Проектирование и расчет систем кабельного телевидения. 2

 
 

Министерство  РФ по связи и информатизации

ГОУ ВПО  Хабаровский институт инфокоммуникаций

«Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики»

(Хабаровский  филиал)

Кафедра информатики 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа 

по дисциплине: Телевидение

на тему: Проектирование и расчет систем кабельного телевидения 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                                                          Выполнил:

студент группы РРТ(ускор)

                                                                     Голубев Д. И,

                                                             шифр 091рх - 201

                                                     Проверил: преподаватель

                                                                          Ананьин А. В. 

       

       

                                                                            

                                                                    

 

         

                                                 

                                                     Хабаровск 2010 

 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 300 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 заданны 2 и 9 каналы вещательных программ. Значит необходимо выбрать еще 8 телевизионных каналов. Учитывая ограничения, выбираем 4, 5/6 (1,3,5,6 и 8 спец. каналы), 7 , 9 и 12 каналы. 
 
 
 
 
 
 

   
 

                        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.

   Необходимыми для дальнейшего  расчета параметрами выбранных  кабелей являются их затухания  на частотах группового телевизионного  сигнала. Эти параметры, приведены  в таблице 2.

 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
 4к. - 85,25  22.16  37,85  72,94
 5/6(1)к. - 111,25  25.31  43,24  83,33
 5/6(3)к. - 127,25  27.07  46,25  89,12
 5/6(5)к. - 143,25  28.72  49,07  94,55
 5/6(6)к. - 151,25  30,44  52,18  99,14
 5/6(8)к.  – 167.25  32,01  54,87  104,25
 7к.  – 183,25  33,5  57,43  109,12
 9к.  – 199,25  34,93  59,89  113,79
 12к.  – 223,25  36,98  63,39  120,44
 
 
 
 
 
 
 
 

 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-210.

   Головная станция СГ-210 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-210 приведены в таблице 3. 

 Параметры СГ-307                                                                        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 540*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.    

      В качестве магистральных усилителей применим УМ—201/220 – магистральный усилитель серии 200, без АРУ, с одним выходом, с питанием 220В. Домовой усилитель серии 200 представлен усилителем типа УД-201.

      Параметры усилительного оборудования  приведены в таблице 4

Технические параметры усилительного оборудования серии 300             Таблица4

Параметры

 УМ -201/220 УД-201
Рабочий диапазон частот, МГц		 40-240 40-240
Неравномерность АЧХ, дБ не более 1 1
Коэффициент усиления, дБ 26±3 35±3
Выходной  уровень сигнала при IMAш=60дБ, дБмкВ  на:

основном выходе

дополнительном  выходе

 120 119
- -
Коэффициент шума, дБ не более 9 9
КСВ со стороны входа (выхода) не более 1,3 1,3
Диапазон  ручной регулировки усиления, дБ:

Плавно

Ступенями через 2 дБ

 10 8
16 16
Диапазон  речной регулировки наклона ЯЧХ, дБ:

Ступенями через 3 дБ

плавно

 15 15
6 2
Допустимый  диапазон изменения входных уровне пилот сигналов в усилителях с АРУиН, дБ - -
Частоты пилот сигналов АРУиН, МГц - -
Потребляемая  мощность, Вт 33 33
 
 

 3.2 Выбор ответвителей и разветвителей

   

 Для распределения мощности сигналов в  кабельной сети магистральных и  субмагистральных линий в СКТВ используются направленные ответвители. Они представляют собой мостовые устройства на трансформаторах с ферритовыми сердечниками. В зависимости от варианта исполнения ответвители выпускаются с одним или двумя отводами и с различным переходным затуханием на отводах. Затуханием к отводу называется разность между уровнем сигнала на входе ответвителя к данному отводу. Проходное затухание - это разность между уровнями сигналов на входе и выходе ответвителя.

 Абонентские разветвители (РА) построены подобно ОМ по трансформаторным схемам на основе ферритовых сердечников. Они обеспечивают распределение мощности по абонентским отводам. В зависимости от варианта исполнения РА имеют переходное затухание между входом и одним из отводов 10, 13, 16, 22 дБ (для выравнивания уровней сигналов у абонентов). В проектируемой СКТВ применяются магистральные ответвители и абонентские разветвители, приведенные в таблице 5. 

