(接上期)
测量结果分析
(1)由表4、表7可知测量TEK-TG700和EVERTS-5600同步机、及矩阵等设备输出口的信号眼图幅度在720mV-880mV之间,符合国标要求。而两车外接口盘设备输出经过车内电缆、跳线盘的衰减,在输出口所测的信号幅度会有一定量的衰减,这个输出口信号的大小决定了高清基带信号传输的距离。八讯道高清车的矩阵输出信号眼图幅度本身就低,经过的路径相对长,所以在外接口盘的矩阵输出的信号幅度更低,会影响转播车向外提供信号的能力。
(2)观察使用60米的1855A、80米的1505A、100米的1694A电缆分别对两车共八个输出接口进行测量。从表4至表9可以观察取得以下结论:
同一条电缆在八个不同接口测量的眼图幅值与原输出口的眼图幅值比较,电缆造成的衰减量(db)基本相同,60米的1855A衰减为8.78db,80米的1505A衰减为8.13db,100米的1694A衰减为7.93db,误差在0.2db以内。
(3)观察使用90米的1855A、120米的1505A、150米的1694A电缆分别对两车共八个输出接口进行测量。从表4至表9可以观察取得以下结论:
(a)同一条电缆在八个不同接口测量的眼图幅值与原输出口的眼图幅值比较,电缆造成的衰减量(db)基本相同。90米的1855A衰减为12.14db,120米的1505A衰减为11.60db,150米的1694A衰减为11.32db,误差在0.2db以内。
(b)同规格的视频电缆长度增加50%,电缆造成的衰减量(db)增加3.3db左右。
(4)从表10可以看出180米的1694A在测EVERTS-5600输出衰减为173mV、使用168米的1694A测外接口盘1(视分出)输出衰减为174mV,从图九看是使用TEKTRONIX WFM7100M示波器来测量,可解出完美的图像,如果将这个信号加给LEITCH X75高清帧同步器,不能从其输出端得到正确的信号,但将此信号加到SONY HDW-M2000P高清录像机时,可以记录到完美的图像。由此可以看出TEKTRONIX WFM7100M示波器、SONY HDW-M200P高清录像机输入端的“均衡能力”较强。当我们用180米的1694A在测外接口盘1(视分出)时,输出衰减为163mV,TEKTRONIX WFM7100M示波器来测仍可解出完美的图像,但将此信号加到Sony HDW-M2000P高清录像机时,录像机已不能记录图像信号了,说明TEKTRONIX WFM7100M示波器比Sony HDW-M2000P高清录像机输入端的“均衡能力”更强。
(5)表十一表示在测量误码时,在一定的时间内测量出误码的数量。如果换算成误码秒会出现小数,不好比较。从测量结果看,眼图幅值低于190mV时,误码出现,且眼图幅值在180mV-188mV的范围内误码出现的无规律,但高清帧同步器和高清录像机还可以使用这样的信号。在眼图幅值174mV时,误码出现几乎为1个/秒,只有少数设备可以接收这样的信号。在眼图幅值超过195mV时,几乎不出现误码,使用应当安全。我们可以将眼图幅值200mV定为安全的信号应用极限值。
(6)作为极限使用的电缆长度,BELDEN 90米的1855A、120米的1505A、150米的1694A和250米的7731A电缆都可作为等量参考的极限值,极限值电缆长度还要根据设备或系统输出接口盘输出的信号眼图幅值而定,上述电缆长度是依据设备或系统输出接口盘的输出信号眼图幅值在800mV左右时的情况而定,如果输出口的眼图幅值低,就要相应减少不同规格电缆极限值的量。在不同场合,综合考虑电缆价格、电缆重量、使用空间大小等因素,合理搭配使用不同规格的电缆,以达到最优化的使用效果。(图十一)是使用150米的1694A与12+6高清电视转播车外接口盘高清输出连接,然后将衰减后的信号接入Leitch帧同步机X75,从帧同步机输出后得到的信号眼图。说明150米的1694A在高清输出眼图幅度为760mV使用没有问题。
(7)目前大型高清转播车视频系统越来越复杂,视频切换台和矩阵的规模也越来越大,为保证系统应用的灵活性,视频切换台和矩阵输入输出的信号都要求经过跳线盘,使用视频电缆的量会增大。由于转播车空间有限,设计高清转播车系统时需要考虑高清基带信号在车内制作系统中各设备间传输的安全性;同时要考虑车内信号向车外传输的能力,既要使转播车外视频接口盘输出的高清信号眼图幅值尽量高。
(8)图三、四、五、六、七、八与图一比较,可以看出使用三种不同规格长度的电缆进行测量,结果只有眼图幅度的变化,抖动不变化。从图九与图二比较,可以看出使用电缆长度在极限值附近抖动加大,误码增加,解出图像不稳定。
实际应用中的建议
(1)根据测量结果,给出下面三个图表。纵坐标是输出口不同的眼图幅值;横坐标分别对应使用BELDEN 1855A、1505A、1694A时,所建议允许单根电缆的极限长度。在图表中可根据实际中设备或接口盘输出眼图的幅值,决定你连接目标设备所需的电缆规格及长度。
(2)在系统集成时,需考虑机房、演播室和电视转播车所使用的环境不同,在电视转播车设备集成时要考虑到电视转播车所处的环境温度变化较大,会加快电缆的老化,需要留有盈余。如果是临时使用可仅考虑你目前手中新电缆的规格及长度。

