基于RF線路的數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

 摘要：根據(jù)國(guó)家政策《廣播影視科技“十五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景規(guī)劃》明文提出：2010年全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播電視，2015年停止模擬廣播電視的播出。這對(duì)于擁有幾十上百臺(tái)電視機(jī)的企業(yè)將面臨一個(gè)難題，即每臺(tái)電視機(jī)要配一臺(tái)機(jī)頂盒才能正常收看，企業(yè)不但要支付昂貴的收視費(fèi)，增加經(jīng)營(yíng)成本，而且機(jī)頂盒眾多、分散，不易于使用和管理。本系統(tǒng)能將原來(lái)數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電視信號(hào)，利用原來(lái)模擬射頻線

路傳輸，為有線電視網(wǎng)內(nèi)的用戶傳送高質(zhì)量節(jié)目，使用戶操作簡(jiǎn)便，減少經(jīng)營(yíng)成本。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)僅作學(xué)術(shù)研究，應(yīng)用于有線電視、小區(qū)閉路電視、賓館、酒店、安防監(jiān)控、電化教學(xué)、廣告信息發(fā)布系統(tǒng)中，須遵守國(guó)家的相關(guān)法律法規(guī)。

1 引言

本系統(tǒng)選用高品質(zhì)模擬電視傳輸設(shè)備，將原來(lái)數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電視信號(hào)，為有線電視網(wǎng)內(nèi)的用戶傳送32套高質(zhì)量節(jié)目，并可增加自辦節(jié)目，播放宣傳片及廣告，提升服務(wù)水平和檔次。經(jīng)過(guò)改造后，只需使用32臺(tái)機(jī)頂盒(每個(gè)頻道一臺(tái))，可節(jié)省大部分的收視費(fèi)，可杜絕智能卡丟失和操作麻煩帶來(lái)的不便，增加電視接收點(diǎn)無(wú)需再增加機(jī)頂盒，最大程度降低運(yùn)營(yíng)成本，增加經(jīng)營(yíng)效益。本著科學(xué)、規(guī)范、完善、經(jīng)濟(jì)的原則和精神，作本設(shè)計(jì)方案。

2 系統(tǒng)方案

數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)器的系統(tǒng)框圖如圖1所示。數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)由信號(hào)源、調(diào)制系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、信號(hào)混合系統(tǒng)四個(gè)部分組成。

2.1 系統(tǒng)各部分功能

(1)信號(hào)傳輸系統(tǒng)：將前端射頻線路傳輸?shù)臄?shù)字電視信號(hào)根據(jù)傳輸過(guò)程中信號(hào)電平衰減情況對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，以彌補(bǔ)線路傳輸過(guò)程中損耗，保證信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，并按要求把信號(hào)分配到各分支線上的數(shù)字機(jī)項(xiàng)盒。

(2)信號(hào)源：由數(shù)字電視機(jī)項(xiàng)盒提供，自辦節(jié)目由數(shù)字電腦硬盤(pán)自動(dòng)播出系統(tǒng)提供，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守全自動(dòng)播出。每個(gè)數(shù)字電視機(jī)頂盒接收一套電視節(jié)目的數(shù)字電視視號(hào)，并將接收到的數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電視信號(hào)。

(3)調(diào)制系統(tǒng)：將多路模擬電視信號(hào)調(diào)制成符合電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的射頻信號(hào)。

(4)信號(hào)混合系統(tǒng)：將多臺(tái)調(diào)制器輸出的射頻信號(hào)混合成一路射頻信號(hào)并放大后再傳送給原模擬分配系統(tǒng)。

3 信號(hào)傳輸系統(tǒng)

本系統(tǒng)中信號(hào)傳輸系統(tǒng)主要由一個(gè)線路放大器、一個(gè)2路分配器、兩個(gè)16路分配器組成。

3.1 線路放大器

本系統(tǒng)主要采用集成電路線路放大器如圖2所示，它主要是根據(jù)干線上信號(hào)電平衰減情況對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，以彌補(bǔ)線路傳輸過(guò)程中損耗，保證信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。圖2中集成電路OM360為前置放大，BGX885擔(dān)任功率放大，該放大器的工作頻率為40-860MHz，增益為40dB，最大輸出電平為120 dBuV，噪聲為14 dB。

