共用天线电视系统简介

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近年来随着电视接收机向农村普及和城市楼群增多,一种新兴的电视接收系统——共用天线电视系统迅速发展起来。它是怎样发展起来的?它的基本结构如何、有何优越性以及发展前景如何?本文将在这几方面作些介绍。

共用天线电视系统的出现与发展

在远离电视台的城镇郊区以及广大农村,人们高高兴兴买来电视机,但由于那里的电视信号很弱,在电视屏幕上出现的图象模糊不清,色彩很淡,使人们大为扫兴。在大中城市高楼林立,这些大楼多是采用钢筋混凝土结构,由于钢筋的屏蔽作用使电视信号受到很大的衰减,同样使电视图象模糊不清,色彩不好。同时,高大建筑对电波的反射,使电视图像出现难以消除的重影。再加上城市工业电气设备的干扰,在城市里同样存在着看电视难的问题。随着城乡电视机社会拥有量增多,这些问题就越来越显得突出,迫切要求在接收技术方面采取有效的措施,于是在国内外先后出现了采用共用天线的电视接收系统,比较满意地解决了电视接收问题。

这种新技术出现之后,很快就被大量采用,在欧美及日本一些工业发达国家已经形成了电缆电视系统(含共用天线电视系统)。美国最大的电缆电视系统包含20万个电视机用户,干线长达48公里。我国虽然起步较晚,但发展速度却相当快,1984年仅北京就有15万户用上了共用天线电视系统。如由广播电视部兴盛电视天线厂(北京崇文区天坛路2号)安装在北京军区某部的共用天线电视系统,包含电视机用户已超过1000户,并可安装UHF频段的天线系统。经过实际收看,与一般天线相比,不仅消除了屏幕上的“雪花”,克服了色彩失调现象,而且图象清晰,重影也消失了,用户比较满意。近年来在我国的建筑部门已经把安装共用天线电视系统作为基建设计中不可缺少的组成部分。

共用天线电视系统的基本结构

市内高层建筑与市郊弱场强区的共用天线电视系统,虽因环境有所区别,但采用的系统基本结构是相同的,如图所示。

图1
图1 🔍原图 (790×926)

由各频道电视天线收来的电视信号以及由录象机经调制器送来的信号,经混合器将不同频率的信号混合起来,送入全频道放大器放大,再用电缆将放大了的电视信号送到分配器,分到各分支器,最后送到用户小盒。下面对共用天线电视系统的基本结构作一简单的介绍。

1.电视接收天线:它是接收电视信号的重要部件,选用天线的标准是具有较高的灵敏度和较好的抗干扰能力。因而要求它方向性强、增益高和驻波比小。如选择五单元天线比三单元天线增益高2~3dB,八单元天线比五单元天线增益又高2~3dB,每增加3dB就是增益提高近1倍。如果几个电视发射台都位于接收点的同一方向,且场强较强,则选用一副全频道电视天线就可以了。否则,一个频道就要选用一副单频道多单元天线,以增加信杂比和抗干扰能力。

天线的类型选定之后,天线架设位置的选择也是十分重要的,因为在很小的区域内不同点的场强就可能相差好几倍。另外,选点时还要考虑到产生重影的因素,一般是用场强仪反复测试,选取电视信号最强、干扰电平最小点作为天线的架设点。天线杆的安装一定要坚固,还必须装上避雷装置,确保安全接收。

2.宽频带放大器:共用天线电视系统中的放大器,是用来放大由天线接收经混合器送来的电视信号,以及补偿系统中各种损耗。直接安装在单频道电视天线后边的叫单频道放大器,装在干线中用来补偿系统损耗的叫干线放大器,而装在混合器后边,将几个频道的电视信号同时放大的叫宽频带放大器。

