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卫星电视接收工程设计方案

北京云天视讯科技有限公司
二ΟΟ五年十二月
目    录

一、 统概述
二、 设计思想
三、 设计说明
四、 系统组成
五、 系统的避雷及防护措施
六、 验收标准、测试内容和指标
七、 系统报价
一、系统概述
根据XXXX电视系统的工程技术要求，系统带宽按860MHz传输系统设计；电视系统最终实现多功能、宽带、高性能的图像，语言，数据和控制信号的实时传输，奠定宽带网络传输的基础，适应我国信息产业发展的长期需要。
860MHz邻频传输系统是目前各县市有线电视网普遍采用的传输方式。其具备以下几个优点：技术成熟，传输容量较大，可传输100多个电视频道，传输图像及信号质量好等。

二、 设计思想
卫星电视接收系统要求按照国家GB651230MH－1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统的技术性能要求和860兆邻频传输的技术要求及有关国家标准的要求，使系统终端输出口图像主观评价应达到3.5级以上,从而保证系统的电视图像高质量传输,电视节目的放大器电源集中由机房统一供电,在不要播送的时间,可以切断放大器达到控制的目标。
在设备选型根据站址上选择应减少和避免干扰同时接收天线反射体几何尺寸的大小,是根据等向全面辐射功率与图像品质来确定,在恶劣的气象条件下,卫星图像质量和卫星天线尺寸的计算,得出卫星接收天线的口径与卫星接收图像的质量相关联，结合国内卫星接收天线产品,前馈卫星天线其最大特点是强度大,抗风性能好,寿命长,增益高,性能稳定。

三、设计说明：
卫星电视系统是指为完成高质量的电视信号接收，完成传输高质量的电视信号，具有多功能、大规模、单双向传输和高可靠等特点，由各种互相联系的部件主成的整体。前端是整个系统的心脏，包括卫星天线接收、邻频调治处理、混合放大处理等。传输部分是一个传输网，它主要把前端信号传输到各个用户点，主要包括干线放大器、干线电缆、分配电缆等。用户分配网是最后部分，包括分配放大器、分支分配器、用户终端等。

⑴总体技术要求
 必须符合GB6510 30MHz-1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统的技术性能要求和860MHz邻频传输的技术要求及有关国家标准的要求。
用550MHz-860MHz邻频传输技术：550-860MHz用作下行频段。
为减少系统的故障，分配系统采用分支分配式。
前端信号源入网标准：信号源质量达不到四级图像标准时不予入网。前端入网信号源质量达到4.2级时，系统终端输出口图像主观评价应达到3.5级。

⑵总体方案
1） 设计环境条件：
XXXXXX地处长江中下游地区，属海洋型温气候，夏秋多雨水，冬夏温差大，环境温度-20°C - +50°C。
2） 频率配置
1、有线电视（40-550 MHZ）
2、卫视及自办节目（550-870 MHZ）
3） 拟收视卫星电视频道配置表（见附件）

(3)设计标准及规范
GB6510—86《30MHz－1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》
GB50200－94《有线电视系统工程技术规范》
GY/Ｔ106－92《有线电视广播系统技术规范》
GBJ57－83《建筑防雷设计规范》

