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雙向有線電視光纖同軸電纜網 調試與排除故障 焦方性 四 HFC下行通道調試 4.1電纜供電核算方法 4.1.1供電計算規(guī)律 并行供電，串行供電壓降很小，只要計算用電功率即可； 串行供電，串行供電壓降很大，主要是計算電壓降。 雙向HFC串行放大器最多不超過3個，所以只要計算光節(jié)點以下的用電功率即可，無需計算串行供電電壓降。 4.1.2基礎數據 4.1.2.1用電設備交流消耗功率 先求設備直流用電電流I，已知直流電壓U，則直流消耗功率P＝UI。 直流消耗功率P，除以效率η，即交流消耗功率p＝P/η。 開關電源是恒功率器件，在正常交流供電電壓36－65v范圍內，交流消耗功率p基本不變，交流電流i,則隨交流供電電壓v的變化而反變化，i=p/v。 4.1.2.2送電電纜的往返電阻 將一段已知長度L的電纜一端短路，在另一端測量電阻Rx，則該電纜的往返電阻 R＝Rx/L（以Ω/100m計） 4.1.3供電核算 4.1.3.1計算最后一臺供電寬放的交流供電電流 令交流供電電壓v1，等于開關電源的最低供電電壓36V，計算其最大交流供電電流 i1＝p/v1。 4.1.3.2計算最后一臺供電寬放前一段電纜的電壓降 根據這段電纜實際長度L1，計算往返電阻R1＝L1R； 這段電纜的電壓降V1＝i1R1。 4.1.3.3計算倒數第二臺供電寬放的交流供電電流 交流供電電壓v2＝v1＋V1； 其交流供電電流i2＝p/v2。 4.1.3.4計算倒數第二臺供電寬放前一段電纜的電壓降 根據這段電纜實際長度L2，計算往返電阻R2＝L2R； 這段電纜的電壓降V2＝（i1＋i2）R2。 4.1.3.5計算倒數第三臺供電寬放的交流供電電流 交流供電電壓v3＝v2＋V2； 其交流供電電流i3＝p/v3。 4.1.3.6支路供電 遇有支路供電時，以剛才算出的，主路倒推至匯接點的電壓為準，計算出該支路的交流供電電流等。 4.1.3.7按以上方法，繼續(xù)向供電器方向推算，直至交流供電電壓接近60V為止。供電器輸出交流電壓，只有60V，當計算出的交流供電電壓超出60V時，說明已經不能再用了。 4.1.3.8經核算可知，串行供電，電壓降是主要問題，如果電壓降太大，供電器的輸出功率多么大，也無濟于事。 4.1.3.9根據計算出的交流供電總電流iΣ，算出供電器所需輸出電流i0=iΣ/0.6。供電器只能使用≤60％的功率，是為了避免常年工作會產生較大的溫升。 4.2調試方法 由光節(jié)點起，按下行信號順序，對每一個有源設備進行調試，下行、上行調試一次完成。 4.2.1下行寬放（含前端光發(fā)射機驅動放大器、光節(jié)點內寬放）干支分離： 級連干放中心輸出電平，噪聲失真平衡； 帶戶支放較高輸出電平，失真指標合格。 4.2.2下行通路調試 4.2.2.1光節(jié)點下行通路調試 如果光節(jié)點以下還有寬頻帶放大器，則光節(jié)點內部的寬頻帶放大器應按干線放大器對待； 如果光節(jié)點以下沒有寬頻帶放大器，則光節(jié)點內部的寬頻帶放大器應按支線放大器對待，根據無源分配的需要，將輸出電平控制在基礎知識規(guī)定的范圍內。 當光節(jié)點只有一個輸出口時，只調整內部寬頻帶放大器的輸入衰減器、均衡器，使輸出電平、傾斜符合要求。 當光節(jié)點不止一個輸出口時，分為兩種情況： 當各輸出口需要輸出電平相同時，只調整內部寬頻帶放大器的輸入衰減器、均衡器，使各輸出口電平、傾斜符合要求； 當各輸出口需要輸出電平不同時，應以需要輸出電平最高的輸出口為準，調整內部寬頻帶放大器的輸入衰減器、均衡器，然后，再根據各輸出口的需要，分別調整相應的級間衰減器、均衡器。 4.2.2.2干線放大器下行通路調試 按基礎知識確定中心輸出電平；按說明書確定傾斜。 調整輸入衰減器、均衡器，使輸出電平、傾斜符合要求，如傾斜過大，則應將輸入均衡器更換為電纜模擬器。 4.2.2.3分配放大器下行通路調試 根據無源分配的需要，將輸出電平控制在基礎知識規(guī)定的范圍內，且應滿足兩個使用條件。調整輸入衰減器、均衡器，使輸出電平、傾斜符合要求，如傾斜過大，則應將輸入均衡器改為電纜模擬器。 