Các bộ khuếch ựại ựiện là thiết bị tắch cực, có nhiệm vụ bù ựắp lại những suy hao trên thiết bị phân chia, cáp ựồng trục và cân chỉnh ựộ lệch mức ựỉnh giữa các kênh trong hệ thống .Thông thường sử dụng từ 2 ựến 3 bộ khuếch ựại cho một ựường truyền trục .
Tắn hiệu truyền hình nhiều kênh ựược ựưa ựến ựầu vào của bộ khuếch ựạị Bộ diplex filter là bộ lọc chỉ cho phép tần số trong dải truyền hình ựi qua theo chiều mũi tên. Tắn hiệu cao tần ựã ựược lọc ựưa ựến khối chỉnh ựộ nghiêng. Khối này có ựáp tuyến tần số có thể thay ựổi, mức ựộ thay ựổi và cách thay ựổi tùy thuộc vào nhà sản xuất. ở khối này, tắn hiệu tần số thấp sẽ ựược suy hao nhiều hơn tắn hiệu ở tần số cao, như vậy sẽ bù ựắp ựược việc suy hao không ựều trên ựoạn cáp dẫn tắn hiệụ Thông thường người ta có thể ựiều chỉnh ựộ chênh lệch ựến 18 dB. Có hai hình thức là thay ựổi liên tục (vặn) và thay ựổi theo bậc (lắp jump). Sau ựó tắn hiệu ựược ựưa ựến bộ chỉnh suy haọ Bộ này có nhiệm vụ làm suy hao mức tắn hiệu trước khi ựưa vào khuếch ựạị Giá trị này sẽ làm thay ựổi mức tắn hiệu ở ựầu ra tương ứng. Cũng có 2 hình thức là liên tục và từng bước. Thông thường giá trị suy hao tối ựa có thể ựến 18 dB. Khối tiền khuếch ựại là khối có ựộ nhậy ựầu vào rất cao,nó tiếp nhận tắn hiệu ựã ựược cân chỉnh ựể bù ựắp công suất ựảm bảo ựáp ứng ựược ựộ nhậy của bộ khuếch ựại công suất. Sau ựó tắn hiệu ựược qua bộ cân chỉnh bổ xung ựây có thể là khối suy hao hoặc khối chỉnh ựáp tuyến hoặc cả haị Thông thường là 1 giá trị cố ựịnh ựể ựảm bảo ựộ ổn ựịnh của hệ thống. Tắn hiệu chuẩn ựược ựưa ựến bộ khuếch ựại công suất ựầu rạ Do yêu cầu làm việc liên tục, ngoài trời nên người ta thiết kế các bộ khuếch ựại trong mạng cáp có hệ số khuếch ựại cố ựịnh. Ta chỉ việc chỉnh mức tắn hiệu ựầu vào nằm
Tắn hiệu ra
Diplex filter Khối chỉnh ựộ
nghiêng Khối chỉnh suy hao Khối tiền khuếch ựại Khối cân chỉnh bổ xung Khối khuếch
ựại công suất
Diplex filter
trong dải cho phép sẽ ựược mức tắn hiệu ựầu ra tương ứng. Mức tắn hiệu ựầu vào của bộ khuếch ựại dao ựộng từ 72 - 80 dBộV. Nếu quá nhỏ sẽ không ựáp ứng ựược ựộ nhậy ựầu vào thì tắn hiệu ra không ựồng ựều và bị nhiễụ Nếu quá lớn thì tắn hiệu bị cắt trên và trên màn hình có hiện tượng vạch ngang mầu trắng. đầu ra cũng có bộ diplex filter ựể ngăn cản tắn hiệu tần số thấp ựi vào mạch khuếch ựại và tắn hiệu cao tần ựi vào mạch xử lý tắn hiệu truyền về trung tâm.
