有线电视系统

课程设计方案

住宅小区有线电视系统设计

一、有线电视系统设计方案概述二、设计依据三、设计任务

四、有线电视系统的设计（一）、前端系统设备与设计 1.1、前端设备的初选 1.2、前端系统技术参数的设计（二）光缆传输系统的设备选择与设计 2.1、光缆设备的初选

2.2、各种设备技术参数与选择依据 2.3、光缆传输系统的计算（1）、光发射机输出功率的计算（2）、衰减器的计算

（3）、光发射机参数整定与校验（4）、光接收机的参数整定五、用户分配系统的设计 1、分配网络设计内容 2、用户分配系统各点电平计算附件：主要设备器材清单表

一、有线电视系统设计方案概述

有线电视系统有线电视系统（Cable Antenna Television-CATV ）的设计主要有前端系统、干线传输系统和用户分配系统三大部分。本有线电视系统采用邻频传输，采用邻频传输使系统频道容量大、稳定性高、非线性失真小，邻频前端系统主要由各种接收天线、调制器、解调器、多路射频信号混合器组成。

目前我国有线电缆电视传播媒介主要有电缆传输、光缆传输和微波传输三种方式，本有线电视系统采用光缆传输。

有线电视分配系统是通过分配网络（有分支器、分配器、用户分配放大器和射频电缆组成）给系统的每一个用户终端提供一个适当的电视信号的系统。本系统采用分配-分支形式从用户分配放大器输出的信号先经过分配器分成几路，每一路再分配并且通过不同的分支器向终端用户提供符合要求的信号。

二、设计依据

对于有线电视系统的设计主要依据国家颁布的有关标准和技术要求： ☆《有线电视系统技术规范》

☆《工业企业共用天线电视系统设计规范》

☆ GB8898《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求》

☆ GB6510《30MHz ～1GHz 声音和电视信号的电缆分配系统》 ☆ GY106-92《有线电视广播系统技术规范》 ☆《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》

☆ GB6510-86 《声音和电视信号的电缆分配系统》 ☆ GB50200《有线电视系统工程技术规范》 ☆ GY/T121《有线电视系统测量方法》

三、设计任务

（1）工程需求。试设计校园有线电视系统，要求将播控机房教学节目及电视节目送到教学楼和食堂，实验室。前端系统要求节目频道数为10个，卫星（中星6B ）4套，亚太5号4套，自办节目1套，开路一套。前端至用户小区有4个点，距离分别为2km 、3km 、4km 、5km ，采用光纤传输。小区内干线采用同轴电缆传输。其中一个小区有楼房4栋，每栋为5层4个单元，平房5排，每排20户，建筑分布各组自定，合计终端用户300户。按此需求设计有线电视系统方案（实训时数据由老师指定或学生自定，但一班中各组不能相同）。（2）技术要求。系统技术参数要求：带宽为750MHz 系统；用户端电平：（64±4）dB μV; 图像载波电平与伴音载波比（A/V）为-17dB;C/N为45 dB，CTB/CSO为60Db, 即图像客观评价质量达到国家标准4分以上要求。

四、有线电视系统的设计

（一）、前端系统设备与设计

有线电视的前端是各种信号源（包括来自卫星电视接收设备、地方电视信号接收天线以及有线电视机顶盒、录像机、计算机等）与电缆传输分配系统之间的线路设备。系统的前端是传输信号的第一个加工处理环节，其设计任务主要包括：前端类型的选择、天线输出电平

的估计、确定前端输出电平、载噪比和交调的计算等。前端设计配置图如图所示：

亚太5号中兴6B

频道

CCTV-新闻

CCTV-9福建

CCTV-4江苏国际

四川

湖北

浙江

自办节目

卫星接收机卫星接收机卫星接收机卫星接收机

A V

A V A A V V A

V A

V A V A V A V

调

制器

调制器

混合器

1.1、前端设备的初选

前端设备主要包括信号源部分，如各种接收天线、接收机、自办节目源等；信号处理部分，如调制器、解调器、混合器、分配器、导频信号发生器等；馈线部分, 同轴电缆或者光缆。本系统初步前端设备选择如下：卫星天线：SRA300-A 功率分配器：FPD-II 卫星接收机：SP4S-1/2 解调器：C6D-V/D 调制器: STX-199 混合器：HD16-1（无源）馈线： SYWV-75-12高发泡电缆