4.3電平自動控制 4.3.1各種自動控制方式 為了補償電纜損耗的溫度系數，經常采用自動控制措施： 自動溫度控制ATC，依設備感知溫度為準，而不是依電纜感知溫度為準，難以準確補償； 自動功率控制APC只能控制信號總功率，不能控制頻道電平； 自動增益控制AGC使用工作頻道的圖像載頻作導頻，只能控制導頻點的電平，不能控制斜率，如果若干臺串接，AGC幾乎無用； 自動斜率控制ASC使用工作頻道的圖像載頻作導頻，只能控制斜率，不能控制增益； 自動電平控制ALC，是AGC+ASC，分為單體AGC+ASC或AGC、ASC交錯串接兩種，是較完善的控制方式，但是，電路比較復雜。 4.3.2 AGC及寬放中導頻頻率選取 光連接器接觸不良，是常見故障，會使光收輸入光功率變化，導致光收內寬放輸出電平隨之1：2變化；環(huán)境溫度的極限變化，也會造成寬放輸出電平大約3dB的變化。最好采用AGC，穩(wěn)定輸出電平。光纖傳輸、溫差變化都不存在電平的斜率變化，光節(jié)點采用AGC，導頻可以任意選取，平坦通帶內可以精確補償，沒有必要采用ALC。 半空氣電纜的溫度系數，無論頻率高低，均約0.2%/℃。但是，由于高低頻率電纜損耗的基數不同，高低頻率的溫度變化量就不同：低頻纜損變化量△Ll很小、中間某頻率纜損變化量△Lm中等、高頻纜損變化量△Lh最大。 如果取高導頻，高頻穩(wěn)定了，低頻變化量△Lh－△Ll仍然很大；如果取低導頻，低頻穩(wěn)定了，高頻變化量也是△Lh－△Ll還是很大；只有取中導頻，中頻穩(wěn)定了，高低頻的變化量就成了(△Lh－△Ll)/2，這就是AGC的最佳工作狀態(tài)。由此可見，如果寬放使用AGC，關鍵是正確地選取中導頻頻率： △Lh－△Lm=△Lm－△Ll 2△Lm=△Lh+△Ll 2△Lh(fm/fh)1/2=△Lh+△Lh(fl/fh)1/2=△Lh［1+(fl/fh)1/2］ 2(fm/fh)1/2=1+(fl/fh)1/2 fm/fh=｛［1+(fl/fh)1/2］/2｝2 fm = fh｛［1+(fl/fh)1/2］/2｝2 常用的三種下行頻帶，分別是以下中導頻fm，或使用高鄰頻道： 下行頻帶47~550MHz，fm=229.6MHz≈232.25MHz(Z-9)； 下行頻帶87~750MHz，fm=337.0MHz≈336.25MHz(Z-22)； 下行頻帶87~862MHz，fm=374.2MHz≈376.25MHz(Z-27)。 4.3.3通用ALC調試方法 如果選用ALC寬放，關鍵在于正確的調試。 4.3.3.1調試條件： 全年輸入電平波動國產≤3dB、進口≤4dB、已連續(xù)開機≥2小時、風力≤2級、導頻信號正常。 4.3.3.2在手動狀態(tài)，設定電調衰減器、電調均衡器的工作狀態(tài)： 輸入衰減器、均衡器均為零；開關置手動；監(jiān)測著高、低導頻信號，將手動增益控制電位器MGC、手動斜率控制電位器MSC均旋至電平最高的一端。 記錄MGC旋至最高端時的高導頻電平（無論多高，但應比需求高），然后反旋MGC，按下式降低高導頻電平。 手動增益電平降低量＝增益控制總量6dB(當地最高纜溫℃－調試當時纜溫℃)/(當地最高纜溫℃－當地最低纜溫℃)＋自動增益控制余量1dB。 按上式，任一地區(qū)均可準確算出其手動增益電平降低量。 為便于使用，按我國大陸最北部、正中部、最南部三個典型地區(qū)，列出調試當時纜溫每變化5℃的手動增益電平降低量表。 最北部調試當時纜溫045℃手動增益電平降低量表 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0℃ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 7.0 6.7 6.3 6.0 5.7 5.3 5.0 4.7 4.3 4.0dB 3.7 3.3 3.0 2.7 2.3 2.0 1.7 1.3 1.0 正中部調試當時纜溫2035℃手動增益電平降低量表 -15 -10 -5 0 5 10 15 20℃ 25 30 35 40 45 50 55 7.0 6.6 6.1 5.7 5.3 4.9 4.4 4.0dB 3.6 3.1 2.7 2.3 1.9 1.4 1.0 最南部調試當時纜溫3525℃手動增益電平降低量表 10 15 20 25 30 35℃ 40 45 50 55 60 7.0 6.4 5.8 5.2 4.6 4.0dB 3.4 2.8 2.2 1.6 1.0 記錄MSC旋至最高端時的低導頻電平(無論高低，但應比需求高)，然后反旋MSC，按下式降低低導頻電平。 