Thiết bị khuếch ựại là thiết bị tắch cực, sử dụng các mạch khuếch ựại bán dẫn, trong quá trình làm việc cần tiêu thụ nguồn ựiện một chiềụ đối với mạng cáp, nếu ta xây dựng một ựường dây riêng ựể cấp nguồn thì sẽ rất phức tạp. Chắnh vì vậy, người ta ựã cấp nguồn cho những thiết bị này thông qua mạng cáp. Nguồn cấp qua mạng cáp là nguồn xoay chiều 60 v, tần số 60 Hz. Tại khuếch ựại, sử dụng nguồn switching ựể chuyển từ ựiện áp xoay chiều sang ựiện áp một chiều, giá trị ựiện áp nguồn là 24 V. điện áp vào khuếch ựại truyền trên cáp ựồng trục thường là cáp có ựiện trở lớn, tổn hao ựiện áp là ựáng kể. Với nguồn switching, ựiện áp vào có thể giảm ựến 30 V vẫn ựảm bảo ựiện áp ra ổn ựịnh. Tuy nhiên, mỗi vị trắ cấp nguồn cũng chỉ có thể cấp ựược một số lượng hạn chế khuếch ựạị
Mạch bán dẫn của thiết bị khuếch ựại trong quá trình làm việc gây ra can nhiễụ Mức ựộ nhiễu phụ thuộc vào nhiệt ựộ làm việc, chất lượng của thiết bị. Khi nối nhiều tầng khuếch ựại, nhiễu này cũng sẽ ựược khuếch ựại lên theọ Vì vậy, tắnh từ node quang ựến ựiểm thu tắn hiệu, không cho phép vượt quá 3 tầng khuếch ựạị
Có 3 loại khuếch ựại:
+ Khuếch ựại trục chắnh: có hệ số khuếch ựại không lớn, có nền nhiễu tối thiểụ + Khuếch ựại nhánh: có hệ số khuếch ựại lớn, nền nhiễu cho phép
+ Khuếch ựại mở rộng: hệ số khuếch ựại tối ựa cho phép.
Sơ ựồ khối bộ khuếch ựại
Hiện nay trên mạng truyền hình cáp Việt Nam dùng các bộ khuếch ựại của các hãng : Scientific Atlanta, Danlab, Maiweị
Các bộ khuếch ựại này ựều hoạt ựộng theo nguyên lý chung:
Tắn hiệu ựi vào khuếch ựại ựi qua bộ lọc lai ghép (diplex filter). Bộ lọc lai ghép này có nhiệm vụ lọc tách dải tần cao từ 87 ựến 860 MHz, có thể ựiều chỉnh mức tắn hiệu và ựộ dốc của dải tắn hiệu vào bộ khuếch ựại trong khoảng cho phép của nhà sản xuất. Tắn hiệu ựược khuếch ựại cả dải từ 87 MHz ựến 860 MHz, sau ựó ựược ựưa qua bộ lọc lai ghép ở ựầu ra và ựược tiếp tục truyền trên mạng cáp.
Còn tắn hiệu Internet sẽ ựi theo chiều ngược lạị Tắn hiệu từ thuê bao ựược phát ở dải tần thấp từ 5-65 MHz. Tắn hiệu ựược ựưa ựến ựầu ra của khuếch ựại (chắnh là ựầu vào của tắn hiệu về) tại ựây tắn hiệu cũng ựược lọc thông thấp và chỉ lấy dải tần từ 5-65 MHz. Tắn hiệu ựược khuếch ựại và cũng có thể ựiều chỉnh ựộ nghiêng và ựộ suy hao ựầu ra của ựường về. Sau ựó tắn hiệu cũng ựược ựưa qua bộ lọc lai ghép ựể ựưa tiếp lên bộ khuếch ựại tầng trên hay node quang ựể ựưa về CMTS.
2.4.3.Thiết bị phân nhánh và thiết bị cấp tắn hiệu thuê baọ
Trong quá trình truyền dẫn sóng ựiện từ, yêu cầu quan trọng nhất ựối với các thiết bị nối ghép và phân chia tắn hiệu là ựảm bảo phối hợp về trở kháng ựặc tắnh. Khi ựược phối hợp tốt sẽ không có phần tắn hiệu phản xạ ngược trở lại ựầu phát tắn hiệu gây can nhiễụ Trong các mạch ghép nối, chỉ có mạch ghép biến áp là ựáp ứng ựược yêu cầu nàỵ Các mạch này sử dụng biến áp cho tần số cao tần là biến áp xuyến. Hệ số phân chia phụ thuộc vào số vòng dây của từng ựầu rạTrong thiết bị phân chia còn có thể có các mạch hỗ trợ như lọc thông thấp, thông cao ựể chống can nhiễụBộ phân chia tắn hiệu phải ựược bọc kim chắc chắn toàn bộ phần mạch ựiện ựể ựáp ứng các yêu cầu: chống lại sự ăn mòn của môi trường, chống can nhiễu ựiện từ, chống phát xạ ựiện từ.
