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- 2016-06-21
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這是一個(gè)關(guān)于有線電視新員工培訓(xùn)PPT(部分ppt內(nèi)容已做更新升級(jí))課件,主要介紹了有線電視發(fā)展歷程、有線電視發(fā)展幾個(gè)重要階段、有線電視系統(tǒng)的基本組成等內(nèi)容。有線電視網(wǎng)絡(luò)定義:是一種采用同軸電纜、光纜或微波等傳輸媒介進(jìn)行傳輸,并在一定用戶中分配交換聲音、圖像、數(shù)據(jù)及其它信號(hào)能夠?yàn)橛脩籼峁⿵V播電視節(jié)目和各種信息服務(wù)的電視網(wǎng)絡(luò)體系。(有線電視系統(tǒng):一般采用天上衛(wèi)星傳送,地上有線覆蓋的星網(wǎng)結(jié)合模式。),歡迎點(diǎn)擊下載有線電視新員工培訓(xùn)PPT(部分ppt內(nèi)容已做更新升級(jí))課件哦。
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有線電視基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)技術(shù)發(fā)展部
有線電視發(fā)展歷程
有線電視的發(fā)展至今已有六十多年的歷史。早期的有線電視系統(tǒng),可以追溯到40年代末期。
我國(guó)的有線電視起步是以1974年北京飯店的第一個(gè)共用天線系統(tǒng)為起步標(biāo)志;86年中國(guó)第一個(gè)有線電視試驗(yàn)網(wǎng)湖北建成。
有線電視發(fā)展幾個(gè)重要階段
CATV的信號(hào)傳輸方式經(jīng)歷了從全頻道傳輸方式到隔頻道傳輸方式到鄰頻道傳輸方式的歷史性變遷,從某種意義上說(shuō),CATV從隔頻傳輸?shù)洁忣l傳輸?shù)倪^(guò)渡,標(biāo)志著CATV技術(shù)的一次重大突破,也代表著CATV技術(shù)發(fā)展史上的第一次革命。
隨著社會(huì)信息化程度的提高和人們對(duì)信息服務(wù)需求的增長(zhǎng),尤其是隨著Internet的蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用,有線電視界開(kāi)始意識(shí)到CATV應(yīng)該向綜合信息服務(wù)網(wǎng)過(guò)渡,于是,讓有線電視系統(tǒng)具有雙向傳輸能力和交互功能成為了技術(shù)發(fā)展的主要方向,并由此引發(fā)了CATV技術(shù)發(fā)展史上的第二次革命。
有線電視系統(tǒng)的基本組成
任何有線電視系統(tǒng)無(wú)論其規(guī)模大小如何、繁簡(jiǎn)程度怎樣,均可視為由四部分組成。
信號(hào)源、前端、傳輸系統(tǒng)、用戶分配網(wǎng)
電視廣播的頻道配置
地面電視廣播能夠使用的無(wú)線電頻率主要有48.5~108MHz,167~223MHz,470~566MHz,606~958MHz四個(gè)頻段。
有線電視頻道配置
550MHz鄰頻系統(tǒng)的系統(tǒng)容量為59個(gè)頻道(22個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻道,37個(gè)增補(bǔ)頻道);
750MHz鄰頻系統(tǒng)的系統(tǒng)容量為84個(gè)頻道(42個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻道,42個(gè)增補(bǔ)頻道);
862MHz鄰頻系統(tǒng)的容量為98個(gè)頻道(56個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻道,42個(gè)增補(bǔ)頻道)。
分貝比與電平
如果有一個(gè)放大電路的輸入功率為 PO,輸出功率為 PI,將它們的比值取常用對(duì)數(shù),就得到這個(gè)放大電路功率變化的“貝爾”值。由于“貝爾”這個(gè)單位較大,因此通常取其十分之一作計(jì)算單位,這就是分貝,即
例如功率放大倍數(shù)為10000的放大器的增益,用分貝比來(lái)表示為
10 lg P2 / P1=10 lg 10000=40dB
將一個(gè)功率P1均分成兩份的理想分配器,則每一路輸出功率為P1/2,用分貝比來(lái)表示該分配器的衰減為
10 lg P1 / ( P1/2)=3dB
