住宅小区CATV课程设计

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27#一、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。二、设计任务2.1 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 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。4 . CATV（统的防雷设计，主要考虑天线的和主干线的防雷设计。2.2 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X80米X25 米；高层建筑为每层6户，外形30米X 30米X 42米，层问间距均为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/N44dBi CW46 dB或CTB> 54 dB;用户电平65 72dB。 气温变化量：±30；常温 20。2.3 计完成后提交的文件和图表1计算说明书部分CATV（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（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*->-2、人 、十二、方案论证1.1 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。四、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。系统频率范围为：110750MHz 系统设计方框图：史 异.r11.刖率干线分配网络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dBfi分配系数dB®C/N (dB)445/10474/1047.91/1054CM (dB)461/10664/10545/1052五、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-1& DS-1& DS-2R 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。(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前端系统配置图一共接收17个频道，则二十四路混合器的剩余输入端接 75Q匹配电阻，留做裕里。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 20ml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：天线输出电平计算公式:U(dB) =E(dB) G(dB) 201g -LA(dB)-18LA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波长入/m接收场强/dB天线型号增益/dB馈线衰减常数adB/100m馈线衰减/dB输出电平/dBDS-8184.251.6375V8LH12T11±12.230.46671.77DS-10200.251.5068V10LH12T11±12.430.48664.03DS-19519.250.5878U20LH17T16±14.180.83670.43DS-22543.250.5586U23LH20T17±14.300.86078.94DS-35687.250.4482U34LH20T17±14.840.96872.9DS-40727.250.4172UQLH14T711 士15.221.04456.21选才IC6D-V/D解调器，其输入电平标称为5080 dB,所以满足要求。选才? 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/N>60dB=去调制器信噪比S/N=60dR则：单频道载噪比：C/N1=S/N+6.4=66.40dB前端总载噪比：C/N/h、=C/N-101g(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：20dR前端接U频道为17个频道，则24路混合器的 剩余7个端口接以75Q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-860I ,其频率范围为：47862MHz输出光波长为1310 ±20nmi CTB>65dB,射频输入电平：7585dR 混合器输出电平为 95dB,不能 直接进入光发射机，因此选用JZCK20I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，JZCK20I可调衰减器，最大衰减量为 20dB,插入损失：<2dB0在此选择其衰减量为15dB,则发射机输入电平为（95-15） dB=80dB 即 75dBe 80dBe 85dB,满足要求。光接收机选择：MIC-OR-860BR-2输入光波长12901600nm射频输出电平方 104dB, CTB>65dB。其频率范围：47862MHz光功率输入范围：-6+3dB 光缆选择CC:GYTA53-SG-光缆，光纤芯数：1220,敷设方式为直埋，适 用温 度：-20 C+60C ,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：光链路总损耗=光纤损耗+分光损耗+B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=0.4 X1+2X 0.5+ (-1) =0.4dB贝U PA=1.096mW光通路2:光分路器至B小区，其光纤和接头损失为：Loss2=0.4 X0+2X 0.5+(-1)=0dBWJ PB=1.00mW贝U计算 A 的分光比=PA/(PB+PA)=1.096/(1+1.096) 乂 100%=52.2啾 55%贝U计算 B 的分光比=PB/(PB+PA)=1.00/(1+1.096) 乂 100%=47.7啾 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=0.4 X 5+0.5 X 2+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 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：FC/Nl (期)口四)C/Nk团)白口8) = 10 以匚 10+ 10 k HF10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CTB> 65dB,取65dB,光接收机机CTB> 65dB,取65dB 则利用如下公式计算：CTB = 15 lg r <10一)-=l 得：干线上的总CTB=60.48>54dB(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,六、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4Om,0m 口gOm1号楼2号横12层12层20m .20m .3Qm3号楂4号楼12层12层y72%5Om52m 75 G图6-1设置光接收机的射频输出电平为110dB,将光接U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Q =3.22dB/100m,最高频率（750MHZ 的衰减常数为 0 =9.32dB/100m。分配器选择：三分配器型号： HSP-773,其频率范围：47800MHZS入损耗方 5.8dB,取其插入损耗为6dB,相互隔离度>22dB,二分配器型号：HSP-772, 其频率范围：4