10频道天线：V10LH12T 增益：11dB 1.2、前端系统技术参数的设计

天线输出电平的计算：假设馈线长度为20m,

10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=3.39dB/100m

10频道接收场强 78dB V10LH12T 天线增益：11dB 工程上天线输出电平计算公式：U=E+G+20lgλ-La-18 10频道输出电平： U=78+11+20lg1.50-0.0678-18=73.8dB

由于C6D-V/D解调器的输入电平标称为50~80 dB ，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/N+6.4=66.4dB

前端总载噪比验算：C/N总=C/N1-10lgN=60.02dB 所以C/N总≥45dB ，满足技术要求（二）、光缆传输系统的设备选择与设计

光缆传输系统主要由衰减器、光发射机(包括下行光发射机和上行光发射机) 、光分支器、光缆、光接收机（包括下行光接收机和上行光接收机）、光中继站、光配线盒、光接线盒（熔接点）、分光器, 由于前端距离分配网络4km ，所以本系统只包括衰减器、光发射机、光分路器、光缆、光接收机。光缆传输系统组成结构图如图：

2.1、光缆传输系统设备初选衰减器：JZCK20I 光发射机：MIC-750DFB 光接收机：MIC-750RT 光缆：GYTG-Z-1

2.2、各种设备技术参数与选择依据 (1)衰减器JZCK20I 频率范围：40~860MHz 最大衰减量：20±3dB 插入损耗：≤2dB 衰减量可调

选择依据：由于前端发出的信号为115dB ，而光发射机的最大输入电平为78dB ，衰减量为37dB ，所以选用衰减器先将前端发来信号进行衰减，为减少设备选择次数，选择衰减量可调的JZCK20I 衰减器。 (2)光发射机MIC-750DFB 射频输入电平：电视78dB

数据 70dB

带宽：47~750MHz

波长:1290~1580nm

光输出功率：≤ 12mW （典型值） (3)光接收机MIC-750RT 光波长：1290~1580nm 频率范围：47~750MHz

输出斜率：10dB （0~24dB可选）光功率输入范围：-5~-1dB 射频输出电平：≥106dB 工作温度：-25~+55 光链路C/N表

(4)光缆GYTG-Z-1 工作波长：1310，1550nm 应用：架空或管道使用温度/℃：-30℃~+50℃ 光纤芯数：2~8

结构特征：刚带纵包铠装

损耗常数/(dB/km)：0.35，0.40，0.50.

选择依据：在光纤传输的三个波长中，850nm 波长损耗较大，不宜在有线电视系统中使用；1310nm 波长损耗较低，色散最小，价格也比较便宜；1550nm 波长损耗最小，可以采用光纤放大器进行中继放大，

应用于远距离传输，色散较大，价格较高，现有技术不是很成熟。在本系统中由于传输距离较小，所以选用1310nm 光波长进行传输。 2.3、光缆传输系统的计算

（1）光发射机输出功率和光分路器分光比的计算

对于一级光纤传输系统，假设输入光接收功率取值为0dB 。根据对于1310nm ，光纤衰减系数α=0.4dB/km ，各光节点光缆损耗分别为： A 光节点电缆损耗为：2×0.4=0.8dB, P=1.2mW B 光节点电缆损耗为：3×0.4=1.2dB, P=1.318mW C 光节点电缆损耗为：4×0.4=1.6dB, P=1.445mW D 光节点电缆损耗为：5×0.4=2dB, P=1.585Mw K1=(1.2/5.548)×100%=21.6% K2=(1.318/5.548)×100%=23.8% K3=(1.445/5.548)×100%=26% K4=(1.585/5.548)×100%=28.6%

光发射机功率为：P 总=2×0.4-10×lgK ＋0.5＋1.0=8.9mW （2）、衰减器计算

前端输出的信号电平为115dB ，而光发射机的最大输入电平为78dB ，衰减量为37dB 。第一级衰减器整定衰减量为18dB ，第二级衰减器衰减量为19dB ，忽略电缆传输损耗。所以有光发射机输入电平值为： Ui=115-18-19=78dB≤78dB ，满足要求。（3）、光发射机参数整定与校验

