CATV技术第二章.ppt

第一节 广播电视接收系统的基本组成 图2-15 螺旋滤波器 a)外形图 b)内部结构图 * 第2章广播电视接收 广播电视是指当地电视发射台或电视差转台发射的电视节目，是有线电视系统的节目源之一，也称为开路电视。开路电视是通过空间电磁波传送到接收点的，因此，它们的工作频道都是标准电视频道，即VHF和UHF电视信号。 开路电视接收的基本组成框图如图2-1所示。 为了接收开路电视信号，接收端必须架设电视接收天线，当接收天线受到空间电磁磁力的切割时，就会在天线两端感应出信号电压，并转化为高频流，通过馈线送至系统的前端或直接送给电视接收机。在此应注意一点，由于电视信号的发送通常采用水平极化波，因此，接收天线应水平安装。如果垂直放置接收天线，则收到的信号很弱。 如果接收环境中空间干扰波很多，则可以在天线后面接入频道滤波器或陷波器。频道滤波器用于分离出所需频道的电视信号以及滤除带外杂波和干扰，若周围空间中有某一频率的干扰波特别强，则可以使用陷波器来把它吸收掉。 如果接收天线感应出的信号较弱，避可以加入低噪声天线放大器，把信号放大后再送入前端。 第二节 广播电视接收天线及馈线 接收天线性能的好坏直接关系到整个有线电视系统的收视效果。所以，在设计和安装有线电视系统时，应重视接收天线的选用、安装和调试等问题。 由于广播电视接收常采用由半波折合振子等组成的引向天线，所以，这里以引向天线为主讲述天线的基本理论。 一、 接收天线的技术参数 1.输入阻抗 天线与馈线相连的两个端点称为天线的输入端，通常 是在天线的中心处。所谓天线输入阻抗，是指加在天线输入 端的高频电压与输入端电流之比。天线输入阻抗具有电阻及 电抗两部分，即 ZA=RA+jxA 式中 RA————输入电阻； xA————输入电抗 2.方向性和方向性图 天线的方向性是天线最重要的参数。对于接收天线来说， 是指天线接收不同方向传来的信号电波所具有的能力。当需要 天线定向辐射或定向接收时，要求天线具有较强的方向性。方 向性图是表示天线辐射或接收能量强弱在空间分布状况的图 形，由于天线的辐射或接收作用分布于整个空间，因而天线的 方向性图是一个三维空间的分布图形。为了便于描绘，通常只 需画出两个相互垂直的主平面内的平面方向图即可。主平面是 最大辐射或接收方向所在的平面，所取的两个主平面，一个是 包含振子的平面，另一个是与振子垂直的平面。前者与电场矢 量相平行，称为E平面；后者与磁场矢量相平行，称为H平面。 如图2-2所示。因此，要表示一副天线的方向性，只需有E面和 H面两个平面方向图即可。 图2-2 基本电振子的方向性图 a)三维立体方向图 b）E面（垂直面） c）H面（水平面） 3.主瓣宽度和前后比 由于电磁波在空间的分布呈现立体花瓣状，天线方向 性图又叫天线波瓣图。同样，主平面办的方向图也呈波瓣 状，最大辐射或接收方向的波瓣称为主瓣，与最大辐射或 接收方向相反的波瓣称为后瓣，其余方向的波瓣称为副瓣 或者旁瓣，如图2-3所示。 图2-3天线波瓣图 主瓣集中了天线辐射或接收功率的主要部分。主瓣的宽度对天线方向性的强弱具有最直接的影响，主瓣宽度越窄，主瓣越尖锐，表明天线的方向性强；旁瓣电平和后瓣电平越小越好，越小说明天线排除干扰能力越强。主瓣的尖锐程度可用主瓣宽度来表示，在图2-3所示的方向图上，通过主瓣半功率角（即场强下降到最大值的0.707处）的两条向径之间的夹角叫做主瓣宽度。主瓣电平与后瓣电平之比叫做前后比，以分贝表示。前后比越大，说明天线排除从后面方向来的干扰能力越强。 4.天线的频带宽度 天线的频带宽度是一个频率范围，在这个范围内，天 线的某个或某些特性指标要满足一定的要求标准。频带宽 度与天线的结构尺寸及接收频段有关，通常振子的直径越 大，通频带越宽，但若太大则笨重，因此需要综合考虑。 对于单频道天线，一般要满足8MHZ带宽。 5.天线系统的电压驻波比 天线系统包括天线本身、馈线、阻抗变换器、功率分 配器和各种接插件等，它们之间阻抗匹配的好坏决定了电 能的传输效率；只有达到目的阻抗匹配，才能减少反射， 使信号能够有效地传输。通常用电压驻波比来表示天线系 统的匹配程度。 电压驻波比是指天线中产生驻波时的最大电压与最小 电压之比。当阻抗