Проектирование и расчет систем кабельного телевидения

Министерство РФ по связи и информатизации

ГОУ ВПО Хабаровский институт инфокоммуникаций

«Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики»

(Хабаровский филиал)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине: Телевидение

на тему: Проектирование и расчет систем кабельного телевидения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                   

 

                                                                    

 

         

                                               

 

                                                     Хабаровск 2012

 

 

 

 

 

Введение

 

 Необходимость в системах кабельного телевидения (СКТВ) возникла в условиях современной застройки  городов (высотность и плотность  домов). Данная система позволяет любого, заинтересованного в этом абонента, обеспечить  высококачественным сигналом телевизионных программ (до 60-70 ТВК),  независимо от условий приема радиочастотного сигнала эфирного телевидения, помимо этого предоставляется возможность доступа к ряду дополнительных услуг.

    Системы кабельного телевидения (СКТВ) строятся по схеме содержащей антенные системы, оборудование головной станции и линейный тракт распределительной кабельной сети. Системы кабельного телевидения принято классифицировать по следующим основным признакам:

1. по типу соединительных линий:

      СКТВ на коаксиальном кабеле

  СКТВ на ВОЛС

2. по числу обслуживаемых абонентов:

 - до 100 абонентов в малых жилых и общественных зданиях

 - до 1000 абонентов в больших жилых и в крупных общественных зданиях

 - или в группах близкостоящих зданий, до 1000 абонентов в территориально-ограниченных жилых районах

- свыше 5000 абонентов в больших  жилых районах, нескольких жилых  районах или целых городах.

     3. По типу распределительных сетей:

 -одноступенчатая распределительная сеть без усилителя или с одним усилителем

 - одноступенчатая РС с двумя последовательно включенными усилителями

 - двухступенчатая РС

 - трехступенчатая РС

     4. По типу применяемого оборудования:

  - канальное усилительное оборудование без обратного канала и без АРУ, направленные ответвители и разветвители

  - диапазонное усилительное оборудование без АРУ и без обратного канала,

  - диапазонное усилительное оборудование с пилотным регулированием усиления и наклона АЧХ и обратным каналом, ненаправленные ответвители и разветвители

      5. по виду связи:

  - симплексные СКТВ

  - дуплексные СКТВ

       

 

 

 

 

 

 

   

 1. Выбор телевизионных каналов

 

На всей территории населенного пункта предпочтительнее создавать системы с преобразованием частот метровых каналов. Каналы распределения в системе с преобразованием частот выбирают по согласованию с компетентными организациями,  планирующими частоты вещания, при учете следующих ограничений: при выборе сочетаний каналов в конверторах аппаратуры СКТВ серии 200 следует учитывать ограничения, приведенные в таблице 1.

                                                                                                                                    Таблица 1

 

каналы	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1		Х		Х
2	Х				Х
3				Х
4	Х		Х		Х
5		Х		Х
6							Х		Х
7						Х		Х			Х
8							Х		Х			Х
9						Х		Х		Х
10									Х		Х
11							Х			Х		Х
12								Х			Х
Диапазон ЧМ вещания		Х	Х

 

Примечание: Х – сочетание недопустимо.

 

 

  Цель донного курсового проекта -  произвести расчет СКТВ на  10 программ, из них по условию заданы 2 и 11 каналы вещательных программ. Значит необходимо выбрать еще 8 телевизионных каналов. Учитывая ограничения, выбираем 2,3,5/6(Ск1,Ск-2,Ск-3,.Ск-4,Ск-5,),6,8,11 каналы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.1 – Полоса частот телевизионных каналов

 

Номер ТВ канала	Несущая частота изображения, МГц	Несущая частота звука, МГц
2 канал	59,25	65,75
3 канал	77,25	83,75
6 канал	175,25	181,75
8 канал	191,25	197,75
11 канал	215,25	221,75
Ск-1	111,25	117,75
Ск-2	119,25	125,75
Ск-3	127,25	133,75
Ск-4	135,25	141,75
Ск-5	143,25	149,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  2. Выбор коаксиального кабеля

 

 

     Коаксиальные кабели в СКТВ подразделяются на три типа: магистральные, распределительные и абонентские.

  Отличительной особенностью  этих кабелей является выполнение  их наружного проводника. Внешний  проводник из медной ленты  обеспечивает лучшее экранирование  по сравнению с проводником  из оплетки и уменьшает затухание.

