建筑弱电系统 1

建筑弱电系统 建筑弱电系统

建筑弱电系统包含的内容非常广泛，除建筑供配电范围外的电气系统几乎都可以认为是建筑弱电系统

现代建筑常见的弱电电气系统

共用天线电视系统（ CATV ）

语音与数字通信系统

火灾自动报警与消防联动控制系统

建筑设备控制系统等（一般的供配电设计不含此内容） 建筑弱电系统的电气设计

与建筑供配电系统不同，建筑弱电系统由专门的管理部门管理，具体的施工图设计图纸往往由相应的专业队伍在深化设计过程完成，在电气工程设计时，一般只提供各系统的设计说明和系统框图，对系统的功能、设备、安装敷设、网络结构等提出要求

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CATV 系统 CATV 系统

利用一组共用天线接收视频与语音信号、通过传输介质、将宽频带的音像信号由 CATV 中心传送到用户终端设备的电气系统与用户直接通过电视天线接收音像信号的方式相比， C

ATV 系统接收和传输信号的质量高，频带宽，传输可靠，安全性好，可以保证用户终端的音像信号质量，还可以传输调频广播信号、卫星转播信号、闭路电视信号等等CATV 系统已经成为我国城镇的主要电视信号传输系统

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CATV 系统 CATV 系统基本组成

前端系统

数据处理

混频与放大

VHF 天线

UHF 天线卫星信号天线

微波信号天线

闭路电视信号

数字电视信号

其他视频信号

传输介质

传输系统

分配系统

终端用户

在 CATV 系统前端统一设置共用的接收天线，将各种电视信号接收后进行相应处理，然后通过传输系统送

到电视分配系统

在数字信号处理与传输技术的支持下， CATV系统也可用于传输数字电视信号，，数字电视采用的频率范围为 450.

0 ～ 710.0MHz

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CATV 系统 有线电视系统一般构成

卫星 接收机 调制器

带通 滤波器

频道 放大器

导频信号发生器

VHFUHF 强

室外 降频器

天线放大

TV

用户分配

延长放大

分配与放大

引入线

干线桥接输出

干线放大

终端桥接输出

干线传输

分配到相邻线路

卫星接收天线

前端设备

有线电视网络信号

MMDS

中间桥接输出

分配器

混

合

器

V

A

信号 处理器

带通 滤波器

频道 放大器

信号 处理器

频道 放大器

带宽 放大器

VHFUHF 弱

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CATV 系统 CATV 系统的前端

CATV 系统的前端系统包括各种信号源和相应的接收天线、信号处理与混频放大等要实现各种信号源的信号的有线传输，还需要在前端对信号进行滤波、变频、放大、调制、混合等处理，使其适于在干线传输系统中进行传输 在 CATV 系统前端还可加入各种电视信号源，例如利用各种影碟机、放像设备播放节目。利用广播设备播放语音信息等，提供丰富多彩的节目

我国电视信号的远距离传播主要采用微波干线和电视卫星传输，模拟电视信号采用的频段主要是甚高频段（ VHF ）和超高频（ UHF ）段，不同的电视信号源按不同的传输制式占用不同的频率范围在上述频段内传输，构成不同的电视频道

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CATV 系统 本地前端、中心前端和远地前端

本地前端：指直接与系统干线或用作干线用的短距离传输线路相连的前端

中心前端：辅助性前端，通常设置在它服务区域的中心，其输入来自本地前端及其他可能的信号源

远地前端：指由这个前端，经过长距离电缆或微波线路把信号传递到本地前端

在数字信号处理与传输技术的支持下， CATV 系统也可用于传输数字电视信号

我国模拟广播电视信号采用的频率范围

48.5 ～ 92.0MHz 和 111.0 ～ 447.0 MHz

数字电视采用的频率范围为 450.0 ～ 710.0MHz

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CATV 系统 CATV 系统的干线传输系统

干线传输系统的任务：把前端输出的高频电视信号高质量地传输给用户分配系统传输系统包括各种传输介质和信号分配装置

主要传输介质：光纤、微波和射频同轴电缆三种光纤传输是通过光发射机把高频电视信号转换到红外光波段，使其沿光导纤维传输，到接收端再通过光接收机把红外波段的光变回高频电视信号，光纤传输介质频带宽，传输损耗小微波传输先把高频电视信号的频率变到微波频段，或直接把电视信号调制到微波载波上，进行定向或全向微波发射，通过微波接收装置接收信号后，再变回高频电视信号，送入用户分配系统，微波传输是无线传输方式，适用于远距离传输射频同轴电缆传输是技术较简单的有线传输方式，具有成本较低、设备可靠、安装方便等优点

