Проектиране на система за кабелна телевизия на с. Равда



страница1/2
Дата26.10.2018
Размер1.29 Mb.
#101027
  1   2


ДИПЛОМНА РАБОТА


ТУ-Варна

Лист №



ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ - гр.ВАРНА

Факултет по електроника – Катедра “Радио-телевизионна техника”

ДИПЛОМНА РАБОТА



Тема : Проектиране на система за кабелна телевизия на с. Равда.

Дипломант : Стефан Атанасов Колодеев

спец.ВАТ, ф№ 025412


Ръководител : гл.ас.инж. П. Манев
гр. ВАРНА 2003 г.

Съдържание




Увод

стр. 3

Глава I.

Общи принципи и изисквания при изграждане на системи за кабелна телевизия



стр. 6

Глава II.

Преглед на основните характеристики на кабелната мрежа.



стр. 42

Глава III.

Проектиране на главна станция и честотен план.



стр. 49

1. Определяне вида на антената и конвертор за приемане на радио- и телевизионни програми от изкуствен спътник на земята (ИСЗ).

стр. 49















































































УВОД

Телевизията е най-масовото средство за предаване на информация и в техническо отношение тя постоянно търпи развитие. Съвременните телевизионни системи се делят на два типа:



  • отворени;

  • затворени.

Към отворените се отнасят системите за радиотелевизионно разпръскване, при което предавателната страна излъчва информация във вид на сигнали и чрез физическия канал за свръзка те достигат до неограничен брой абонати в приемната страна.

Затворените работят с краен брой абонати, като предлагат значително повече възможности. Кабелните телевизионни системи спадат към затворените системи, като връзката между предавателната и приемната страна се осъществява по кабелен път и абонатите приемат голям брой телевизионни и радиопрограми при гарантирано високо качество на сигнала.

Тези системи имат следните предимства:



  • пренасяне на ТВ информация до селища в радио сянка и до селища със старинен характер, обявени за паметници на културата;

  • качеството на възпроизвежданата информация е еднакво за всеки абонат от системата;

  • приемане на голям брой телевизионни и радиопрограми включително и такива от изкуствени спътници Земята;

  • предаване на местни телевизионни и радиопрограми, които не довеждат до замърсяване на ефира;

  • широколентовите кабелни телевизионни системи позволяват приемане на програми на повече от 50 телевизионни и 30 радиопрограми, двупосочна връзка, самостоятелно комуникиране с отделни информационни източници, телетекстова информация, услуги и други.

Съществуват няколко начина за телевизионно приемане:

  • чрез телевизионно разпръскване;

  • чрез спътниково разпръскване;

  • чрез пренасяне на сигнала до абоната по кабелна мрежа.

При първия начин има редица недостатъци породени от местоположението на приемащия сигнала (отразени сигнали).

При втория начин вече се осигурява добро качество на приетия сигнал, а и имаме голям брой приемани телевизионни програми, но спътниковата приемна апаратура е сложно и скъпо съоръжение, и поради това индивидуалното приемане на спътникови телевизионни радиопрограми е трудно достъпно.

Затова в повечето страни от години е възприето използването на колективни кабелни системи за телевизионно приемане. При тези системи се осигурява приемане на многобройни телевизионни и радио програми при гарантирано качество на сигнала на “неограничен” брой абонати при това на ниска цена. Освен това с развитието на техниката вече има възможност за изграждането на обратен канал, по който абоната от една страна може да комуникира с отделни информационни източници и от друга страна кабелния оператор може да го използва технически проверки.

При изграждане на голяма колективна система са определящи броят на пренасяните по кабелната мрежа телевизионни програми, а не броят на абонатите. Към нея се предават повишени изисквания за качество, непрекъсната работа и други.

Разработката на системите за колективно телевизионно приемане може условно да се разделят на две части:


  • избор и комплектоване на главната станция за кабелна телевизия;

  • проектиране на кабелна разпределителна мрежа;

Темата на настоящата дипломна работа е именно проектиране на кабелна телевизионна мрежа за гр. Трявна

Необходимо е да се приемат и ретранслират по кабелната мрежа:



  • дванадесет сателитни телевизионни програми;

  • “Канал 1” и “БТВ”;

  • една местна видеопрограма.

Проектът е разработен по схема включваща главна приемо-предавателна станция, магистрална, субмагистрална и абонатна разпределителни мрежи.

Анализа на тези параметри и характеристики ще се извърши на базата на изискванията и препоръките на стандарта на Европейския комитет по електротехническа стандартизация (CENELEC) EN50083.



Глава I
Общи принципи и изисквания при изграждане на системи за кабелна телевизия.

Телевизионната предавателна мрежа представлява комплекс от радиотехнически средства, служещи за предаване на разстояние по електронен път на сигнали на съответните радио- и телевизионни програми до абонатите(фиг.1).





