有线电视网络中电平异常的原因及对策

有线电视网络中电平异常的原因及对策

作者：

  
梁汉武  何阳华  李德明  东莞市有线电视公司

   摘要: 本文对东莞市有线电视网络维护中最常遇到的电视信号电平异常的原因进行了详细的分析，并提出了相应的解决办法，最后总结了电视信号偏低的常用检修方法。
    关健词: 有线电视网络、电视信号电平、维护
    一．概述
    东莞城区有线电视HFC网络于1994年10月建成，至今已有9年多，发展用户超过6万户，铺建光纤120多公里，铺建电缆350多公里。在有线电视的日常维护工作里，对电视信号电平偏低的故障维护，我们积累了一些经验。
    电视信号偏低的故障，对于没有维修经验的维修人员，认为是比较简单的故障，往往是“头痛治头，脚痛治脚”，没有找出故障的根源，就凑合地把电平调高了事。这既不能完全根治故障，而会使网络越修越差，经过两三年后，会出现大面积电平偏低，甚至造成网络瘫痪。对这样的故障，我们决不可以掉以轻心，而必须寻根究底，找出引起故障的真正原因，对症下药，彻底根治故障，保证网络的安全畅通。
    引起电平偏低的原因非常多，须具体问题作具体分析，下面根据我们实际工作中所遇到的问题，进行分析并提出应对措施。
    二、电视信号电平异常的原因剖析及对策
    2.1全频段信号电平偏低的原因及对策
    造成全频段信号电平下降的原因主要有温度变化、放大器工作异常、电缆老化、人为因素等四种原因造成。
    2.1.1 温度变化导致电平下降及其对策
    温度变化导致电平下降有两方面的原因：其一是：温度降低，使电缆芯线热胀冷缩，而接触不良引起电平降低，出现这种情况低频段的电平下降比高频段的电平快，此故障多发生于寒冷的冬季。出现这种故障必须重做接头，并紧固接口器件。其二是：温度升高使电平下降，根据电缆的温度特性（见附图），随着环境温度的升高，损耗随之增大。一般电缆的温度系数为0.2%/℃，即当温度变化1℃时，电缆的衰减量一般有0.2%的变化。若盛夏白天的最高温度为+40℃，寒冬夜间最低温度为5℃。温差有35℃，此时电缆的衰减量为：35℃×0.2%/℃＝7% 。即电缆的衰减量冬天比夏天小7%。为补偿电缆随温度变化而引起衰减量的变化，常采用自动增益和自动斜率控制放大器，即ALC放大器。或者采用手动调整实现增益控制，此时要求设计传输系统时，放大器的增益要留有充分的余量，以满足冬夏季由温差而引起的电缆衰减量变化之为需要。维护时，每年在冬夏季分别对放大器的增益至少要进行一次人工调整，以补偿电缆衰减量因环境温度而引起的变化。
    2.1.2 放大器的工作异常导致电平下降及其对策
放大器工作异常的原因有四个：一是放大器本身电路损坏，如ALC控制电路，内部电路接触不良所引起，使放大器增益下降，这种故障需要更换放大器；二是放大器的增益插片或可调旋钮调整不良；三是由于天气过热，放大器箱散热不良，引起放大器增益下降；四是放大器工作电压过低，使放大器增益下降。
    2.1.3 电缆老化引起电平下降及对策
    线路老化对传输电视信号的影响很大，器件使用年限到期老化属正常现象。大致可分为两种情况，一是主干线路的电缆，分支器。由于长期风吹、日晒、雨淋，特别是南方天气雨水多，水汽渗透，会加速器件尤其是电缆的老化，使电缆的传输特性和阻抗发生变化，增加对电视信号电平的损耗。二是用户室内线路，多数是用户装修时暗埋的线路，使用劣质材料，经过多年的使用，大多已经老化，信号衰减达到10－20DB，对这些故障，更换用户线比较困难，可以与用户商量铺设明线。