前端信号经衰减器衰减后输出电平为78dB ，满足光发射机输入

电平要求，由上述光发射机输出电平的计算，设置光发射机光输出功率为8.9mW 。

（4）、光接收机的参数整定与校验

由于前端信号已满足器输入电平要求，根据技术要求C/N=45dB.设定其输出电平为100dB, 斜率为10dB ，接收机射频输出电平为100（90）dB 。

六、用户分配系统的设计

1. 分配网络设计内容

用户分配系统采用分配-分支的分配形式。其分配网络如下：

FP4

94.4dB

FP4

94.4dB

FP2100dB

6M 6M 6M 6M 6M 6M 6M 6M

FP4

1 FZ318

2 FZ316

1 FZ2202 FZ2183 FZ216

3M 3M 3M 3M

3 FZ3144 FZ3125 FZ310

3M 3M 3M 3M

4 FZ2145 FZ212

75Ω75Ω75Ω75Ω

75Ω

1栋楼 2栋楼

3栋楼

4栋楼

90.4dB

平房5排20户

FP3

90.4dB

FP2

1 FZ418

3M 3M 3M

平房5排

2 FZ416

3 FZ414

4 FZ412

3M 3M 3M

5 FZ410

75Ω

2、用户分配系统各点电平计算:

3、4栋楼总分配器输入电平=100 3、4栋楼总分配器输出电平=100-4=96dB 3栋楼单元分配器输入电平=96-0.1×6=95.4dB 输出电平=95.4-8=87.4dB

一层分支器的分支输入电平=87.4-0.6=86.8dB 输出电平=86.8-1=85.8dB

用户端电平=86.8-20-4×0.19=66.04dB 二层分支器的分支输入电平=85.8-0.3=85.5dB 输出电平=85.5-1=84.5dB

用户端电平=85.5-18-4×0.19=66.74dB 三层分支器的分支输入电平=84.5-0.3=84.2dB 输出电平=84.2-1.5=82.7dB

用户端电平=84.2-16-4×0.19=67.44dB 四层分支器的分支输入电平=82.7-0.3=82.4dB 输出电平=82.4-1.5=80.9dB

用户端电平=82.4-14-4×0.19=67.64dB 五层分支器的分支输入电平=80.9-0.3=80.6dB 输出电平=80.6-2=78.6dB

用户端电平=80.6-12-4×0.19=67.84dB 其它栋楼的计算方法同上。

主要设备器材清单表

课程设计方案

住宅小区有线电视系统设计

一、有线电视系统设计方案概述二、设计依据三、设计任务

2.2、各种设备技术参数与选择依据 2.3、光缆传输系统的计算（1）、光发射机输出功率的计算（2）、衰减器的计算

一、有线电视系统设计方案概述

目前我国有线电缆电视传播媒介主要有电缆传输、光缆传输和微波传输三种方式，本有线电视系统采用光缆传输。

二、设计依据

对于有线电视系统的设计主要依据国家颁布的有关标准和技术要求： ☆《有线电视系统技术规范》

☆《工业企业共用天线电视系统设计规范》

☆ GB8898《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求》

☆ GB6510《30MHz ～1GHz 声音和电视信号的电缆分配系统》 ☆ GY106-92《有线电视广播系统技术规范》 ☆《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》

☆ GB6510-86 《声音和电视信号的电缆分配系统》 ☆ GB50200《有线电视系统工程技术规范》 ☆ GY/T121《有线电视系统测量方法》

三、设计任务

四、有线电视系统的设计

（一）、前端系统设备与设计

的估计、确定前端输出电平、载噪比和交调的计算等。前端设计配置图如图所示：

亚太5号中兴6B

频道

CCTV-新闻

CCTV-9福建

CCTV-4江苏国际

四川

湖北

浙江

自办节目

卫星接收机卫星接收机卫星接收机卫星接收机

A V

A V A A V V A

V A

V A V A V A V

调

制器

调制器

混合器

1.1、前端设备的初选

10频道天线：V10LH12T 增益：11dB 1.2、前端系统技术参数的设计

天线输出电平的计算：假设馈线长度为20m,

10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=3.39dB/100m

10频道接收场强 78dB V10LH12T 天线增益：11dB 工程上天线输出电平计算公式：U=E+G+20lgλ-La-18 10频道输出电平： U=78+11+20lg1.50-0.0678-18=73.8dB

