CHƯƠNG 1: CÁC THỂ LOẠI TRUYỀN HÌNH CÁP 1. Truyền hình vệ tinh. Khái quát về thông tin vệ tinh. Vị trí quỹ đạo.
Băng tần vệ tinh. Cấu trúc của hệ thống thu tín hiệu vệ tinh. Các chỉ tiêu quan trọng trong truyền hình vệ tinh. Truyền hình cáp vô tuyến.
Hệ thống truyền hình MMDS. Hệ thống truyền hình Hyper Cable. Hệ thống truyền hình số mặt đất. Hệ thống truyền hình DTH (Direct to home).
Truyền hình cáp hữu tuyến. Ưu điểm và khuyết điểm. Cấu tạo của một hệ thống truyền hình cáp tổng quát. 41 CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH CÁP - HTVC 1.
Thiết kế chung một hệ thống truyền hình cáp. Nguồn tín hiệu tại trung tâm (Headend). Mạng phân phối tín hiệu. Các thiết bị sử dụng trong truyền hình cáp .2) Các loại đầu thu (Receiver) .3) Bộ chuyển hệ PAL / NTSC .4) Bộ điều chế (Modulator) .5) Bộ giải điều chế (Demodulator) .6) Bộ cộng tín hiệu (Combiner).9) Bộ chia (Splitter) – Tap giảm .11) Bộ khuếch đại (Amplifier) .12) Bộ chia quang (Optical Splitter).
Tìm hiểu thiết kế trung tâm truyền hình cáp HTVC:. Sơ đồ khối tổng quát trung tâm truyền hình cáp HTVC. Phương pháp thu các chương trình. Sơ đồ khối chi tiết của hệ thống trung tâm truyền hình cáp HTVC.
68 PHẦN 3: THIẾT KẾ LẮP ĐẶT TRUYỀN HÌNH CÁP CHO 2 TÒA NHÀ 12 TẦNG VỚI 8 CĂN HỘ MỖI TẦNG 1. Cấu trúc tòa nhà. Mô hình thiết kế. Sơ đồ thiết kế hệ thống cáp.
Tính toán cụ thể từng tầng. Yêu cầu chung của hệ thống. Độ suy hao của thiết bị và cáp dẫn dùng trong thiết kế. Tình toán suy hao từng tầng.
78 PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Đồ Án Tốt Nghiệp LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Quý Thầy Cô Khoa Điện – Điện Tử, Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông. Đặc biệt là thầy TS Đinh Sơn Tú đã nhiệt tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức cơ bản và luôn động viên giúp đỡ trong suốt thời gian học tập tại trường. Tuy luận văn tốt nghiệp của em đã được hoàn thành nhưng do có sự hạn chế về kiến thức, thời gian làm luận văn cũng như kinh nghiệm của em nên luận văn tốt nghiệp này sẽ không tránh khỏi sự thiếu sót. Em rất mong sự thông cảm và đóng góp ý kiến của bạn bè và sự chỉ dẫn thêm của Quý Thầy.
Xin chân thành cảm ơn Nguyễn Khoa Minh Trí Trang : 1 Đồ Án Tốt Nghiệp PHẦN 1 KHÁI QUÁT CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH CÁP 1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TRUYỀN HÌNH CÁP: Hệ thống truyền hình cáp (CATV) xuất hiện vào những năm cuối của thập niên 40. Thuật ngữ CATV xuất hiện đầu tiên vào năm 1948 tại Mỹ khi thực hiện thành công hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến (Cable Televison). Một năm sau, cũng tại Mỹ hệ thống truyền hình antenna chung (CATV – Community Antenna Televison) cung cấp dịch vụ thuê bao bằng đường truyền vô tuyến đã được lấp đặt thành công.