фиг.1

Звената показани на фигурата са:



  • ИСЗ – изкуствен спътник на Земята;

  • АСК – апаратно-студиен комплекс;

  • ТВР – телевизионна радиостанция;

  • СКС – станция за космическа връзка;

  • ПК – станция за директно приемане от ИЗС;

  • ДПК – станция за индивидуално директно приемане от ИЗС;

  • Р – телевизионен ретранслатор;

  • РРЛ – радио-релейна линия;

  • СКТВ – система за кабелна телевизия.

Тяхното съществуване не замества, а допълва и разширява възможностите на телевизионно предаване. Всяка една от тези системи се характеризира със специфични особености следствие от характера на средата, в която се разпространяват сигналите.

Наред с традиционното земно телевизионно разпръскване свое място имат и системите за телевизионно разпръскване, чрез изкуствени спътници на Земята (ИЗС) и кабелните телевизионни системи.



1. Разпространение на радио- и телевизионни сигнали по космическа линия за свръзка.

Спътниковите радио- и телевизионни системи (СРТС) осигуряват безпрепятствено предаване и приемане на радио- и телевизионни програми независимо от разстоянията, сложността на релефа на местността и националните граници. Икономическата ефективност на СРТС се обуславя от възможността:



  • за приемане на сигнала от неограничен брой потребители, които попадат в зоната на обслужване на спътника;

  • високата надеждност на спътника и малкия разход на енергията;

  • икономическото захранване на ретранслаторите със слънчеви батерии;

  • широколентността и голямата пропускателна способност, която ги определя като универсални по отношение на предаваната информация.

На ИЗС се разполагат активни ретранслатори и антени за приемане на излъчваните от надземни станции радиосигнали и предавани след подходящо усилване и честотно преобразуване обратно към Земята.

Спътниците на РСТС се извеждат от геостационарна орбита, която представлява кръгова орбита, разположена в плоскостта на екватора на разстояние 35 786 километра от повърхността на Земята. Геостационарният спътник извършва един оборот около Земята точно за едно денонощие т.е. за същото време, за което Земята се завърта около своята ос. Поради което спътника се оказва неподвижно стоящ над дадена точка от повърхността на Земята.

При избора на орбита на ИСЗ преди всичко е необходимо да се осигури излъчване на обслужващата зона в необходимия най-продължителен радио сеанс. Съгласно законите на небесната механика неуправляемо движение на свободно тяло се извършва по орбита имаща форма на сечение на конична повърхност(кръг, елипса, парабола) с един от фокусите в центъра на Земята. В зависимост от наклона екваториалната равнина, се различават:


  • екваториални /I = 0/;

  • полярни /I = 90/;

  • наклонени /0 < I < 90/;

В зависимост от посоката на движение на ИСЗ относно въртенето на Земята орбитите биват:

  • прави /0 < I < 90/;

  • обратни /90 < I < 180/;

Космическите линии за свръзка могат да се разгледат като РРЛ, чиято междинна станция е изведена в космическото пространство. Те включват:

  • земна предавателна станция;

  • междинна радио-релейна станция (РРС), монтирана на ИСЗ;

  • система от голям брой земни приемни станции за директно приемане от космоса.

За предаване на сигнали от ИСЗ се използват електронни вълни от сантиметровия обхват /3  30 GHz/. Минималното затихване /<2 dB/ се наблюдава за чистоти под 10 GHz, а също така и за честоти в така наречените “коридори на проходимост” /35, 94, 140 и 220 GHz/.

За радио- и телевизионно разпръскване по трасето “ИЗС – Земя” се използват обхватите:



  • 3.4  4.2 GHz – за стационарни спътникови служби, предаване на телевизионни и звукови съпроводи;

  • 11.7  12.75 GHz – за спътникови разпръсквателни служби за телевизия.

Директното спътниково приемане се развива преимуществено в обхвата 12 GHz, като по правило многофункционалните спътникови комуникационни системи използват за предаване на радио- и телевизионни програми основно обхватите, в които излъчения сигнал в направление Земя – спътник е по-висококачествен (14…14.5) GHz от направление спътник – Земя (10.9…11.7) GHz.

Това се налага от изискването към бордовата приемо-предавателна апаратура свързани с ограничаване теглото, размерите, енергопотреблението, охлаждането и други, в следствие се ограничава изходната мощност на бордовия предавател и в направление спътник – Земя се използва обхвата с по-малки загуби.

За формиране на телевизионен сигнал се използват стандартите NTSC, PAL, SECAM и специално разработения за спътникова телевизия МАС.

Основни енергийни параметри на линията спътник – Земя са мощността на спътниковия предавател Рид, коефициентите на усилване на предавателните антени на спътника Gac, приеманата наземна антена Gup и еквивалентна шумова температура на наземния приемник Тш.

За оценка на енергийния потенциал на предаващата спътникова апаратура в инженерната практика се използва параметъра еквивалентна изотропна излъчена мощност определящ се от израза:

,[dB] (1.1)

Където:


  • - коефициент на предаване по мощност на вълновидния тракт между предавателя и антената на спътника;

  • - в децибели [dB];

  • - във ватове [W];

В зависимост от комуникационните спътници се разделят на четири групи:

  • маломощни с ;

  • средномощни с ;

  • оптимални по мощност ;

  • мощни с .