đặc tắnh ựầu tiên của bộ phân chia là suy hao tắn hiệu giữa ựầu ra so với ựầu vàọ Từ 1 ựường tắn hiệu ta sẽ có nhiều ựường tắn hiệu với cùng một nội dung nhưng mức tắn hiệu thì sẽ suy hao hơn so với ựầu vàọ Giá trị suy hao ở ựây ựược tắnh bằng dB.
* Xét theo hệ số phân chia, các bộ phân chia tắn hiệu gồm 2 loại:
+ Bộ phân chia tắn hiệu ựều nhau ở các ựầu ra (splitter): gọi tắt là bộ chia Bộ chia 1/2: 1 ựầu vào 2 ựầu ra, mức suy hao chuẩn 3,5 dB
Bộ chia 1/3: 1 ựầu vào 3 ựầu ra, mức suy hao chuẩn 4,5 dB Bộ chia 1/4: 1 ựầu vào 4 ựầu ra, mức suy hao chuẩn 6,5 dB Bộ chia 1/6: 1 ựầu vào 6 ựầu ra, mức suy hao chuẩn 8,5 dB Bộ chia 1/8: 1 ựầu vào 3 ựầu ra, mức suy hao chuẩn 11 dB
Ngoài ra, trong một số trường hợp ựặc biệt ta có những bộ chia ựược chế tạo riêng. Trong mạng cáp, khi các tuyến cáp ựồng ựều nhau về khoảng cách cáp ựến ựiểm tiếp thu tắn hiệu thì người ta sử dụng các bộ phân chia theo các hướng, như vậy mức tắn hiệu ựến các ựiểm thu sẽ tương ựối ựồng ựều nhaụ
+ Bộ phân chia tắn hiệu không ựều giữa các ựầu ra (tap off hay direct coupler). Với loại phân chia này, bao giờ cũng có 1 ựầu ra tắn hiệu ưu tiên, có mức suy hao nhỏ , còn
những ựường kia là ựầu ra không ưu tiên, có mức suy lớn hơn (gọi là ựường tap). Giống như bộ chia ta cũng có các loại bộ phân chia không ựều có 1,2,4,8 ựường tap. Bên cạnh ựó, mỗi loại tap lại có các giá trị suy hao ựường tap khác nhau, biến ựộng trong một dải khá lớn từ 8 ựến 24 dB, có bước nhảy thông thường là 3 dB.
Loại thiết bị này thường sử dụng trên trục tắn hiệụ Người ta muốn tách một ựường có mức tắn hiệu vừa ựủ ựể sử dụng, còn lại mức tắn hiệu lớn hơn ựược cung cấp cho các thiết bị tiếp theo trên sơ ựồ mạng. Phần sử dụng tại ựiểm lắp thiết bị là ựầu tap. Còn ựầu out ựược nối với những thiết bị tiếp theọ
* Xét theo cấu tạo, các bộ phân chia tắn hiệu cũng ựược chia thành 2 loại:
+ Loại thiết bị phân chia chỉ dùng ựể phân phối tắn hiệu, gọi tắt là bộ indoor. Loại này có ựầu nối ghép chỉ sử dụng tiêu chuẩn F5 hoặc F6. Cấu tạo nhỏ gọn. Mạch ựiện chỉ phục vụ việc phân phối tắn hiệu cao tần.
+ Loại thiết bị phân chia có khả năng cấp nguồn ựiện, gọi tắt là bộ outdoor. Có các ựầu nối sử dụng tiêu chuẩn KS, có thể tất cả các ựầu nối ghép hoặc chỉ dùng cho ựường ưu tiên. Mạch ựiện của thiết bị loại này ngoài phần sử dụng cho việc phân chia tắn hiệu cao tần còn có phần cho nguồn xoay chiều 60 v bằng cách sử dụng các cuộn cảm có giá trị cảm kháng cao (có lõi từ). đối với những thiết bị dùng trên trục chắnh có thêm cầu chì dùng ựể ựịnh tuyến cấp nguồn. Loại thiết bị phân chia này thường có kắch thước lớn hơn, có vỏ bằng gang, dễ dàng trong việc tháo lắp.
