双绞线传输技术在大型显示系统中的应用

指挥学院模拟训练显示系统

    双绞线RGB信号传输技术自推出以来，越来越引起人们的重视。其独特的优越性为业内人士倍加欣赏。但是，由于双绞线传输技术的推出历史较短，应用范围也远不如同轴电缆传输系统，因而有相当一部分人对它的真正传输效果心中没底，甚至持怀疑态度，因而也就不敢轻易冒险的采用双绞线传输技术。本文通过一个工程实例，说明双绞线传输技术在大型显示系统应用的可行性，以达到消除疑虑，树立信心之目的。

    本文要向读者展示的是某指挥院校的模拟训练系统。该系统2006年6月开始安装，目前已投入使用。为了便于清晰说明问题，将实际系统中的视频部分省略，只显示了RGB信号部分。下面将本系统的设计要点说明如下。

    ×××图（RGB部分）

两级切换体系

一．

    本系统RGB信号源有110路。如果采用一台矩阵切换器作为信号切换，需配置128入48出规模的矩阵。这样势必使得矩阵的造价昂贵，同时信号线过于集中，也增加了布线长度。为达到既满足系统功能要求，同时又不使矩阵的规模过于庞大，采用了两级矩阵切换体系。一台64入48出的RGB矩阵作为一级切换。 1台64入16出的双绞线矩阵作为二级切换，其16路输出连接一级矩阵的输入。这样就构成了统一的信号切换体系。110路信号源根据区域划分为两部分。第一部分是演示大厅约40余台计算机，此部分信号直接连接一级矩阵输入。第二部分是18个作业室和导演部共60台计算机，此部分信号接入二级矩阵，由二级矩阵控制切换。

二．双绞线传输的应用

1． 双绞线传输的优越性

    本系统有以下特点。第一，信号源分布范围较广，最远距离达到300米。第二，系统规模庞大，有RGB传输系统、视频传输系统、音频传输系统、集中控制系统，这些系统之间互相深透，关系复杂。以上特点带来一个问题，就是系统干扰。而且由于连接关系复杂，排除干扰难度较大。

    为避免产生干扰，在设计阶段就应在方案上采取措施。笔者曾在《投影显示系统干扰的产生与消除》一文中对这个问题进行了论述。文中介绍了如何在设计阶段采取措施，避免系统干扰若干方法。其中一个重要的方法就是采用双绞线传输系统。根据本工程的特点，决定对作业室和导演部区域的信号源采取双绞线传输。

    采用双绞线传输系统，除了可避免可能产生的系统干扰问题外，还有以下优点。

    第一， 降低线路造价。用于传输RGB信号的双绞线只需要普通的超五类网线（CAT5），价格比RGB同轴电缆要低得多。

    第二， 简化布线和施工。超五类双绞线直径只有6mm，重量轻，施工布线极为方便。

    第三， 信号传输质量较好。

2． 双绞线传输切换系统的方案设计

    根据以上分析，结合本系统的实际，决定采取同轴电缆和双绞线两种传输方式综合使用。具体方法是：

    ① 演示大厅内的计算机到一级矩阵MT-6448HV采用同轴电缆传输方式。这是因为演示打厅到主控矩阵的距离较近，采用同轴电缆传输不会产生干扰。

    ② 以双绞线矩阵MT-6416TGT为二级交换中心，所有9个作业室和导演部共60路计算机信号全部采用双绞线传输方式，接入双绞线矩阵。此部分线路的长度根据各作业室的位置而有所不同，最长的为120米。

    这里使用了一台双绞线矩阵切换器，该设备的输入输出接口均为RJ45，可与超五类双绞线直接连接。每台计算机输出须经一台双绞线发送器BTT-01，将VGA接口转换为RL45，与双绞线连接。

    ③ 二级矩阵到一级矩阵的上传信号也采用双绞线传输，此部分线路长度为110米。这里需要用到一台16组合双绞线接收器，在一级矩阵的输入端将双绞线RJ45接口转换为BNC接口，与一级矩阵连接。

    ④ 一级矩阵返回作业室的18路信号全部采用双绞线传输，此部分线路长度根据作业室的位置而有所不同，最长为220米。这里需要使用一台18组合双绞线发送器，将5BNC接口转换为RJ45，与双绞线匹配连接。

可行性分析

三．

    以上方案是否可行，还须经过论证。要着重要考虑的问题是线路衰减补偿。一方面，双绞线存在对高频分量的衰减，造成图象模糊和拖尾。另一方面，双绞线发送器具有线路衰减特性补偿功能，可对图象进行矫正，消除拖尾现象，提高清晰度。但是，双绞线发送器的补偿量是有限度的，这就限制了线路长度。下面就从这两方面分析方案的可行性。

1．双绞线总传输长度的计算。

    ① 上行信号传输长度的计算。上行信号是指从作业室计算机直到第一级矩阵这一部分。此部分被双绞线矩阵分割为两段，计算总传输长度应将这两段相加。作业室到双绞线矩阵的最大传输长度为130米，双绞线矩阵到一级矩阵的最大总长度为110米，两段之和为230米。

    ② 下行信号传输长度是明确的，根据前面分析，应是220米

2.双绞线发送器的传输距离

兆科BTT-01双绞线发送器传输指标如下：

信号分辩率 传输距离@CAT5
1024×768  350米
1280×1024 250米

    根据以上分析，兆科BTT-01双绞线发送器的传输距离大于线路最大长度，我们可以得到初步结论：方案可行。在分析论证的基础上，我们又进行了模拟系统试验。试验是在比实际系统更为苛刻的条件下进行的，结果是图象显示清晰，完全达到实用要求。在经过理论和实践两方面的论证后，最后确定了实施方案。
该系统现已安装完成，并已投入使用。通过一段时间的运行，证明系统稳定，图象清晰，完全达到设计要求。该系统的建成为双绞线传输技术在大型显示系统中的应用积累了经验。