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1、1住宅小区住宅小区 CATVCATV课程设计课程设计目录目录一、设计目的 3 二、设计任务 3三、方案论证 4四、系统概述 4五、前端系统组成、设备选择与设计 4六、用户分配系统的设计 9五、温度变化对用户端电平的影响 25七、天线的防雷设计 26八、参考文献 26附录2721 1、设计目的设计目的了解有线电视系统设计的方法与原则，通过完成课程设计任务，加强对有线电视系统的认识有理解，提升分析问题、解决问题的能力。2 2、设计任务设计任务2.12.1 设计内容及要求设计内容及要求1确定系统模式和网络结构形式。2前端系统距离 A 住宅小区约 6km，距离 B 住宅小区约 5km，接收 6 个频道
2、的开路信号，两颗卫星各 4 路卫星信号和 3 套自办节目。对前端设备进行选型、电平计算、技术指标计算。3传输分配系统设计，干线传输既可用同轴电缆也可用光缆；根据用户规模和分布情况，选择合理的分配网络，计算各点电平值、验算技术指标。4CATV 系统的防雷设计，主要考虑天线的和主干线的防雷设计。2.22.2 设计原始资料设计原始资料住宅小区楼群布局自己设计。A 小区有 6 层的多层建筑 2 栋，12 层的点式建筑 4 栋；B 小区是 18 层的高层建筑 3 栋。6 层的多层建筑为 3 单元、每单元每层 3 户，住宅楼外形 15 米80 米25 米；高层建筑为每层 6 户，外形 30 米30 米42
3、 米，层间间距均为 3 米，各个楼间距自己设计。开路信号接收 8、10、19、22、35、40 频道，接收场强分别为75、68、78、86、82、72dB。技术指标： 载噪比 C/N44dB；CM46 dB 或 CTB54 dB；用户电平 6572dB。气温变化量：30； 常温 20。2.32.3 计完成后提交的文件和图表计完成后提交的文件和图表31计算说明书部分CATV 系统设计方案概述。前端各个频道电平计算、C/N 计算。传输分配系统各主要点的电平计算（只计算系统最低和最高工作频率下的电平值） 、用户电平计算（每个楼只计算一组电平） 、C/N 计算，CM 或 CTB 计算。温度变化对用户电
4、平的影响（只计算最长户外电缆的影响） 。天线的防雷设计。2图纸部分：CATV 系统图小区楼群布局及有线电视信号在楼宇之间的分配示意图3、方案论证方案论证1、干线采用电缆：电气性能稳定，不宜受外界电波干扰，施工方便，但是衰减大，约每 500m 需要设置一个干线放大器。2、干线采用光缆：具有良好的电磁干扰能力，频带宽，损耗小。由于设计要求中的最长距离为 6km,采用电缆衰减大，需增设多个放大器，因此本系统干线采用光缆传输。4、系统概述系统概述本有线电视系统采用邻频传输，采用邻频传输使系统频道容量大、稳定性高、非线性失真小，前端系统主要有各种接收天线、调制器、解调、多路射频信号混合器组成。系统频率范
5、围为：110750MHZ系统设计方框图：系统主要分配指标参数设计值：本地系统指标分配项目系统设计要求 前端 干线传输 分配网络分配系数 dB值 分配系数dB值分配系数dB值4C/N (dB)445/10474/1047.91/1054CM (dB)461/10664/10545/10525、前端系统组成、设备选择与设计前端系统组成、设备选择与设计5.1 前端系统的组成1）卫星接收天线卫星电视接收系统是由：抛物面天线、馈源、高频头、卫星接收机组成一套完整的卫星地面接收站。(1)抛物面天线是把来自空中的卫星信号能量反射会聚成一点（焦点）。(2)馈源设置在抛物面天线的焦点处，意思是馈送能量的源，要求
6、将会聚到焦点的能量全部收集起来。(3)高频头是将馈源送来的卫星信号进行降频和信号放大然后传送至卫星接收机。高频头的噪声度数越低越好。(4)卫星接收机是将高频头输送来的卫星信号进行解调，解调出卫星电视图像信号和伴音信号，选择到 DS-7、DS-12、DS-14、DS-16、DS-18、DS-20、DS-24、DS-28 频道。2） 前端信号处理(1)功率分配器是把输入信号功率等分或不等分成几路信号功率输出，以达到卫星传送同频段内的多套电视节目。(2)解调器是把加扰信号解调还原成为具有标准接口电平的电视图像和伴音信号。(3)调制器的主要作用是把卫星接收机还原的音频信号和视频信号调制成为射频信号。(
7、4)混合器的主要作用是把调制以后的各路信号混合成一路信号，一根电缆在不同的频段中通过一个频率的信号，其目的在于使用户通过调节电视机频段就可以看到一个卫星电视节目或开路电视节5.2 前端系统配置图前端采用邻频传输，前端设计配置图图 5-1 所示。5图5-1一共接收 17 个频道，则二十四路混合器的剩余输入端接 75 匹配电阻，留做裕量。5.3 前端设备的选择及各天线输出电平计算馈线：选择 SYWV-75-17 高发泡电缆，假设馈线长度为 20m，则天线输出电平计算如表 5-1 所示。馈线衰减常数计算公式:1122ff天线输出电平计算公式：A()()()20lg -L (dB)-18U dBE d
8、BG dBAL为接受天线至前端间的电缆衰减量（馈线衰减） 。表 5-1接收频道载波频率/MHZ波长/m接收场强/dB天线型号增益/dB馈线衰减常数dB/100m馈线衰减 /dB输出电平/dBDS-8184.251.63 75V8LH12T1112.230.46671.77DS-10200.251.50 68V10LH12T1112.430.48664.03DS-19519.250.58 78U20LH17T1614.180.83670.43DS-22543.250.55 86U23LH20T1714.300.86078.94DS-35687.250.44 82U34LH20T1714.840.
