有线电视前端系统的工作原理
有线电视在发展过程中经历了共用天线、电缆电视、光纤电视、数字有线电视、综合信息网络系统等发展过程。我国的有线电视系统是在共用天线的基础上发展起来的,早期的有线电视解决干线传输主要采用同轴电缆干线,后来随着技术的进步,增加了光纤干线传输系统,这是模拟有线电视系统的基本形式,如图1-9所示,主要由信号源、前端系统、干线传输系统(包括光纤干线和同轴电缆干线)、用户分配网络系统四部分组成。
1.1.1 信号源
有线电视信号源是提供传送广播电视信号节目的源头,有线电视信号源通常包括卫星地面站、微波站、无线接收天线、有线电视网、电视转播车、录像机、摄像机、电视电影机、广告字幕机等。有线电视信号源是有线电视系统中较为关键的部分,其内容和质量决定了一个有线电视前端系统是否具有生命力和吸引力。早期共用天线系统主要以开路天线接收的信号为主,但信号质量不是太好。卫星电视信号具有较高的图像质量和较多的信号选择,在模拟有线电视前端系统中得到了广泛采用,再加上增加了本地自办节目、自办频道,大大提高了有线电视的收视率。
1.1.2 前端系统
有线电视前端系统是接在接收天线或其他信号源与有线电视传输分配系统之间饿设备组成的系统。前端系统是有线电视系统的核心,是各种信号源**信号的处理中心,也是传输信号的**个加工环节。有线电视有多种形式,其主要区别就在前端系统的构成上,它对天线接收的广播电视、卫星电视和微波中继电视信号或自办节目、自办频道设备送来的有线电视信号进行必要的处理,然后把全部信号经混合网络送到干线传输及分配系统。
1、 前端系统的功能
有线电视前端系统的主要功能如下:、
1) 将天线接收的各频道有线电视信号分别放大到一定的电平。
2) 将天线接收的UHF有线电视信号通过UHF-VHF转换器转换成VHF频段或增补频道的有线电视信号。
3) 将卫星接收天线接收的有线电视信号转换为VHF频道某一频道的电视信号。
4) 把自办节目、自办频道调制为某一频道的有线电视信号。
5) 将各频道的有线电视信号调整至电平大致相等的合适值,经混合器混合在一起。
6) 把接收的微波信号转换为某一频道的有线电视信号。
7) 把经光纤传输来的光信号转换为某一频道的有线电视信号。
8) 将混合后的多频道有线电视信号经分配器分成多路,用于输出到干线传输和监视器。
9) 向传输系统的干线放大器提供用于自动增益控制和自动斜率控制的导频信号。
2、 有线电视前端系统的组成
有线电视前端系统设备主要有邻频调制器、解调器、前端放大器、频率变换器、导频信号发生器、混合器等。
(1) 邻频调制器。东莞SUGO视科邻频调制器是有线电视前端电视机房的主要设备之一,用于将视频、音频信号调制成有线电视射频信号。东莞邻频调制器外形和工作原理如图4-1所示。
图4-1 SUGO视科邻频调制器的外形和工作原理图
根据工作方式的不同,邻频调制器可分为固定频道调制器合捷变输出频道调制器。
(2) 解调器。解调器是一种从调制器产生的振荡或波中恢复原调制信号的设备。在有线电视系统中,它将射频信号变成视频信号和音频信号。典型解调器的外形和工作原理如图4-2所示。
图4-2 解调器的外形和工作原理
(3) 前端放大器。前端放大器主要有天线放大器、宽带放大器等。天线放大器用于放大空间微弱信号的低噪音放大器,一般安装在接收天线杆上,可分为频段放大器和频道放大器两种。宽带放大器在邻频前端系统中,用于放大器混合器输入输出电平。
(4) 频率变换器。频率变换器是一种简单的信号处理器,主要是为改善信号传输质量或为了传输目的而进行频道变换的。
(5) 混合器。有线电视射频信号混合器用于将两个或两个以上频道的有线电视信号混合成一路,也称为频道混合器。它的电路通常由几个频道的带通滤波电路组成。按是否带有放大电路可分为无源混合器和有缘混合器;按组成原理来分,有全频道混合器和滤波式混合器。