǒng)的指標(biāo)　　系統(tǒng)各項指標(biāo)分配　　4、電纜性能參數(shù)　　前端系統(tǒng)電纜選用S

15、YKV-75-9型縱孔電纜。　　5、各頻道輸出電平計算　　天線的特征參數(shù)　　設(shè)定天線到前端放大器的距離為20m，選用SYKV-75-9型電纜傳輸，各種設(shè)備技術(shù)參數(shù)計算如下所示：　　4頻道載波頻率為77.25MHz，λ1=C/f=3x1

16、08/77.25x106=3.88m　　饋線衰減常數(shù)為a= 3.47dB/100m　　8頻道載波頻率為184.25MHz，λ2=C/f=3x108/184.25x106=1.63m　　饋線衰減常數(shù)為a= 5.42dB/100m　　10頻道載波頻率為200.25MHz，λ3

17、=C/f=3x108/200.25x106=1.50m　　饋線衰減常數(shù)為a= 5.65 dB/100m　　19頻道載波頻率為519.25MHz，λ4=C/f=3x108/519.25x106=0.58m　　饋線衰減常數(shù)為a= 9.72dB/100m　　35頻道載波頻率為

18、687.25MHz，λ5=C/f=3x108/687.25x106=0.44m　　饋線衰減常數(shù)為a=11.17dB/100m　　40頻道載波頻率為 727.25MHz，λ6=c/f=3x108/727.25x106=0.41m　　饋線衰減常數(shù)為a=11.49dB/100m

19、　　4頻道接收場強(qiáng) 75dB V4LH5T 天線增益：6.8dB　　4頻道輸出電平：U0=75+6.8+20lg3.88-La-18=75.17dB　　8頻道接收場強(qiáng) 65dB V8LH12T 天線增益：8.5dB　　8頻道輸出電平：U0=65+8.5+20lg1

20、.63- La -18=59.08dB　　10頻道接收場強(qiáng) 78dB V10LH12T 天線增益：11dB　　10頻道輸出電平：U0=78+11+20lg1.50- La -18=78.83dB　　19頻道接收場強(qiáng) 86dB U20LH17T 天線增益：16dB</p&

21、gt;　　19頻道輸出電平：U0=86+16+20lg0.58- La -18=78.09 dB　　35頻道接收場強(qiáng) 82dB U34LH20T天線增益：17dB　　35頻道輸出電平：U0=82+17+20 lg0.44- La -18=71.64dB　　40頻道接收場強(qiáng) 72dB UQ

22、LH14T 天線增益：10dB　　40頻道輸出電平：U0=72+10+20 lg0.41- La -18=53.96dB　　由于C6D-V/D解調(diào)器的輸入電平標(biāo)稱為50~80 dB，所以滿足要求，可以選用。　　STX-199調(diào)制器頻率范圍為47-860MHz，滿足要求，調(diào)制器載波輸出電平為≥110dB,設(shè)置其輸出

23、電平為115dB,信噪比S/N=60dB.　　單頻道載噪比：C/N1=S/N+6.4=66.4dB　　前端總載噪比驗算：C/N總=C/N1-10lgn=60.02dB　　所以C/N總≥44dB（技術(shù)指標(biāo)），滿足要求。　　二、干線傳輸系統(tǒng)

24、;　　1、光纜傳輸系統(tǒng)的設(shè)備選擇　　一般的光纜傳輸系統(tǒng)主要由衰減器、光發(fā)射機(jī)(包括下行光發(fā)射機(jī)和上行光發(fā)射機(jī))、光分支器、光纜、光接收機(jī)（包括下行光接收機(jī)和上行光接收機(jī)）、光中繼站、光配線盒、光接線盒（熔接點）,由于前端距離分配網(wǎng)絡(luò)4km，所以本系統(tǒng)只包括衰減器、光發(fā)射機(jī)、光纜、光接收機(jī)。　　（

25、1）設(shè)備選擇：　　光纜傳輸系統(tǒng)設(shè)備初選：　　衰減器：JZCK20I　　光發(fā)射機(jī)：MIC-0T-860I　　光接收機(jī)：MIC-OR-860BR-2　　光纜：GYTG-Z-1