當(dāng)需要表示系統(tǒng)中的一個(gè)功率(或電壓)時(shí),不能用分貝比,而應(yīng)用電平 來(lái)表示。
電平的四個(gè)單位dBW、dBm、dBmV、dBμV之間有一定的換算關(guān)系dBW=(30)dBm
dBm=(48.75)dBmV
dBmV = ( )dBμV
干線放大器的最大輸出電平
主要無(wú)源器件
有線電視網(wǎng)中最主要的無(wú)源部件是分配器和分支器,它們都是用來(lái)分配信號(hào)能量的部件。
分配器能將一路輸入信號(hào)的功率均等地分成幾路輸出,它具有一個(gè)輸入端和幾個(gè)輸出端。通常,分配器一般都按輸出路數(shù)的多少來(lái)進(jìn)行分類(lèi),即所謂的二分配器、三分配器、四分配器和六分配器等。
分支器的電氣性能數(shù)
除了頻率范圍、反射損耗、輸入、輸出阻抗等外,分支器還有一些特殊的性能參數(shù)。插入損失
分支損失
分支隔離度:各分支輸出口之間相互影響的程度
反向隔離度:
光纖傳輸技術(shù)基礎(chǔ)
1960年,美國(guó)科學(xué)家M a i m a n發(fā)明了世界上第一臺(tái)激光器(紅寶石激光器);隨后,人們相繼制成了性能優(yōu)越的半導(dǎo)體激光器和固體激光器,為光通信提供了很好的光源。1966年,英籍華人高錕博士指出,通過(guò)減少光纖材料中的雜質(zhì),可以制成低損耗的,可以投入實(shí)用的光纖,為低損耗光纖的研制指明了方向。隨后,人們終于制成了損耗小到0 .2dB/km的光纖,為光通信提供了很好的傳輸介質(zhì)。激光器和低損耗光纖的研制成功成了現(xiàn)代光通信歷史上兩個(gè)劃時(shí)代的里程碑,開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代光通信歷史的新紀(jì)元。
激光的產(chǎn)生
在光輻射中存在三種輻射過(guò)程:
一是處于高能態(tài)的粒子自發(fā)地向低能態(tài)躍遷,稱之為自發(fā)輻射;
二是處于高能態(tài)的粒子在外來(lái)光子的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷稱之為受激輻射;
三是處于低能態(tài)的粒子吸收了外來(lái)光子的能量向高能態(tài)躍遷,稱之為受激吸收。
在激光器中發(fā)生的輻射是受激輻射,這時(shí)位于高能態(tài)的粒子在外來(lái)光子的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷,發(fā)出在頻率、位相、偏振狀態(tài)等方面與外來(lái)光子完全相同的光。
實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),滿足閾值條件和諧振條件,是產(chǎn)生激光的三個(gè)條件。
要實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),首先要求產(chǎn)生激光的物質(zhì)有合適的能級(jí)結(jié)構(gòu)。具有可能實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)能級(jí)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)稱為激活物質(zhì)。但僅有激活物質(zhì)還不夠,也不一定能實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。還需要有必要的能量輸入系統(tǒng),供給位于低能態(tài)的粒子以能量,使其盡可能快、盡可能多地躍遷到高能態(tài)去,才能實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。這種通過(guò)外界不斷供給能量,促使低能態(tài)粒子盡快躍遷的過(guò)程稱之為泵浦
激光器中發(fā)生的輻射是受激輻射
激光的特點(diǎn)
1.單色性好
2.方向性好
3.亮度高
4.相干性好
激光器
激光器是產(chǎn)生激光的器件或裝置,主要包括:
工作物質(zhì)(激活物質(zhì))
泵浦系統(tǒng):泵浦系統(tǒng)向工作物質(zhì)輸送能量,使其實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)
諧振腔:諧振腔則使受激輻射光不斷被放大,以至輸出穩(wěn)定的激光。
.激光器的性能指標(biāo)
輸出光功率 相對(duì)強(qiáng)度噪聲RIN 激光器的激勵(lì)閾值