进入放大器输入端的信号,包括各种干扰、噪声及电视信号,因此要用滤波器将其它成分滤掉,只对电视信号进行放大。对放大器的增益要求要适当,一般在20~40dB之间,增益过高不仅图象质量不会有明显的改善,而且还会引起一些失真。为了使图象清晰,要求放大器的信噪比应为38dB,如果信噪比低于30dB则图象将无法收看。要求放大器的频率特性在整个频带内较为平坦。

3.分配器:它的作用是将主干线中的电视信号,等功率地分配到各路分支干线中去,分配器有二分配器,三分配器和四分配器,如图中画出四分配器,它把主干线送来的电视信号分别送到四个分干线中去。对分配器的要求,一是阻抗匹配特性要好。如果失配太大,不仅使传输损耗增加,还会产生有害的反射波,形成图象重影干扰;二是隔离度要好,也就是说,某用户电视机本机振荡产生的辐射,或者负载阻抗失配产生的反射波,不能传给另外一个用户的电视机。

4.分支器:它的作用有两个,一方面是从传输干线中取出一部分信号功率,通过分支电缆传送到用户去;另一方面它还将大部分电视信号功率,再继续向下面干线传输。分支器同样可分为一、二、三及四分支器。例如图中画出了二分支器,它可以提供两个用户所需电视信号。由于多分支器线路比较复杂,引出线太多而使用不便,因而最常用的是一分支器,也叫串接单元,它除去提供一个用户所需电视信号外,同时还将电视信号继续往下传送。它与用户小盒装在一起,安装使用都很方便。

对分支器也要求阻抗匹配和隔离度良好。此外,因分支器是在主线经过的同时,分出几路支线信号,所以还要考虑插入损耗和分支损耗等指标。但只要电路形式和元器件的质量选得好,这些指标即使略差一些也无妨,可以通过放大器给以补偿。

5.用户分配系统:分支器的分支输出,一般是用电缆接到用户的插座上,这个插座叫用户小盒。将用户电视机的外接天线端子和用户小盒用电缆接通,就可以看到图象清晰的电视广播节目,或是录象机送来的节目。

接通电视机与用户小盒的电缆有两种,一是同轴电缆,其阻抗为75Ω;另一种是平行馈线,其阻抗为300Ω,后者损耗较大,选用那一种电缆,要根据用户小盒的阻抗来确定。

优越性和发展前景

共用天线电视系统,除能满意收看由无线电波传来的电视节目之外,还可以用空闲的电视频道自办电视节目。可以用自备演播室排练的节目自行播出,播出磁带录制的节目或电视唱片节目,以及实况转播节目等。机关、学校、大饭店、商场及车站等,只要增加一台摄象机和调制器,就可以利用这个系统自办闭路电视,组织教学、电视会议、公共服务、公安民防以及灾害报警等活动。

安装了共用天线电视系统的单位,只要装一副微波天线和微波接收设备,就可以使系统内所有用户直接收看从卫星上发来的卫星直播电视节目。

人们经常看到,一些新建的高大楼房,由于没有安装共用天线电视系统,搬进住户之后,一副副新架起的电视天线,使这些雄伟的建筑像长了一身“毛刺”。在边远的郊区,随着电视机的普及,也架起了高低不齐林立如麻的电视天线。它们不仅破坏了城乡环境美,而且浪费大量金属材料,这些天线大都没有避雷装置,在雷雨天收看很不安全。一旦安装共用天线电视系统,这些问题就会迎刃而解。经过实践人们已经认识到共用天线电视系统的“图像线”已经象“电灯线”和“电话线”一样,是楼房建设中必不可少的设施。

随着共用天线电视系统不断地发展,功能也越来越多。近年来已发展成为电缆电视系统(称CCTV),CCTV系统无论从服务范围、覆盖面积、技术功能,还是从业务经营等方面来看,其规模都比共用天线电视系统大得多。随着光纤技术的发展和应用,使得CCTV系统将有更大的发展。它除去能够成为供各个家庭进行娱乐及服务的专门设备外,还会发展成为政府机关、团体甚至家庭之间,进行各种事务所需的一种理想的通信工具。(阎有德 周维田)