电线电缆：视频图像的同轴电缆传输及其市场的状况

二、同轴电缆传输用的电缆补偿器(均衡放大器)

由于同轴电缆视频传输频率失真具有低频衰减少，高频衰减大的特性，远距离传输要采用放大补偿的视频传输方式。要保证图像质量，视频传输系统的频率失真范围应小于3db，“3db失真”这个标准，适用于光缆、射频、微波、同轴和双绞线等各种视频传输系统产品。摄像机信号不加放大补偿，只用同轴电缆传输时，按照“3db失真”这个标准要求，并结合上面的电缆衰减特性，SYWV75-5电缆不超过3db失真度的电缆长度计算方法是：1000米衰减20db,20/3=6.67,1000/6.67=150米，75-7电缆为236米。实心聚乙烯绝缘电缆，衰减量大于物理发泡电缆。所以3db失真有效传输距离少于上面计算值，工程上大致可按90%左右估算。如实芯75-5电缆“3db失真”传输距离大约为150*0.9=135米，如果对图像质量降低要求，SYV-75-5型同轴电缆可传输300m。

采用同轴电缆加放大补偿的视频传输方式时，系统传输特性是同轴电缆的衰减频率特性和放大补偿的“增益频率特性”之和，放大补偿的“增益频率特性”，应该能有效补偿电缆的频率衰减特性，且二者应该始终保持相反、互补关系，这才可以有效扩展同轴电缆的传输距离。

CCTV系统传输距离较远时，通过电缆传输的彩色电视基带信号在5.5MHz点的不平坦度大于3dB时，宜加电缆均衡器;达到6dB时，应加电缆均衡放大器。目前这项同轴视频传输技术，产品已经达到的技术水平是：只用一级末端均衡放大器(无前端无中继)，75-5电缆在2km,75-7电缆在3km范围以内的任意距离上，都可以实现上述传输标准;传输距离和传输质量已经和多模光端机相当，而在传输成本、施工维护和图像质量可控恢复功能方面，都具有独特的实用优势和竞争优势;这就是说，将同轴视频传输技术有效监控范围扩展到了2-3公里。

电缆补偿器又称为电缆均衡器、均衡放大器或视频放大器。电缆补偿器通常是通过电缆校正电路主要对高频特性进行补偿，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75-5电缆适当增加电缆补偿器可使有效传输距离增至2km左右。

三、同轴电缆传输的抗干扰技术

工程中产生干扰的情况很多、很复杂，但可以大致分为两大类：一类是电缆传输线路“外部电磁干扰”的入侵，如地电位干扰、电台干扰、电火花干扰、并行电缆耦合干扰等。这是影响最大、设计和施工中又很难预测的干扰。第二类是两端设备问题和故障引入的干扰，如设备电源故障引来的50/100周电源干扰，或开关电源的高频电源干扰等。对于外部干扰，工程中比较成熟的经验有：1. 防止“地电位”的单端接地或不接大地;2. 电缆穿金属管，或走金属线槽，但成本较高，施工有一定复杂度;3. 埋地;4. “远离”其他动力电缆或信号控制电缆，并尽量避免或减少并行;5. 集中供电和控制信号传输采用屏蔽电缆，但屏蔽层不能两端都接视频地;6. 施工穿管时，雇临时工来做，结果多处拉断同轴电缆编织网，使外导体电阻增大，产生干扰。7. 电缆中间接头连接方法不是采用F型接头和双通连接，而是采用“焊接”或“扭接”的方法，破坏了电缆的同轴性和特性阻抗的连续性，容易引起反射和干扰。8. 采用平衡抵销原理的视频抗干扰器，但局限性较大，现场调试麻烦。

同轴视频传输技术的线缆高带宽和实际低频率的使用，造成信号在电缆中传输时，其振幅及相位在低频段与高频段的差别就会很大，特别是在相位失真太大时，便难以用简单的电路进行补偿。因此基带传输低频部分很容易受到强电、发射塔、基站、电动机、变频器等干扰源的干扰。视频抗干扰器是解决视频监控中所出现的视频干扰问题的辅助工具。