激光器的線性范圍 激光器的溫度特性
光通信中常用激光器
1).激光二極管(LD)
2).分布反饋激光器(DFB激光器)
3).摻釹釔鋁石榴石激光器(Nd :YAG)
光纖的結(jié)構(gòu)和原理
光導(dǎo)纖維,簡(jiǎn)稱光纖,是光通信中最常用的傳輸介質(zhì)。它由直徑為幾十μm以下、折射率為n 1的纖芯和直徑為125μm、折射率為n 2的包層組成。石英光纖的纖芯和包層都是石英材料,但摻入不同的摻雜劑,使n 1 >n 2。即纖芯為光密介質(zhì),包層為光疏介質(zhì) 。只要光從光密媒質(zhì)到光疏媒質(zhì)并以一定入射角度就能發(fā)生全反射,使光沿著光導(dǎo)纖維傳輸。
光傳輸?shù)娜齻(gè)窗口:光纖的損耗與它所傳輸光的波長(zhǎng)有關(guān) ,它有三個(gè)極小值,傳輸波長(zhǎng)分別是0.85μm、1.31μm和1.55μm。
0.85μm附近的損耗最大,約3~4dB/km,1.31μm附近的損耗次之,約0 .35dB/km,1.55μm附近的損耗最小,可達(dá)0 .19dB/km
理論上預(yù)言,當(dāng)采用氟化物玻璃時(shí),在傳輸波長(zhǎng)為2-3μm的光時(shí),損耗可低到0.001dB/km。
光纖的色散
所謂色散,是指輸入信號(hào)中包含的不
同頻率或不同模式的光在光纖中傳播的速度不同,不同時(shí)到達(dá)輸出端,使輸出波形
展寬變形、形成失真的現(xiàn)象。
色散的存在限制了光信號(hào)一次傳輸?shù)木?span style="display:none">1vt紅軟基地
離;在傳輸距離相同的情況下,色散越大單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⑷萘吭叫 ?span style="display:none">1vt紅軟基地
按照光纖中容許傳輸?shù)碾姶挪J蕉嗌俚牟煌,可以把光纖分為只能傳輸一種電磁波模式的單模光纖(SM)。
有多個(gè)電磁波模式同時(shí)傳播的多模光纖(MM)。
單模光纖的芯徑小,在制造、耦合、連接上都比較困難,而且只能用激光器作光源,但其傳播特性好,帶寬可達(dá)10GHz,可以在一根光纖中傳輸60套PAL-D電視節(jié)目。多模光纖的芯徑較大(一般是50或62 .5mm),制造耦合和連接都比較容易,甚至可以用發(fā)光二極管作光源。
ITU-T定義四種不同的單模光纖
G .652光纖就是我們前面說(shuō)的普通光纖,其價(jià)格最低、應(yīng)用最廣,對(duì)1.31μm光的色散為零,性能最佳;
G .653光纖即色散位移光纖,零色散波長(zhǎng)在1.55μm附近,最適于進(jìn)行長(zhǎng)距離、大容量的信息傳輸,但價(jià)格較貴。
G .654光纖稱為截止波長(zhǎng)移位光纖,通過(guò)參數(shù)的選擇,可以使其在1.55μm處的衰減最。ㄉ⑷匀惠^高),用于需要很長(zhǎng)再生距離的海底光纜。
G .655光纖也是一種色散位移光纖,但其零色散點(diǎn)不在1.55μm,而在1.57μm或 1.51~1.52μm附近,在1.55μm處具有一定的色散,從而避免發(fā)生多波長(zhǎng)傳輸時(shí)的四波混合現(xiàn)象,適用于密集波分復(fù)用系統(tǒng)。
光纜
1 .31μm光的傳輸特性。
對(duì)于1 .31μm的光系統(tǒng)采用價(jià)格便宜的G .652光纖其損耗較。s0 .35dB/km),色散常數(shù)為零,在光通信中得到了非常廣泛的應(yīng)用。
1.55μm光纖技術(shù)的特點(diǎn)
.損耗極低
2) . 可以利用光纖放大器對(duì)光信號(hào)直接進(jìn)行放大
3).色散較大
4).受激布里淵散射(SBS)的影響不容忽略
當(dāng)入射到光纖內(nèi)的光功率大于某一閾值時(shí),就會(huì)發(fā)生受激布里淵散射(SBS),產(chǎn)生頻率較低的背向散射光,不僅使傳輸光受到衰減,還會(huì)破壞激光器的性能,引起激光器輸出光功率的波動(dòng),產(chǎn)生較大的噪聲,使系統(tǒng)的載噪比嚴(yán)重惡化。因此,在光纖傳輸系統(tǒng)中,入射到光纖內(nèi)的光功率一定不能大于受激布里淵散射的閾值。
光信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)
光信號(hào)的副載波強(qiáng)度調(diào)制