Най-често като характеристика на спътниковата линия се дава плътността на потока на мощността в точката на приемане W, която представлява мощността на сигнала на единица площ и се определя в dBW/m² от формулата:

(1.2)

- загуби на енергия по трасето спътник – Земя обуславяни от:

- допълнителни загуби поглъщане на електромагнитната енергия в атмосферата, фарадеево въртене на плоскостта на поляризацията и други – [dB];

- намаляне на плътността на мощността при отдалечаване от излъчващата антена [dB];

Където:


  • е в [dBW];

  • - дължина на вълната в [m];

  • f – честота в [GHz];

След оптимизация на икономически показатели на електромагнитната съвместимост с други радио-сигнали, планът за разпределение на честотните канали в обхват 12 GHz, приет през 1977г. на Международната конференция по радиоразпръскване, препоръчва W в район 1 (в който попада България) да бъде – 103 [dBW/m²] – за индивидуално приемане и – 111 [dBW/m²] – за колективно приемане.

За приемане на програми от ИСЗ в момента се използват най-вече параболичните антени състоящи се от метален рефлектор (огледало), представляващ ротационен параболоид или изрез от него и облъчвател, чиито фазов център съвпада с фокуса на параболоида. Тези антени трябва да формират диаграма на насочено действие с малка ширина на главния лист и ниски нива на смущаващи сигнали от различни спътникови и надземни радиотехнически системи. Приети са следните норми за широчина на главния лист на ДНД на ниво 3dB за приемни антени в обхвата 12GHz:



  • за индивидуално приемане

  • за колективно приемане

Приемната антена трябва да е съгласувана по поляризация с електромагнитното поле, създадено от спътника. Рефлектора концентрира електромагнитното поле към облъчвателя, от където то преминава в конвертора. Конверторът усилва приетите свръхвисокочестотни (СВЧ) сигнали и ги преобразува в обхвата на така наречената първа междинна честота 950…1750 MHz, респективно 2050 MHz. Към него се предявяват изисквания свързани с голямо усилване (над 50 dB) и малък коефициент на шум (< 1 dB).

Енергийния потенциал на приемната апаратура се характеризира достатъчно пълно с нейния коефициент на качество. Този показател обединява “усилваните” и “шумови” показатели на приемната система.



(1.3)

Където:


  • - коефициент на усилване на приемната антена [dB];

  • - еквивалентна шумова температура на приемника в [K];

След отчитане на техническите възможности за постигане на зададени параметри на приемните устройства и антени, а също и някои икономически изисквания, са регламентирани следните минимални стойности за коефициент на качеството:

  • за индивидуално приемане 6 dB/K;

  • за колективно приемане 14 dB/K.

Предимствата на радиоразпръскването чрез ИСЗ пред останалите системи са безспорни:

  • пренасяне на сигнали на големи разстояния;

  • наличие на една междинна станция, водеща до малки изкривявания на сигнала;

  • осигуряване на еднаква напрегнатост на полето в цялата обслужваща зона и приемане от голям брой абонати в обширни територии;

  • неограниченост на сеанса във времето;

  • универсални по отношение на предаваната информация;

  • създаване на връзка в трудно достъпни райони.

Широколентовата и пропускателната способност са причините да се използват за обмен на телевизионни и радиопрограми, предаване на многоканални телефонни съобщения, телеграфия и друга цифрова информация.

2. Радио разпръскване чрез земни телевизионни предавателни системи.

За телевизионно разпръскване с помощта на земни предавателни станции се използват радиовълни от метровия и дециметровия диапазон. Особеностите на разпространението им, характеризират зоната на покритие на телевизионни радиостанции. Тя се определя от разстоянието на пряка видимост между предавателна и приемна антена.

В зависимост от излъчващата мощност предавателните радиостанции се делят на :


  • мощни – при мощност на сигнала на изображението по-голям от 1 kW;

  • маломощни – при мощност на сигнала на изображението по-малко от 1 kW.

Разстоянието между телевизионни предаватели, които работят с еднакви или близки честоти трябва да бъде не по-малко от 350 – 400 km, за да се отстранят взаимните смущения между телевизионните канали.

От технически съображения и за увеличаване на броя на телевизионните радио канали в определен честотен обхват н телевизионното разпръскване се използва предаване с частично подтисната долна странична лента. Големината на предавания остатък от страничната лента се нормира от всеки телевизионен стандарт. За цветна телевизия се използват три съвместими системи (NTSC, PAL, SECAM).

В реални условия радиовълните се разпространяват с загуба на енергия. Обслужването на сравнително ограничени по площ области, които не могат да получат нормално покритие от излъчването на телевизионни предаватели, се обезпечава с използването на ретранслатори.