四、系统组成

⑴卫星地面站址选择、卫星天线直径与高频头的选型
在站址选择上应减少和避免干扰、噪声的影响，特别要注意地面微波的微波通道对卫星接收信号的干扰，必须在建站前了解当地和附近是否有4GHZ频段的中继站，并以现场测干扰信号场强，信号和干扰信号场强之差大于或等于要求的保护率，则表示不会受到微波信号的影响，信号与干扰信号的频偏越大，保护率越小；频偏越小，保护率越大，频偏与保护率关系见下表：
频偏 MHz  0  -8  -15  -30  +10  +25  +28
保护率dB  30  30  20  0  30  50  0
上表为英、法、德等国家通过实验得出的典型场合下的保护率，这个保护率是高标准的，在站址选择上由于微波干扰发生困难时，可适当降低保护率要求。站址选择应不影响天线主波方向和视界，并有足够仰角差（不应小于5度），尽量将站址选择在群楼和地面。站址的选择还要考虑气象与地质条件。在图纸中将站址选在屋顶，必须进行微波干扰的测试。接收天线反射体几何尺寸的大小，是根据等向全面辐射功率与图像品质来确定。根据多年的实际经验，在恶劣的气象条件下，卫星图像质量和卫星天线尺寸的计算，得出卫星接收天线口径与卫星接收图像质量的关系。（当高频头噪声温度为17度K时）如下表：
图像品质 EIRP dB
  30  33  36  38
3.5级  5M  4M  2.4M  2M
4级  6.5M  5.2M  3.2M  2.6M
4.5级  8M  6.3M  4.1M  3.3M
即使在恶劣的气象条件下也能保证良好的收视效果，均能保证前端的图像质量在4.0级以上。根据有关资料：上海、济南、合肥、武汉等城市用本振为5150MHz C波段的高频头，3.0米的天线，SMATV接收时，图像质量达到4级。我公司安装XXXXXX、北京等卫星电视系统，也证明了安装3.0米的天线接收图像质量达到3.5-4级。卫星接收天线采用中国振华产品，前馈3.0米的卫星天线，3.0米卫星接收天线，其最大特点是强度大、抗风性能好、寿命长、增益高、性能稳定。
由于XXXXXX地处经度118.78度，纬度32.04度，依据卫星定点经度，经计算得出卫星接收天线的仰 角与方位角见下表：
卫星名称 亚太2R
卫星经度 76.5°E
方位角 16.23
仰角 51.51
图像质量等级定义：

⑵前端设备与设备选型
本方案采用860MHz邻频传输，根据邻频传输系统的特点，邻频前端频道处理设备无论是卫星收转还是自办节目，必须全部经二次转换中频处理（即采用PLL频率合成和声表面滤波技术）即所有节目源均先解调为视频及伴音，然后再进行调制，使视频载波和伴音漂移降到最小，保证了载波频率高度的准确和稳定性以及严格的残留边带持性，使寄生输出抑制大于60dB，邻频抑制大于60dB，并保证自动增益控制AGC范围、图像载波与伴音载波功率之比即V/A比等指标达到规定要求。
设备的技术要求：
信噪比    C/N ≥ 45（来源见后面指标分配计算）
带外衰减      ≥ 60dB
A/V = -15 ~ 17dB
射频稳定度±20KHZ
良好的AGC调整，电平变化±10dB内
本方案前端设备采用恒河高质量、标准型邻频前端设备。适用于860MHZ以内的邻频传输。PBI是标准高性能电视调制器，带外抑制可达60dB以上，适用于860MHz中频调制的邻频CATV前端系统；内置中频声表面波滤波器、固定频道输出。它有视频信号AGC处理电路，在视频信号输入电平有较大幅度变化时，可保证实现87.5%的调制度。另外，还有视频信号预处理电路，使输出的图象信号更加清晰、完美
特点如下：
47MHZ-860MHZ捷变中频调制邻频传输；
五位LED显示；
I2C总线控制；二次变频处理；
PLL频率锁定，性能稳定可靠；
优质单频道放大器，确保射频输出高达120dBμV以上；
视频自动增益控制；
A/V比连续调节，适合邻频传输；
极好的音频及视频线性度。
其性能完全满足上述技术要求。

