有線電視前端系統的工作原理

有線電視在發展過程中經歷了共用天線、電纜電視、光纖電視、數字有線電視、綜合信息網絡系統等發展過程。我國的有線電視系統是在共用天線的基礎上發展起來的，早期的有線電視解決干線傳輸主要采用同軸電纜干線，后來隨著技術的進步，增加了光纖干線傳輸系統，這是模擬有線電視系統的基本形式，如圖1-9所示，主要由信號源、前端系統、干線傳輸系統（包括光纖干線和同軸電纜干線）、用戶分配網絡系統四部分組成。

1.1.1          信號源

    有線電視信號源是提供傳送廣播電視信號節目的源頭，有線電視信號源通常包括衛星地面站、微波站、無線接收天線、有線電視網、電視轉播車、自辦頻道播出系統、錄像機、攝像機、電視電影機、廣告字幕機等。有線電視信號源是有線電視系統中較為關鍵的部分，其內容和質量決定了一個有線電視前端系統是否具有生命力和吸引力。早期共用天線系統主要以開路天線接收的信號為主，但信號質量不是太好。衛星電視信號具有較高的圖像質量和較多的信號選擇，在模擬有線電視前端系統中得到了廣泛采用，再加上增加了本地自辦節目、自辦頻道，大大提高了有線電視的收視率。

1.1.2          前端系統

有線電視前端系統是接在接收天線或其他信號源與有線電視傳輸分配系統之間餓設備組成的系統。前端系統是有線電視系統的核心，是各種信號源采集信號的處理中心，也是傳輸信號的第一個加工環節。有線電視有多種形式，其主要區別就在前端系統的構成上，它對天線接收的廣播電視、衛星電視和微波中繼電視信號或自辦節目、自辦頻道設備送來的有線電視信號進行必要的處理，然后把全部信號經混合網絡送到干線傳輸及分配系統。

1、  前端系統的功能

有線電視前端系統的主要功能如下：、

1）  將天線接收的各頻道有線電視信號分別放大到一定的電平。

2）  將天線接收的UHF有線電視信號通過UHF-VHF轉換器轉換成VHF頻段或增補頻道的有線電視信號。

3）  將衛星接收天線接收的有線電視信號轉換為VHF頻道某一頻道的電視信號。

4）  把自辦節目、自辦頻道調制為某一頻道的有線電視信號。

5）  將各頻道的有線電視信號調整至電平大致相等的合適值，經混合器混合在一起。

6）  把接收的微波信號轉換為某一頻道的有線電視信號。

7）  把經光纖傳輸來的光信號轉換為某一頻道的有線電視信號。

8）  將混合后的多頻道有線電視信號經分配器分成多路，用于輸出到干線傳輸和監視器。

9）  向傳輸系統的干線放大器提供用于自動增益控制和自動斜率控制的導頻信號。

2、  有線電視前端系統的組成

有線電視前端系統設備主要有鄰頻調制器、解調器、前端放大器、頻率變換器、導頻信號發生器、混合器等。

（1）              鄰頻調制器。東莞SUGO視科鄰頻調制器是有線電視前端電視機房的主要設備之一，用于將視頻、音頻信號調制成有線電視射頻信號。東莞鄰頻調制器外形和工作原理如圖4-1所示。

圖4-1 SUGO視科鄰頻調制器的外形和工作原理圖

     根據工作方式的不同，鄰頻調制器可分為固定頻道調制器合捷變輸出頻道調制器。

（2）              解調器。解調器是一種從調制器產生的振蕩或波中恢復原調制信號的設備。在有線電視系統中，它將射頻信號變成視頻信號和音頻信號。典型解調器的外形和工作原理如圖4-2所示。

圖4-2 解調器的外形和工作原理

（3）              前端放大器。前端放大器主要有天線放大器、寬帶放大器等。天線放大器用于放大空間微弱信號的低噪音放大器，一般安裝在接收天線桿上，可分為頻段放大器和頻道放大器兩種。寬帶放大器在鄰頻前端系統中，用于放大器混合器輸入輸出電平。

（4）              頻率變換器。頻率變換器是一種簡單的信號處理器，主要是為改善信號傳輸質量或為了傳輸目的而進行頻道變換的。

（5）              混合器。有線電視射頻信號混合器用于將兩個或兩個以上頻道的有線電視信號混合成一路，也稱為頻道混合器。它的電路通常由幾個頻道的帶通濾波電路組成。按是否帶有放大電路可分為無源混合器和有緣混合器；按組成原理來分，有全頻道混合器和濾波式混合器。