26、;　?。?）各種設(shè)備技術(shù)參數(shù)與選擇依據(jù)　　(1)衰減器JZCK20I　　頻率范圍：40~860MHz　　最大衰減量：20±3dB　　插入損耗：≤2dB　　衰減量可調(diào)

27、　　選擇依據(jù)：由于前端發(fā)出的信號為95dB，而光發(fā)射機(jī)的輸入電平為75~85dB，衰減量為20dB，所以選用衰減器先將前端發(fā)來信號進(jìn)行衰減，為減少設(shè)備選擇次數(shù)，選擇衰減量可調(diào)的JZCK20I衰減器。　　(2)光發(fā)射機(jī)MIC-0T-860I的參數(shù)如下：　　(3)光接收機(jī)MIC-OR-860BR-

28、2的主要參數(shù)如下：　　(4)光纜GYTG-Z-1　　工作波長：1310，1550nm　　應(yīng)用：架空或管道都可以，在這里考慮到環(huán)境美觀問題選用管道　　使用溫度/℃：-30℃~+50℃　　光纖芯數(shù)：2~8</b

29、>　　結(jié)構(gòu)特征：剛帶縱包鎧裝　　損耗常數(shù)/(dB/km)：0.35，0.40，0.50.　　選擇依據(jù)：在光纖傳輸?shù)娜齻€波長中，850nm波長損耗較大，不宜在有線電視系統(tǒng)中使用；1310nm波長損耗較低，色散最小，價格也比較便宜；1550nm波長損耗最小，可以采用光纖放大器進(jìn)行中繼放大，應(yīng)用于遠(yuǎn)距離傳輸，色散

30、較大，價格較高，現(xiàn)有技術(shù)不是很成熟。在本系統(tǒng)中由于傳輸距離較小，所以選用1310nm光波長進(jìn)行傳輸。　　2、光纜傳輸系統(tǒng)電平計算　?。?）衰減器計算　　前端輸出的信號電平為95dB，而光發(fā)射機(jī)的輸入電平為75~85dB，衰減量為10~20dB。<

31、;p>　　衰減器整定衰減量為20dB，忽略電纜傳輸損耗。所以有光發(fā)射機(jī)輸入電平值為：　　Ui=95-20=75dB，75≤Ui≤85dB，滿足要求。　　（2）光發(fā)射機(jī)輸出功率的計算　　對于一級光纖傳輸系統(tǒng)，輸入光接收功率取值為-3dB。根據(jù)　　對于1310nm，光纖

32、衰減系數(shù)α=0.4dB/km　　光纖長度D=6km　　所以，光鏈路損耗：　　Z=0.4x6+1+0.5+1=5.9dB mW 　　其中1為光接收機(jī)的輸入功率，0.4x6光纖損耗，1為裕量損耗，0.

33、5為光接頭損耗。由于光發(fā)射機(jī)的輸出功率范圍是4~20 mW，而光鏈路損耗；所以設(shè)置光發(fā)射機(jī)的輸出功率： P=6mW　?。?）光發(fā)射機(jī)參數(shù)整定與校驗　　前端信號經(jīng)衰減器衰減后輸出電平為75dB，滿足光發(fā)射機(jī)輸入電平要求，由上述光發(fā)射機(jī)輸出電平的計算，設(shè)置光發(fā)射機(jī)光輸出功率為6mW。由光發(fā)射機(jī)的參數(shù)表知道，此時C/N=52dB&l

34、t;p>　?。?）光接收機(jī)的參數(shù)整定　　由于前端信號已滿足器輸入電平要求，根據(jù)C/N光鏈路表可知載噪比C/N=52dB.設(shè)定接收機(jī)射頻輸出電平為104dB。　　3、干線傳輸部分總的C/N與CM　　干線傳輸部分總的C/N=- =49　　干線傳輸部分總的CM=56dB&