Същите могат да се разделят на:



  • ретранслатори с демодулация – извършва се демодулация на приетия радиосигнал до пълен телевизионен сигнал и сигнал на звуковия съпровод;

  • ретранслатори без демодулация – извършва се непосредствено пренасяне на спектъра на приетия радиосигнал от един канал в друг. С тези сигнали се модулира телевизионен предавател включен в състава на ретранслатора.

В телевизионната разпръсквателна мрежа се използват ретранслатори с дистанционно управление, в които се прилага пасивно резервиране с удвояване на целият комплект от апаратура.

Отвеждане на високочестотната енергия от телевизионни предаватели до антената се извършва чрез използване на фидери. Предавателните антени имат за цел да преобразуват с минимални загуби предаваните по фидера електромагнитни вълни с висока енергия в пространствени радиовълни. Увеличаването на зоната на уверено телевизионно приемане се осъществява чрез монтиране на антенни съоръжения.



3. Кабелни системи за разпространение на ТВ програми.

Кабелните телевизионни системи спадат към системите за колективно приемане на телевизионни сигнали, като връзката между предавателната и приемната страна се осъществява по кабелен път и абонатите приемат голям брой телевизионни и радиопрограми при гарантирано високо качество на сигнала. Тя се изгражда поради недостатъци на въздушното телевизионно разпръскване – некачествено изображение поради радио сянка, отразени сигнали, промишлени смущения и други. Промяната на архитектурния план на дадено селище може да стане причина за влошаване на приемането на сигналите, поради проявата на нови железобетонни сгради и прегради и получаването на отразени сигнали. Тези мрежи са единственото техническо решение за сега за приемане на телевизионни сигнали в райони на радио сянка или обявени за култури паметници.

Кабелната мрежа може да бъде изградена на четири нива. Това са:


  • супермагистрална линия;

  • магистрална линия;

  • субмагистрална линия;

  • линии за абонатните разпределителни мрежи.

Супермагистралната линия свързва две главни станции. Тя може да се изгради с магистрални коаксиални кабели или кабели с оптични влакна.

За съкращаване на спектъра на моделираните сигнали се подтиска частично долната странична лента, при което се запазва около 10 от ширината и.

Кабелните телевизионни сигнали изпълняват редица функции като:


  • предаване на специализирани телевизионни програми;

  • предаване на видеофилми или спектакли по заявка на зрителите;

  • провеждане на анкети и анализ на мнения на зрителската аудитория с помощта на ЕИМ и обратен канал;

  • предаване на текстова информация чрез факсимилни устройства;

  • отчитане показанията на различни броячи в жилищни и обществени сгради;

  • заявка за безкасово плащане, охранителни, пожароизвестителни и други задачи по канал за обратна връзка.

Предимства на този метод за телевизионно разпръскване се проявяват най-пълно при предаване на сигнали в точно определени канали и в строго определени норми. От технически и икономически съображения най-ефикасно е използването на честотния диапазон до 300 MHz. При разработването на КТВС се е установило, че е трудно, а понякога и икономически нецелесъобразни (при малък брой абонати) да се организира обратен широколентов канал за свръзка. Такива възможности съществуват при радиалните и кръгови структури на кабелните телевизионни системи.

3.1. Видове кабелни телевизионни сигнали (КТВС).

КТВС могат да се разделят според:



  • броя на абонатите, пренасяните телевизионни програми и включени усилватели;

  • структурата;

  • използваната кабелна линия.

3.1.1. Според броя на абонатите, пренасяните телевизионни програми и включени усилватели.

Системите за кабелна телевизия могат да се групират в четири групи БДС 17265/1-92г. Тези системи се различават по техническите решения, типа на използваните съоръжения, честотни обхвати на работа, разпределителни елементи.



А. Малка система за колективно телевизионно приемане с едностъпална разпределителна схема е един усилвател. Подходящ за жилищни сгради с брой на абонатите до 32.

Б. Система за колективно телевизионно приемане с едностъпална разпределителна схема и два включени усилвателя. Подходяща за близко разположени жилищни сгради, хотелиерски бази с абонати до 500.

В. Големи системи за колективно приемане с дву- или три стъпална разпределителна схема. Подходяща за жилищни райони и селища с брой на абонатите над 500.

Г. Системи за кабелна телевизия с три или повече стъпална разпределителна схема. Подходяща е за обслужване на абонатите (над 50000) в жилищни райони, като в системата са предвидени възможности за предаване на вътрешносистемни сигнали в право и обратно направление.

При малките системи за колективно приемане се използва широка честотна лента на предаваните сигнали (472050 MHz). Приетите спътникови сигнали се пренасят по кабелната разпределителна мрежа по първа междинна честота, уплътнени от сигнали на разпръскваните земни радио- и телевизионни програми (47860 MHz). В следствие на това, в канала за връзка е налице голямо затихване и се изисква къса кабелна мрежа т.е. съсредоточеност в пространството на абонатите.

Наличието на скъпи усилватели и най-вече абонатен спътников приемник са съществен недостатък на тази система, което я прави сравнително скъпа.

