Кабельное цифровое телевидение

 

Продолжение таблицы 6

Электрические характеристики	Данные
Волновое сопротивление, Ом	75+2
Емкость, пФ/м	53+2
Скорость распространения, %	83
Передаточное полное сопротивление (5 - 30 МГц), Ом/м	<15
Затухание, дБ/100м
50 МГц	2,9
450 МГц	8,6
862 МГц	12,2
1000 МГц	13,3
Структурные возвратные потери, дБ
5 - 470 МГц	>30
470 - 1000 МГц	>28
1000 - 3000 мгц	>26
Эффективность экранирования, дБ
30 - 1000 МГц	>80
1000 - 2000 МГц	>75
2000 - 3000 Мгц	>70
Сопротивление проводника (при 20°C), Ом/км
Внутреннего	8,5
Внешнего	15,5

 

Распределение кабельных  линий и разделение по абонентам выполнено при помощи магистрального делителя SMH 306/58/DC RTM показанного на рис. 7.

Он используется для деления магистрального сигнала на 3 направления, алюминиевый корпус с акриловым покрытием элементов, неопрено-каучуковая прокладка герметизации. Тип разъемов - 5/8", разъем для контроля питания в магистрали.

 

 

Рисунок 7 – Магистральный  делитель SMH 306/58/DC RTM

Технические характеристики:

- ослабление на отвод - ± 4дБ,

- развязка между выводами - ≥ 28 (типовая 32 ... 35) дБ,

- коэффициент возвратных потерь - 16 дБ.

Дальнейшее распределение  каналов между абонентами происходит при помощи абонентских делителей  сплиттеров SAH306F RTM, с тремя ответвлениями и ослаблением на отвод – 8 дБ.

Кабельная связь от абонентского телевизора до ближайшего разветвителя выполнена простым коаксиальным кабелем, таким как RG-6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчет потерь и уровней передачи.

 

Методика расчета усилительного  участка неизменна для любой  частоты узкополосной или широкополосной системы. Понятие "широкополосности" до некоторой степени условно. Полоса современных систем КТВ составляет около 900 МГц и системы с полосой 500 МГц в настоящее время тоже нужно считать узкополосными. В общем, широкополосную систему можно определить как систему, в которой значительно сказываются частотные свойства ее элементов. Верхнюю граничную частоту узкополосной системы передачи можно грубо оценить значением 300 МГц. При большей ширине поносы систему нужно рассматривать как широкополосную и все расчеты уже следует выполнять для двух частот полосы - нижней и верхней, поскольку характеристики системы на этих частотах будут сильно различаться (в основном вследствие частотных свойств коаксиального кабеля). Соответственно, и проверку на соответствие рассчитываемых уровней требуемым значениям также нужно выполнять для двух частот. Например, для системы с верхней частотой полосы 900 МГц расчет следует выполнить для нижней частоты спектра 50 МГц и верхней частоты спектра 900 МГц. При проектировании широкополосных систем следует учитывать, что спецификация будет ограничивать разность уровней передачи (т.е. наклон спектра) между двумя частотами на выходе ответвителя.

Рассмотрим один усилительный участок кабельной сети с тремя расположенными на нем ответвителями. Длины соединительных кабелей между ответвителями должны составлять 20, 120 и 100 м. Все ответвители являются устройствами с двумя выходными портами (т.е. они способны обслуживать только по одному ответвлению).

Спецификации требуют, чтобы минимальный уровень на входе каждого ответвления был равен +10 дБ*мВ. Потери в кабеле будем считать равными 5 дБ на 100 м.

Рассчитаем этот участок  для входного уровнях сигнала +32 дБ*мВ. При данном уровне на входе  первого ответвителя сигнал после  прохождения через первый отрезок  кабеля длиной 20 м с потерями 1 дБ будет иметь уровень +31 дБ*мВ. Чтобы обеспечить не менее +10 дБ*мВ на входе ответвления, используем ответвитель с двумя выходными портами с номиналом 20 дБ. Уровень на входе ответвления будет на 20 дБ ниже уровня +31 дБ*мВ, т.е. +11 дБ*мВ, как и показано на рисунке. Учитывая, что вносимые потери ответвителя на проход составляют 0,4 дБ, получим уровень прошедшего через ответвитель сигнала в основном кабеле +30,6 дБ*мВ. После прохождения через следующий отрезок кабеля длиной 120 м сигнал потеряет еще 6 дБ, и его уровень на входе второго ответвителя будет +24,6 дБ*мВ. Используемый здесь ответвитель с двумя портами на 14 дБ создает на входе своего ответвления уровень +10,6 дБ*мВ, который находится в пределах спецификации. Этот ответвитель имеет проходные потери 1 дБ, поэтому уровень сигнапа на его выходе в основном кабеле равен +23,6 дБ*мВ. На отрезке кабельного участка между вторым и третьим ответвителями, длина которого 100 м, потери передачи составляют 5 дБ, следовательно, на входе третьего ответвителя уровень сигнала будет равен +18,6 дБ*мВ. Этот ответвитель на 8 дБ обеспечивает на входе своего ответвления уровень +10,6 дБ*мВ и вносит проходные потери в основном кабеле 2,8 дБ, поэтому сигнал на его выходе имеет уровень +15,8 дБ*мВ.

Составим таблицу потерь и выходных уровней, каждый из которых является входным уровнем для следующего элемента в рассматриваемом кабельном участке. Общие потери передачи, вносимые ответвителями на проходе составляют 4,2 дБ, отражено в табл. 7.