   Параметры ответвителей и разветвителей                         Таблица 5 

     Тип оборудования  Переходное  затухание, дБ  Проходное затухание, дБ
     ОМ  – 101/3  3±1  3±1
     РА  – 104/10  10±1,5  3±0,7
     РА  – 104/13  13±1,5  1,5±0,7
     РА  – 104/16  16±1,5  1±0,5
     РА  – 104/22  22±1,5  1±0,5
 

      
 
 

 4 Трассировка кабельной  распределительной  сети СКТВ. 

 Система кабельного телевидения (СКТВ) представляет собой совокупность технических  средств для приема, формирования сигналов нескольких телевизионных программ и распределения этих сигналов по кабелю от головной станции СКТВ до абонентских розеток. Одним из первых и важных этапов проектирования СКТВ является трассировка кабельной РС. Трассировка заключается в составлении схемы прокладки РС и размещении всего оборудования на плане застройки района.

 Различают следующие  разновидности схем РС:

  • радиальная схема РС
  • кольцевая схема РС
  • древовидная схема РС

 Каждая  из них имеет свои преимущества и  недостатки, и применение той или  иной схемы обуславливается определенными  специфическими условиями плана  застройки кабелируемого района.

   В данном курсовом проекте выбираем радиальную схему распределительной сети, так как эта схема предпочтительна при плотной застройке района, отсутствии пустых площадей и конфигурации застроенной площади близкой к круговой или квадратной. В этом случае длины магистралей получаются небольшие, количество последовательно включенных усилителей тоже небольшое и создаются очень благоприятные условия для получения высокого отношения сигнал/шум. Однако оборудование головной станции должно быть усложнено наличием большого количества разветвителей. При этом исчезает необходимость в применении субмагистральных линий.

   Оборудование головной станции СГ- 210 размещается на нижних этажах зданий в отдельных или служебных помещениях ЖЭУ. Допускается установка этого оборудования и в других местах зданий в специально выгороженных помещениях или в металлических шкафах. Прокладка кабелей магистральной сети и домовой распределительной сети производится в подземной кабельной канализации. Линейные и домовые усилители устанавливаются в служебных помещениях ЖЭУ, как правило на нижних этажах. При отсутствии таких возможностей усилители могут быть установлены в специальных металлических шкафах. Магистральные ответвители РС могут размещаться в местах ответвления магистральной сети. Допускается установка ответвителей в технических подпольях и на чердаках зданий, в коллекторах, вслаботочных монтажных шкафах. Абонентские ответвители могут размещаться в этажных шкафах для устройств связи, сигнализации, а так же на стенах лестничных клеток или коридоров открыто в местах, обеспечивающих рациональную прокладку абонентских кабелей.

     Схема трассировки кабельной распределительной сети СКТВ приведена в приложении 1. Схемы домовых разводок приведены в приложении 2. 
 

Приложение 1

Электрическая схема СКТВ

Приложение 2

Схема трассировки ДРС  СКТВ. Дом 7 этажей, 9 подъездов.

Приложение 3

Схема трассировки ДРС  СКТВ. Дом 17 этажей, 1 подъезд. 
 

 

Приложение 4

Схема трассировки ДРС  СКТВ. Дом 5 этажей, 4 подъезда.

 

 
 
 

 Содержание. 

     

Введение …………………………………………………………………………….   3 

                                                                               

1. Выбор телевизионных каналов ….………………………………………………  4

 

2. Выбор коаксиального кабеля …………………………………………………….  5 

3. Выбор оборудования для СКТВ …………………………………………………. 6

 3.1 Выбор усилительного оборудования ……………………………………..... 7

   3.2 Выбор ответвителей и разветвителей ……………………………………… 8 

4. Трассировка кабельной распределительной сети СКТВ ………………………. 9 

 Приложение 1: Электрическая схема СКТВ …………………………………......  10      

 Приложение 2: Схема трассировки ДРС СКТВ. Дом 9 этажей, 9 подъездов ….. 11

 Приложение 3: Схема трассировки ДРС СКТВ. Дом 17 этажей 1 подъезд …… 12

 Приложение 4:Схема трассировки ДРС СКТВ. Дом 5 этажей, 4 подъезда …… 13 

 Список используемой литературы ……………………………………………….. 14          
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

  1. Ананьин А.В. Методические указания для курсового  и дипломного проектирования на тему «Проектирование и расчет систем кабельного телевидения». г. Хабаровск, 2005 г.
 
  1. Ананьин А.В. Телевидение. г.Хабаровск, 2000г.
 
  1. Джакония В.Е. Телевидение: учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 2004.

Проектирование и расчет систем кабельного телевидения. 2