3.2 2路分配器和16路分配器

由于本系統(tǒng)是以給擁有幾十上百臺(tái)電視機(jī)的企業(yè)利用32臺(tái)機(jī)頂盒傳送32套高質(zhì)量節(jié)目為例，所以信號(hào)傳輸系統(tǒng)采用分配一分配方式，即采用1個(gè)2路分配器和兩個(gè)16路分配器以此把數(shù)字電視信號(hào)平均分配給32個(gè)數(shù)字機(jī)頂盒的輸入端。

其中2分配器電路如圖3所示。L1為自耦變壓器型阻抗匹配電路，L2為功率分配器，L1、L2組成傳輸變壓器，R為平衡電阻，L2和R組成分配電路。電容C為L(zhǎng)1、L2所形成的漏抗的補(bǔ)償電容。此分配電路將輸入信號(hào)均等地分成二路輸出，并保證二路輸出端之間具有20 dB以上隔離度。16分配器由一個(gè)二分器和兩個(gè)八分配器組成(八分配器由一個(gè)二分配器和兩個(gè)四分器組成)。

4 調(diào)制系統(tǒng)

本系統(tǒng)所采用的調(diào)制系統(tǒng)由4個(gè)8合1的調(diào)制器組成，將每8個(gè)數(shù)字機(jī)頂盒及硬盤(pán)自動(dòng)播出系統(tǒng)輸出的8路模擬電視信號(hào)經(jīng)8合1調(diào)制器轉(zhuǎn)換為一路射頻信號(hào)，8合1調(diào)制器它是由8路中頻調(diào)制器和1個(gè)混合器組合而成。由于篇幅有限，每路中頻調(diào)制器大致介紹如下，其原理圖如圖5所示。它由圖像中頻調(diào)制單元、伴音中頻調(diào)制單元和上變頻單元三大部分組成。

圖像中頻調(diào)制單元(由視頻放大器、調(diào)幅調(diào)制器、38MHz晶體振蕩器、圖像中頻放大器和聲表面殘留邊帶濾波器等組成)把全電視信號(hào)對(duì)38 MHz圖像中頻載波進(jìn)行調(diào)幅，得到圖像中頻信號(hào)，并放大到一定的功率電平，然后送到聲表面殘留邊帶中頻濾波器濾波。

伴音中頻調(diào)制單元(由預(yù)加重電路、6.5MHz鎖相調(diào)頻振蕩器、變頻器、31.5MHz聲表面濾波器、伴音中頻放大器等)把伴音信號(hào)對(duì)31.5M Hz伴音中頻載波進(jìn)行調(diào)頻，并放大到一定的功率電平，然后送到中頻雙工器和圖像中頻進(jìn)行混合，得到38MHz的載頻中頻信號(hào)。

上變頻單元把中頻己調(diào)制的38MHz載波信號(hào)變頻為所需傳送的某一頻道的頻率信號(hào)，并放大到一定的功率。

5 信號(hào)混合系統(tǒng)

本系統(tǒng)所采用的信號(hào)混合系統(tǒng)是由一個(gè)4路分配器(如圖4)和一個(gè)線路放大器組成，其中4路分配器利用信號(hào)反向傳輸原理構(gòu)成混合器，即將4個(gè)8合1的調(diào)制器輸出的4路射頻信號(hào)混合成一路射頻電視信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)混合器的作用。其信號(hào)混合過(guò)程及頻譜如圖6。

6 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要注意的是在組成系統(tǒng)時(shí)要與數(shù)字電視傳輸電纜中還保留的模擬信號(hào)及已被使用的頻段錯(cuò)開(kāi)，徹底排除了存在的隱患后，方可將其接入系統(tǒng)性中使用。本文從實(shí)踐應(yīng)用的角度出發(fā)， 介紹數(shù)字電視轉(zhuǎn)為模擬電視的常用方法，主要應(yīng)用于擁有電視機(jī)數(shù)量較多的企業(yè)。總而言之，數(shù)字電視轉(zhuǎn)為模批電視這套系統(tǒng)性，是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、高效、實(shí)用，具有現(xiàn)實(shí)意義的技術(shù)工程。