    2.1.4 人为因素引起电平下降及对策
    人为因素引起电平下降分为两种情况,一是在施工或使用过程中人为破坏使电缆弯曲，碰砸变形，造成电缆的特性阻抗发生改变，致使对信号电平衰减增加。二是用户偷接电视信号，在电缆主干线上“打针”。如在我市步步高小区宿舍，有一用户使用大头针插入主干电缆偷接电视信号，并且方法非常隐蔽，晚上把驳线电缆伸出来，白天又把驳线电缆收回去，这给我们查找故障增加了很大的难度。我们根据用户的投诉逐级检查，发现这段长约100多米的电缆信号电平衰减有20DB（正常值为7DB）。在确认电缆两端的按头没有问题后，再检查这段电缆，从外观上没有发现弯曲及变形的迹象，电缆两端也没有潮湿，用电表测量也没有发现开路短路的现象。最后我们采用顺腾摸瓜的方法，在用户窗台下非常隐蔽的地方有一根很小的大头针插在电缆上（未碰到芯线），把大头针拔掉后故障排除。
    2.1.4 布线及用户使用不合理引起电平下降及对策
    用户线使用和布放不合理也是造成信号电平低的主要原因之一。我市许多家庭购买了商品房，且家里均有多台电视机，用户在装修时随意延长、改变电视用户线，有的将劣质电源线和同轴电缆混埋入墙内，还有的加装分支分配器，由于接头松动、接线错误、阻抗不匹配等原因造成用户电平底于规定值。
    2.2 高端电平偏低的原因剖析及对策
    这主要是由电缆的传输特性和线路均衡调整出现故障引起。因为电缆在传输信号过程中会产生衰减，衰减量是由导体损耗和介质损耗两部分组成。由于导体损耗的增加与频率的平方根成正比，介质损耗的增加与频率成正比，所以，随着频率的升高，总损耗将增大，两种损耗所占的比例也越接近。在有线电视所传输的频率范围内，介质损耗约小于10%，电缆的损耗主要由导体的损耗来决定，而各种电缆的损耗值均随频率而变化。有线电视传输的节目套数多，所占用的频带范围很宽，高、低频道之间的载波频率相差甚远，电缆对应的衰减量也差别很大。为了使有线电视在整个工作频段上取得平坦的幅频特性，必须对电缆衰减的频率特性进行补偿。补偿的方法主要有以下两种：(1) 使用高、低频道增益不同的斜率放大器。这种放大器的幅频特性近似一条斜线，高频道增益高、低频道增益低。放大器高、低频道的增益差与电缆高、低频道的衰减差相等，使高、低频道的信号电平在传输过程中基本保持一致。(2) 采用平坦放大器加均衡器进行补偿。平坦放大器的幅频特性在工作频率范围内近似一条直线，均衡器的衰减特性与电缆的衰减特性完全相反，即随着频率的升高而减小。经这样处理后，总的衰减量就不随频率而变化。由此可见，造成上述故障的原因是电缆或均衡器性能变差或损坏以及放大器调整不当造成的，此时只能更换电缆和均衡器或重新调整放大器。
    2.3 低端电平偏低的原因剖析及对策
    此故障多为放大器、分支器、电缆之间接触不良或氧化引起，我们知道：当器件之间相互分离，但未完全脱离时，接头间存在一定的分布电容，相当于一个小电容器。而电容器对电磁波的传输特性为通高频阻低频，即对高频信号衰减较小，而对低频信号衰减较大。从而使低频段电视信号产生雪花干扰。
    为了减少此类故障的发生，我们必须认真做好每一个接头，保证网络器件间接触良好，并做好防水、防氧化等措施。
    2.4 电视信号电平呈高低不平的原因剖析及对策
    出现电视信号电平高低不平的情况有两种，第一是中间高两端低，产生这种故障的原因是选择均衡器时的均衡点不对，或是均衡不良所引起。由于均衡器衰减低频，而电缆衰减高频，如均衡点不对会使幅频特性，曲线中间 起。出现这种故障，应从选择合适的均衡器和质量好的电缆入手，仔细调整均衡器。其二是某一两个频道电平下降，这种故障多数是由于施工和使用过程中，因弯曲、碰撞使电缆变形或入水引起。