Từ đó thuật ngữ CATV được dùng để chỉ chung cho các hệ thống truyền hình cáp vô tuyến và hữu tuyến. Mục tiêu ban đầu của truyền hình cáp là phân phát các chương trình quảng bá tới những khu vực do các điều kiện khó khăn về địa hình không thể thu được bằng các anten thông thường, gọi là vùng lõm sóng. Một hệ thống cáp đơn giản nối những tín hiệu truyền hình thu được từ anten tới những thuê bao được tạo ra bởi cáp đồng trục và những bộ khuếch đại băng rộng. Những bộ khuếch đại đầu tiên được chế tạo bằng việc sử dụng đèn điện tử và được cấp nguồn riêng 120 VAC , nguồn điện thế này thì rất nguy hiểm .Những bộ khuếch đại này được sử dụng trong thời gian dài trước khi hội chăm sóc sức khoẻ và an toàn nghề nghiệp (OSHA) của sở lao động hoa kỳ thành lập.
Tầng khuếch đại cáp rất dẽ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, sự điều chỉnh liên tục của nhân viên kĩ thuật thì cần thiết để hạn chế độ lợi và đáp ứng tần số. Sự suy giảm cáp gia tăng rõ rệt khi tần số mang hình tăng, điều này làm cho những hệ thống cáp ban đầu chỉ có thể mang từ kênh 2 đến kênh 6, và hệ thống này gọi là hệ thống năm kênh. Những trạm truyền hình nhận tín hiệu ở tần số siêu cao (UHF) hoặc trên kênh từ 7 đến 13 và sau đó tại thiết bị đầu cuối nó được biến đổi thành những kênh trong băng tần từ 2 đến 6. Tại thời điểm đó, vào đầu những năm 1950, năm kênh đã là nhiều và những người thuê bao phải chịu đựng nhiều sự lỗi thời và những vấn đề kỹ thuật của hệ thống hơn chúng ta ngày nay.
Khi mà dây cáp trở nên khan hiếm và có thêm nhiều hệ thống được xây dựng, những nhà sản xuất đã đáp lại bằng việc cải thiện lại bộ khuếch đại và dây Trang : 2 Đồ Án Tốt Nghiệp cáp. Cáp với vỏ bọc bằng nhôm bên trong được đổ đầy bột polyethelence và dây dẫn nhôm phủ đồng ở giữa sớm trở thành tiêu chuẩn công nghiệp. Trong suốt những năm 60 và 70 kiểu dây cáp này có hai loại kích cở chính: loại có đường kính ngoài 0,412 inch và 0,500 inch. Cáp 0,412 inch được sử dụng làm dây feeder và loại 0,500 inch được sử dụng cho những mục đích trung chuyển.
Bên cạnh đó, việc thiết kế hệ thống cũng được cải thiện, thay vì nối những thuê bao tới một hệ thống khuếch đại cáp đơn thì một sơ đồ vận chuyển tín hiệu theo dạng hệ thống trunk–feeder được phát triển. Tại đây hệ thống cáp chính (trunk) cho những tín hiệu truyền hình từ thiết bị đầu cuối tới những đầu của hệ thống, mà những đầu này biến đổi theo khoảng cách và số lượng những đường chia hệ thống. Những cáp dẫn (feeder) nối tới thuê bao được bắc cầu ra từ hệ thống đường cáp chính tại những bộ khuếch đại trung chuyển (trunk amplifier), do vậy nó cung cấp sự cách ly hệ thống thuê bao với hệ thống cáp chính. Với sự phát triển của transistor , những bộ khuếch đại cáp sớm được cải thiện về hiệu suất và tiêu hao công suất thấp.
Khi hệ thống phát triển hơn thì bộ nối định hướng và bộ chia tín hiệu được cải thiện, điều này làm xuất hiện thiết bị nối ra nhiều đường tới thuê bao. Những thiết bị nối ra này ban đầu chỉ có 2 hoặc 4 cổng tới thuê bao. Ngày nay thiết bị nối ra có 8 cổng là thông dụng, đặt biệt là ở những vùng dân cư đông đúc. Những bộ khuếch đại cũng được cải thiện về hình thức và giá cả.