同轴传输属于“封闭电磁场”传输类型，信号电磁场被封闭在屏蔽层内部传输，与外界没有电磁交换关系，同轴电缆这种“屏蔽内外电磁场”性能决定了电缆本身具有优异的抗干扰性能。同轴传输干扰的产生，主要源于电缆太长，电缆以“天线效应”接收外界电磁场 在屏蔽层两端形成干扰电压，通过两端匹配负载与芯线构成回路产生干扰。此外，由于在一个地区干扰源的频率一般集中在每一频段，可用高频调制传输方式频道选择的办法避开干扰。

放大抗干扰方式原则上说，这种抗干扰器并不能消除干扰，但确实可以有效降低干扰信号的幅度。假定视频信号的输出幅度为U1，干扰信号的幅度为U2，则到达终端的视频信号的幅度为源信号与干扰信号之和，即U1+U2(不考虑信号本身的衰减问题)，其中幅度为U2的干扰信号对在监视器屏幕上显示的图像产生严重的干扰。如果在前端原视频信号传输前，先用一放大器将其幅度放大n倍到Nu1再进行传输，则同样混入U2的干扰信号后，到达终端的信号变为NU1+U2，这个幅度显然超过了显示设备允许的输入电平要求，因此还需要一个衰减器将在终端收到的混合了干扰信号的合成信号整体衰减n倍，得到(nU1+U2)/n=U1+U2/n，结果终端处的信号幅度恢复为U1，而干扰成分则变为U2/n。由此可见，经过对信号先放大后压缩的处理后，输出到显示设备的视频信号仍可保持原有的幅度不变，而干扰信号幅度则下降为n分之一。烟台意埃伊电子公司提出的加权抗干扰专利技术是一种以放大抗干扰为主的技术，其的要点是：前端采用频率加权幅度提升压制干扰技术，后端采用频率加权视频恢复技术，提供同轴传输系统的“附加干扰抑制能力”。

抗干扰同轴电缆是另一种解决视频有线传输干扰问题的办法。SYWV75-5/eie,是一种抗干扰同轴电缆的型号，它是由烟台意埃伊电子公司开发并拥有自有知识产权的产品。这种电缆的简称为“e电缆”，外观和尺寸与传统4屏蔽物理发泡同轴电缆没有区别，用于视频传输环境中，具有优异的、抗强电磁干扰能力。“e电缆”是一种“双屏蔽、双绝缘同轴电缆”。如下图：

它的结构从内到外依次是：①内导体芯线;②物理发泡层(第一绝缘层);③铝箔和编织网共同组成的同轴外导体(第一屏蔽层);④第二绝缘层;⑤铜编织网第二屏蔽层⑥外护套。“e电缆”结构与4屏蔽物理发泡同轴电缆基本一样。内导体芯线、物理发泡绝缘层和第一屏蔽层，组成标准SYWV75-5同轴电缆，用于视频信号传输，第一屏蔽层是视频信号地。信号传输仍然是要保证芯线和第一屏蔽层的有效连接。不同的是：外面的第二屏蔽层与里面第一屏蔽层之间是一个绝缘层，内外屏蔽层互不导通，第二屏蔽层不是信号地，它是真正的外界干扰屏蔽层，它给视频传输线提供了一个“柔性屏蔽室”环境。

单屏蔽层电缆会产生干扰的原因是，屏蔽层是信号传输回路的一部分，而干扰电动势又直接串联在信号传输回路中。“e电缆”的情况不同，尽管干扰也会在第二屏蔽层上产生感应电动式Vi,但Vi与信号传输回路绝缘，所以不会在信号传输回路中产生干扰电压。这就是“e电缆”的基本抗干扰原理。

工程应用和实验测试表明，在视频波段，“e电缆”抗交流电源、交流电机、变频电机和电火花等低频强电磁干扰能力十分强大。“e电缆”实际是给同轴电缆设计了一个“随行柔性的屏蔽室”。因此，工程中大都可以免去穿金属管、走金属线槽的麻烦。在普通监控工程中，也可以放宽动力电缆、控制电缆与视频电缆不能近距离并行的要求;对建筑物中超强动力电缆，适当拉开一定距离也可以达到抗干扰目的。