    从电缆的特性阻抗公式可知， ，电感L和电容C的变化都会使特性阻抗变化。由于各种原因使电缆挤压变形、击伤和损坏都会使电缆的物理尺寸发生变化，又如短路、水气的侵入、老化、质量不好，导致分布电感、电容改变，造成电缆特性阻抗出现不同程度的变化。使各个频道的电平损耗也不一样，出现高低凸凹不平现象。对这种故障的检修，难度较大，需逐步缩小故障的范围，然后仔细检查器件或电缆的接头，特别是检查电缆是否有变形的现象。
    三、电视信号偏低故障的常用检修方法
    电视信号偏低故障，维修人员的必须给予足够重视，不要仅满足于可以向用户“交差”，要严格按有关规程和网络指标进行维修，同时要求维修人员要掌握一定的有线电视知识，熟悉有线电视系统设备的性能及各种参数，熟悉网络布局和线路走向，会使用各种仪器设备，能够根据故障现象分析故障原因，判断故障部位，查出故障器件，迅速排除故障，达到事半功倍的效果。
    电视信号偏低最常用的方法就是电平测量法，要善于抓住故障关键部位测量，如干线放大器的输入输出口，用户放大器输入输出口，用户分配器输入输出口及用户终端等。
    如何快速准确的查找出故障的部位，可以灵活采用“顺藤摸瓜法”、“优选法”、“敲击、摇晃法”、“对比检查法”、“替换法”、“综合法”等方法。
    顺藤摸瓜法——根据用户投诉位置，先不直接检测该户，而是先观察该户前面的有关用户（即信号先经过区）情况，以便迅速判断故障部位。
    优选法——即“0.618”法，此方法特别适用用于维修主干线路。如主干线上出现信号偏低现象，检修时，先用干线总结点数乘0.618，得出一个数，排除故障就从这里开始。例如，某条干线共有12级放大器，在末端出现横线网纹干扰，将12╳0.618=7.0396，则检修先从第七个放大器开始检查。
    敲击、摇晃法——用小起子柄、木棰轻轻敲击设备的电路板或摇晃电缆连线，观察是否故障消失。此法尤其适合虚假焊点、电缆接触不良的故障。如摇晃某一根电缆连线，放大器输出电平升高，则说明该电缆连线有接触不良。
    对比检查法——通过用相同型号且正常工作设备，对其电平及其他参数与有故障的设备进行逐一对比，找到不同之处，然后推断故障的部位，此法对一些没有电原理图的设备最适用。
    替换法——用一个好器件或放大器，代换认为有问题的器件或放大器。此法简单易行，是网络维护中经常使用的方法，往往能起到事半功倍的效果。有时为了证实一些疑难故障，可反复采用替换法，判断故障产生的真正原因。
    综合法——综合上述各种方法，来检查一些较为复杂的故障。
    结束语: 以上对有线电视维护过程中常遇到的电视信号偏低的四种情况，即全频段电平偏低，高频段电平偏低，低频段电平偏低，某个频道电平偏低的故障进行了详细的分析，并提出相应的解决办法，还提出电视信号偏低的常用检修方法。
    参考文献
    1. 有线电视技术大全　　彭明全主编　电子科技大学出版社出版
    2.第八届国际广播电视技术讨论会论文集(TSBT’ 2003) 香港科讯交流有限公司出版
    梁汉武，东莞市有线电视公司副总经理、助理工程师
    何阳华, 东莞市有线电视公司工程师
    李德明，东莞市有线电视公司副总经理、助理工程师

请教：我遇到的问题是光节点的信号 是低端代低，高端高是怎么回事

下了以后看！谢谢！！！

真是不错，值得学习．

学习一下，积累经验