35、lt;/p>　　三、分配系統(tǒng)　　干線放大器輸出電平98dB，即總分配器的輸入電平為98dB，各樓樓棟放大器的型號均為：SB-30MZI，可以手動增益，斜率控制。為使樓放輸出電平為110 dB，設(shè)置放大器增益為22 dB。　　1、分配系統(tǒng)圖見附件

36、2、一級總分配器到各樓樓房距離如下表：　　#1,# 3,#4,#5,#6號樓相同，以1號樓為例：　　傳輸?shù)揭惶枠菢欠诺碾娖?98-10-1.6×7.73=75.6 dB　?。?8-10-1.6×2.25=84 .4 dB）　　樓房內(nèi)設(shè)置均衡器的均衡量=

37、（7.73-2.25）×1.6=8.8 dB　　設(shè)置樓放輸出電平為110 dB/100dB,即G=110-75.6=34.4 dB　　載噪比：C/N=75.6-7-2.4=66.2 dB>54 dB 符合要求　　傳輸?shù)蕉枠菢欠诺碾娖?98-10-1×7.73=80.3 dB&l

38、t;/p>　?。?8-10-1×2.25=85.8 dB）　　樓房內(nèi)設(shè)置均衡器的均衡量=（7.73-2.25）×1=5.5 dB　　設(shè)置樓放輸出電平為110 dB/100dB,即G=110-80.3=30 dB　　載噪比：C/N=80.3-7-2.4=71 dB&g

39、t;54 dB 符合要求　　二級總分配器到各樓樓房距離如下表：　　傳輸?shù)?號樓樓放的電平=98-10-2×7.73=72.5 dB　　傳輸?shù)?0號樓樓放的電平=98-10-2×2.25=83.5 dB　　樓房內(nèi)設(shè)置均衡器的均衡量=（7.73

40、-2.25）×2=11 dB　　設(shè)置樓放輸出電平為110 dB/100dB,即G=110-72.5=37.5 dB　　載噪比：C/N=72.5-7-2.4=63.1 dB>54 dB 符合要求　　8號樓和9號樓與1號樓相同　　3、#1，#2，#3

41、，#4，#5，#6樓各樓電平相同，電平計算如下：　　本樓分配器輸出電平=110-6=104 dB　　一至三單元電平計算如下： 　　一層分支器輸入電平=104-0.5×7.73=101 dB　?。?4-0.5×2.25

42、=91 dB）　　用戶端口電平=100.1-27-0.1×14.72=71.9 dB　?。?2.9-27-0.1×4.4=62.57 dB）　　二層分支器輸入電平=100.1-1.2-0.03×7.73=99.77 dB　　（92.9-1.2

43、-0.03×2.25=89.77 dB）　　用戶端口電平=98.8-27-0.1×14.72=71.66 dB　　（91.8-27-0.1×4.4=62.44dB）　　三層分支器輸入電平=98.8-1.2-0.03×7.73=98.54 dB

44、　?。?1.8-1.2-0.03×2.25=88.70dB） 　　用戶端口電平=97.6-27-0.1×14.72=71.44dB 　　（90.7-27-0.1×4.4=62.37dB） 　　四層分支器輸入電平=97.6-1-0.03×7.

45、73=97.31 dB 　　（90.7-1-0.03×2.25=87.63 dB） 　　用戶端口電平=96.37-24-0.1×14.72=71.20 dB 　?。?9.6-24-0.1×4.4=62.30 dB） <p&

46、gt;　　五層分支器輸入電平=96.37 -1-0.03×7.73=96.08 dB 　?。?9.6-1-0.03×2.25=86.56dB） 　　用戶端口電平=95.1-24-0.1×14.72=70.98 dB 　　（88.5-24-0.1×4.

