【分享】卫星/有线电视系统设计方案

智能化工程项目设计与管理2021-11-20 10:55:51

一、 设计说明

本系统依据

《电缆电视广播系统技术规范》、《民用电视广播系统技术规范》、《30MHZ1000MHZ声音和电视信号电缆分配系统技术标准》并结合“广铁集团公司调度指挥楼”具体情况进行规划设计,主要包括:

1. 设备选材:选择品质优良、功能齐全、实用可靠、价格合理的系统设备,通过对系统及设备进行合理规划、配置,做到物尽其用,充份发挥系统的最佳使用效能。

2. 实用性:本系统规划了足够数量的电视频道以提供选择。电视频道包括卫星压缩频道、境外电视、自办节目以及省直有线电视等共30套电视节目频道。

3. 先进性:为了满足发展需要,本系统按双向传输方式设计。网络器材采用宽带产品。其中放大器、分支分配器和用户终端采用“双向”产品。

4. 兼容性:本系统与广州有线电视共网传输,今后可作为有线电视HFC综合网独立的服务区使用,系统网络不需作改造,只需在用户终端增设相应双向传输设备即可。

5. 可靠性:为了保证系统运行可靠,除了系统前端选择优质、可靠的产品设备外,对系统传输网络进行合理的规划十分重要。为了提高系统网络的可靠性,本系统传输系统按分区传送方式,这种方式可有效地避免因温度变化而导致系统带内高低端信号电平出现的不平衡,同时还可避免由于传输网络某部分出现故障而影响系统整体运作的情况。

此外,本系统在整体布局、方便维护和操作等方面均作了综合的考虑。

二、 系统规划

A. 节目源

本系统电视节目包括卫星电视、有线电视、和自办节目三大类。

1. 卫星电视

卫星电视频道是本系统规划传输的重要电视节目频道,卫星电视频道的规划以电视节目内容的可观性为选择重点。目前,在我国可以接收到的广播电视通讯卫星大约有50余颗,电视节目频道总量多达几百套以上。

在某地区收视效果较好的广播电视卫星有:“泛美二号”、“泛美七号”(泛美四号替代星)、“亚太一号”、“亚太2R”、“亚洲三号”、“亚洲二号”、“百花三号(日本)”、“帕拉帕二号”、“韩国二号”、“泰国二号”、“日本通讯卫星三号”、“鑫诺一号”、“中卫一号”等等。

上述卫星播出的电视节目包括了世界各国和地区的国际卫星频道(除个别非洲国家外),境外卫星频道包括有香港、台湾等地的数十套卫星电视节目,国内卫星频道包括有中央电视1~8台、各省卫星电视频道等等。

根据上述卫星资料并结合“某集团公司调度指挥楼”实际情况,本系统拟设置卫星电视接收天线三座,分别用于接收“亚洲二号”、 “亚洲卫星3S”亚太1A葳颗卫星的电视节目。

卫星名称

方位角

节目名称

节目内容

制式

亚洲三号

105.5°E

卫视体育台

世界体育

NTSC



卫视音乐台

流行音乐

NTSC



卫视凤凰台

综合(中文)

NTSC

亚洲二号

100.5° E

河南台


PAL



青海台


PAL



福建台


PAL



江西台


PAL



辽宁台


PAL



广西台





陕西台





安徽台





江苏台





黑龙江台





广东台





湖南台





湖北台





CCTV3





CCTV4





CCTV5





CCTV6



亚太1A

1134.0° E

山东台





云南台





贵州台





四川省





淅江台





西藏台





CCTV1





CCTV2


PAL

 

2. 自办节目

本系统自办节目采用DVD播放或摄像机录制节目播放等方式。

3. 某集团公司调度指挥楼”电视节目频道

 “某集团公司调度指挥楼”拟规划传送的电视频道包括有:卫星电视10套;开路电视10套、自办电视2套;有线电视18套,共计30套。电视节目内容和输出频道详见下表:

 “某集团公司调度指挥楼”电视节目频道表:

频段

序号

 

节目名称

频率(mhz)

备注

VL

 

DS1


49.25

线

DS2


57.25

DS3


65.25

DS4


77.25

VH

DS6


168.25

DS7


176.25

DS8


184.25

DS9


192.25

DS11


208.25

10 

DS12


216.25

11 

Z8


224.25

自办

12 

Z9


248.25

U

 

13 

DS13


471.25

线

14 

DS14


479.25

15 

DS15


487.25

16 

DS16


495.25

17 

DS17


503.25

18 

DS18


511.25

19 

DS19


519.25

20 

DS20


527.25

21 

DS22


543.25

22 

DS24


559.25

23 

DS25


607.25

24 

DS26


615.25

25 

DS27


623.25

26 

DS28


629.25

27 

DS29


637.25

28 

DS30


645.25

29 

DS31


653.25

30 

DS32


661.25

B. 系统带宽

众所周知,我国CATV系统常用300MHZ450MHZ550MHZ系统带宽,由于300MHZ450MHZ系统频带较窄,故目前很少被采用。550MHZ系统可传送标准电视频道22套,增补频道37套,频道容量59套。但由于普通电视机无法接收增补电视频道或只可接收有限的边缘增补频道(大约34个),故550MHZ系统收视容量只有2226个频道,若去掉本地干扰频道(5频道、10频道、21频道),实际收视容量不足23套。显然,对于大厦独立卫星电视系统来说,采用550MHZ系统其带宽是远远不够的。

 根据规划,本系统传输电视频道数量为30套,为了满足系统带宽要求,本系统采用750MHZ宽带邻频传输系统。750MHZ系统具有传送标准电视频道42套,边缘增补频道6套,其它增补频道36套,普通电视机可收视容量为48套,