Системите за колективно телевизионно приемане се характеризират с наличие на главна станция (ГС), в която се преобразуват приетите сателитни програми в обхвата на UHF (2169 канала). С помощта на сумиращо устройство се уплътняват сигналите от местните телевизионни и радиопрограми или програмите на кабелен оператор (работещ в честотния обхват до 300 MHz и до 470 MHz със сигнал от ГС).

Големите системи за колективно приемане използват за предаване на радио- и телевизионни сигнали в лента от 47 до 862 MHz, чрез обработване в ГС.

При изграждането и са определящи броя на принасяните по кабелната мрежа телевизионни програми, а не броя на абонатите. Когато броя програми е по-малък от 24, колективната система може да се помести в честотната област на метровия обхват (47300 MHz). От технико-икономическо отношение, това е най-добрия вариант за кабелна разпределителна мрежа, тъй като затихването в нея е сравнително малко и компенсирането може да стане с евтини кабелни усилватели.



3.1.2. Според структурата.

За да се определи структурата при построяването на кабелна телевизионна система трябва де се знаят елементите, които я изграждат. Според БДС 17265/1-92г./МЕК 728-1/ те са:



  • главна станция (ГС), която представлява съвкупност от устройства включени между приемните антени (за ИСЗ, земни радио- и телевизионни предаватели, местни телевизионни студия) и други източници на сигнали и кабелна разпределителна мрежа, като в нея се извършва необходимата подготовка и обработка на всички сигнали;

  • локална главна станция – монтирана в жилищни райони, курортни комплекси и други отдалечени от централната ГС на повече от 2 km;

  • магистрални усилватели;

  • магистрални усилватели-разклонители;

  • разпределителен пункт;

  • субмагистрален усилвател;

  • разпределителен усилвател;

  • усилвател на абонатна мрежа;

  • разклонител;

  • абонатен разклонител;

  • абонатен контакт – обикновен, проходен тип.

Една от основните характеристики на кабелната разпределителна мрежа е нейната стъпалност. Тя може да се раздели на пет нива (БДС 17265/1-92г.):

  • супермагистрална линия – свързва главни станции или ГС с първи разпределителен пункт;

  • магистрална линия – предаване на сигнали между ГС и разпределителен пункт или между разпределителни пунктове;

  • субмагистрална линия – свързва разпределителния пункт с линиите на абонатната разпределителна мрежа;

  • абонатна разпределителна мрежа – подаване на сигнали до абонатен разпределител или абонатен контакт;

  • абонатна линия – свързва изхода на абонатния разпределител е абонатния контакт.

А. Дървовидна схема.

Дървовидната схема е най-често използваната структура при изграждането на система за кабелна телевизия. Характеризира се с последователни разклонени отделни

к
лонове от главната станция до всички абонати (фиг.2).

Фиг.2


  • ГС – главна станция;

  • У – компенсиращи и коригиращи усилватели;

  • Р – разклонители;

  • А – абонатни отводи.

Б. Радиална схема.

При радиалната схема сигналите се предават до всеки абонат по отделен кабел, по който се организират няколко широколентови и голям брой теснолентови канали.

Радиалната схема може да бъде:


  • еднозвездна – всеки абонат е свързан с главната станция чрез отделен кабел (фиг.3).





фиг.3

  • многозвездна – в нея са включени междинни усилватели – разпределители наречени концентратори в местата, където са съсредоточени голям брой абонати (фиг.4).




Фиг.4

3.1.3. Според използваната кабелна линия.

А. Коаксиална кабелна линия.

Най-широко се използва дървовидна структурна схема с коаксиални кабели. Недостатъкът на тази схема е сравнително тясната лента, сложността при въвеждане на допълнителни информационни услуги, като конферентна връзка, видеотелефон и т.н., възможността от възникването на електрически и електромагнитни смущения, необходимост от включване на усилватели за компенсиране на сравнително големи затихвания в сравнение с влакнесто-оптичните линии за свръзка (ВОЛС).

Радиорелейните линии в сравнение с коаксиалните линии за свръзка се явяват по-изгодни икономически и натрупването на шумове и изкривявания в тях е по-малко при предаване на сигнали на големи разстояния.

Б. Влакнесто-оптични линии за свръзка (ВОЛС).

Основните предимства на ВОЛС като средство за пренасяне на телевизионни и радиопрограми са:



  • притежават широка честотна лента:

    • 600 MHz – при многомодови влакна;

    • 2500 MHz – при едномодови влакна;

  • значително по-ниско затихване в сравнение с линиите изградени с коаксиални кабели:

    • 35 dB/km – при многомодови влакна;

    • 0.50.8 dB/km – при едномодови влакна;

  • електрическо развързване между входа и изхода на апаратурата;

  • шумозащитеност от външни електромагнитни полета;

  • работен температурен интервал (- 60С - +200С);

  • малки размери, тегло;

  • материалите за оптични кабели не са дефицитни (стъкло, кварц, пластмаса).