Thiết bị chia thụ ựộng out door (2 way, 3 way, 3 way unbalance và Power Inserter):
Ớ Dải tần làm việc: 5-1000MHz
Ớ Dòng qua mỗi cổng là 10A
Ớ Cầu chì 15 A max
Ớ Trở kháng 75 Ω
Suy hao (dB) Tần số (MHz) Type Port 5-15 75-40 40-250 250-550 550-750 750-860 860- 1000 Power inserter In - Out 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.8 2 Way In - Out 3.6 3.4 3.7 3.8 4.0 4.1 4.7 3 Way In - Out 1 3.6 3.5 3.7 3.7 4.0 4.1 4.6 Unblance In -Out 2 6.8 6.7 6.8 7.0 7.3 7.5 7.8 In - Out 3 6.6 6.7 7.1 7.6 7.9 7.8 8.1 3 Way In - Out 5.9 5.8 6.1 6.3 6.6 6.5 6.7 Cách ly ựầu ra (dB) Tần số (MHz)
Thiết bị phân nhánh, thiết bị cấp tắn hiệu thuê baọ
Trong quá trình truyền dẫn sóng ựiện từ, yêu cầu quan trọng nhất ựối với các thiết bị nối ghép và phân chia tắn hiệu là ựảm bảo phối hợp về trở kháng ựặc tắnh. Khi ựược phối hợp tốt sẽ không có phần tắn hiệu phản xạ ngược trở lại ựầu phát tắn hiệu gây can nhiễụ Trong các mạch ghép nối, chỉ có mạch ghép biến áp là ựáp ứng ựược yêu cầu nàỵ Các mạch này sử dụng biến áp cho tần số cao tần là biến áp xuyến. Hệ số phân chia phụ thuộc vào số vòng dây của từng ựầu rạTrong thiết bị phân chia còn có thể có các mạch hỗ trợ như lọc thông thấp, thông cao ựể chống can nhiễụBộ phân chia tắn hiệu phải ựược bọc kim chắc chắn toàn bộ phần mạch ựiện ựể ựáp ứng các yêu cầu: chống lại sự ăn mòn của môi trường, chống can nhiễu ựiện từ, chống phát xạ ựiện từ.
đặc tắnh ựầu tiên của bộ phân chia là suy hao tắn hiệu giữa ựầu ra so với ựầu vàọ Từ 1 ựường tắn hiệu ta sẽ có nhiều ựường tắn hiệu với cùng một nội dung nhưng mức tắn hiệu thì sẽ suy hao hơn so với ựầu vàọ Giá trị suy hao ở ựây ựược tắnh bằng dB.
* Xét theo hệ số phân chia, các bộ phân chia tắn hiệu gồm 2 loại:
+ Bộ phân chia tắn hiệu ựều nhau ở các ựầu ra (splitter): gọi tắt là bộ chia Bộ chia 1/2: 1 ựầu vào 2 ựầu ra, mức suy hao chuẩn 3,5 dB
Bộ chia 1/3: 1 ựầu vào 3 ựầu ra, mức suy hao chuẩn 4,5 dB Bộ chia 1/4: 1 ựầu vào 4 ựầu ra, mức suy hao chuẩn 6,5 dB Bộ chia 1/6: 1 ựầu vào 6 ựầu ra, mức suy hao chuẩn 8,5 dB Bộ chia 1/8: 1 ựầu vào 3 ựầu ra, mức suy hao chuẩn 11 dB
Ngoài ra, trong một số trường hợp ựặc biệt ta có những bộ chia ựược chế tạo riêng. Trong mạng cáp, khi các tuyến cáp ựồng ựều nhau về khoảng cách cáp ựến ựiểm tiếp thu tắn hiệu thì người ta sử dụng các bộ phân chia theo các hướng, như vậy mức tắn hiệu ựến các ựiểm thu sẽ tương ựối ựồng ựều nhaụ
+ Bộ phân chia tắn hiệu không ựều giữa các ựầu ra (tap off hay direct coupler). Với loại phân chia này, bao giờ cũng có 1 ựầu ra tắn hiệu ưu tiên, có mức suy hao nhỏ , còn những ựường kia là ựầu ra không ưu tiên, có mức suy lớn hơn (gọi là ựường tap). Giống như bộ chia ta cũng có các loại bộ phân chia không ựều có 1,2,4,8 ựường tap. Bên cạnh ựó, mỗi loại tap lại có các giá trị suy hao ựường tap khác nhau, biến ựộng trong một dải khá lớn từ 8 ựến 24 dB, có bước nhảy thông thường là 3 dB.