 

    C. 频段划分

1. 上行频段4~40MHZ,用于网络反向传输。

2. 下行频段48750MHZ,用于传送模拟和数字电视以及图文、语音等综合信息。

D. 系统前端

本系统前端由卫星电视信号前端和有线电视信号前端组成。

1. 卫星电视信号前端

卫星电视信号前端的信号处理方式通常采用“解调/调制”方式。解调器包括解调接收机、解码接收机和解压接收机。对于接收不同电视节目,应采用不同类型的解码接收机和解压接收机。

2. 有线电视频道的信号处理



本系统规划传送的有线电视频道共套,电视信号处理方式采用滤波选频
/变频方式,将所需电视频道选出后再进行中频处理,使其变为输出稳定的标准电视频道。见下图:


 

有线电视频道的选取

以上信息供某集团公司在招标系统前端设备时参考。

 

E. 网络系统(招标书要求报价仅含网络传输部分)

1、干线电缆

 

由于本系统放大器与最终用户分支器间的距离最长不超过120米,且采用两级双向放大多级分配的网络结构,故选用国内名牌产品汉胜RG11四屏蔽低衰减电缆作主干,采用RG6四屏蔽电缆作用户分支电缆。汉胜四屏蔽电缆的特点是:

1、 是业内公认国产最好的电缆;

2、 对50MHz以下的反向传输信号衰减小,抗干扰能力强,这对于VOD及未来三网合一的综合业务网的性能是至关重要的。

 

2. 线路放大器:

本系统选用MW-30EL-PDR(12)双向干线放大器,其技术特性为:

                     

频率范围:47750MHz         

工作频道数                     79

反向通路(可选)   430MHz                 

    益:           30db                 

可调均衡器:0-21   

噪声系数                       <8

工作输入电平                   72db

输出电平:  102db   

反向增益                      12db 

由于终端数量较大, 系统采用放大-分配-分配-放大-分配-分支结构.干线放大器分别位于前端机房和弱电井内,数量:第一级1,个第二级6个。

F. 网络系统的计算

本系统共需设置用户终端总数大约356个,用户分区的规划是根据广铁设计院的有线电视系统系统和招标书的要求设计的。

干线放大器的设置数量应根据传输网络各部分的分支、分配器的衰减值、电缆损耗值以及放大器最小输入电平确定。

放大器的最小输入电平按公式Umin=C/N+10lgn+F+.4db计算,式中C/N=50db(分配值)本方案采用国产优质名牌产品MW-30/34E(L)-PDR(12),其噪声系数F<8db,本系统串接级数n=4

故Umin=50+10 lg4 + 8 + 2.4 = 73db

即为了保证系统的载噪比指标,设置干线放大器时,应以输入电平不少于73db为宜,正好是放大器的最佳输入电平。

另外,干线放大器输出电平大小将直接影响系统网络交调指标,其输出电平不能太高,否则系统将容易出现调制失真,降低图像质量,影响收视效果。

放大器的最大输出电平可按下式计算:

Uomax=Uo-10 lgn-7.5lg(c-1)-0.5[CM-47]db

通常系统网络交调比CM=53db(分配值),本系统放大器最大输入频道数C=30(U频段),二级放大器后串接级数n=1,放大器最大输出电平Uo=120db.

则: Uomax=120-10lg1-7.5lg30-0.5´6=106db

由此可见,虽然放大器最大输出电平Uo=120db,但当输入频道数量较多时,放大器实际输出电平应控制在Uo=106db范围内,这样才能确保系统不会出现调制干扰,这是十分重要的。

根据《电缆电视广播系统技术规范》,用户终端电平在60~80db为合格,本系统按70±5设计。

分配系统的计算,实际上是根据用户电平值和放大器输出电平值去合理选配分支、分配器。分配器的衰减值按国家标准为每衰减4db为一个档次,分支器的衰减在3-4db之间,线耗为每10米1db。在实际配置分支、分配器时,有多种衰减档次可供选择。

本系统分支、分配器的配置和各点电平的计算如下(如下图所示)



 

 

1. 信号传输路径(以用户A为例)

二级放大器(106db)     四分配器(-4db)       四分支器(-3db)  四分支器(-3db  四分支器(-4db)       四分支器(-4db)                              

 四分支器(-4)db           四分支器(分支损耗-10db)          终端

用户电平计算

用户A电平:

a106-4-131-3-1-4-1-4-1-4-1-10=69db

由上图可知,A用户终端电70±5db范围内,可见,信号电平完全满足设计要求。

三、 系统的其它要求

A. 防雷

系统的防雷设计,参照GBJ12088《防雷及安全防护》标准。系统前端接收天线部分安装独立的避雷设施加以保护,避雷针与天线之间的最小水平间距不大于3m,避雷针对天线的保护角<45°,接地电阻不大于4欧。

B. 通风散热

由于系统长期通电工作,温度较高,若不加装散热设施,则设备容易受损,建议在前端机房安装排气风扇或空调设备以便散热避免设备受损。

 

四、有线电视网络分配部分设备材料清单

序号

名称

型号

数量

单位

1

线路放大器

MW-30E(L)-750

7

2

双向四分配器

MW-774

8

3

双向四分支器

MW-174

90

4

双向用户终端

MW-772

360

5

四屏蔽射频电缆

RG11

2000

6

四屏蔽射频电缆

RG6

10680



PS:弱电这行更新比较快,我们每个人都要不停的学习,但是有些经验与方法会一直流传下去。欢迎各位工程老总,同行同仁们关注小学君,共同探讨弱电技术方案和工程项目方面的问题