电缆电视系统的前端设备

（阎有德 周维田）电缆电视系统前端设备的作用是将收到的信号，如天线收进来的电视信号和用电缆传送的自办节目信号等，进行放大、混合等项处理，以达到能送给分配网络进行远距离传输的质量水平。前端设备主要由电视接收天线、自办节目系统、混合器，放大器等组成，如图1所示。为了帮助读者对这方面知识的了解，现以广播电影电视部兴盛天线设备厂生产的电缆电视系统为例进行介绍。

电缆电视系统使用的电视接收天线接收V频段通常有两种形式。一种是全频道电视天线，即用一付天线接收V段12个频道的电视节目，另一种是分频段接收天线，即一付天线只接收一个频道的电视节目，例如在北京市可用3付天线分别接收2、6、8频道的电视节目。全频道天线的优点是天线少，系统结构简单而成本低。由于只用一付天线，所以要求它放置的方向应对着所接收电视信号来的方向。如果在接收点的东西南北几个方向都有电视发射天线，或几个频道的场强悬殊，这种天线将只能收好一个发射天线送来的节目；对其他方向送来的节目接收效果很差。再者因是全频道天线要兼顾V段内各个频道信号都要有一定的增益，那么每个频道的增益都做得不高，所以在信号较弱的地方不宜采用。分频段接收天线就克服了上述缺点，不仅可以对准各个接收频道的发射天线，而且还可以有针对性地加大或减小某个频道的增益，在整个系统的调试也很方便。

电缆电视系统接收U段电视节目必须单独使用U段天线，这是因为U段电视信号在传播过程中衰减大，必须选用方向性强和增益高的多单元专用天线。U段天线的安装与调整比V段天线严格，其中特别要注意两点：①安装天线寻找最佳安装点时，除要求对准电视发射天线外，还要注意在UHF频段电视信号场强随接收天线高度的变化近似正弦变化，这种变化曲线如图2所示。这就是说天线架设的高度应选在信号场强的最大值的位置。还有接收天线的仰角大小对接收效果也会产生明显的影响，因此在架设U段天线时对天线的高度及仰角应仔细调整才能达到最佳接收效果。②UHF频段的电视信号波长短，天线前方阻挡物如高层建筑及树木等，都会对电波产生吸收作用，安装天线时应该躲开这些阻挡物。电缆电视系统的馈线以选用高频损耗小的SDVC型（车轮型）同轴电缆为好。

电缆电视系统能把自办节目信号，通过调制器调在V频段的某个空闲频道上（如图1系统是调在4频道），供用户收看。自办节目源一般有：①电影电视播放设备，将电影图象和声音变成视频和伴音信号送到调制器。②录象机或电视唱片放象机，播放录象带或电视唱片将输出的视频和伴音信号送到调制器。③摄象系统，可以建立演播室进行文艺节目、教学、电视会议等内容的摄制，也可以用流动转播车采访摄制本单位各种新闻，摄象机输出的视频和伴音信号可录制成录象带保存，也可现场直播，将现场摄制的信号直接送到调制器。④利用卫星直播接收机接收卫星传送的各种节目，它是将从卫星收到的信号解调出视频和伴音信号送到调制器。以上各种来源的自办节目信号送到调制器后，再经混合器等送给用户。通过自办节目将更加丰富系统内用户的文化生活。

混合器的作用是将几付天线收到的不同频道电视信号以及自办节目信号混合在一起，再送到宽频带放大器去。它是由高低通滤波器组成，有的还含有带通滤波器。经过混合器的滤波作用，将不需要的干扰信号滤掉而在输出端得到所接收频道的电视信号。

如果只收看VHF频段的电视节目，系统就选用V段混合器如HH75/L·H。若还要收看UHF频段电视节目，则需再设U／V频段混合器，可选用HH75／U·V型等。由图1可见，从V段天线及调制器来的信号送到V段混合器，从这个混合器输出的信号再进入U/V混合器；从U段天线收到信号也送到U／V混合器，两路信号经U/V混合器混合后再送到全频道放大器去。一般要求混合器的插入损耗不大于2dB，抑制度（边带外的衰减）应达到25～30dB。

上面介绍的混合方式只适用于用户不多而且楼房比较集中的系统，如一百到几百个用户又集中在几个相邻很近的楼里。如果系统中用户较多如一千多户，居住的楼房又不集中时，若将U段和V段信号混合在一起用一根电缆传输，对信号在传输中出现的问题处理起来比较复杂。一般采用如图3所示的方式传输，它是将UHF和VHF频段信号分两路传输，到达各楼房后再混合。这种方式是两种信号分开传输，如果在传输过程中信号电平不够或出现其它问题，可以分别进行处理。例如U段信号电平因传输较远而衰减大时，可以在传输途中加一个U段线路放大器，而又不影响V段信号的传输质量。如果超过一千户到几千户，包括几十个楼群而传输距离更远时，最好采用U／V转换方式。

U／V转换器的作用是把从U段天线收到的电视信号转换成V段某一频道信号，再送到V段混合器去。采用U／V转换方式的前端结构如图4所示。以北京市为例，将U段15频道电视信号经过U／V转换器，转换成V段的10频道或其它频道信号，与其它频道电信号以及自办节目信号一起送到V段混合器中，由混合器输出信号再送到VHF宽带放大器。

这种方式的特点是把U段特高频信号转换成频率较低的V段超高频信号，因而线路传输损耗明显下降而使传输距离增加。再者由于系统内信号频率变低了，前端设备和分配网络均可选用规格较低的产品，显然采用这种方式是比较经济的。同时这种方式对那些没有UHF频段接收功能的电视机也提供方便，即在VHF频段能收看UHF频段的电视节目。

电缆电视的前端在不同的情况下，使用的放大器种类及安装位置也不同。在远离电视发射台的边远郊区由于信号很弱，在接收天线的下端可加一个单频道放大器，如图1和图4所示。在规模比较大传输距离比较远而损耗大时，在系统中间可加线路放大器，如图3所示。在混合器之后都需加一个宽带放大器，如图1、3、4所示。这后两种放大器都是全频道宽带放大器，其方框图如图5所示。它能将从U／V混合器送来的U／V频段内所有频道的电视信号进行放大，用以补偿传输损耗而提高分配电平。输入端加入两个T型衰减器用来防止信号过强，使放大器工作在非线区而产生交扰调制。衰减量一般为3～6dB，在信号较弱的地区可将衰减器短路。放大器选用集成电路OM337，在40～860MHz范围内增益可达25dB左右，在工作频带内放大器的幅频特性是平坦的，在任意8MHz内幅频特性不平坦度小于±0.5dB。市电220伏经变压、整流和稳压后输出+24V直流电压供给放大器。由全频道放大器输出的信号经分配网络送到各个用户家中。