工程师斩魔:有线电视信号切入方案探讨 (多图)
本文介绍电视信号切入的几个实际方案。方案一最简单,其它方案也都是从方案一演变来的。本文也介绍有线电视网的基本结构和一些常用的设备,作为实际方案的补充说明。对细节不感兴趣的读者看方案一、方案二及其调试操作部分即可。由于本人技术水平有限,以下内容可能不是最佳方案,欢迎读者来信共同探讨。
基本原理
电视信号切入的基本原理是用调制器将影碟机(或放像机)的图像和伴音转换成观众较多的电视频道信号,再将以上信号嫁接到有线电视的电缆上。其原理如下图:
方案一
方案一需要的设备是:一般的影碟机或录像机(VCR),电视信号调制器(单频道1000元人民币或多频道3000元人民币),UPS电源(500元人民币),电源插入器(20元人民币),接线如下图:
调制器(video modulator)是将视频(video)信号及音频(audio)信号变换成射频(RF)调制信号的设备。市面上有邻频调制器、捷变调制器、固定频调制器等种类,主要区别是输出射频信号频道的可调范围,高档的可选VHF、UHF、CATV的任何频道,低档的只可选几个频道,另外保真度和稳定性也不同。具体选择哪种,要看当地收视率高的频道是哪几个。
一般影碟机或录像机(VCR)自带调制器,但输出一般只限于三、四频道。如果您精通电子,也可以用专用的音像调制集成块组装,市场上也有现成的射频盒或射频板。
有线电视网中放大器的电源是由干线同轴电缆提供的,一般四级干线放大器(trunk amplifier)配备一个供电器。而此电缆现在要被我们断开了,这样会造成有的放大器被停电,因此我们需要将原电缆上的电源耦合回去。上图中的电源插入器(CATV power inserter)起的就是这个作用。电源插入器市场上有成品,也可以自制:线路可装在一般的1X2分支器(splitter)的盒子里,以利用原盒子的接线座,电感(RF choke 即扼流器)用直径为0.8mm的漆包线在直径20mm的铁氧磁圈上饶20圈(或用1-10µH的成品),电容用0.001µF的瓷介高频电容即可。制好后需要测试:将C端短路时B端的信号不受影响即可。
UPS电源可用一般计算机用的不间断电源。这种电源内部有蓄电池提供220V交流电,并自带充电器,充电后可供电的时间决定于UPS的功率和厂家。影碟机和调制器的功耗一般小于100W(与厂家有关),UPS电源功率选300VA即可,除非您用多台调制器。另外,也可以用一个小变压器将原干线电缆提供的电源(上图C处,60V)转换成调制器所用的电源(220V),但注意这里的电压可能不稳定(50V-70V),可供功率比较小(100W以下)。当然,如果您选择的切入地点的放大盒旁边带220V电源,便不需要另外考虑电源问题。
播放设备可以使用便携式CD/VCD两用机,它的优点是耗电小、体积小。连接A、B处的电缆(上图兰色线)即一般电视机连接有线电视网的电缆,其接头和电视机后边的插座匹配即可;图像伴音连线(上图绿色线)即一般影碟机或录像机(VCR)连到电视机的连线。一般影碟机或录像机自带这两种电线。
调试操作方法
以上装置应提前在家中调节装配,反复测试,选好地点,把握适当时机切入有线电视网。干线放大盒的识别方法将在下文介绍。
首先,在家中打开有线电视,选定所需的播放频道。定好后拔下有线电视输入端接头,使电视处于无信号状态。将上图的A处接入电视。
播放VCD或录像机,调节调制器的频率,直到电视上出现VCD或录像机播放的清晰图像,锁定调制器。A处调好后试验B处也好才行。另外要事先测量好UPS电源的可供电时间。
拔下电视端的射频线,将所有设备装在一个结实的箱中,便于携带、操作。别忘了带A、B电缆。
现场操作时,找到所在地有线电视网的主干线放大盒同轴电缆输入端(一般是白色或黑色),用扳手迅速将其拧下,换上我们的同轴电缆输出端B,拧紧,再将原输入同轴电缆拧到电源插入器的RF输入端C,开始播放VCD或录像机即可。
方案二
此方案不用电源插入器,而是将干线同轴电缆切开,直接加入信号,如下图所示。 因为切入点不限于放大器旁边,会有更多的地方下手,找到安全隐蔽的地方就更容易了,但实际操作也相对麻烦一点。考虑到信号衰减的问题,切入点还是选离一个干线放大器的输入端近一些的地方为好。