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CATV 系统 CATV 的分配系统

用于分配电视信号的系统

CATV 的分配系统的任务是把从前端传来的信号合理地分配给末端用户设备

分配系统包括支线放大器、分配器、分支器、用户终端以及它们之间的分支线、用户线等

建筑内的 CATV 系统以射频同轴电缆传输方式为主

在数字信号处理与传输技术的支持下， CATV 的射频同轴电缆或光纤传输系统也可用于传输 Internet 信息

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CATV 系统 CATV 前端系统的主要设备

接收天线、天线放大器、频道放大器、频道变换器、电视调制器、滤波器、混合器、节目源设备等

接收天线用于接收来自节目源电视信号发射台的电磁波信号接收天线对不同频率的信号的接收电平增益不同，因而需要采用天线放大器对接收信号进行放大处理，其目的在于提高天线接收到的微弱电视信号的电平，减小各种杂波干扰

频道放大器用于放大接收到的电视信号，使其输出电平达到一定的水平频道放大器有单频放大器和宽频放大器单频放大器用于放大某一个频道的电视信号，由于对放大器的频宽要求低，（一般 8MHz即可），容易获得较高的放大增益宽频放大器可以同时对多个频道的电视信号进行放大，对放大器的频宽要求高，在多个频道的电视信号强度相差较大时，放大增益相差较大

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CATV 系统 频道变换器

用于将接收的电视信号由某一频道转换成另一频道在大型复杂的 CATV 系统，通常采用信号处理器代替频道变换器

电视调制器将视频音频信号调制到射频载波上，并满足前端的技术要求

滤波器具有选择通过或抑制某频率范围信号的电路或器件CATV 系统中常用的是 LC 滤波器、螺旋滤波器和声表面波滤波器。

混合器具有将多路电视射频信号混合后形成一路射频信号的多频道电视信号的器件CATV 系统中，常常需要将天线接收到的若干不同频道的信号合并为一路信号，再送到宽频放大器放大，混合器可以将若干不同频道的信号合并一路且不产生相互干扰

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CATV 系统 CATV 干线传输系统的主要设备

主要设备：传输介质和干线放大器传输介质：主要采用光纤、微波和射频同轴电缆三种

CATV 系统的信号传输方式全部采用射频同轴电缆传输全部采用光纤、微波多路分配或混合介质传输方式全部采用光纤传输方式是发展趋势目前建筑 CATV 系统以采用射频同轴电缆传输为主

传输介质

干线放大器

传输系统

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射频同轴电缆由同轴的相互绝缘的内外两个导体组成，内导体一般为单芯铜导体，外导体有两种形式，一种采用铝管，另一种采用铜丝编制网或铝箔，内外两个导体之间采用高频绝缘介质进行绝缘，外导体的外面还有塑料绝缘保护层

射频同轴电缆的表示内容同轴电缆分类代号、内绝缘材料代号、保护层材料代号，特性阻抗，内绝缘外直径和结构序号等基本参数

CATV 系统

射频同轴电缆的特性阻抗与内导体芯线直径d、内绝缘外直径 D 和两个导体之间的高频绝缘介质的介电常数有关通常射频同轴电缆的特性阻抗为 75Ω ，内绝缘外直径 D 主要有 5 、 7 、9 、 12 mm 等几种规格

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CATV 系统 射频同轴电缆的表示方式 SYV－ 75－ 9－ 4