В
ОЛС са особено подходящи за изграждане на радиални и дървовидни структури с наличие на подчинени главни станции (фиг.5).

Фиг.5

3.2. Структурни схеми на абонатно разпределителна мрежа.

При избор на схемата на абонатно разпределителна се отчитат две противоречиви изисквания. Първото налага всеки абонатен контакт да е достатъчно добре развързан от преносната мрежа и абонатът да има ограничен достъп до нея. Същевременно от икономическа гледна точка дължината на използваните в мрежата кабели трябва да бъде по възможност минимална.

Основните структурни схеми на абонатната разпределителна мрежа са:


  • п
    реходна абонатна разпределителна мрежа – абонатните контакти са монтирани последователно по протежение на линията.



Фиг.6

  • Абонатен контакт;

  • Линия на абонатна разпределителна мрежа;

  • Товарно съпротивление;

  • Разклонител;

  • Усилвател на абонатна разпределителна мрежа.




  • затворена абонатна разпределителна мрежа – характеризира се с абонатни контакти, явяващи се винаги краен елемент в мрежата.




Фиг.7

-
радиална абонатна разпределителна мрежа – характеризираща се с звездообразно свързване на абонатните контакти към абонатните разклонители.



Фиг.8

Посочените типове структури могат да се използват индивидуално или да бъдат комбинирани по между си, с цел получаване оптимално ефективен вариант на абонатна разпределителна мрежа.



3.3. Принципи за изграждане на голяма система за колективно приемане (ГСКП).

При изграждането на една такава система са определящи броят на пренасяните по кабелната мрежа телевизионни програми, а не броя на абонатите. В точка 3.1.1. в глава I за ГСКП е посочен определящия фактор за нейното оптимално изграждане и най-добрия вариант. Увеличаването на броя на телевизионните програми над 24 налага използването и на дециметровия обхват (от 21 до 69 канала), с което разходите по кабелната разпределителна мрежа значително нарастват.

Установеният брой телевизионни програми, които ще се пренасят по кабелната мрежа, се разделят на два типа – местни и спътникови. Тяхното приемане и обработка се извършва в така наречената главна станция на колективната система. В нея сигналите на приеманите спътникови телевизионни програми се преобразуват в сигнали на стандартните телевизионни канали, а всички местни програми се преобразуват в други, свободни телевизионни канали. Целта е да се избегне интерференция между сигналите на местните телевизионни и радиопрограми пренасяни по кабелната мрежа и тези, които се индуктират от ефира. За преобразуването на приетите сигнали в ГС се обособяват отделни канални блокове, в изходите на които е формиран стандартен телевизионен или УКВ радио канал в предварително установен ред по честотната ос на стандартните радио- и телевизионни канали. Сумиращо устройство извършва честотно уплътнение на всички канали от ГС в общ канал. Така се извършва пренасяне на сигналите по коаксиален кабел от началото на кабелната разпределителна мрежа до абонатите.

3.4. Елементи на вътрешната част на главната станция.

Всички елементи на вътрешната част на главната станция се разполагат върху обща носеща конструкция във вид на шкаф или стойка. Шкафът се закрепва на стена в помещението, за да има достъп и до задната и част. Механичната конструкция на главната станция трябва да бъде заземена.

Коаксиалните кабели от спътниковите конвертори са свързани с делители на сигнали на приеманите сигнали от ИСЗ. Всеки изход на делителите посредством коаксиален кабел се свързва с канален блок за приемане на определена телевизионна или радиопрограма. В този блок се отделя пълния видеосигнал (носещото трептене, на който се моделира амплитудно с честота 38.9 MHz) и сигнала на звуковия съпровод (носещото трептене се модулира честотно с честота 32.4 MHz). Амплитудното модулирано трептене на изображението се пропуска през ПАВ (повърхностна акустична вълна) филтърът подтискащ горната честотна лента и след това се добавя честотно модулираното носещо трептене на звука. Така формирания стандартен телевизионен радиочестотен сигнал по междинна честота се пренася в избрания за предаване телевизионен канал, чрез повишаващ честотен преобразувател (използващ горна настройка на честотата на хетеродина), като спектъра на преобразувания сигнал се инвертира т.е. честотата на носещото трептение на изображението става по-ниска от тази на звука. Това е разположението им по честотната ос според стандарта.

Пренасянето на местните телевизионни сигнали с междинна честота в избрания телевизионен канал се извършва чрез канален конвертор с двойно преобразуване на честотата на носещите трептения на видео- и звуковите сигнали. Използването на първи честотен преобразувател характеризира пренасяне на спектъра на телевизионния сигнал във втора междинно честотна област на 862 MHz, а втория честотен преобразувател формира работния телевизионен канал чрез понижаващо конвертиране на спектъра на телевизионния сигнал в обхват 47-862 MHz. Това се налага с цел премахване на хетероинните и огледални честоти, които ще се намират над работната честотна област на ГС.



3.5. Елементи на кабелната разпределителна мрежа.

