550MHz有线电视

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近年来,我国的有线电视已进入了多频道、多功能、大规模的发展时期,250MHz、300MHz和450MHz的有线电视系统,以其特有的吸引力,受到了人们的青睐。它在增补频段和扩展频段内传送电视节目,使系统内传输的电视频道数大大增加。由于其传输频率低的优点,使线路中的传输损耗较低,因而在当前方兴未艾的有线电视联网中,得到了广泛的应用。纵观当今国际上有线电视的发展以及卫星电视节目和自办节目套数的增加,250MHz、300MHz和450MHz有线电视系统仍不失为主要的系统,而550MHz的有线电视系统正在全国蓬勃发展。

一、系统扩容

我们通常的办法是扩展有线电视系统的频带,频带的扩展伴随着对前端、干线放大器都应有相应的要求,其解决的方法是采用群变频器与电视接收机接收的办法来解决扩容后终端对电视频道的接收。电视机除去能接收1~12频道之外,还可接收Z4~Z8的增补频道共17个频道,加上群变频器增加的Z2、Z5、Z10、Z13、Z16变换成的UHF信号,就能接收到22个频道。经过简单计算,250MHz的有线电视系统的频道容量包括增补频道10个在内,共计可有22个频道(邻频传输)。这样,300MHz和450MHz的有线电视系统最多可容纳28和50个频道。根据上述的推算,如果采用550MHz的有线电视系统,最终的电视频道容量将达到62个频道。

由于550MHz有线电视系统的频率从450MHz系统的基础上扩展到了470MHz~550MHz的传输频段,增加了传输频道10个,这10个频道为UHF标准电视频道。这样,采用电视接收机直接接收就可以达到27个频道,它包括1~12频道,24~28增补频道,13~22频道。13~22频道的邻频接收的实践和理论分析,均能过到较好的接收效果。但这里应该强调指出:无论250MHz、390MHz和450MHz以及550MHz的有线电视系统,其本质都是一样的,均应采用中频处理式的邻频前端和相应带宽的干线放大器。线路放大器进行邻频传输和邻频接收的系统所不同之处,仅仅是带宽的差异而已。

二、系统的组成和系统的特点

550MHz有线电视系统主要由前端和干线、支线、分配系统等组成。

前端包括频道处理器、调制器、混合器和导频信号发生器等。前端采用PLL频率合成和SAW声表面滤波技术,能保证载频频率的准确和高度的稳定以及严格的残留边带特性,寄生输出要小于-60dB,邻频抑制要大于60dB。还要采用大范围的AGC控制,当输入电平为60~100dBμV时,输出的电平变化应为±1dB,A/V比连续可调,调节伴音载波电平能满足A/V为17±ldB,邻频运用比小于-15dB。另外,还要实现二次混频的频道转换,克服同频的干扰。还要采用集中供电和积木组合,挂式结构的方式,便于以后的扩容和维护修理。

干线主要由双向干线放大器及有关供电电源和无源器件组成。它包括具有AGC及温度补偿的双向干线放大器、手动增益和斜率控制的双向干线放大器、过流型分支器、电源插入器和供电电源等器件。支线由线路放大器等组成,向用户提供用于分配系统的高电平。包括三种增益的线路放大器,具有衰减调整及可掉换插片式的均衡器,配合调整输入信号电平的幅度和斜率。分配系统由分支器、分配器等组成。其特点是:干线放大器采用功率倍增末级,以提高输出的线性,采用AGC控制及温度补偿控制。550MHz有线电视系统的干线和线路放大器采用的均衡器能补偿电缆对高校率电视信号的衰减。均衡器接在放大器的输入端,每级均衡器电平数可按如下方法进行计算:

根据干线放大器或线路放大器的增益电平数,求出放大器每级的传输电缆长度,再根据电缆的长度求出最高传输频率与最低传输频率的衰减电平差,其公式为:

△E=L×△h×(1-\(\sqrt{f}\)\(_{L}\)/fH)

式中:L为选用电缆的长度(单位为百米);△h为最高传输频率时的每百米电缆衰减值。△E为实接入的均衡器分贝数,即均衡量;f\(_{L}\)为最低传输频率参考点;fH为最高传输频率参考点。

三、550MHz有线电视系统的设计

1.干线(线路)系统载噪比C/N的设计

当干线放大器或者是线路放大器的级数与输出电平确定以后,应根据系统指标的要求计算出载噪比与交调比的数据。当干线放大器或线路放大器传输N级之后,干线或线路第N级输出的噪声电平Nt为:

Nt=Fa+G+2.4+10lgN(dB)

式中;Fa为干线放大器(线路放大器)噪声系数;G为干线放大器(线路放大器)增益;2.4为系统热噪声电平;N为传输的级数。

载噪比(C/N)t为:

(C/N)t=UI-Nt(dB)

式中UI为干线放大器(线路放大器)工作输出电平。按国际规定系统的载噪指标≥43dB,大系统一般按系统指标的1/3分配,则允许干线放大器(线路放大器)系统载噪比为:

(C/N)t=43-10lgl/3=47.7dB

按上式计算的干线(线路)载噪比(C/N)t值应满足系统允许(C/N)t的要求。

2.干线(线路)系统交扰调制的设计

在常温下系统的交扰调制比CM的计算公式如下:

CM=CM\(_{REF}\)+2(输出电平-工作电平)-20lgN-7.5Lg(q-1)

式中CM\(_{REF}\):干放交调比,一般取48dB(若是三音交调比,应减去12dB才是该值);q:放大器给定的频道数。

按国际要求系统交调指标≥46dB,大系统干线的交调比指数按1/2分配,即干钱应达到的交调值CM为:

CM=46-20Lg1/2=52(dB)

如果计算的值达不到CM的要求,则应相应改奕一下系统中的有关参数,使其合乎要求。

550MHz的有线电视系统正在我国城乡迅速发展,带中频处理的邻频传输作为一种最佳的方案是无可置疑的。但它的工程造价高,质量要求严格,设备结构复杂,对工程的调试以及维护的工作量加大,因此在确定工程系统的方案时应因地制宜谨慎考虑。总之,在资金雄厚,技术力量强,节目套数多,电视用户经济上能承受的情况下,可以采取“一步到位”的办法建立550MHz的有线电视系统。反之,对以上条件都不太具备的情况下,用隔频传输或用300MHz或450MHz的有线电视系统传输方案过渡也是适宜的。(王汉平)