SY －射频同轴电缆， V－塑料内绝缘和塑料外护层， 75－特性阻抗为 75Ω ， 9－内绝缘外直径为 9 mm ， 4－结构序号为 4

SYKV－ 75－ 5

表示藕芯同轴电缆，采用塑料内绝缘和塑料外护层，特性阻抗为 75Ω ，内绝缘外直径为 5 mm ，结构序号为 5

我国 CATV 工程中常用射频同轴电缆支干线和分支线多采用藕芯同轴电缆 SYKV－ 75－ 12和 SYKV－ 75－ 9类型用户分配线多采用 SYKV－ 75－ 5藕芯同轴电缆或 SYV－ 75－ 5射频同轴电缆

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CATV 系统 CATV 分配系统的设备

主要设备：支线放大器、分配放大器及大量的分配器、分支器、系统输出口等分配器和分支器是用户分配系统最常用、最基本的器件

支线放大器用于补偿电视信号在支线的分支器插入损耗和传输线路损耗，保证由支线送到分配系统的信号具有足够的增益

传输系统

分配系统

终端用户

支线放大器

分配放大器

分配器分支器

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CATV 系统 分配放大器

用于干线或支线末端、供多路输出的放大器分配放大器实际是由一个宽带放大器和分配器组装而成，分配放大器一般由两级放大电路，一个分配器 (可以是二分配器、三分配器和四分配器等 )，以及可调衰减器和可调均衡器构成，通常采用手动的办法来调整分配放大器的增益和斜率

分配器分配高频信号的无源装置，常用于放大器的输出端，将放大器输出的信号平均地分配为若干份送到相应的支干线，向不同区域的用户提供电视信号分配器具有保持线路阻抗匹配、保持传输线路和输出端隔离的作用，电视信号经过分配器将产生分配损耗按分配器的端口数分类，有二分配器、三分配器、四分配器、六分配器等，最基本的是二、三、四分配器，可以将分配器组合实现多路支干线的需要

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CATV 系统 分支器

以较小的插入损耗、从干线或支线上取出一小部分信号经衰减后送至末级分配网或用户终端常用的分支器有二分支器、三分支器、四分支器分支器具有信号衰减作用，选择不同衰减电平的分支器可以使支线上各用户都得到理想的电平信号，保证终端用户的收视质量

系统输出口有线电视系统终端用户输出接口，用户用视频线将电视机与系统输出口连接后即可收看 CATV 系统提供的节目输出口按输出端口数可分为有单输出口（ TV ）型、双输出口（ TV 、 FM ）型 ,按工作方式分为终端（或用户盒）型和串接单元型输出口可以采用明装或暗装方式

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CATV 系统 CATV 系统的网络结构基本模式 : 四种

无干线系统、独立前端系统、有中心前端系统、有远地前端系统

电气设计时，通常要根据用户规模和要求投资方要求，选择合适的 CATV 系统模式的相应的网络结构形式

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CATV 系统 CATV 系统的基本性能要求

电视信号在传输过程中，会在传输介质中产生损耗

采用分配器后，会产生分配损耗，称为插入损耗

传输过程中的损耗需要采用信号放大器进行补偿

为保证用户的收视质量，需要将用户的接收信号电平保持在一定的范围

电视信号在传输过程中，还会产生各种杂波干扰，需要将杂波干扰信号控制在一定的范围

CATV 系统对电视信号传输过程的基本性能有要求，需要了解 CATV 系统的基本性能要求和指标

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CATV 系统 用户端的接收信号电平要求

由于干扰和杂波造成的影响，要获得较好的收视质量，一般需要用户端有 60dBμV左右的接收信号电平，接收信号太强或太弱都会影响收视质量

有关规范要求：对电视图像信号的电平在场强较强的区域，用户端的接收信号电平的设计计算值取 73±5dBμV

在场强较弱的区域，用户端的接收信号电平的设计计算值取 70±5dBμV

对立体声调频广播信号，取 65±5dBμV

对单声道调频广播信号，取 58±5dBμV

相邻频道和采用邻频传输的 CATV 系统，其系统的输出电平差不应大于 2dB

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CATV 系统 频率响应

CATV 系统的放大器对不同的频率点的放大增益不同如果在信号的频带范围内，不同的频率点的放大增益比较均匀，则称为频率响应特性好通常用信号频带范围内的信号最高增益与最低增益的差来衡量频率响应特性，差值小，增益均匀，频率响应特性好一般要求频带范围内的最高增益与最低增益的差值不应大于 3dB