47、4=62.23 dB） 　　六層分支器輸入電平=95.1-1-0.03×7.73=94.85 dB 　　（88.5-1-0.03×2.25=85.49dB） 　　用戶端口電平=93.9-24-0.1×14.72=70.75 dB &l

48、t;p>　?。?7.4-24-0.1×4.4=62.16 dB） 　　4、#7,#8,#9,#10樓各樓電平相同，以7號樓為例，　　電平計算如下：　　本樓分配器輸出電平=110-4=106 dB　　一層至六層和七層至十

49、二層電平分配一致,電平計算如下：　　一層分支器輸入電平=106-0.3×7.73=103.7dB 　?。?6-0.3×2.25=95.3dB） 　　用戶端口電平=103.7-30-0.15×14.72=71.5dB <p&

50、gt;　?。?5.3-30-0.15×4.4=64.6 dB） 　　二層分支器輸入電平=103.7-1-0.03×7.73=102.5 dB　?。?5.3-1-0.03×2.25=94.2 dB）　　用戶端口電平=102.5-30-0.15×14.72=70.3 dB&l

51、t;/p>　?。?4.2-30-0.15×4.4=63.5dB）　　三層分支器輸入電平=102.5-1-0.03×7.73=101.3 dB　?。?4.2-1-0.03×2.25=93.1 dB）　　用戶端口電平=101.3-30-0.15×14

52、.72=69.1 dB　?。?3.1-30-0.15×4.4=62.44dB）　　四層分支器輸入電平=101.3-1-0.03×7.73=100.1 dB　?。?3.1-1-0.03×2.25=92 dB）　　用戶端口電平=100.1-27-

53、0.15×14.72=70.9 dB　　（92-27-0.15×4.4=64.3dB）　　五層分支器輸入電平=100.1-1-0.03×7.73=98.9 dB　?。?2-1-0.03×2.25=90.9 dB）　　用戶端口電平=9

54、8.9-27-0.15×14.72=70 dB　　（90.9-27-0.15×4.4=62.8 dB）　　六層分支器輸入電平=98.9-1-0.03×7.73=97.7 dB　?。?0.9-1-0.03×2.25=89.8dB）

55、用戶端口電平=97.7-24-0.15×14.72=71.5dB　　（89.8-24-0.15×4.4=65.1 dB）　　四、溫度變化對電平的影響　　在分配系統(tǒng)中，戶外電纜最大長度為5號樓到7號樓200m，計算值均按常溫20℃計算，溫差變化為常溫下±30℃。

56、　　電纜衰減值為：±30×0.2% dB， L=2×7.73=15.46 dB，　　△a=L×Kt×△T=15.46×0.2%×30= 0.93 dB　　考慮溫度影響后的載噪比C/Nt=C/N-△a=63.1-0.93=62.2 dB >54 d

57、B　　綜上所述，溫度在±30℃變化時，系統(tǒng)指標(biāo)仍符合設(shè)計要求。　　五、天線的防雷設(shè)計　　衛(wèi)星天線自身帶有防雷裝置，故不必再做接地處理，只需按說明書要求安裝天線即可。開路天線自身無防雷裝置，因此，要在其頂部安裝避雷針，上部天線必須在避雷針的保護(hù)角內(nèi)（一般約為45

58、76;以內(nèi)），且距離不小于3m，估算得避雷針的架設(shè)高度約為7m。避雷針的接地端必須與前端的接地端分開，引兩根引下線，其接地電阻不大于即可。　　1、天線立桿及天線基座應(yīng)有兩個不同方向與建筑物的避雷帶相連，以確保接地可靠，加強(qiáng)避雷安全。 　　避雷針的高度計算：　　有VHF天線3個

59、,UHF天線1個，最低架設(shè)3m，每個上下間距0.5m，所以最高天線架設(shè)5m。單個天線的保護(hù)角45度，估算避雷針>=8m。　　2、天線饋線必須通過天線避雷器后，方可與前端設(shè)備相連,以防雷電毀壞設(shè)備。 　　3、所有放大器外殼均可靠接地，且放大器的交流輸入輸出端接有浪涌沖擊保護(hù)器。　　4、供電器的輸入輸出接有壓敏

60、電阻。室外的衛(wèi)星電視接收天線把接收到的電視信號通過電纜傳輸?shù)诫娨暀C(jī)房，通過避雷器保護(hù)后，將其輸出端的信號通過螺旋濾波器濾波，輸出符合要求的信號。　　六、主要元件明細(xì)表　　七、系統(tǒng)圖（見附頁）　　八、參考文獻(xiàn)：<

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