Vấn đề chính tại thời điểm này đó là người sử dụng những bộ thu hình có thể không chỉnh được những kênh này, bởi vì tất cả họ có là những kênh 2 đến kênh 13 và kênh UHF 14 đến 83. Làm sáng tỏ vấn đề này, một khối biến đổi được sử dụng. Khối biến đổi này lựa chọn băng tần giữa và biến đổi 9 kênh thành các kênh, ví dụ như UHF 27 đến 35. Kết nối khối chuyển đổi thì được biểu diễn trong hình 1 : Trang : 3 Đồ Án Tốt Nghiệp Hình 1: Kết nối chuyển đổi Các chương trình vệ tinh xuất hiện ngày càng nhiều và vì vậy những hệ thống vệ tinh nhiều hơn 24 kênh được dùng, điều này làm cho những nhà khai thác hệ thống truyền hình cáp đặt kế hoạch tăng dung lượng kênh lên.
Dĩ nhiên, loại cáp chất lượng tốt nhất và những bộ khuếch đại được cải thiện, những hệ thống mới được thiết kế tới 30 kênh (55 đến 270 MHz) 35 kênh (55 đến 300 MHz), 40 kênh (55 đến 450 MHz) , 52 kênh (55 đến 400 MHz), 62 kênh (55 đến 450 MHz), cho đến 78 kênh (55 đến 550 MHz). Với sự gia tăng số lượng kênh, các bộ thu hình có thể điều hưởng các kênh là cần thiết. Vẩn còn nhiều bộ thu hình chỉ điều hưởng từ kênh 2 đến kênh 13 và UHF (14 đến 83). Những bộ thu mới hơn thường được gọi là cable-ready, thì có thể điều hưởng một số kênh mới.
Nó nhận tín hiệu từ cáp và được chuyển đổi lựa chọn thành kênh cố định, thường là kênh 2, 3 hoặc 4 và cung cấp những kênh này để đến truyền hình thu. Hinh 2 minh hoạ một vài phương pháp kết nối với bộ chuyển đổi. Trang : 4 Đồ Án Tốt Nghiệp Hình 2: Kết nối với bộ chuyển đổi. Trong những năm đầu 1980 đã phát triễn phương pháp triệt tiêu (tiếng ồn) làm cho đồng bộ tín hiệu.
Phương pháp này sữ dụng những mạch xử lý tín hiệu video tại đầu cuối (head end) để chuyển đổi hoặc khử nhiễu nằm ngang những xung đồng bộ từ tín hiệu video. Những hình ảnh mong muốn được xem nếu giữ chặt tín hiệu nằm ngang trong máy thu hình thì được điều chỉnh. Những mạch điện khôi phục lại tín hiệu thì được gắn vào mạch chuyển đổi thuê bao. Những thuê bao yêu cầu dịch vụ chuyển đổi chương trình được cài sẵn của họ với chíp IC (Intergrated circuit) chương trình nhớ chỉ đọc (PROM) thì kích hoạt những mạch khôi phục lại để triệt tiêu tín hiệu nằm ngang làm cho tín hiệu đồng bộ.
Tất cả các phương pháp cho việc bảo mật tín hiệu lúc này hay lúc khác có thể bị hư hỏng. Những người chỉ muốn xem mà không muốn trả tiền thì họ làm hoặc mua các bẫy positive trái phép và đặt chúng trong nhà của họ ở những nơi kính đáo. Những người được gọi là “ người ăn cắp tín hiệu “, họ bán và cài đặt các con chip PROM trái phép để đánh bại bộ biến đổi giải trộn. Ngoài ra những cái được gọi là hộp đen được bán cho những thuê bao và chúng được đặt giữa bộ biến đổi có thể Trang : 5 Đồ Án Tốt Nghiệp định địa chỉ và bộ thu hình.
Hầu hết các công ty truyền hình cáp dùng các chương trình khác nhau để quản lý vấn đề bảo mật tín hiệu mà họ cung cấp. Như vậy, truyền hình cáp được hiểu một cách đơn giản là tín hiệu hình ảnh và âm thanh truyền tới các thuê bao bằng cáp , thay thế cho anten thông thường trên nóc nhà. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP: Hệ thống thiết bị Mạng phân phối tín Thiết bị thuê bao trung tâm hiệu ( Customer System) ( Headend System) ( Distribution Network) Mạng truyền hình cáp gồm 3 phần chính: 2.