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CATV 系统 噪声电平

电视信号在传输过程中，总有干扰存在，干扰既可能来自外部因素的影响，也可能来自系统内部的因素的影响噪声电平：各种干扰所产生的电平称为噪声电平如果噪声电平过高，便会造成收视质量下降，例如电视屏幕出线雪花点、重影、音质变差等现象。

噪声电平与信号电平是相对而言的，脱离信号电平单独讨论噪声电平没有实质的意义，如果噪声电平高，但信号电平也高，仍然能够保证用户的收视质量

CATV 系统中，主要采用信噪比和载噪比作为描述系统及其部件的噪声指标

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CATV 系统 信噪比

定义：视频信号功率与噪声功率之比工程上也常用视频信号电压峰值与噪声信号电压的均方根值之比表示；在通信系统中通常采用分贝（ dB ）制

采用功率比时的信噪比定义为：

噪声功率视频信号功率）＝信噪比（ lg20/ NS

噪声信号电压方均根值视频信号电压峰值）＝信噪比（ lg20/ NS

采用电压比时的信噪比定义为：

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CATV 系统 载噪比

CATV 系统中，视频信号来自天线的高频调制信号，因而也采用系统给定点的载波电平与该点的噪声电平之比描述噪声，称为载噪比

载噪比表达式为：

噪声信号电压方均根值高频载波电压有效值）＝载噪比（ lg20/ NC

规范要求： CATV 系统的载噪比≥ 44 dB

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CATV 系统 噪声系数

噪声系数是描述放大器内部干扰信号的指标噪声系数定义为放大器输入端的性噪比和放大器输出端的性噪比二者的比值噪声系数是限制放大器灵敏度的主要因素，噪声系数值与放大器本身性能有关，与输入端信号的大小无关

放大器输出端性噪比放大器输入端性噪比）＝噪声系数（ lg20NF

规范要求： CATV 系统天线放大器的噪声系数不应高于 5 dB

噪声在信号传输系统中一般被认为是影响信号传输质量的主要因素，但在现代天线技术中，还有专门的噪声通信理论，采用所谓的伪噪声编码技术，实现数字通信，并已经成功地应用于通信和信息处理技术领域

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CATV 系统 交扰调制比和载波互调比

CATV 系统的信号需要经过调制在一定的频率上进行传输，由于 CATV 系统中放大器的非线性，会使所接收的频道的调制载波受到其他频道的调制波的调制CATV 系统采用交扰调制比 CM描述这种影响

交扰调制比 CM定义指定载波上的有用调制信号的峰－峰值和转移调制成分（调制干扰波信号）的峰－峰值之比交扰调制比也称为交调或交调系数交调在电视画面上表现为从左向右移动的白色带状图像

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CATV 系统 载波互调比

由于 CATV 系统中放大器的非线性，多个频道的载波互相组合，形成新的、被称为互调产物的高频信号，使电视画面上产生波纹状的干扰图像CATV 系统采用载波互调比 IM描述这种影响

载波互调比 IM定义载波电平的有效值与互调产物组合电平有效值的比值载波互调比也称为互调或互调系数

交调与互调交调与互调通常同时产生，但交调不能采用滤波方式滤除，因为交扰调制是所接收的频道的调制载波受到其他频道的调制波的调制而产生的干扰波信号，随所接收的频道的调制载波而存在互调产物是一个多频道的载波互相组合形成的新的高频信号，可以在输出信号中采用滤波方式滤除该频率成分。

有关规范要求：CATV 系统的交扰调制比 CM≥47 dB载波互调比 IM≥58 dB

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CATV 系统 CATV 传输阻抗

为了获得稳定的信号电平和阻抗匹配特性， CATV 的传输系统的所有器件的输入阻抗和输出阻抗均采用 75Ω阻抗不同的器件，不能直接接入 CATV 的传输系统，需要经过阻抗变换后才能接入 CATV 的传输系统

关于 CATV 系统的参数要求CATV 系统对上述的几个技术参数有具体的要求对不同网络结构和模式的 CATV 系统，其前端系统、干线传输系统和分配系统对载噪比 C/N 、交扰调制比 CM 、载波互调比 IM 等三个参数的要求也不同设计时应选择合适的设备，以满足规范的要求

