3) системы с распределением сигналов нескольких телевизионных программ на специально выбранных несущих частотах с соответствующими данной системе телевизионными приемниками.

Спутник щмсШи -

\ /

\ I \ / \ I

/ / \

, Растедеттшныа у каШь

[> - Магистральный усилитель \

> - Магистральный усилитель cAPS\ о о---о----о- -о

-Усилитель с магистральным отИетВителем \

-Распределительный усилитель АШнтский "Г \

-Злетросиавжете N i

о - Напрадленный отВетВитель СШ СЮ

из-Дом

-Телевизионный приемник

Рис. 10.1. С-пруктуриая схема системы кабельното телевидения

На рис. 10.1 показана обобщенная структурная схема системы «абельного телевидения, содержащая все основные блоки:

средства приема - направленные антенны и СВЧ приемники, установленные на высоких башнях и соединенные кабелем с центром обработки телевизионных сигналов;

средства преобразования - комплект радиоэлектронной аппаратуры для видоизменения и модуляции сигналов перед их распределением. Для этих целей используются «анальные усилители, преобразователи частоты, модуляторы, фильтры, источники питания и стабилизаторы;

средства распределения - усилители сигналов, обеспечивающие достаточно высокий уровень мощности, источники питания со стабилизаторами, направленные ответвители и отводы для подключения распределительных кабелей к абонентским;

преобразователи, включаемые между кабелем системы и входом телевизионного приемника,»обеопечиБающие увеличение емкости всего канала связи и позволяющие вести прием не только по стандартным каналам метрового диапазона, но и по другим нестандартным каналам.

Принцип работы системы заключается в следующем. Сигнал принимается антенной, расположенной в месте уверенного приема. С номощью средств преобразования он преобразуется в соответствии с требованиями действующего стандарта. Затем через распределительную систему осуществляется передача сигнала из приемного центра индивидуальным абонентам.

Приемные устройства кабельного течевидения значительно более эффективны, чем обычные телевизоры. В них используются направленные антенны с большим коэффициентом усиления; уменьшение помех от других телевизионных станций одного канала частоты может быть осуществлено за счет сдвига частот, что устраняет низкочастотные биения [1].

Распределительная система кабельного телевидеиня включает в себя магистраль, распределительную и абонентскую сети. Магистраль представляет собой кабельную линию, соединяющую приемный пункт с распределительными пунктами. Вдоль магистрали располагаются высококачественные трансляционные усилители. Длина магистрали в больших системах достигает 30 км и более. Распределительная сеть состоит из коаксиальных кабелей, усилителей II направленных ответвителей. Элементом распределительной системы является абоиентскаи сеть, состоящая из гибких коаксиальных кабелей малого диаметра, согласующих трансформаторов и абонентских приемников.

Для передачи 12 телевизионных каналов требуется полоса частот до 230 МГц. С учетом дополнительных видов услуг, которые могут предоставляться системами кабельного телевидения, коаксиальные кабели должны быть рассчитаны на использование в частотном диапазоне до 1 ГГц.

Основные требования, предъявляемые к коаксиальным кабелям, используемым в системе кабельного телевидения, следующие:

малые величины коэффициента затухания (не более 30 дБ/км для магистральных кабелей и не более 40 дБ/км для распределительных кабелей па частоте 200 МГц);

высокая однородность линии и высокая стабильность коэффициента затухания в условиях эксплуатации;

высокая степень защищенности от внешних электромагнитных полей;

значительная степень гибкости для распределительных кабелей и особенно для абонентских.

К распределительным кабелям предъявляются менее жесткие требования, чем к магист)альным. По конструкции распределительные кабели аналогичны магистральным. Абонентские кабели используются для прокладки в жилых помещениях, поэтому важнейшим требованием для них является гибкость.

Наибольшее распространение получили системы КТВ древовидного типа, без преобразования несущих частот с использованием серийных черно-белых или цветных телевизоров. Большинство таких систем работает в диапазоне 50-300 МГц при максимальной длине магистрали 10 км.

Другим типом систем Являются системы, построенные по радиальному принципу, а также двусторонние древовидные системы с применением принципа «стоп-кадр». Наряду с ними находят применение также системы КТВ кольпспого типа. В этом случае магистральная линия прокладывается по кольцевой трассе, передача сигналов по магистрали осуществляется в одну сторону, позволяя

расширить возможности системы прн одинаковом числе каналов.

В настоящее время системы КТВ представляют собой самостоятельные системы, обладающие пропускной способностью, в 10- раз большей, чем телефонная сеть. Абонентская сеть систем КТВ радиального типа по конфигурации аналогична телефонной сети,

поэтому их можно объединить в одни.ч канализационных сооружениях, что упростит по строение и \дешевит эксплуатацию этих систем, а также позволит организовать единую есть двусторонней широкополосной связи.

10.3. КАБЕ.ПИ ДЛЯ СИСТЕМ КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

В системах кабельного телевидения применяются в основном коаксиальные кабели с волновым сопротивлением 75 Ом, диаметром по изоляции: для магистральных кабелей-(17,3-24 мм; для распределительных кабелей 9,5- 10,5 мм; для абонентских кабелей-3,7 7,3 мм (рис. 10.2). Для внутренних проводников кабелей используются медная проволока и полые медные трубки (для кабелей больших размеров). В качестве материала изоляции используется стабилизированный полиэтилен низкой плотности (сплошной и пористый), для оболочек - светостабилизированный полиэтилен низкой плотности (для оболочек абонентских кабелей предпочтительнее огнеупорный поливинилхлорид).

