光缆有线电视系统介绍

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随着有线电视网的迅速发展和普及,要求电视信号的传输距离不断加长。传统的电缆传输方式在传输损耗、温度特性、系统可靠性及复杂性、传输信号质量等方面的弱点更加突出。与之相比,光缆传输方式以其优良的性能而成为有线电视长距离干线传输的主流。因此以上海为代表的国内许多城市在组建有线电视网时,均采用光缆作为干线传输的方案。为了使广大有线电视工作者对光缆电视有个初步的了解,本文简单介绍光缆多路电视传输系统的组成和优点,光端机的结构和工作原理,并介绍几种光端机的性能和指标。

光缆有线电视网的组成和优点

光缆有线电视网的组成如图1所示,中心前端的混合射频电视信号一部分经分配点送给本地用户,另一部分送给光发射机对半导体激光器进行强度调制,将混合射频电视信号变成光信号。光信号经单模光纤传输后到达远端的光接收端机,光接收端机将光信号解调为混合射频电视信号。最后,混合射频电视信号经远端用户网的电缆分配系统分配到各个用户。

图1
图1 🔍原图 (919×464)

上述光缆有线电视系统的优点如下:

1.传输距离长

现在,单模光纤在其低损耗窗口每公里衰减可达0.4dB以下,因此模拟光纤多路电视传输系统可实现20km无中继传输,这个距离基本上能够满足一般城市CATV干线传输的需要。由于同轴电缆的衰减大,同轴电缆多路电视分配系统每公里需要加1至2个干线中继放大器,因此一般需要远端供电,这无疑增加了系统的复杂性和降低了系统的可靠性。并且电缆系统最长只能传输10公里,再长将会由于中继放大器的噪声和失真的累加而使信号达不到规定的标准。

2.传输容量大。

目前,国外最先进的光纤多路电视传输系统传输频率范围为40MHz-800MHz,通过一根光纤可传输40路以上电视信号。如果采用多芯光缆,则容量成倍增长。这个数目是同轴电缆、微波多路电视分配系统所无法相比的。

3.传输质量高

由于光纤传输不象同轴电缆那样需要频繁中继过程,因而没有噪声迭加。另外光频噪声以及光纤传输系统的非线性很小,因而光纤多路电视传输系统传输信号的载噪比、交调、互调等性能指标都较高。

4.保密性能好,不受电磁干扰

由于光纤多路电视传输系统的保密性能好,不易窃取信号,因此便于收费管理。同时,光纤传输不受电磁干扰,适合应用于有强电磁干扰和电磁辐射的环境中。

5.性能价格比高

以四芯单模光纤光缆为例,其每公里价格大约为1.5万元,这个价格比同轴电缆(包括中继放大器)的价格要低。

光端机的结构及工作原理

光发射端机和光接收端机的结构如图2所示。

图2
图2 🔍原图 (579×533)

在光发射机中,输入混合射频电视信号经预失真电路的非线性处理后,由调制电路对半导体激光器(LD)进行强度调制,将电信号变换成光信号,并经光纤活动连接器输出到光纤线路中去。功率控制电路、温度控制电路、保护电路及工作点控制电路保护和控制LD稳定工作,从而输出恒定的光功率。

在光接收机中,光信号经光纤接口进入光电检波器,光电检波器将光信号变成电信号。电信号经低噪声放大、补偿校正、主放大及输出匹配电路输出。其中补偿校正电路用于校正半导体激光器及光电检波器引起的非线性失真。

几种光端机简介

附表给出几种光纤多路电视传输系统光端机的主要性能指标,供广大用户选用。它们是:北京邮电学院光通信教研室研制的BYO-1和BYO-2型光端机产品和美国ORTEL公司光端机产品。各项指标达到《30MHz-1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》国家标准(GB6510)。

附表

项目 BY0-1 BY0-2 ORTEL

激光器类型 F-P LD DFB-LD+光隔离器 DFB-LD+光隔离器

工作波长 1310±10nm 1310±10nm 1310±10nm

发射光功率 0.5mw 4mw 4mw-10mw

频率范围 40-550MHz 40-550MHz 40-800MHz

载噪比 47dB 52dB 54dB

传输路数 10km 10路 10km 40路 10km 40-50路

20km 5路 20km 30路 20km 30-40路

以上光端机系统产品由北京邮电学院光通信教研室和深圳飞通光电子公司联合推出。(王庆海)