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CATV 系统 CATV 系统的供电要求

CATV 系统的前端设备采用单相 220V ， 50Hz交流电源供电，电源一般可由靠近前端的照明配电箱以专用的配电回路提供电源选择应考虑工频干扰对 CATV 系统中有源放大器等设备的影响

CATV 系统的防雷要求向 CATV 系统供电的电源采用架空线路引入时，应采取防范雷电波侵入的措施，并应按建筑防雷要求采取相应的防雷措施CATV 系统前端的天线支架上应装设接闪器，构成由接闪器、引下线、接地体组成的防雷体系，并使 CATV 系统前端处于接闪器保护范围内，以有效防止直接雷击。建筑物内 CATV 的传输系统的射频同轴电缆的金属外护层、设备的外露的金属部分均应良好接地

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CATV 系统 CATV 系统设计

一般只提供 CATV 系统的设计说明和确定 CATV 系统模式和网络结构提出设备的选择、传输介质和传输线路的敷设方式等要求具体的施工图设计图纸可由 CATV 专业队伍在深化设计过程完成

CATV 系统模式和网络结构主要取决于建筑物的性质、规模和用户对 CATV 系统的要求根据建筑物有关信息，可初步确定 CATV 系统前端的形式和设备的要求对于城市的 CATV 系统，主要的信息源是各电视台的信号，通常由有线电视经营公司统一接收、处理后送到干线传输系统，其他节目源可在中心前端加入对于需要独立设置接收天线的 CATV 系统，应根据需要接收的电视频道信号选择与之相适应的天线，当接收信号场强较弱、反射波较多或干扰较大时，应选择高增益天线并配置天线放大器

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CATV 系统 CATV 前端设备的选择原则

保证前端输出到干线的电视信号满足接收信号电平、频率响应、信噪比和载噪比、交扰调制比和载波互调比等基本性能要求

CATV 的传输系统选择原则主要考虑传输介质和线路放大器远距离传输宜选用光纤，一般选用射频同轴电缆支干线和分支线多采用藕芯同轴电缆 SYKV－ 75－ 12 和 SYKV－ 75－ 9类型传输网络主要采用放射式、树干式或二者混合的结构传输干线应尽量选择短而直的路由，并要避开 10kV及以上电力线及其他干扰源以保证传输质量干线分支应采用分配器，并将分配器接在干线放大器的输出端，在干线经过人口密集的居民区时，可用干线桥接放大器将信号分出送入居民区后再进行分配如果需要双向传输时，分配器前的干线放大器应采用双向放大器

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CATV 系统 CATV 的分配系统

分配系统是建筑 CATV 系统设计的主要内容 电气设计一般要求

要根据建筑物的性质、用户数量、建筑平面结构等确定CATV 的分配系统的竖向干线图用户电平等可在深化设计过程完成CATV 的分配系统支干线可采用 SYKV－ 75－ 9类型，用户分配线多采用 SYKV－ 75－ 5藕芯同轴电缆或 SYV－ 75－ 5射频同轴电缆终端用户的电视信号应采用分支器从干线或支线上引出分支器衰减电平计算可在深化设计过程完成

设计中说明总应对 CATV 的分配系统的线路敷设要求、终端用户的输出端口规格和安装要求等进行说明

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CATV 系统图

前端

宽带放大器SYKV－ 75－

9

SYV－

75－

5

分配器

分支器

分配器

15层

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CATV 系统 宽带数字电视

数字电视信号可以是直接生成的，如动画、字幕机和数字摄像机产生的数字信号，也可以是由模拟信号经过数字化变换以后产生的数字信号，宽带数字电视可以将通信、电视、控制管理以及其他服务功能集中在共同的传输网，以共同的传输介质传输各种不同的信息，向终端用户提供综合性的信息服务

