视频信号的双绞线传输与应用（二）
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:380
4 超五类双绞线的视频信号传输
以上分析了利用双绞线传输视频信号的一般原理。但是，要利用双绞线传输视频信号，尚有两个技术问题需要解决：一，信号衰减问题。二，图象分色问题。
4.1信号衰减与补偿
根据3.2.2节的讨论结果，可画出超五类双绞线的传输频率特性曲线，见图8的曲线1。由于纵坐标为增益，所以传输特性为负值。
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图8 |
由于结构和材料的因素，超五类双绞线的衰减相当于73-3同轴电缆的2倍，传输rgb信号，一般不可超过20米，因此必须采取补偿放大措施。超五类双绞线的衰减特性呈二次曲线状，随着频率的升高，衰减也增大。线路的这一衰减特性表现在图象上是：一，图象细节模糊。二，图象有拖尾现象。普通放大器的在通带内提供的是一平直的特性，是不能起到有效的补偿作用的。要有效的补偿线路损耗，放大器的增益频率特性在通带内必须与线路传输特性相反。图8的曲线2是一个频率补偿放大器的特性曲线。曲线1和曲线2迭加，得到曲线3，即为补偿放大后的频率特性。fc为-3db频率点，也即带宽。
4.2图象分色与解决方法
4.2.1 图象分色产生的原因
根据第2节分析，超五类双绞线为了消除干扰和相互间的串扰，4对线采取不同的扭距，见表2。于是产生了一个新的问题，即图象分色问题。这是由于4对线的扭距不同，各自的增长系数也就不同，根据测试，超五类双绞线蓝、棕、橙、绿四对线的实际长度差值依次为百分之一。如以绿线的长度为基准值l，则4对线的长度见表2。
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表2 |
如利用超五类双绞线传输复合视频信号，电缆长度差是不会对信号产生影响的，这是因为复合视频信号是用一对线来传输的。但是，要传输分量视频信号，情况就不同了。现以计算机vga信号的传输为例分析如下。要用一条超五类双绞线电缆传输vga信号，rgb信号需分别占用一对线，行同步和场同步转换为复合同步信号s，占用一对线。由于双绞线有长度差，r、g、b三路信号到达终端就会有时间差，在图象上出现了rgb三色的错位，也即分色。这种分色在线路较短时影响不大，但当线路达到一定长度时，将会严重影响观看效果。
4.2.2 图象分色的矫正
矫正rgb分色的根本方法是使用一种等长双绞线电缆。这种电缆通过一定的制造工艺，使一条电缆中的4对双绞线长度相等。但是等长双绞线电缆的价格很高，难以推广。本文要讨论的是，如何基于现有的超五类双绞线电缆，通过一定的方法，减小或消除分色，实现vga信号的传输。以下介绍两种矫正方法。
4.2.2.1 优化组合
在传输rgb信号时，可将4对双绞线优化组合，使分色降到最小。根据表2，超五类双绞线电缆的4对线中，最长的是蓝线，最短的是绿线。只要避免同时使用最长的和最短的两条线传rgb信号，就可达到减小分色的目的。表3列出的两种组合方案。
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表3 |
通过优化组合的方法，传输效果究竟如何，现以分辨率1024×768@60hz信号为例，作一分析。
据计算，信号点频为70mhz，点周期为14.3 ns。一般的说，rgb三色错位时间t不超过0.5倍点周期是可用的，即：t≤7.15ns。
根据表3，rgb的最大长度差为0.02l。电磁波在线路上传播速度可近似等于光速（30万公里／秒），则传输1米所需的时间是3.3ns，则rgb信号的最大时间差是：
t=3.3×0.02l=0.066l(ns) （式１）
将t≤7.15ns代入式１，得到：
ｌ≤108米
以上计算结果说明，按照rgb错位时间t不超过0.5倍点周期的要求，使用超五类双绞线电缆传输计算机1024×768@60hz的信号，最大传输距离为108米。表4列出了使用超五类双绞线电缆，几种分辨率信号的最大传输距离。
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表4 |
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图8 |
由于结构和材料的因素，超五类双绞线的衰减相当于73-3同轴电缆的2倍，传输rgb信号，一般不可超过20米，因此必须采取补偿放大措施。超五类双绞线的衰减特性呈二次曲线状，随着频率的升高，衰减也增大。线路的这一衰减特性表现在图象上是：一，图象细节模糊。二，图象有拖尾现象。普通放大器的在通带内提供的是一平直的特性，是不能起到有效的补偿作用的。要有效的补偿线路损耗，放大器的增益频率特性在通带内必须与线路传输特性相反。图8的曲线2是一个频率补偿放大器的特性曲线。曲线1和曲线2迭加，得到曲线3，即为补偿放大后的频率特性。fc为-3db频率点，也即带宽。
4.2图象分色与解决方法
4.2.1 图象分色产生的原因
根据第2节分析，超五类双绞线为了消除干扰和相互间的串扰，4对线采取不同的扭距，见表2。于是产生了一个新的问题，即图象分色问题。这是由于4对线的扭距不同，各自的增长系数也就不同，根据测试，超五类双绞线蓝、棕、橙、绿四对线的实际长度差值依次为百分之一。如以绿线的长度为基准值l，则4对线的长度见表2。
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表2 |
如利用超五类双绞线传输复合视频信号，电缆长度差是不会对信号产生影响的，这是因为复合视频信号是用一对线来传输的。但是，要传输分量视频信号，情况就不同了。现以计算机vga信号的传输为例分析如下。要用一条超五类双绞线电缆传输vga信号，rgb信号需分别占用一对线，行同步和场同步转换为复合同步信号s，占用一对线。由于双绞线有长度差，r、g、b三路信号到达终端就会有时间差，在图象上出现了rgb三色的错位，也即分色。这种分色在线路较短时影响不大，但当线路达到一定长度时，将会严重影响观看效果。
4.2.2 图象分色的矫正
矫正rgb分色的根本方法是使用一种等长双绞线电缆。这种电缆通过一定的制造工艺，使一条电缆中的4对双绞线长度相等。但是等长双绞线电缆的价格很高，难以推广。本文要讨论的是，如何基于现有的超五类双绞线电缆，通过一定的方法，减小或消除分色，实现vga信号的传输。以下介绍两种矫正方法。
4.2.2.1 优化组合
在传输rgb信号时，可将4对双绞线优化组合，使分色降到最小。根据表2，超五类双绞线电缆的4对线中，最长的是蓝线，最短的是绿线。只要避免同时使用最长的和最短的两条线传rgb信号，就可达到减小分色的目的。表3列出的两种组合方案。
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表3 |
通过优化组合的方法，传输效果究竟如何，现以分辨率1024×768@60hz信号为例，作一分析。
据计算，信号点频为70mhz，点周期为14.3 ns。一般的说，rgb三色错位时间t不超过0.5倍点周期是可用的，即：t≤7.15ns。
根据表3，rgb的最大长度差为0.02l。电磁波在线路上传播速度可近似等于光速（30万公里／秒），则传输1米所需的时间是3.3ns，则rgb信号的最大时间差是：
t=3.3×0.02l=0.066l(ns) （式１）
将t≤7.15ns代入式１，得到：
ｌ≤108米
以上计算结果说明，按照rgb错位时间t不超过0.5倍点周期的要求，使用超五类双绞线电缆传输计算机1024×768@60hz的信号，最大传输距离为108米。表4列出了使用超五类双绞线电缆，几种分辨率信号的最大传输距离。
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表4 |
公网安备44030402000607