(3)如果单根电缆长度不够时,使用BNC两通连接两根电缆,需考虑两通的衰减因素,从表2可知一个BNC两通的衰减量在-0.42db。衰减量=20LOG(测量幅值/输出幅值)。以设备输出口为800mV为例:加一个BNC两通后,对应单一长度电缆相当于设备输出口的眼图幅值为762mV开始进行计算。



(4)从实际应用中考虑,BELDEN 1505A电缆粗细、传输能力介于BELDEN 1855A和1694A之间,系统集成时(特别是转播车系统)集成时用处不大。
(5)实际上BELDEN的另一款电缆179DT,电缆更细更轻,传输性能仅略低于1855A,完全能满足转播车内高信号交换的需要不过,由于电视多数集成商不愿意在转播车内跳线盘上使用179DT电缆,是担心其线径太细,目前对应使用的BNC接头连接牢度低。所以目前国内转播车系统集成应用率低。
(6)NVISION新款的288X576大型矩阵NV8288(图十二),配合1855A电缆采用新型视频接头(图十三)使用,效果很好。所以BELDEN 1855A这样规格的电缆在目前的系统集成中用处更大。
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实际应用案例
(1)依据实验的结论,在我台12+6高清电视转播车设计中,要求集成商对于车内设备连接,如摄像机CCU与视频切换台、矩阵连接,矩阵与视频切换台、录像机、硬盘机、监视器墙等连接时使用BELDEN 1855A电缆即可;高清视分、矩阵和同步机到车外接口盘及外接口盘与车内帧同步机、同步机的连接使用BELDEN 1694A,转播车以保证送出的高清信号和接收外来高清信号的幅度少受电缆损耗的影响。这样做是考虑转播车空间有限和载重问题,考虑跳线盘的数量很多(16个跳线盘,每块盘上下各26个插孔,接52条电缆),接线量非常大,所以在允许的范围内尽可能使用细电缆。

NVISION 288X576大型矩阵MV8288背板(图十二)

新型视频接头与传统BNC接头(图十二)
(2)在北京奥运会时,我台12+6高清电视转播车承担在工人体育场男女足球预赛、半决赛、女子足球决赛、国家体育场男子足球决赛及残奥会在国家体育馆的轮椅篮球大部分比赛的电视公共信号制作工作。在高清转播车与现场技术操作中心(TOC)进行八路高清信号连接时,虽然三处场馆TOC与转播车之间的距离均小于100米,BOB要求我们使用BELDEN 7731A电缆进行高清信号传输。通过测量实验,我们认为使用100米BELDEN 1694A传输应该没有问题,虽然12+6高清电视转播车外接口盘连接100米BELDEN 1694A电缆传输后眼图如图十四,看不到一个完整的眼图,但眼图幅值在302mV,我认为是安全的。在与BOB技术官员沟通后,我们决定使用100米BELDEN 1694A电缆传输高清信号。在我们完成制作的10场足球比赛及60场轮椅篮球比赛的信号传输中,没有出现任何信号传输问题。

1694A 100米测量外接口盘输出彩条
安装电缆注意事项
·不要踩踏电缆。
·不要将其他设备压在电缆上。
·不要扭结电缆。
·拉展电缆时应匀速缓慢-不可突然用力。用力不要超过电缆所能承受的最大牵引张力(具体信息可询问生产厂家)。
·弯曲电缆时不要小于最小弯曲半径,即电缆缆线直径的10倍。
·不要将电缆捆得太紧。如果捆好后无法移动其中任何一根电缆,说明捆得过紧。
·避免所有的电缆捆或J挂钩之间的距离都相同。这会造成某个波长发生畸变,这种畸变会引起回波损耗。应该以随机的距离放置各个电缆捆。
·应使用电缆托架或J挂钩等来支撑电缆,以减少重力对电缆的影响。电缆下垂的距离应小于8英寸。
·当电缆导管线路超过90和/或线路中有2个以上的90°相同转弯时,应使用引线盒。每个90°转弯相当于一个30的电缆导管直线距离。
·把电缆拉进导管中时,应使用与电缆外表层材料相配套的防摩擦润滑剂。
·要保持电缆的原始物理形状!
光缆的使用
在一些情况下,如带宽或距离在250米上,即使用BELDEN 7731A电缆还不能满足高清基带信号的传输要求。在这些情况下,可以选择光缆。光纤可以有单模和多模,多模又分50微米或62.5微米纤芯。62.5微米的光纤在850nm下的模式带宽为160MHz,1300nm下的带宽为500MHz。单模光纤纤芯直径为8.3微米,理论上其带宽可以达到千兆赫兹,基本上是无限制的。现在的技术正使带宽加以扩展。多模或单模连接器易于安装,几分钟内即可在现场安装完毕。
数字微波和卫星车的使用
在一些场合(临时节目制作、多辆高清转播车级联),不方便使用视频电缆或光缆进行高清信号传输时,可使用高清数字微波或卫星车传输信号。根据现场传输条件、并考虑制作经费,合理的选择使用卫星还使用微波传输信号。(全文完)