 

 

 

 

 

Таблица 7 – Потери и уровни передачи

Прибор/ Кабель	Вносимые потери или  усиление, дБ	Уровень в основном кабеле, дБ-мВ	Уровень на входе ответвления, дБ-мВ
Усилитель		+32,0
Кабель 20 м	1,0	+31,0
Ответвитель 2/20	0,4	+30,6	+11,0
Кабель 120 м	6,0	+24,6
Ответвитель 2/14	1,0	+23,6	+ 10,6
Кабель 100 м	5,0	+ 18,6
Ответвитель 2/8	2,8	+15,8	+ 10,6

 

Покажем возможные ситуации ограничений по ответвляемой нагрузке на этом участке при трех различных  уровнях входного сигнала: низком, среднем  и высоком (условные значения). Расчеты выполним для двух частот полосы. Предположим, что спектр передачи на входе усилительного участка имеет наклон 6 дБ, т.е. входной уровень на частоте 900 МГц выше на 6 дБ, чем на частоте 50 МГц, а допустимый наклон на входе ответвления составляет 10 дБ. Низкий входной уровень участка примем равным +32 дБмВ на частоте 900 МГц и +26 дБ-мВ на частоте 50 МГц.

Расчетные параметры  усилительного участка при более высоком (среднем) входном уровне участка: +40 дБ-мВ на частоте 900 МГц и +34 дБ-мВ на частоте 50 МГц. Результаты представлены в табл. 8.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8 – Потери и  уровни передачи при среднем  входном  уровне

Прибор/ Кабель	Вносимые потери или усиление, ДБ		Уровень в основном кабеле дБ-мВ		Уровень на входе ответвления, дБ-мВ
	50 МГц	900 МГц	50 МГц	900 МГц	50 МГц	900 МГц
Усилитель			34,0	40,0
Кабель 20 м	0,52	1,85	33,5	38,2
Ответвитель 2/23	0,30	0,80	33,2	37,4	10,2	14,2
Кабель 120 м	3,12	11.1	30,1	26,3
Ответвитель 2/14	0,70	1,30	29,4	25,0	15,5	10,3
Кабель 100 м	2,60	9,25	26,8	15,8
Ответвитель 2/4	-	-	-	-	23,4	12,1

 

Проанализировав результаты этих примеров, можно сделать несколько  полезных выводов. Во-первых, получается, что более высокий уровень передачи позволяет использовать ответвители с низкими вносимыми потерями. Это выгодно в протяженных системах, так как потери передачи (в кабеле и вносимые приборами) диктуют параметры усилительного участка. Благодаря этому можно использовать в области обслуживания меньше усилителей при том же количестве включенных ответвителей или, наоборот, разместить больше ответвителей при данной длине усилительного участка. Это правило определяет важную характеристику распределительной кабельной системы - эффективность ответвления сигнала или эффективность использования ответвителей. Иначе его можно сформулировать так: эффективность использования ответвителей тем больше, чем выше уровни передачи. Если конкретную систему можно характеризовать как включающую множество длинных кабельных маршрутов и ответвители разнесены на большие расстояния, то разработчик может допустить меньшую эффективность ответвлений при более низких уровнях передачи. Этот прием используется в системах среднего и малого масштаба в районах с низкой абонентской нагрузкой. Соотношение эффективности использования ответвителей и протяженности участка поясняет рис. 15.4. Здесь сравнивается эффективность ответвителей при различных уровнях передачи и показано возможное количество ответвителей для каждого входного уровня передачи. Видно, как уменьшается протяженность участка при уменьшении входного уровня.

Ответвители для построения участка широкополосной системы нужно выбирать так, чтобы на обеих частотах рассчитываемые параметры участка оставались в пределах нормы. Особых трудностей это не вызывает, поскольку ответвители имеют почти ровную частотную характеристику с небольшой разностью вносимых потерь на между сигналами нижней и верхней частоты.

Из приведенных примеров можно сделать и еще один важный вывод. Ввиду роста потерь на высоких  частотах наклон спектра на входе  очередного ответвления может выйти за пределы допустимого. Поэтому, если не хотим нарушить требования к величине наклона, необходима промежуточная коррекция частотной характеристики системы внутри усилительного участка, иначе в конечных точках подключения абонентских терминалов получим слишком большой диапазон отклонений уровня сигнала.

 

Заключение

 

В данного курсовом проекте рассмотрена  система приема и распределения спутниковых цифровых телевизионных каналов по кабельным сетям. Анализ проекта показывает возможность реализовать кабельные системы распределение для обеспечения малых населенных пунктов цифровым телевидением в порядке коллективного использования. Так же рассмотрен вариант выбора оборудования из условия количества каналов и количества абонентов.

Широкий выбор современных комплектаций оборудования кабельных сетей, позволяют создавать сети различной комбинации и модификации практически с неограниченным потенциалом.  

 

Библиографический список

 

1. Волков С. В. Сети кабельного телевидения. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004 – 616 с.: ил.
2. Карякин В. Л. Цифровое телевидение. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2008. – 272 с.: ил.
3. Мамаев Н. С., Мамаев Ю. Н., Теряев Б. Г. Системы цифрового телевидения и радиовещания / Под ред. Н. С. Мамаева. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 254 е.: ил.
4. Смирнов А. В. Основы цифрового телевидения: Учебное пособие. – М.: «Горячая линия – Телеком», 2001, - 224 с.: ил.
5. http://www.konturm.ru/terra.htm Оборудование головных станций «Terra».
6. http://www.tvbs.ru/ Оборудование кабельного телевидения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