  В качестве магистрального  кабеля целесообразно выбрать  кабель РК-75-17-13С, обладающий наилучшими  параметрами в отношении затухания. Это позволит уменьшить количество  магистральных усилителей, что в  свою очередь создаст более  благоприятные условия для достижения  требуемых отношений сигнал/шум  и сигнал/помеха комбинационных  частот. К абонентскому кабелю  не предъявляется особых требований, поэтому в качестве него можно  использовать кабель РК-75-3,7-31. В домовой распределительной сети (ДРС) необходимо использовать распределительный кабель  РК-75-7-312С.

          Для расчета длин усилительных участков необходимо определить затухание    распределительных сетей. Для проведения данного расчета воспользуемся формулой 2.1:

                                                                                                              (2.1)

Где -затухание кабеля на рассчитываемой  частоте , -затухание кабеля на нормированной частоте .

В рассчитываемой СКТВ используем 2,3,6,8,11,5/6(Ск-1,Ск-2,Ск-3,Ск-4,Ск-5) ТВ каналы. Номиналы частот данных каналов приведены в таблице  1

 

Параметры коаксиальных кабелей                                        Таблица 2

 

Частота МГц	Магистральный кабель РК-75-17-13С дБ/км	Распределительный кабель РК-75-7-312С дБ/км		Абонентский кабель РК-75-3.7-31 дБ/км
2к-59.25	17.42	30.48		59.87
3к-77.25	21.09	36.04		69.44
6к-175.25	32.76	52.58		106.71
8к-191.25	34.23	58.67		111.48
Ск-1-111.25	25.31	43.24		83.33
Ск-2-119.25	26.2	44.78		86.26
Ск-3-127.25	27.07	46.25	89.12
Ск-4-135.25	27.91	47.68	91.81
Ск-5-143.25	28.72	49.07	94.55
11к-215.25	36.29	95.38	118.19

3. Выбор оборудования для системы кабельного телевидения

 

Для построения системы кабельного телевидения (СКТВ) в данном курсовом проекте задана 200 серия оборудования. Необходимо выбрать основные технические средства для (СКТВ), такие как:

-головная станция

-усилительное оборудование (магистральный  и домовой усилители)

-ответвители и разветвители для магистральных и субмагистральных линий.

Далее приводится список и основные технические характеристики оборудования, применяемого в проектируемой системе кабельного телевидения.

В головной станции формируется комплексный сигнал, подлежащий передаче по кабелю. Серия 200 оборудования СКТВ имеет в своём составе головную станцию СГ-200.

  Головная станция СГ-200 предназначена для работы  с числом абонентов 10000 и более. Оборудование станции, размещённое в стойке, содержит набор конверторов, каждый из которых выполнен по схеме с двойным преобразованием частоты. В тракте первой промежуточной частоты (31,25 – 39,25 МГц) использованы фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ), что обеспечивает высокую избирательность по соседнему каналу  и возможность преобразования частот любого заданного канала метрового или дециметрового диапазона в частоты I,II или III метровых диапазонов.

Основные параметры головной станции СГ-200 приведены в таблице 3.

 

Параметры СГ-207   

    

Таблица 3

 

Параметр	Значения
Входной уровень, дБмкВ	60-122
Выходной уровень при отношении сигнал/помеха 54дБ, дБмкВ, не менее	120
Коэффициент шума, дБ 1-3 диапазоны ДМВ	8 10
Избирательность по зеркальному каналу, дБ	50
Эффективность АРУ при изменении уровня входного сигнала на  + - 10 дБ, дБ	1,5
Неравномерность АЧХ в полосе канала, дБ	1,5
Коэффициент стоячей волны	1,35
Глубина поканальной регулировки уровня входного сигнала, дБ	20
Глубина поканальной регулировки уровня выходного сигнала, дБ	-
Потребляемая мощность при полном наборе	300
Габаритные размеры, мм	500*540*1800
Вес, кг	170

           

 

            3.1 Выбор усилительного оборудования

 

     Усилительное оборудование СКТВ по своему функциональному назначению делится на магистральное и домовое. Конструктивно усилители выполняются в водонепроницаемом корпусе по блочно-модульной конструкции, что обеспечивает удобство смены модулей при обслуживании и ремонте. Выбор типа усилителя определяется структурой распределительной сети и условиями ее работы.