Внешний проводник коаксиальных кабелей для систем кабельного телевидения изготавливается в виде оплеткп из круглых медных проволок для гибких абонентских кабелей, в виде гладких или гофрированных трубок из меди или алюминия - для магистральных и распределительных кабелей.

Рис. 10.2. Кабели, используемые в системах кабельного телевидения: а) для магистральных линий со сплошной / и TiopiicToii 2 изоляцией в алюминиевой трубке; б) для распредели тельпых лшкй со сплошной / и 2 н по-рпстоп 3 изоляцией в алюминиевой и медной 10фр1гронанной трубках; в) для абонентских Л1И111Й со сплошной / п пористой 2 изоляцией

Использование пористого полиэтилена (вместо сплошного) для изоляции кабелей и алюминия (вместо меди) для проводников дает ряд преимуществ: меньшую массу п стоимость кабелей; хорошую защищенность от внешних электромагнитных полей (в случае внешних проводников в виде трубок); высокую механическую прочность.

В качестве защитных покровов используют оплетку из стальных проволок или обмотку из стальных лент.

Основные характеристики кабелей, предназначенных для - отечественных систем кабельного телевидения, приведены в табл. 10.1-10.3.

Таблица 10.1

Первичные и вторичные параметры магистрального кабеля для систем кабельного телевидения

Изоляция нз пористого полиэтилена (е=1.5: 1)„з=17,3 мм), внешний проводник- алюминиевая трубка, волновое сопротивление 75 Ом. емкость 54.5 - 10"" нФ/м.

Таблица 102

Первичные м вторичные параметры распределительного кабеля для систем кабельмо! о гелеьидения

Изоляция из пористою noлиJTилeнa (е-1.5: 03 = 11.5 мы), внешний проводник - медная трубка. Болиовое сопротивление 75 Ом, емкость 54.5 10~ нФ/м.

Частота. МГц

Сопротивление, Ои/км

Индуктивность 10-* . Г/км

Проводимость. мСм/км

Коэффициент затухания. ЯЭ/км

Коэффициент фазы, рад/км

257 770 1280 2560 3850 5120 6400 7680

Таблица 10.3

Первичные и вторичные параметры абонентского кабеля для систем кабельного телевидения

Изоляция из пористого полиэтилена (е-1,5; С„я"3.7 мм), внешний проводник - оплетка из медной проволоки, волновое сопротивление 75 Ом, емкость 54,5- ]П~ нФ/м.

10.4. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КАБЕЛЕЙ ДЛЯ СИСТЕМ КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

Основными электрическими характеристиками коаксиальных кабелей, предназначенных для систем кабельного телевидении, являются волновое сопротивление Zb и коэффициенты затухания и и фазы р. Расчет этих параметров производится по обычным формулам коаксиальных кабелей. Коэффициент .затухания для конструкций коаксиального кабеля с внешним проводником в виде гладкой цилиндрической трубки определяется по ф-ле (3.55), в виде оплетки из круглых проволок -по ф-ле (3.189), в виде гофрированной цилиндрической трубки [2] - по формуле в дБ/км

72.55.10-у/ввз(+) 24п Ri/Rs

+ 9,08lO"M/"e/tg5,

(10.1)

где /? - максимальный радиус гофрированного внешнего проводника, мм; /?2 -радиус по изоляции, мм; /?з -радиус внутреннего проводника, мм; вэ - эквивалентная диэлектрическая проницаемость, определяемая по формуле

Для определения коэффициента фазы в спектре частот, необходимом для передачи сигналов в системах кабельного телевидения, может быть использовано выражение

Р=2я/Кё/с, (0-3)

где с - скорость света в свободном пространстве. 376

Для кабеля с гофрированным циент фазы р, рад/м, определяется

внешним проводником коэффи-по формуле

Рг=Р

,J

In R/R

где p определяется из выражения Расчетные значения козффицие частот для магистральных (Оиз=1 (£>из=11,5 мм) кабелей приведены циентов фазы для магистральных практически совпадают.

а, дБ/км

(10.4)

(3.61).

нтов затухания и фазы в полосе 7,3 мм) и распределительных на рис. 10.3. Значения коэффи-и распределительных кабелей

, дБ1т

О 100 20о г, МГц Рис. 10.3. Частотная зависимость коэффициентов затухания а и фазы р для магистрального 1 и распределительного 2 кабелей

Рис. 10.4. Зависимость коэффициента затухания от температуры в рабочем диапазоне температур для магистрального 1 и распределительного 2 кабелей

Нестабильность параметров коаксиальных кабелей для систем кабельного телевидения обусловлена несколькими причинами: неоднородностями внутри кабеля;

неоднородностями, возникающими в местах соединений строительных длин кабелей между собой, а также с усилителями, передающей и приемной аппаратурой;

изменением температуры.

Величина температурной нестабильности коэффициента затухания может быть оценена исходя из полученной расчетной зависимости, приведенной на рис. 10.4. Для повышения стабильности параметров коаксиальных кабелей рекомендуются согласование строительных длин и контроль электрических параметров.

Наряду с коаксиальными кабелями в системах КТВ найдут широкое применение световоды. Они позволят создавать широкополосные линии связи с малыми потерями. Широкополосность световодов составляет сотни мегагерц. Их применение позволит осуществить передачу сигналов широкоформатного стереоскопического изображения повышенного стандарта разложения, т. е. повышенной четкости.

14-320 377