Кабелната разпределителна мрежа осигурява връзката на главната станция с всички абонати. Тя се изгражда по определени правила, които ще се изяснят след като се разгледат градивните и елементи. Градивните и елементи се разделят най-общо на пасивни и активни.



3.5.1. Пасивни елементи на кабелната разпределителна мрежа.

Към пасивните елементи на кабелната разпределителна мрежа спадат коаксиални и оптични кабели, кабелни коректори, антенюатори, кабелни съединители и преходи, делители на сигнал, насочени отклонители и други. Тези елементи се разглеждат като пасивни, тъй като те не осъществяват усилване на сигналите и не консумират енергия при функционирането си, но се изисква да провеждат променливотокова мощност за захранване на активните елементи в КТВС.



А. Коаксиални радиочестотни кабели.

Коаксиалните кабели са основен тип преносни линии на телевизионните и радиосигнали в колективните информационни системи. По своето предназначение те се разделят на магистрални, субмагистрални, кабели за домова разпределителна мрежа, връзка на антенни системи с главна станция и абонатни кабели.

Коаксиалните кабели имат радиално симетрична (коаксиална) конструкция, което включва: вътрешен проводник, изготвен от мед или по-меден алуминий, изолация от плътен порест материал, външен проводник във вид на цилиндър от медни или алуминиеви ленти, над които често е разположена гъста или рядка оплетка от калайдисани медни проводници. Цялата конструкция е защитена чрез полиетиленова изолация.

Основна характеристика на коаксиалните кабели свързана с конструктивните им параметри е вълновото (характеристично) съпротивление изразено:



(1.4)

Където:


  • - еквивалентна диелектрична проницаемост на изолационния материал между двата проводника;

  • D - диаметъра на външния проводник;

  • d - диаметъра на вътрешния проводник.



Затихването на кабела се характеризира с отслабване на сигнала за единица дължина, като то е честотно зависимо и нараства с увеличаване на честотата. Поради това във фирмените каталози на коаксиални кабели за всеки тип кабел се дава затихване в dB/km, при една или няколко честоти. В случай при определяне затихването на даден кабел в dB за честотата f, която не е посочена в каталога и за дължината l, различна от 100m, се използва:

(1.5)

Където:


  • - затихването в [dB] на кабела по каталог за 100m при каталожна честота в[MHz].

Работния честотен обхват на коаксиалните кабели се ограничава от страната на високите честоти само от възможността за възбуждане на висши типове вълни. Основен тип вълна за коаксиалния вълнов вид е ТЕМ–вълната, а най-близкия висш тип вълна е критичната дължина на вълната:

(1.6)

т.е. необходимото условие да не се възбуди висш тип вълна в коаксиален кабел е:



(1.7)

Където:


  • - дължина на вълната за най-високата работна честота.

Коаксиалната предавателна линия на високочестотна енергия трябва да притежава добри екраниращи свойства, изразяващи се в това да не излъчва пренасяните по нея сигнали и да ограничава индуктирането в нея на смущаващи сигнали и сигнали от околното пространство. Съгласно БДС 17368/95г., екранното затихване на всички елементи на кабелната разпределителна мрежа трябва да бъде такова, че излъчените нива на сигналите в тях честотния обхват 30-950 MHz да не надвишава 39[dB/V]/75[], а в честотния обхват 950-2500 MHz – съответно 62[dB/V]/75[].

В следствие на това, записаното в паспорта на всеки елемент от кабелната разпределителна мрежа екранно затихване (А) определя максималното възможно работно ниво на сигнала при работа в обхвата:



(1.8)

(1.9)

Б. Разпределители (суматори) на сигнали.

Разпределителите са пасивни шестполюсни устройства, които се извършва деление на равни части на входната радиочестотна енергия между два изхода. Разклонителите са обратни устройства т.е. при обратно включване, чрез тях могат да се сумират сигнали.

За честотния обхват 950…2050 MHz се изпълняват, като кръгов мост реализиран, чрез микролентови отрязъци. Ако към входа на разпределителят на две се подаде радиочестотна мощност, във всеки изход тя ще бъде с 3 dB по-ниска от входната. Практически затихването е с около 3.5 dB.

В кабелната мрежа за метров и дециметров обхват се използват разпределители изпълнени с кръгов мост, но чрез проводникови отрязъци навити върху тръбна феритна сърцевина. Съществуват три типа делители покриващи обхвати: 4…450 MHz; 450…862 MHz; 47…862 MHz. Развръзката между изходните рамена е от порядъка 20-22 dB.

Технически характеристики на разпределителите:



  • брой изходи (входове);

  • пропускани честотни ленти (MHz);

  • внасяно затихване (dB);

  • загуби от разсъгласуване (dB);

  • пропускан максимален ток.

В. Насочени отклонители.

Представлява осемполюсник използващ се за отделяне на част от пренасяната от кабела високочестотна енергия и имат определена посока на предаване.