在具体操作时,剥开电缆是关键,没有完全接入我们的信号之前,不能将电缆全部切断,否则不法之徒会过早地发现。可先将电缆线塑料皮削掉约40cm左右,露出铝屏蔽层。将事先准备好的地线连线的两个鳄鱼夹分别夹在电缆铝屏蔽层上,即图中的M点和N点。这时可将M和N点之间的铝屏蔽层削掉,露出心线。为了将60V交流供电连过去,可用一条带扼流器的电线将心线的G和H点接上。然后将我们的信号线的心线夹到原电缆心线的H处,再将我们的信号线的屏蔽层(地线)夹到原电缆屏蔽层的N处,启动VCD机器开始播放。同时把电缆心线在K处切断,原有的信号就终断了。这时应迅速离开现场。
要事先准备好一条带鳄鱼夹的地线连线,一条带扼流器和鳄鱼夹的心线连线,及一条一头带鳄鱼夹的电视电缆。扼流器可用直径为0.8mm的漆包线在直径20mm的铁氧磁圈上饶20圈。如果不需要将60V供电连过去,则不必要考虑带扼流器的连线。其它设备的准备方法可参考方案一。
同时向多频道广播
同时向多频道广播需要多个调制器。很多型号的调制器一个盒子里有二、三、四个调制器,可以同时向二到四个频道广播,建议用这种调制器。下图是接线示意图。由影碟机输出的图像、伴音信号要一分为四。由于调制器一般用高阻抗输入,将影碟机的每条输出线直接一分为四即可,不用特殊的分支器;也可以打开调制器的盒子,将所有的输入端并在一起。如果要同时向八个频道广播,则需要两个这样的调制器,两路调制输出信号可用射频分支器(RF splitter)合并,也可用专用的混合器合并。如果您自己组装调制器,或用市场上的射频板,分别将几块射频板的输出端并联、输入端并联、电源并联即可。
方案三
这个方案的特点是完全采用商业设备,直接配备一个干线放大供电器,解决干线的放大供电问题。供电器的作用是将220V交流电转换成干线放大器所用的60V交流电(一般>6A),和射频调制信号合并,用同一条同轴电缆提供给干线放大器,如下图。这个方法适合于切入地点的放大盒旁边带220V电源的情况,否则需要大功率的UPS电源。
有线电视网基本结构及切入点问题
下图是有线电视网的基本结构。早期的有线电视网络只向用户发送模拟视频信号,不用光缆。但由于这些网络不适合用于计算机联网的双向数字高带宽业务,所以近年来大城市开始实施光纤同轴电缆混合(HFC)传输结构。原始的有线电视网一般有很长(可达15公里)的干线,每600米左右就有一个干线放大器,一条干线可供几万到几十万用户,对信号切入非常有利。新的HFC传输结构将同轴电缆网分成小区,反而对信号切入不利。
原始的有线电视网和HFC的区域分配网(即同轴电缆网部分)类似,如下图。外部信号的最佳且较容易的切入点是同轴电缆网的顶端,即干线放大器的输入端。在网络的下支切入,能收到信号的观众就少。在HFC有线电视总部的卫星接收端或发射端切入信号能覆盖的观众最多,但也难实施。在用户家里也可以切入信号,但效果最差,因为不能将原有的信号停掉,需要的功率大,覆盖的观众少。
干线放大器一般悬挂在架空绞线上,或设在居民楼楼梯下或楼外墙上,形状如下。干线电缆一般比馈线或室内引线电缆粗,前者直径至少12mm而后者直径约8mm。放大器的盒子上可能不标明哪个是输入端,要从电缆的走向上辨别。
方案四
HFC电视网中的光节点(即上图的中继电)一般自带一个或多个功率放大器,直接分出二到四根干线,在这里切入可以同时向二到四个区域分配网广播,但因为只能将信号接到原放大器的输出端,需要的功率较大(50dBmV),需要自己配备一个放大器和一个分支器,如下图(方案四)。分支器(RF Splitter)是一个很简单的器件。
您可能想:切断、融接光纤不是更好么?那是一件费时间和难度高的事,倒不如打开光节点的盒子,在光电解调输出的地方切入信号。光节点的盒子里有一对或多对激光发射器和接收器,辨别方法是激光发射器上有“激光危险”的标签,我们是要在激光接收器段的RF输出线上切入信号。但这里各厂家的电平和插座都不同,对精通者可能一个便携带式影碟机即可解决问题;但对一般人试验、实施较难,还是上图的方案保险。
常用设备的来源
在网上搜索“有线电视设备”、“CATV设备”、“电视调制器”、“射频盒”、“射频板”、“邻频调制器”、“捷变调制器”、“集成调制器”、“CATV调制器”、“线路供电器”、“供电插入器”、“不间断电源”、“UPS电源”、“射频放大器”、“延长放大器”、“楼栋放大器”、“差转放大器”、“放大器模块”等关键字可得到很多有关我们需要设备的现成产品信息。为了不让不法之徒盯上具体设备,我们这里不便于公布设备型号,但市场上可用的设备非常多,品牌也是五花八门,都为我们准备好了。
(人民报)(文章仅代表作者个人立场和观点)
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