同轴视频传输技术的工作原理和应用

同轴电缆是一种超宽带传输介质，从直流到微波都可以传输。同轴传输的理论基础是电磁场理论，与一般电工电路理论有重要区别。如电缆连接采用芯线、屏蔽网分别焊接、扭接，又如用“三通”做视频信号分配等，这从电工电路角度看是合理的，但从同轴传输角度看是一种原理性错误。再如有的电缆厂家为了减少电缆衰减，把SYV75-5实心电缆0.75-0.8mm的芯线，改为1.0mm，其理由是：物理发泡电缆芯线是1.0mm，实心电缆也可以做成1.0mm的，好像RVV电缆可以随便选择线径一样，细的不行选粗的有什么不行？不知道，这样一来电缆的特性阻抗已经不再是75欧姆了，变成60欧姆左右了，不匹配，不能用到75欧姆传输系统里。这不是“纯理论”问题，而是实践和理论完全统一的科学结论。

    同轴视频有线传输的方式主要有两种：基带同轴传输和射频同轴传输，还有一种“数字视频传输”，如互联网，属于综合传输方式。值得一提的是目前已经有了数字电视传输技术，会不会发展到监控行业里来，值得大家探讨和关注。这里主要谈谈前两类的技术原理。从工程应用角度看，重要的是掌握电缆的传输特性和传输设备的基本性能，更要特别注意的是线缆加传输设备共同组成的“视频传输通道特性”。

    射频传输，也就是有线电视的成熟传输方式，是通过视频信号对射频载波进行调幅，视频信息承载并隐藏在射频信号的幅度变化里，形成一个8M标准带宽的频道，不同的摄像机视频信号调制到不同的射频频道，然后用多路混合器，把所有频道混合到一路宽带射频输出，实现用一条传输电缆同里传输多路信号，在末端，再用射频配器分成多路，每路信号用一个解调器解调出一个频道的视频信号。对一个频道（8M）内电缆传输产生的频率失真，应该由调制解调器内部的加权电路完成，对于各频道之间宽带传输频率失真，由专用均衡器在工程现场检测调试完成；对于传输衰减，通过计算和现场的场强检测调试完成，包括远程传输串接放大器、均衡器前后的场强电平控制；射频多路传输对于几公里以内的中远距离视频传输有明显优势。射频传输方式继承了有线电视的成熟传输方式，在监控行业应用，其可行性，可信度和可靠性，在技术上是不用怀疑的。但技术的成熟，不等于具体产品和具体工程就一定成功，射频网络设计与调试知识与经验，工程技术人员的水平，检测设备的配套等，也是工程能否成功的关键因素；在监控工程视频传输系统的设计时要注意与其他传输方式的合理搭配，切忌“一统天下”的设计方案。目前现状是：不少产品，追求低成本，低价格，降低了原来广播设备的技术性能，而实际监控的应用场合却是室外全天候环境。厂家宣布铺天盖地，但应用面还较少，原因除了系统复杂和工程商经验少以外，厂家宣传上只是强调“多路共缆”、“多路一线通”的好处，让人感觉这种传输方式又好，又简单，价格又便宜，没有着重介绍射频传输网络的设计安装调试技术要点和难度，结果是不懂的不敢用，买了的做不好，大呼“上当了！”必然影响推广应用。

    同轴视频基带传输：这是一种最基本，最普遍，应用最早，使用最多的一种传输方式，戏称“是人就会做”的传输方式。实际上却是了解最肤浅，技术进步最慢的一种传输方式。这里面技术进步慢又是主要因素。同轴电缆低频衰减小，高频衰减大，同样也是人人都明白的道理，但射频早在20多年以前就实现了多路远距离传输，而视频基带传输却长期停留在单路百八十米以下的水平上；监控工程中在降低对图像质量要求情况下，也只能用到3、4百米。

这里面技术进步的难点就是同轴视频基带传输的频率失真太严重的问题。射频传输，一个频道的相对带宽（8M）只有百分之几，高低频衰减差很小，一般都可以忽略；但在同轴视频基带传输方式中，低频10--50赫兹与高频6M，高低频相差十几万--几十万倍，高低频衰减（频率失真）太大，而且不同长度电缆的衰减差也不同，不可能用一个简单的、固定的频率加权网路来校正电缆的频率失真，用宽带等增益视频放大器，也无法解决频率失真问题。所以说要实现同轴远距离基带传输，就必须解决加权放大技术问题，而且这种频率加权放大的“补偿特性”，必须与电缆的衰减和频率失真特性保持相反、互补、连续可调，以适应工程不同型号，不同长度电缆的补偿需要，这是技术进步最慢的历史原因。这一技术已于2000年在烟台开发区EIE实验室被突破，并获得了国家专利，经过几年的产品化和推广应用，技术和产品日臻成熟，已在我国所有省市和香港成功推广应用。其直接工程应用效果是：大幅度提高了同轴视频监控的距离和范围--由100多米，扩展到了2、3公里；有效提高了图像传输质量，降低了远距离传输电缆的成本；“末端补偿”有效化简了传输系统，方便了工程的安装调试，并且首次实现了工程中图像质量的现场可调控制。但是这类视频回复产品，只能一对一的应用，不能多路共缆，也不能作为抗干扰设备使用。

    2005年1月，EIE实验室频率加权抗干扰视频传输专利技术的出现，同时实现了抑制干扰和视频回复双重功能，在解决频率加权放大技术问题的基础上更进一步，推动了同轴视频基带传输技术的发展和应用。