對(duì)電信號(hào)的調(diào)制有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種對(duì)于光信號(hào),除了相干光通信以外,目前對(duì)光信號(hào)的調(diào)制都是強(qiáng)度調(diào)制,即用所要傳輸?shù)男盘?hào)來(lái)改變光信號(hào)的強(qiáng)度。
根據(jù)光調(diào)制器的原理不同,可分為直接調(diào)制、內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制三種。
直接調(diào)制又稱為電源調(diào)制,因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器的輸出光功率同注入電流成正比,故我們可以利用待調(diào)制信號(hào)來(lái)控制注入半導(dǎo)體激光器PN結(jié)的電流,使激光器輸出光的強(qiáng)度隨信號(hào)而變。
內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制都是通過(guò)專(zhuān)門(mén)的調(diào)制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制的區(qū)別在于內(nèi)調(diào)制把調(diào)制器放在諧振腔內(nèi)部,其調(diào)制效率較高。
外調(diào)制則是在激光輸出后,令其通過(guò)電光器件來(lái)進(jìn)行調(diào)制
在光導(dǎo)纖維中傳輸?shù)墓庑盘?hào)到達(dá)接收端后,需要把其上調(diào)制的電視信號(hào)復(fù)原。這個(gè)任務(wù)是由光接收機(jī)中的光檢測(cè)器來(lái)完成的。光檢測(cè)器的基本原理是利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)
常用的光檢測(cè)器主要有PIN光電二極管和雪崩光電二極管,但在光纖有線電視系統(tǒng)中一般都用PIN光電二極管。
光放大器
光放大器
一、光放大器的分類(lèi)
1.間接放大:
直接放大的光放大器主要有半導(dǎo)體光放大器和光纖放大器兩類(lèi)。半導(dǎo)體光放大器可以集成化,做成很小的器件,但技術(shù)難度大,與光纖耦合時(shí)損耗也大,目前還不能大量地投入使用。目前應(yīng)用最廣的光放大器主要是光纖放大器。
光纖放大器是在石英光纖的纖芯中摻入能實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的激活物質(zhì)元素,在泵浦光的作用下實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),然后在信號(hào)光的作用下產(chǎn)生受激輻射,把信號(hào)光放大。
按照摻入元素的不同,目前比較成熟的光纖放大器可以分成摻鉺光纖放大器(EDFA)
摻鉺光纖放大器(EDFA)
摻鉺光纖放大器采用的是光激勵(lì)方式,其中的激活物質(zhì)是三價(jià)稀土元素鉺(Er)。鉺元素是一個(gè)三能級(jí)系統(tǒng)。在泵浦光的作用下,由基態(tài)1向高能態(tài)3躍遷,然后通過(guò)非輻射躍遷,躍遷到介于1和3之間、粒子壽命較長(zhǎng)(約10ms)的亞穩(wěn)態(tài)2上,只要泵浦光的強(qiáng)度足夠大,就可能在基態(tài)1和亞穩(wěn)態(tài)2之間實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。因?yàn)檫@兩個(gè)能級(jí)之間的能量差正好等于1.55μm光子的能量,故只能發(fā)生1.55μm光的受激輻射,也只能放大1.55μm的信號(hào)光。
光發(fā)射機(jī)
直接調(diào)制多路調(diào)幅光發(fā)射機(jī)
按照強(qiáng)度調(diào)制的方式不同,多路調(diào)幅光發(fā)射機(jī)又可分為直接調(diào)制光發(fā)射機(jī)和外調(diào)制光發(fā)射機(jī)兩種。
直接調(diào)制光發(fā)射機(jī)是利用高頻電視信號(hào)來(lái)控制半導(dǎo)體激光器的偏流,進(jìn)而控制激光器的輸出光強(qiáng),一般采用DFB激光器作為光源。DFB激光器以及用它制成的光發(fā)射機(jī)的壽命已超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)。
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