单频道载噪比：C/N1=S/N+6.4=66.4dB

前端总载噪比验算：C/N总=C/N1-10lgN=60.02dB 所以C/N总≥45dB ，满足技术要求（二）、光缆传输系统的设备选择与设计

2.1、光缆传输系统设备初选衰减器：JZCK20I 光发射机：MIC-750DFB 光接收机：MIC-750RT 光缆：GYTG-Z-1

2.2、各种设备技术参数与选择依据 (1)衰减器JZCK20I 频率范围：40~860MHz 最大衰减量：20±3dB 插入损耗：≤2dB 衰减量可调

数据 70dB

带宽：47~750MHz

波长:1290~1580nm

光输出功率：≤ 12mW （典型值） (3)光接收机MIC-750RT 光波长：1290~1580nm 频率范围：47~750MHz

输出斜率：10dB （0~24dB可选）光功率输入范围：-5~-1dB 射频输出电平：≥106dB 工作温度：-25~+55 光链路C/N表

(4)光缆GYTG-Z-1 工作波长：1310，1550nm 应用：架空或管道使用温度/℃：-30℃~+50℃ 光纤芯数：2~8

结构特征：刚带纵包铠装

损耗常数/(dB/km)：0.35，0.40，0.50.

（1）光发射机输出功率和光分路器分光比的计算

光发射机功率为：P 总=2×0.4-10×lgK ＋0.5＋1.0=8.9mW （2）、衰减器计算

前端信号经衰减器衰减后输出电平为78dB ，满足光发射机输入

电平要求，由上述光发射机输出电平的计算，设置光发射机光输出功率为8.9mW 。

（4）、光接收机的参数整定与校验

由于前端信号已满足器输入电平要求，根据技术要求C/N=45dB.设定其输出电平为100dB, 斜率为10dB ，接收机射频输出电平为100（90）dB 。

六、用户分配系统的设计

1. 分配网络设计内容

用户分配系统采用分配-分支的分配形式。其分配网络如下：

FP4

94.4dB

FP4

94.4dB

FP2100dB

6M 6M 6M 6M 6M 6M 6M 6M

FP4

1 FZ318

2 FZ316

1 FZ2202 FZ2183 FZ216

3M 3M 3M 3M

3 FZ3144 FZ3125 FZ310

3M 3M 3M 3M

4 FZ2145 FZ212

75Ω75Ω75Ω75Ω

75Ω

1栋楼 2栋楼

3栋楼

4栋楼

90.4dB

平房5排20户

FP3

90.4dB

FP2

1 FZ418

3M 3M 3M

平房5排

2 FZ416

3 FZ414

4 FZ412

3M 3M 3M

5 FZ410

75Ω

2、用户分配系统各点电平计算:

3、4栋楼总分配器输入电平=100 3、4栋楼总分配器输出电平=100-4=96dB 3栋楼单元分配器输入电平=96-0.1×6=95.4dB 输出电平=95.4-8=87.4dB

一层分支器的分支输入电平=87.4-0.6=86.8dB 输出电平=86.8-1=85.8dB

用户端电平=86.8-20-4×0.19=66.04dB 二层分支器的分支输入电平=85.8-0.3=85.5dB 输出电平=85.5-1=84.5dB

用户端电平=85.5-18-4×0.19=66.74dB 三层分支器的分支输入电平=84.5-0.3=84.2dB 输出电平=84.2-1.5=82.7dB

用户端电平=84.2-16-4×0.19=67.44dB 四层分支器的分支输入电平=82.7-0.3=82.4dB 输出电平=82.4-1.5=80.9dB

用户端电平=82.4-14-4×0.19=67.64dB 五层分支器的分支输入电平=80.9-0.3=80.6dB 输出电平=80.6-2=78.6dB

用户端电平=80.6-12-4×0.19=67.84dB 其它栋楼的计算方法同上。

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