·摘 要·
校园内采用有线电视和广播的“二网合一”的关键是频道的设置。频道设置的原则是避开本地开路信号的干扰,频道间的互相干扰和其它强信号的干扰。电视和广播的终端信号要使用分频器分别输出。由于每个系统的具体情况不同。设计思路不同,结果也不会完全相同,只要抓住主要矛盾,兼顾其它,合理进行工作频道的设置,再加上系统的防干扰措施,一般都可以得到理想的效果。
“二网合一”的有线广播电视系统要比分别独立的有线电视和有线广播两个系统经济、合理、便于管理。
广播的无线传输利用了天线的互易原理。在教室内一个小空间内进行发射和接收,即方便,自由又能互不干扰。
有线广播电视系统和广播的无线传输
一个远离城市的院校,用普通的室内天线收不到电视节目,收音机收听无线电台的广播节目也很困难。学校想收看好电视并能收听好广播节目必须安装自办有线电视和广播系统并能进行广播的无线传输。
如何设计,可有两种考虑的方案。一种是分别设计有线电视和有线广播即两个分别独立的系统。这种方法在设计安装调试时都较容易,不必考虑两者之间的互相影响,频段的使用等,但安装时相当于两个系统的工程量,器件增加一倍,成本升高,管理不便。另外一种是设计出一个有线电视和广播的“二网合一”的有线广播电视系统,取代上述的两个系统。这样做还是经济合理,管理也较方便。
实现“二网合一”的关键是频道设置;我国规定了30MHz—1GHz声音和电视信号的电缆分配系统,(以下简称电缆分配系统)电视及调频广播的波段划分,频率范围、频道代号、载波频率及导频频率。其中频率的划分如下;
表中A、B波段是增补频率专用波段
FM87—108 MHz段为调频广播频道的频率配置,调率间隔100 MHz,共210个载频点。
以上表中这些波段可以在电缆分配系统中“共存”。这样在有线电视系统中,电视和调频广播节目都可以使用同一电视分配系统。
设计工作频道的依据
1.在邻频有线电视系统中,可以按相邻的均匀设置,非邻频系统的工作频道最少应相隔一个频道以防止相邻频道的干扰。
2.设置的工作频道范围内没有较强的干扰信号,包括对图象或声音的干扰。
3.开路接收时,本地强场强信号使用的频道不要在系统中使用。如天津地区广播电视的12频道、17频道、29频道、36频道在有线电视系统中,不要使用。
4.在无干扰情况下,尽量使用低端频道。可以用解调器调制器或用频道变换方式把高频道转为低频道后再进入有线电视的前端。
5.有开路的接收调频广播的系统不要占用五频道或六频道。
6.设置频道时还要考虑减轻或避免频道间的互相干扰。
由于每个系统的具体情况不同,设计的思路不同,同一系统不同的设计人员,设计结果也不会完全相同,只要按以上几条设计原则,抓住主要矛盾,兼顾其他,合理进行工作频道的设置,再加上系统的防干扰措施,一般都可以得到理想的效果。
下面是一个有线广播电视系统的示意图:
调频广播的信号源可以是开路调频广播,卫星调频广播,也可以是自办调频节目,通过调制器混合器进入电视分配系统。
为使调频广播和电视节目互不干扰终端必须使用FM和TV分频器,使调频广播和电视节目分别输出。
利用带有屏蔽金属外壳的有TV和FM的双孔终端插座,用电视用户线从TV孔取出电视信号进入电视机就可以看电视节目了,再用一根外皮绝缘的金属线插入FM孔把调频信号取出,另一端在调频天线上绕4~5圈,引出线与收音机拉杆天线形成一个高频电容,打开调频收音机就可以收听广播了。但是每人都用一根引出线接在收音机的天线上,布线过多,也限制了人们的自由,带来了诸多的不便。要减少布线或不布线,最好是用无线传输,这样把人就解放了,选台也不会干扰。
广播的无线传输
利用天线的互易原理,在教室内进行无线发射和接收。天线是能够辐射和接收电磁波的装置。正确合理地选择天线是接收质量的关键。
任何一种发射天线,可以做为接收天线:任何一种接收天线,也可以做为发射天线。而且在他们的逆变过程中所有的技术参数均不会改变,这就是天线的互易原理。
我们听到的广播节目是发射天线把调频信号变成高频电流,通过馈线把它送到天线上。天线把这种高频电流变成电磁波,辐射到空间去。接收天线又把空中的电磁波接收下来,还原成调频发射机送出时的那样的高频电源,它将沿着馈线送入收音机就可以使声音还原。
发射和接收的原理是:
发射天线产生的电磁波向空中辐射,当接收天线受到空中电磁波磁力线切割时就在天线的两端激起一定交变电压,并转化成高频电流,通过馈线送给接收机。天线本身是一个振荡回路,但它又与普通的LC振荡回路不同,它是普通的LC振荡回路的变形。其演变过程如下:
图(a)中的LC是发射机的振荡回路,此时电场中在电容的两个极板中间,而磁场分布在电感线圈周围的有限空间里。显然在这种情况下是无法向空间辐射电磁波的。但能将振荡回路展开一些,形成如图(b)中虚线所示电磁场,使电磁场分布于空间较大的范围,这就创造了辐射的有利条件。若将振荡回路继续展开,形成图(c)(d)中虚线所示的电磁场,使其分布空间更大的范围,便能向空间辐射电磁波,形成开路天线发射。
在教室内我们把从FM端取出的调频信号经过滤波、放大再送到天线上,这个天线就成了发射天线。天线采用阻抗75Ω、波长为λ/4的鞭状天线。天线的长度由波长决定。例如频率为98MH时天线长度L=0.95×λ/4=0.95×C/4f=0.95×{(3×108)/(4×98×106)} =73(cm)。
由于鞭状天线是全向天线在教室的每一个角落都有变化的电磁场存在。当收音机拉杆天线被电磁场切割时,天线上就产生了感应电动势,其频率与发射的振荡频率相同,收音机就获得了调频电流,打开收音机就可以听到广播了。这就完成发射与接收即无线传输的过程。如图:
对FM的终端电平要求比TV(64±dBμv)要低,一般在47—57dBμv就可以了,防止电平过高对TV的影响。调频放大器的输出电平在80~90dBμv较适宜。放大器采用低噪声小功率放大器,天线发射的是垂直极化波,对外界也不会干扰。■
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