Основни технически характеристики:


  • ниво на отклонената енергия (dB);

  • пропускана честотна лента (MHz);

  • внасяно затихване (dB);

  • изолация между изходите (dB).

Насочените отклонители се произвеждат с отклонителни способности към абонатния отвод с 5 до 25(30)dB за работния честотен диапазон и изолация между абонатния отвод и изхода по-голяма от 22dB.

Г. Кабелни коректори.

Ако нивата на сигналите на всички телевизионни и радиоканали са изравнени в началото на коаксиалния кабел, то в края му те се променят така, че сигналите в най-високо честотните канали имат най-голямо затихване. Преди да се компенсира затихването на сигналите в кабела (чрез кабелен усилвател), е наложително техните нива в отделните канали да се изравнят чрез пасивно устройство, наречено кабелен коректор. Кабелния коректор има зависимост на затихване от честотата точно обратно на този на коаксиалния кабел.



Д. Регулируеми атенюатори.

За подбор на нивото на сигналите на входа на кабелния усилвател и осигуряване на неговото съгласуване с коаксиалния кабел се използват регулируеми атенюатори. В структурната схема на кабелния усилвател на първо място се препоръчва да бъде включен регулируем атенюатор, след като кабелния коректор и накрая широколентовия усилвател.



Е. Абонатни контакти.

Абонатните контакти са крайните точки на крайната разпределителна мрежа. Конструктивно те са оформени като електрически контакт в две разновидности – за вътрешен и външен монтаж. На лицевата чест на абонатния контакт са монтирани два или при високочестотни съединителя – един цифров, предназначен за включване (чрез съединителен кабел) на телевизионен приемник или видеомагнетофон с тунер и още един или два гнездови съединителя. Към единият гнездов съединител е свързан радиоприемник, а към другия – спътников приемник.

Абонатният контакт с три съединителя се използва за изграждането на малки колективни сигнали, а контакта с два съединителя – за големи колективни системи.

В зависимост от начина но разделяне на сигналите на местни и спътникови радио- и телевизионни програми, абонатните контакти могат да се реализират по схема със селективна или неселективна развръзка между съединителите и по смесена схема.

Селективната развръзка се осъществява чрез пропускане на сигналите от кабелната мрежа към контактните съединители чрез филтри, а при неселективната развръзка за целта се използват насочени отклонители или делители на сигнали.

Най-добри са абонатните контакти изготвени по смесена схема, в която за развръзка на съединителите са включени едновременно филтри и насочени отклонители.



3.5.2. Активни елементи в кабелната разпределителна мрежа.

За осигуряване на необходимо ниво на сигнала за абоната, на определени разстояния в кабелната разпределителна мрежа се включват кабелни усилватели. Използването им води до влошаване отношението сигнал/шум (S/N) и възникване на нелинейни изкривявания на сигналите, в следствие на каналния топлинен шум и собствения шум на усилвателя. Субективна статистическа оценка на качеството на приемане на видео- и звукова картина при различно отношението сигнал/шум е дадено в табл.1.



таблица 1

Съгласно БДС 17265/1-92г., минималната стойност на отношението сигнал/шум за видеосигнал е 43dB, като съвременните кабелни разпределителни системи се приема същата да бъде 49dB. Нелинейните изкривявания в кабелната разпределителна мрежа зависят от качеството, броя на последователно включените усилватели, нивото на входните им сигнали и броя пренасяни телевизионни и радиопрограми. Най-общо те се делят на интермодулационни и кръстосани. При броя програми по-малък от 20 изкривяванията в кабелните усилватели се делят на три групи:



  • кросмодулационно отстояние (КМА);

  • интермодолационно отстояние от втори ред (IMA 2);

  • интермодолационно отстояние от трети ред (IMA 3).

Най-често нормите за КМА, IMA 2, IMA 3 са 60dB.

Параметрите на кабелните усилватели са:



  • максимално изходно ниво на сигнала при зададени отстояния на интермодулационни и кросмодулационни продукти (най-често нормирани на – 60dB);

  • работен честотен обхват (300 MHz, 450 MHz, 610 MHz, 862 MHz);

  • коефициент на шум;

  • коефициент на усилване;

  • работа на усилвателя на прав и обратен канал.


Каталог: files -> files
files -> Р е п у б л и к а б ъ л г а р и я
files -> Дебелината на армираната изравнителна циментова замазка /позиция 3/ е 4 см
files -> „Европейско законодателство и практики в помощ на добри управленски решения, която се състоя на 24 септември 2009 г в София
files -> В сила oт 16. 03. 2011 Разяснение на нап здравни Вноски при Неплатен Отпуск ззо
files -> В сила oт 23. 05. 2008 Указание нои прилагане на ксо и нпос ксо
files -> 1. По пътя към паметник „1300 години България
files -> Георги Димитров – Kreston BulMar
files -> В сила oт 13. 05. 2005 Писмо мтсп обезщетение Неизползван Отпуск кт


Сподели с приятели:
  1   2




©obuch.info 2022
отнасят до администрацията

    Начална страница