宽带数字电视网相对于传统的窄带的电信网以及电视传输网络有更快的传输速度和更多的功能

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CATV 系统 宽带数字电视接入

宽带数字电视网技术在楼宇中的应用关键是 Cable Modem宽带网接入技术，即利用闭路电视铜轴电缆进行宽带接入Cable Modem允许用户通过有线电视网（ CATV ）进行高速数据接入（如接入因特网），具有速度快、占用资源少的特点：通常下行速率最高可达 36Mbps，上行速率也可高达 10Mbps；Cable Modem只占用有线电视系统可用频谱中的一小部分，因而上网时不影响收看电视和使用电话。计算机可以每天 24小时停留在网上，不发送或接收数据时不占用任何网络和系统资源

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CATV 系统 数字电视系统

数字电视 （ DTV ）是相对于模拟电视而言的电视系统数字电视的电视节目从录制、采编、传输、接收等环节全部采用数字化技术来实现，数字电视系统数字电视系统一般包括电视信号的数字化、数字电视信号的发送、传输、交换、记录、接收等部分

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CATV 系统 数字电视信号

采用数字调制方式传输信息，可以增加电视节目的数量数字信号传输质量优于模拟信号传输，可以保证电视节目的质量由于有线电视采用闭路传输，其信号不会对空间电波形成干扰，因此，不仅可以采用邻频传输，而且还可以启用无线传输留给其他领域的频段，即所谓的增补频道，从而使频谱资源得到充分利用，发送的频道数也相应提高

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CATV 系统 数字电视信号接收

有线数字电视系统将传统的模拟电视信号经过采样、量化、编码转化成二进制的数字信息，在前端进行处理、传输、存储和记录，经过有线电视传输网络将数字信号传输到用户电视接口

为收看数字信号的电视节目，用户终端需要接收数字信号并通过解码还原成视频信号才能收看

目前可在用户终端采用称为“机顶盒”的装置实现数字信号的接收和解码，然后将还原的视频信号送到电视机的接收端子即可收看有线数字电视

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CATV 系统 有线数字电视是交互式视频系统

与模拟电视系统相比，有线数字电视不仅在于丰富的节目源和高质量的传输，更主要的是有线数字电视不再是由前端系统到用户的单向视频信号传输系统有线数字电视可提供双向信息传输与多功能业务，可以实现数字业务、交互式电视业务等新型服务方式，可以提供电话、计算机浏览等业务，也可提供电视购物、电子银行、远程教育、 VOD （视频点播）等新式有条件接收的交互式业务

电视用户从被动收视方式变为互动方式，利用有线电视双向传输功能和多媒体技术，可以把图像、语言、数字、计算机技术综合成一个整体进行信息交流

有线数字电视可以在监控、防火、防盗和报警等方面为广大用户带来新的服各项目

依托广泛的电视传输网络，可以提供非常丰富的内容

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CATV 系统 数字电视系统设计原则

现代数字电视系统的最大优势在于网络 ,只要网络能够通达，并且做到在线的网络资源冗余，无论何时何地，也无论何种硬件功能的设备，只要处在同一平台、同一系统、同一任务、同一文件的背景下，都可能调用、利用和替用

设计有线数字电视系统原则：考虑传输系统在若干年内相对稳定不变要求所选用的设备具备一定的扩展性和灵活性，应具有合理的拓扑结构，能方便地加减节点而不影响系统的正常运行采用模块化、标准化设计 ,使系统可根据编辑、制作、播出以及双向传输的实际需求构成 ,实现功能的灵活扩展

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CATV 系统 数字电视信号传输标准

数字电视信号的传输需要遵从一定的通信标准或协议目前我国还未确认数字电视信号传输标准，为考虑未来发展，在设计有线电视传输网时，应考虑传输网能支持未来信息传输的要求

目前出界范围内通用的数字有线电视网结构为光纤同轴电缆混合网，即 HFC 网。这种网络既可以传输数字电视节目，也可以传输模拟电视节目，还可以传输数据，以及与 Internet 网相接

我国最早使用的数字电视系统是中央电视台的卫星加密频道。考虑到我国电视广播的主要传输方式是有线电视广播，如何充分利用有线电视的带宽优势和 HFC双向传输网络，使数字电视在有线电视网中得到充分应用成为众多厂家都在考虑的问题

