同轴电缆传输简介

电视监控系统一般多是中短距离的中小型系统，几乎都采用同轴电缆传输视频图像信号。视频基带是指视频信号本身的频带宽度（0至6MHz）。将视频信号采用调幅或调频的方式调制到高频载波上，然后通过电缆传输，在终端接收后再解调出视频信号，这种方式称为调制传输方式，它可以较好地抑制基带传输方式中常有的各种干扰，并可实现一根电缆传送多路视频信号。但是在实际的监控系统中，由于摄像机布置地点比较分散，并不能发挥频分复用的优势，而且增加调制、解调设备还会增加系统成本，因此在传输距离不远的情况下，仍然以基带传输为主。而高频传输方式大多出现在有线电视系统中。

同轴电缆是由两个同轴布置的倒导体组成，传输的信号完全封闭在外导体内部，从而具有高频损耗低、屏蔽及抗干扰能力强、使用频带宽等显著特点。同轴电缆从外至内结构为铜单线多根铜线绞合的内导体、绝缘介质、软铜线或镀锡丝编织层和聚氯乙烯护套。

同轴电缆的特性阻有50欧姆、75欧姆等。主要型号有SYV型，它的绝缘层为实心聚乙烯；SBYFV型，它的绝缘层为泡沫聚乙烯；SYK型。其绝缘层为聚乙烯藕芯。电视监控系统中常用的是SYV和SBYFV型75欧姆阻抗的同轴电缆。

泡沫聚乙烯材料比聚乙烯更不易损耗视频信号，还增加了电缆的灵活性，安装方便，但容易吸潮从而改变电气性能。实心聚乙烯因其刚性，比泡沫材料保形性好，能承受以外挤压的压力。

同轴电缆屏蔽层铜网能屏蔽电磁干扰或EMI的无用外部信号干扰，编织层中绞合线的多少和含铜量决定了其抗干扰的能力。编织层松散的商业电缆能屏蔽80%干扰信号，适合于电气干扰较低的场合，如果使用金属管道效果更好。高干扰的场合要使用高屏蔽或高编织密度的电缆。铝箔屏蔽或包箔材料的电缆不适用于电视监控系统，但可用于发射无线电频率信号。

同轴电缆越细越长，损耗越大，信号频率越高，损耗越大。以SYV型电缆为例，国内的同轴电缆有SYV75-3、SYV75-5、SYV75-7、SYV75-9等规格。

使用同轴电缆传输使图像时，距离在300米以下的一般可以不考虑信号的衰减问题，在传输距离增加时可以考虑使用低损耗的同轴电缆，如SYV75-9、SYV75-18等，或者加入电缆补偿器。

电缆补偿器又称为电缆均衡器，通过电缆校正电路来进行高频特性的补偿，以使信号传输通道的总频率特性基本上是平坦的。电路主要由RC电路组成，每一组RC串联电路都有一个中心频率f，将电缆衰减曲线分成几段，对应于各段都用一组RC电路进行补偿。

一般加入一级补偿器可以使传输线路延长500米，对于不同规格的电缆适当增加电缆补偿器可使有效传输距离增至2km左右。

基带传输的一个缺点就是抗干扰能力差，同轴电缆的屏蔽层对频率越低的电磁波的屏蔽作用越差，因此易受到广播干扰和低频电磁波的干扰。

同轴电缆在架空设置时，电缆线本身就成了一根很长的天线，在受到广播电磁波感应时，感应出电位差，这个电位差产生在电缆线屏蔽层两端（芯线也存在感生电位差，但很小），那么，屏蔽层、信号源内阻、芯线及芯线、75欧姆负载、屏蔽层形成了回路，这个电位差通过回路形成干扰电流，并在负载电阻75欧姆上形成干扰压降叠加到视频信号上。这种干扰一般在几百KHz到几MHz，对图像产生较为稳定的网纹干扰，干扰频率越高，网纹越细越密，大于10MHz的干扰基本上不影响观看效果。

抑制这种干扰的最好办法是电缆埋地铺设，或采用铅包电缆，也可以采用具有外屏蔽层的对称平衡电缆作为传输线。当只能采用同轴传输时，应使电缆线屏蔽层单端接地，同时在接收端设置对称输入的电缆补偿器。采用高电平传输方法也可以很好地抑制广播干扰，方法是将1Vp-p的视频信号放大到5至8Vp-p后再进行传输，在接收端干扰电平相对于视频信号就减小了，传输的距离也可以更远。

低频干扰主要是指50Hz工频干扰。这种干扰使图像产生水平黑色滚条，严重时使图像无法观看并失步。形成50Hz干扰的主要原因是地电位差。在用电设备多、设备功率大的地方会因三相不平衡或接地方式不同时，就会形成较大的地电流，这个电流通过具有地电阻的大地时就会在两地之间形成电压降，如果电缆两端接地，就会通过信号源内阻在电缆上形成电流，产生干扰。

抑制这种干扰的最好方法是电缆单端接地。

同轴电缆的特性阻抗为75欧姆，由于视频带宽很宽，同轴电缆在低频和高频所表现的阻抗不是完全相同的，无法做到完全的匹配。但图像的细节都在1MHz以上的频域内，所以保证高频段阻抗匹配就基本能够满足传输要求，即使在低频段有微小的失配，也不会对图像造成明显的重影失真。

阻抗失配常常会出现若干条间距相等的竖条干扰，频率基本上是行频的整数倍。解决方法一般为“始端串接电阻”或“终端并接电阻”方法改善。

使用同轴电缆传输常常会因传输距离过长、损耗过大、电缆质量不高、大功率可控硅设备使用造成电源不洁净等原因造成的干扰，这些干扰相对来说比较容易解决，如加装电缆补偿器、使用净化电源、选用高质量电缆等。