⑶系统指标的分配与计算
一个优质的有线电视系统与卫星电视网络合理的分布是分不开的，由于仅仅存在前端设备与分配网络，是一个需干线的传输系统，根据电缆电视系统工程技术规范，系统分配指标：载噪比C/N，互调比IM，交扰调制比CM，组合二次差拍失真CSO，组合三差拍失真CTB，五项指标的国家标准和本方案确定的标准作为方案设计的依据，见下表：
项  目  C/N  IM  CM CSO  CIB
国标dB  43  57  46  57  57
设计dB  44  58  47  58  58
为独立前端干线系统，根据规范系统中的分配系数见下表：
项  目  C/N  IM  CM  CSO  CIB
前  端  0.8  0.2  0.2  0.2  0.2
分配网络 0.2 0.8  0.8  0.8  0.8
表中的分配值由下列公式进行计算：
C/N = (C/N)S―10Lga
CM  = (CM)S―20Lgb
IM  = (IM)S―15Lgc
CSO = (CSO)S―20Lgd
CIB = (CIB)S―20Lge
系统各部分指标的分配比例计算其结果如下表：
项  目  C/N  IM  CM  CSO  CIB
前  端  45  68.5  61  64.9  72
分配网络  51  59.5  49  59  60
中心前端设备是卫星电视接收系统工程的心脏,是保证系统信号质量的关键,作为邻频传输前端设备和上述分配计算结果,在选择前端设备时必须满足：
C/N ≥ 45dB          CSO ≥ 64.9dB IM  ≥ 68.5dB         CIB ≥ 72dB          CM ≥ 61dB
由于前端设备采用F-860邻频前端，从产品样本的技术指标看，均能满足设计值的要求，故前端不予分配指标设计计算指标。

⑷分配网络与设备选型
同轴电缆传输是我国目前大部分地区采用的干线传输方式，主要由干线放大器和干线电缆主成。为了能够高质量高效率传输信号，应采用优质低耗的同轴电缆。同时要采用具有电平控制（ALC）和自动斜率（ASC）的放大器。另外，在主干线上尽量少用分支分配器，以保正干线放大器串接放大器最少。
一个系统的好坏，直接由输出口电平直接体现出来，分配网络用户终端的主要技术参数，(按国家标准电视信号的电缆分配系统技术指标)如下表：
项目 输出电平dBmV 输出口频道载波电平差dB
任意 相邻 伴音图像
数值 60-80 10 3 -14 – 23
本方案在系统分配网络设计计算中，由于是邻频传输系统，必须满足以下条件：
1) 频道图像载波电平差控制在±2dB。
2) 用户输出电平设计控制在68±5dB。
3) 道载波电平差控制在8dB。
4) 用户电平实际计算值在62~68dB为64±dB。任意频道载波电平差计算值3.2dB，由此可见计算值满足分配系统技术指标的要求。用户电平尚有1dB裕度，任意频道载波电平差尚有5.8dB的裕度。