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CATV 系统 宽带网构成原理

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语音和数据通信 通信

实现异地之间的相互信息传输按信息传输方式可分模拟通信、数字通信两大类语音和数据通信是现代建筑必不可少的功能现代建筑中将电话、传真、多媒体以及数据业务等作同一考虑，构建现代的信息传输网络

通信网络设计是建筑电气设计的基本内容通信技术是一门复杂的学科建筑电气设计一般只设计通信网络设计

电话通信电话通信是模拟语音信息通信方式，是最早采用的语音通信方式，电话通信的基本方式是利用电话交换机和电话中继线实现异地电话用户之间的语音交流

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语音和数据通信 电话通信系统主要设备 交换机

实现用户和中继线路自动切换和管理的设备根据交换机与通信线路的连接方式，有用户交换机、市话交换机、长话（长途电话）交换机等交换机通过配线架与用户和中继线路连接

中继线：市话、长话交换机之间的通信线路，中继线的回路数与交换机或者用户的容量有关系，需要根据当地市话局的有关规定和市话中继话务量大小等因素确定，通常可按交换设备容量的 8% ～ 10％考虑

利用交换机和中继线可以减小通信线路的数量

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语音和数据通信 电话通信原理

用户

用户线路

市话中继线路

用户

用户线路

长话中继线路

市话交换机

市话交换机

长话交换机

长话交换机

市话中继线路

通信过程：用户拨打电话时，主叫用户区的交换机根据用户的拨叫号码选择合适的路由，通过中继线、被叫用户区的交换机和被叫用户建立物理连接关系，从而建立语音通信链路，实

现主叫用户与被叫用户的通话

用户和市话交换机之间采用点对点连接方式

市话交换机之间的电话通信网络设计通常由电信部门负责设计，用户到市话交换机之间的通信网络需要在建筑设计与施工时完成，因此建

筑电气设计所包含的电话通信网络设计只包含该部分的网络设计

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语音和数据通信 交换机到用户的网络形式

交换机配线架

用户电话配线架

用户配线箱

1层

n层

多对数线缆

多对数线缆

独立配线方式

复接或递减配线方

式

多对数线缆

由市话交换机到用户的连接通常采用铜芯绝缘电缆进行点对点的放射式连接，每个用户需要一对铜芯绝缘电缆与交换机连接

用户配线架通常位于建筑的机房或建筑附近区域，根据建筑的结构和用户数量，由用户配线架采用多对数电缆将电话线缆引到建筑楼层的用户分（配）线箱，最后由用户分线箱将电话线对引到用户的电话插座

由交换机的配线架采用大对数电缆将线路引到用户建筑处的电话配线架，通常采用埋地敷设敷方式

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语音和数据通信 电话线路的配线方式

由用户配线架到用户分线箱的线路连接方式

常用配线方式独立式配线方式复接式配线方式递减式配线方式交接式配线方式

各个楼层的配线电缆采用分别独立的直接配线，各楼层所需电缆对数根据需要确定，互不影响。这种方式适用于各楼层需要线对较多，且较为固定不变的建筑物

交换机配线架

用户电话配线架

用户配线箱

1层

n层

多对数线缆

多对数线缆

独立配线方式

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语音和数据通信 复接式配线方式

复接配线方式

交换机配线架

用户电话配线架

用户配线箱

1层

n层

多对数线缆

多对数线缆

各个楼层之间的电缆线对部分或全部复接，电缆线对数不随楼层和用户的

变化而改变

这种方式调度灵活，但维护检修麻烦

适用于各楼层需要的线对不等、变化较多的场合

如果需要 300 对电话线，则由用户配线架到建筑顶层的电缆线对保持 300 对不变；

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语音和数据通信 递减式配线方式递减式配线方式中各个楼层之间的电缆线对随楼层和用户的变化而改变，随着楼层的升高，需要提供到高楼层的电话线对将逐渐减小，于是将上升电缆逐渐递减