9、96872.96DS-40727.250.41 72UQLH14T71115.221.04456.21选择 C6D-V/D 解调器，其输入电平标称为 5080 dB，所以满足要求。选择 SXT-199 调制器，其输入频率范围为 47-860MHz，满足要求，调制器载波输出电平为110dB,设置其输出电平为 115dB,其信噪比为 S/N60dB。去调制器信噪比 S/N=60dB，则：单频道载噪比：C/N1=S/N+6.4=66.40dB前端总载噪比：C/N总=C/N1-10lg(N-1)=54.36dB所以 C/N总47dB（前端分配指标） ，满足设计要求。混合器选择：SUSPO-E2400
10、二十四路无源混合器，其输入频率范围为：45863MHZ,满足要求，其插入损耗为：20dB。前端接收频道为 17 个频道，则24 路混合器的剩余 7 个端口接以 75 的匹配电阻，当做预留。各频道输入混合器电平均为 115dB，则混合器输出电平 U(dB)=115-20=95dB。系统干线传输选用用光缆。光发射机选择：MIC-OT-860，其频率范围为：47862MHZ，输出光波长为131020nm，CTB65dB，射频输入电平：7585dB。混合器输出电平为 95dB,不能直接进入光发射机，因此选用 JZCK20可调衰减器对混合器输出电平进行衰减，使其满足光发射机的射频输入电平值范围，JZCK
11、20可调衰减器，最大衰减量为 20dB，插入损失:2dB。在此选择其衰减量为 15dB，则发射机输入电平为（95-15） dB=80dB，即 75dB80dB85dB，满足要求。光接收机选择：MIC-OR-860BR-2，输入光波长 12901600nm，射频输出电平 104dB，CTB65dB。其频率范围：47862MHZ。光功率输入范围：-6+3dB光缆选择 CC:GYTA53-SG-1光缆 ,光纤芯数:1220,敷设方式为直埋，适用温度：-20+60,衰减常数为 0.35dB/km。5.4 分光比及光链路损耗计算由于要传输到两个小区，因此需要光分路器，假设 A、B 小区在同一方位，则：7
12、光链路总损耗=光纤损耗+分光损耗+插入损耗+设计余量。单模光纤在 1310nm 方式下损耗为 0.35dB/km,将光熔接点的损耗包括在内，按 0.4dB/km 简化计算。单模光纤活动连接器 FC/APC 的损耗按 0.5dB/个计算，光发射机和光接收机各有一个活动连接头，二路光分路器有三个接头。 。为保证载噪比的要求，根据光接收机光链路 C/N 表取载噪比 C/N=50dB。则取光接收机的输入功率为-1dBm光通路 1：光分路器至 A 小区，其光纤和接头损失为Loss1=0.41+20.5+（-1）=0.4dB则 PA=1.096mW光通路 2：光分路器至 B 小区，其光纤和接头损失为：Lo
13、ss2=0.40+20.5+(-1)=0dB则 PB=1.00mW则计算 A 的分光比=PA/(PB+PA)=1.096/(1+1.096)100%=52.2%取 55%则计算 B 的分光比=PB/(PB+PA)=1.00/(1+1.096)100%=47.7%取 45%则选择分光比为 45/55 的光路器，其插入损耗为 3.5dB。则总的光链路损耗为 Loss=0.45+0.52+0.4+0+3.5+3.5=10.4dB。则光发射机的输出功率为 10.4dBm=10lgP，则光发射机输出功率 P=10.96mW,留一定的裕量，取光发射机功率为 12mW。根据光发射机光链路 C/N 表取载噪比
14、C/N=52.5dB，满足要求。干线中光发射机和光接收机为有源器件，则利用总载噪比计算公式：8则干线的总载噪比 C/N=48.06dB,满足设计要求。干线的 CTB:光发射机 CTB65dB，取 65dB,光接收机机 CTB65dB，取65dB则利用如下公式计算：得：干线上的总 CTB=60.4854dB(设计要求指标)，满足设计要求。MIC-OR-860BR-2 光接收机的射频输出电平104dB, 设定其输出电平为110dB,6、用户分配系统的设计用户分配系统的设计6.1 A 住宅小区用户分配系统设计1、A 住宅小区用户楼群布置图如图 6-1 所示。图 6-1设置光接收机的射频输出电平为 1
15、10dB，将光接收机至于 1 号楼底的位置。进户传输线选用 SYWV-75-9 高发泡电缆，系统最低频率（110MHZ）的衰减常数为=3.22dB/100m,最高频率（750MHZ）的衰减常数为 =9.32dB/100m。分配器选择：三分配器型号：HSP773，其频率范围：47800MHZ,插入损耗5.8dB，取其插入损耗为 6dB，相互隔离度22dB，二分配器型号：HSP772，其频率范围：47800MHZ，插入损耗3.8dB，取其插入损耗为 4dB,相互9隔离度25dB。衰减器选用 JZCK20可调衰减器，最大衰减量为 20dB，插入损失:2dB。1 号、2 号、3 号、4 号楼分支器选用六分支器，型号为：BTT6XXE，其技术指标如下：5 号、6 号楼分支器选用三分支器，型号为：HDC-173，其技术参数如下：型号 插入损耗（dB）（47800MHZ）分支损失(dB)反向隔离度（dB）（47800MHZ)HDC-173-16 2.8dB 16122dBHDC-173-18 2.5dB 18