(5)系统器材的选择：
1） 干线电缆
要求电缆损耗低，高频屏蔽性能好，阻抗特性好，有较好的机械强度。厂区内垂直干线、水平干线采用国产物理高发泡射频电缆-7C-FB，引至输出口的支线采用低损耗物理高发泡射频电-5C-FB，该产品损耗低，机械性能好，防潮性好，使用寿命长，衰减周期长，不易老化。其物理性能见下表：
型号 -5C-FB -7C-FB
特性阻抗Ω 75 75
回波损耗dB VHF           20 VHF           20
 UHF           18 UHF           18
衰减常数dB/100M 50MHz        4.8 50MHz        3.2
200MHz       9.7 200MHz       6.4
 800MHz      20.3 800MHz      13.3
电容PF/M 56 54
绝缘电阻MΩ.KM 20000 20000
2） 楼内放大器
本大楼的分配网络的技术指标从计算中可以看到必须满足：
C/N ≥ 51dB            CSO ≥ 59dB  
IM  ≥ 59.5dB          CIB ≥ 60dB
CM  ≥ 49dB
由于分配网络是不占用系统指标，从而楼栋分配网络的技术指标是由楼层放大器决定的，从用户分配网看最多级联2级放大器，用户分配网络的指标平均分配给各放大器，分配指标由下列各式计算：
C/N = C/Ni-10Lga
CM  = CMi-20Lgb
CSO = CSOi-20Lgd
CTB = CTBi-20Lge
各放大器的分配指标
C/N = 51-10Lg(1/2) = 54dB
IM  = 59.5-15Lg(1/2) = 64dB
CM  = 49-20Lg(1/2) = 55dB
CSO = 60-20Lg(1/2) = 65dB
CTB = 60-20Lg(1/2) = 66dB
放大器的输入电平的计算：
SINP=C/N+F+2.4+10Lga
SINP=54dB+8+2.4+10Lg2=67.4db
式中：C/N载噪比 F放大器噪声系数
从分配指标看到非线性失真指标中CTB要求最严格，一旦满足要求，其它非线性失真均能满足要求。因此放大器最高电平由CTB决定。
最高工作电平：
 SOM=SM—1/2 CTB0—(CTB—20Lg————) —10Lga
=110—1/2 66—(73—20Lg————) —10Lg2
=115.3dB
式中：SM — 放大器标称最高工作电平         110dB
CTB — 放大器载波复合三次差拍分配指标73dB
CTB0 — 放大器载波复合三次差拍分配指标66dB
N — 工作频道数
a — 放大器级数
放大器电平输出留有裕量，不超过110dB
CTB复核CTB=73-20Lg[(20-10)/(60-1)]+2[110-110]-20Lg2=83.86>66dB
结论：只要最高电平不超过110dB非线性失真指标满足要求，而且有较大的裕量，本方案输出电平选用110dB110dB-75dB=35dB<36dB。放大器选用国产楼内单向万隆YB7134A放大器，其技术参数：
工作增益  30dB  
工作频带  正向45-860MHz  
不平度  正向 ±0.75dB    
工作输出电平104dB(典型)
工作输入电平     72dB
CM                66dB
CTB              56dB
CSO               57dB
最大输出电平     102dB
 噪声系数           8dB
增益调整         0-15dB
反射损耗          14dB
工作频道         60
 信号交流声比      >66dB
斜率调节          0-18dB
从放大器指标看，性能是比较好的，裕量较大。
3） 分配和用户终端
根据方案电视信息点的设置的要求：
公共服务区需提供信息服务的场所；
商用写字套间和公司办公区按每房间的功能性质设置电视信点。
分支分配器选用单向传输5—1000MHz的高隔离度邻频传输用分支分配器，产品选用美国杰士美产品，其反向隔离度>25dB，相互隔离度20dB，反射损耗入口/出口>20dB，支路>20dB。

五、系统的避雷及防护措施
根据规范要求，架设在公司顶层的天线，必须有防雷措施，天线的防雷与建筑物的防雷应纳入同一防雷系统。接地线采用热镀锌25×4的扁钢直接与屋顶防雷网相连，共用接地系统。

六、验收标准，测试内容和指标。
本工程竣工后应编制工程竣工档案，作为工程施工的全面技术总结。为此，在施工中，各级施工技术管理人员必须注意积累资料，保管好各象施工记录，调试记录，工程洽谈记录等。对于施工图纸，要根据洽谈变更内容及现场实际情况，做出完整的准确的施工图。
GB9379—88       电视广播接收机主观试验评价方法
GB/T15864—1995  电缆电视接收机基本参数要求和测量方法
GY/T106—92      有线电视广播系统技术规范
GB6510—86     30MHz—1GHz声音和电缆信号的电缆分配系统GB113182—89   30MHz—1GHz声音和电视信号电缆分配系统设备与部件， 性能参数要求

⑴前端测试内容
前端输出电平         95dB±1dB
D22与D2输出电平差  <3dB
A/V                  17dB±1dB
C/N                  >45dB
IM                   >60dB
CM                   >49dB
CSO                  >59.5dB
CTB                  >60dB
调制度               85%
前端设备图像质量主观评价不低于4级。

⑵终端测试内容
用户电平         65±5dB
相邻频道电平差   <2dB
任意频道电平差   <8dB
用户图像质量主观评价不低于3.5级
C/N     35dB    
CSO      58dB
IM      57dB    
CTB     58dB
CM      46dB