现代电视接收技术(曹华民)第5章.ppt

第5章　电视信号微波、光缆传输 5.1　电视信号的微波传输5.1.1　概述　　在有线电视网中，多路电视信号通常以标准残留边带调幅(AM-VSB)方式在同轴电缆中传输。这种方式一般适用于10km之内的传输，要将电视信号进行远距离传输，可以采用多路调幅或调频的光缆传输或微波传输。光缆传输方式在技术上比较先进，传输质量好，但其工程造价高，一般适用于远距离大系统中的干线使用。电视信号的微波传输方式，技术性能好，经济实惠，尤其适合那些不便敷设电缆和光缆的地区使用，因此电视信号的微波传输方式有其广阔的应用领域。　　目前，电视信号的微波传输方式主要有调幅微波链路系统(AML)和多频道微波分配系统(MMDS)两种。本节我们将讨论这两种传输方式。 5.1.2　调幅微波链路系统(AML)　　1.调幅微波链路系统的组成　　调幅微波链路系统(AML)的传输方式是点到点的定向传输，其典型组成如图5-1所示。 　　从图5-1中可以看出，主前端微波发射机利用微波功率分配器将信号分成四路，分别用四副抛物面天线将其发送给四个接收点。在相应的接收点上(分前端)用抛物面天线将信号接收下来，送入微波接收机，再输出到同轴电缆。AML微波系统的工作原理如图5-2所示。 图5-2　AML系统的工作原理图 　　AML系统的工作频率范围是12.7～13.25GHz，工作方式是VSB/AM调制上变频，带宽550MHz，可传输PAL/D制式电视信号59套。传输距离视发射功率而定。其基本工作流程如下所述。在主前端将各路电视信号（如45～550MHz）混合后送到AML发射机。AML发射机将该信号调制上变频到所需的工作频段，再用功率分配器将信号功率分配到各发射天线。发射天线将信号发射到指定的接收点。各接收点将信号接收下来后，经AML接收机的下变频将其还原为45～550MHz的RF信号，再经电缆传输分配给用户。　　目前AML系统的传输水平可达到80个频道，一台发射机可将信号馈送给16个微波接收机（即16个分前端）。 　　2.调幅微波链路系统的设备　　AML系统设备主要有发射机、接收机和天线。一些主要微波元器件，如环行器、功率合成器、功率分配器等都在发射机内。天线通常采用的是微波抛物面天线，其口径一般在3m以下。　　1)AML发射机　　AML发射机分为高、低功率两类。目前随着微波器件水平的提高，在大功率发射机中得到了应用，和原来使用的速调管相比，固体器件的寿命要长得多。AML发射机原理框图如图5－3所示。 图5-3　AML发射机组成原理方框 图 　　由图5-3可知，从CATV前端来的射频信号经发射机射频输入端口进入微波发射机。射频信号经电平调节和斜率控制处理后，与发射机内部产生的微波载频在低失真的上变频器中进行混频。从混频器输出的微波信号，经镜像滤波器和陷波器后，只含上边带信号。AML发射机采用单边带抑制载波的调幅方式，把输入信号的射频频谱上变频到微波，再经过低噪声的场效应晶体管放大，推动功率放大器。谐波滤波器用以滤除发射机输出载波的二、三次谐波分量。发射机到发射天线之间的馈线为椭圆形软波导或空气介质电缆和泡沫介质电缆。　　AML发射机可放在室内或室外。室外AML发射机一般设备体积小，无人值守，可直接安装在天线塔上。AML发射机技术性能指标如表5-1所示。 表5-1　AML发射机技术性能指标 图5－4　AML接收机组成方框图 　　2)AML接收机　　AML接收机原理框图如图5-4所示。　　输入的微波信号经过低噪声放大器放大后，经群下变频到45～550MHz的RF射频信号，再经放大后输出。导频陷波的作用是将微波传输时使用的导频信号去掉。导频滤波的作用是取出导频信号，用导频信号使本地载波和发射端的载波锁定，从而提高整个系统的性能。 AML接收机的典型性能指标如表5-2所示。 图5－4　AML接收机组成方框图 表5－2　AML接收机技术性能指标 　3)中继传输　　中继传输又称为微波接力传输。微波传输距离一般为视距传输。由于隔挡物或地球曲率的影响，直线视距传输距离一般为50km。在远距传输时，若中途遇到山丘或者其它障 碍物，则需设中继器进行微波接力传输。中继器的作用是把上一站的信号接收下来再发送到下一站。AML有源中继器的组成框图如图5－5所示。 图5-5　AML中继器的组成框图 表5-3　AML中继器的主要技术性能指标 　　3.AML系统设计与计算　　1)AML系统设计应考虑的问题　　①频道数量。频道数量的多少应根据实际需要和未来的可能发展而定。该数值确定之后，才能确定CTB、C/N以及接收机输出工作电平等。　　②发射机、接收机、中继器。首先要确定发射机、接收机和中继器的具体位置，包括天线的架设高度、塔高等，根据发射机、接