如果需要300 对电话线，则由用户配线架到建筑顶层的电缆线逐层递减

这种方式可以减小电缆长度，降低成本，但灵

活性稍差

适用于楼层数不多，各层电话数量不等、且今

后变化不大的建筑 递减配线方式

交换机配线架

用户电话配线架

1层

n层

多对数线缆

多对数线缆

用户配线箱

顶层

4层

6层

250对

300对

200对

50 对

建筑弱电系统 49

语音和数据通信 交接式配线方式

将整个建筑物分成几个配线区域，并对应地设置交接配线架

交接配线方式

交换机配线架

用户电话总配线架

1层

n层

多对数线缆

多对数线缆

用户配线箱顶层

交接配线架

交接配线架 交接配线架

与用户配线架用电缆连接，各层配线电缆分别与交接配线架连接

这种方式可以使各配线区域线路互不影响，故障时影响范围较小，但需增

加交接配线架

适用于各层电话数量不同而变化较多

的建筑

建筑弱电系统 50

语音和数据通信 关于配线方式

对于某一个确定的建筑物来说，并非只能采用一种配线方式，可以将几种配线方式相结合构成一种适合建筑物配线系统

设置用户配线架、交接箱、用户分线箱不仅是为施工方便，更重要的是提供了管理手段

如果用户的居住位置发生了改变，可以通过改变交换机配线架、用户配线架、用户分线箱的连接关系，而保持用户的电话号码不变

电话线缆要求采用冗余配置，留有一定的备用线对，在用户线路故障或者用户增加时，满足用户的需求

建筑弱电系统 51

语音和数据通信 电话通信网络设计

建筑电气设计所要求的电话通信网络设计通常只需完成由用户配线架到用户分线箱的设计，给出电话线路的竖向干线图和电话电缆的规格与数量、敷设方式等信息等

线路敷设设计

根据建筑结构和电话通信网络确定电话线路的走向和敷设方式和安装要求，包括了进户管线、配线设备间及配线设备、竖向管路、分线箱、横向管路、电话出线盒等内容

建筑弱电系统 52

语音和数据通信 用户配线架到用户分线箱电话电缆敷设方式

通常要求采用室内敷设可采用沿墙面、电缆桥架、电缆井道等敷设方式

高层建筑电话电缆敷设方式现代高层建筑通常设有专门的弱电竖井从用户配线架或交接箱出来的配线电缆一般可采用电缆桥架或线槽敷设至弱电竖井，并在竖井内穿钢管或以桥架沿墙明敷设至各楼层的电话分线箱

小型多层建筑物电话电缆敷设方式对于未设弱电竖井的小型多层建筑物，配线电缆通常采用暗管敷设方式引至各层电话分线箱

建筑弱电系统 53

语音和数据通信 用户分线箱

一般位于建筑的弱电小间内在弱电竖井内装设的电话分线箱可采用明装挂墙方式，其他情况可采用墙上暗装方式，以适应用户线暗管的引入及美观要求由用户分线箱到用户终端电话出线盒的横向线路可采用地面或墙内穿管或地面线槽方式，前者适用于分隔固定且单间面积较小房间，后者适用于分隔不固定、灵活多变的大空间办公室

电话出线插座电话出线插座是用来将室内电话机与室外电话引入线连接的器件对于小空间房间采用地面或墙内穿管敷设用户导线到房间隔墙，这时采用墙壁式电话出线插座对于大空间办公室，采用地面线槽敷设用户导线，则采用地面电话出线插座，以适应大空间办公室分隔的灵活性及出线方便墙壁式电话出线插座均暗装，底边距地宜为 300mm

地面电话出线插座应与地面平齐

建筑弱电系统 54

语音和数据通信 电话系统的电源

电话机工作所需要的直流电源由电话线缆提供，一般电话线带有空载状态下为 48V 的直流电压，该电压直接作为电话机的工作电源，在建立通话后，线路上的电压约为 12V ，通话语音信息则加载在直流电源信号上电话线的电源由交换机提供，因而交换机房应配置提供直流电源的交流整流电源，同时电话通信要求不间断通话，交换机房需配备蓄电池式后备电源，交换机电源的容量主要取决于交换机的规模，具体要求可以从交换机产品手册获得

如果用户交换机设置在建筑配电范围内，建筑电气设计时应考虑用户交换机房的配电要求，提供相应的配电设计甚至机房平面布置图等。

电话通信的接地含直流电源接地、设备机壳或配线架的接地、线缆屏蔽接地等，这些接地应与共用的通信接地装置相连，但不宜与工频交流接地互通