Loại thiết bị này thường sử dụng trên trục tắn hiệụ Người ta muốn tách một ựường có mức tắn hiệu vừa ựủ ựể sử dụng, còn lại mức tắn hiệu lớn hơn ựược cung cấp cho các thiết bị tiếp theo trên sơ ựồ mạng. Phần sử dụng tại ựiểm lắp thiết bị là ựầu tap. Còn ựầu out ựược nối với những thiết bị tiếp theọ
* Xét theo cấu tạo, các bộ phân chia tắn hiệu cũng ựược chia thành 2 loại:
+ Loại thiết bị phân chia chỉ dùng ựể phân phối tắn hiệu, gọi tắt là bộ indoor. Loại này có ựầu nối ghép chỉ sử dụng tiêu chuẩn F5 hoặc F6. Cấu tạo nhỏ gọn. Mạch ựiện chỉ phục vụ việc phân phối tắn hiệu cao tần.
+ Loại thiết bị phân chia có khả năng cấp nguồn ựiện, gọi tắt là bộ outdoor. Có các ựầu nối sử dụng tiêu chuẩn KS, có thể tất cả các ựầu nối ghép hoặc chỉ dùng cho
ựường ưu tiên. Mạch ựiện của thiết bị loại này ngoài phần sử dụng cho việc phân chia tắn hiệu cao tần còn có phần cho nguồn xoay chiều 60 v bằng cách sử dụng các cuộn cảm có giá trị cảm kháng cao (có lõi từ). đối với những thiết bị dùng trên trục chắnh có thêm cầu chì dùng ựể ựịnh tuyến cấp nguồn. Loại thiết bị phân chia này thường có kắch thước lớn hơn, có vỏ bằng gang, dễ dàng trong việc tháo lắp.
Thiết bị chia thụ ựộng out door (2 way, 3 way, 3 way unbalance và Power Inserter):
Ớ Dải tần làm việc: 5-1000MHz
Ớ Dòng qua mỗi cổng là 10A
Ớ Cầu chì 15 A max
Ớ Trở kháng 75 Ω
Ớ Connector: In - Out 5/8" - 24 NEF Female
Suy hao (dB) Tần số (MHz) Type Port 5-15 75-40 40-250 250-550 550-750 750-860 860- 1000 Power inserter In - Out 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.8 2 Way In - Out 3.6 3.4 3.7 3.8 4.0 4.1 4.7 3 Way In - Out 1 3.6 3.5 3.7 3.7 4.0 4.1 4.6 Unblance In -Out 2 6.8 6.7 6.8 7.0 7.3 7.5 7.8 In - Out 3 6.6 6.7 7.1 7.6 7.9 7.8 8.1 3 Way In - Out 5.9 5.8 6.1 6.3 6.6 6.5 6.7
CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ KỸ THUẬT MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP CHO MỘT KHU đÔ THỊ TẠI HÀ NỘI
3.1.Thuyết minh dự án: 3.1.1. Giới thiệu công trình.
Giả thiết một Khu ựô thị An Bình là khu ựô thị ựược thiết kế hiện ựại bao gồm các khu nhà chia lô, khu nhà cao tầng với số hộ dân tập trung tương ựối lớn.
Công trình xây dựng mạng truyền hình cáp cho khu ựô thị An Bình dựa trên cơ sở hiện trạng mặt bằng khu ựô thị An Bình. Tắn hiệu quang ựược lấy từ ựiểm cách khu