手動斜率電平降低量＝斜率控制總量4dB［1－(當地最高纜溫℃－調試當時纜溫℃)/(當地最高纜溫℃－當地最低纜溫℃)］＋自動斜率控制余量1dB。 　 按上式，任一地區(qū)均可準確算出其手動斜率電平降低量。 為便于使用，按我國大陸最北部、正中部、最南部三個典型地區(qū)，列出調試當時纜溫每變化5℃的手動增益斜率電平降低量表。 最北部調試當時纜溫045℃手動斜率電平降低量表 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0℃ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1.0 1.2 1.4 1.7 1.9 2.1 2.3 2.6 2.8 3.0dB 3.2 3.4 3.7 3.9 4.1 4.3 4.6 4.8 5.0 正中部調試當時纜溫2035℃手動斜率電平降低量表 -15 -10 -5 0 5 10 15 20℃ 25 30 35 40 45 50 55 1.0 1.3 1.6 1.9 2.1 2.4 2.7 3.0dB 3.3 3.6 3.9 4.1 4.4 4.7 5.0 最南部調試當時纜溫3525℃手動斜率電平降低量表 10 15 20 25 30 35℃ 40 45 50 55 60 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0dB 3.4 3.8 4.2 4.6 5.0 4.3.3.3開關仍然置手動，調整輸入衰減器、均衡器，分別使高、低導頻的信號電平最接近設計電平，即調定電平。 需要特別注意，根據調試當時纜溫決定的手動增益降低量、手動斜率降低量，一旦調定，不可隨意更改。當調整輸入衰減器、均衡器，不能準確達到設計電平時，不允許通過調整MGC、MSC電位器達到設計電平，否則，將導致設定無效。 4.3.3.4再在自動狀態(tài)，用AGC、ASC核對高、低導頻的調定電平： 開關置自動，旋動自動增益控制電位器AGC、自動斜率控制電位器ASC，分別使高、低導頻的信號電平是調定電平(不是設計電平)。由于檢波電路時間常數很大，自動調整電位器旋動后，電平變化很緩慢，一般，每次均須等0.5~1分鐘。 4.3.3.5開關在手動、自動之間再切換一次，任何情況下，均應以調定電平為基準，變化量≤0.5dB。調整完畢，開關置自動。 由于調試當時纜溫是隨機的，所以，每次調試均須重復以上過程，只是，衰減器、均衡器不必歸零。 增益控制總量，國產3=6dB，進口4=8dB；斜率控制總量，國產2=4dB，進口3=6dB。以上列表，均按國產計算。 一般，高導頻控制增益，低導頻控制斜率，唯獨摩托羅拉相反。 單獨的AGC、單獨的ASC，調試方法分別同上。 觀察以上兩組電平降低量表，可知，同樣一臺ALC寬放，用于不同地區(qū)，控制能力差異很大。用公式，可以準確算出各地區(qū)電纜損耗及其溫差波動損耗： 我國大陸南部可以隔二加一，中部可以隔一加一，北部只能每臺都使用ALC。 4.4下行通道常見故障 4.4.1噪聲失真類故障 4.4.1.1表現 白噪聲： 較輕的表現是圖像上疊加了一層白霧； 較重的表現是無規(guī)則的黑白顆粒。 交擾調制： 干擾與被干擾頻道同步時，負像干擾，俗稱鬼影。 干擾與被干擾頻道不同步時，一般只有行頻不同步造成的緩慢移動的豎寬亮帶干擾；有時還伴有場頻不同步造成的緩慢移動的橫寬亮帶干擾。 二次諧波、三次諧波、二次互調、三次互調、三次差拍等單頻干擾： 依據干擾數量的多少，依次表現為斜道、網紋、類噪聲干擾。 4.4.1.2白噪聲的原因 根本原因：載噪比差。 具體原因： 調制器載噪比差； 串接寬放過多； 寬放增益過高； 全部或部分光電傳輸實用電平比中心輸出電平低； 支放輸出電平低； 如果是頻率低端白噪聲大，是不適當的電平傾斜所致，或光發(fā)射機輸入電平傾斜、或單模塊干放輸入電平傾斜、或雙模塊寬放傾斜過大； 如果是單頻道白噪聲，同時伴有該頻道電平低，前端該頻道混合器輸入低； 如果是一臺混合器的全部頻道白噪聲，同時伴有這些頻道電平低，前端該混合器輸出低； 電纜陷波或短電纜效應，導致個別頻道電平低，表現為白噪聲，甚至無影無聲； 光連接器接觸不良、電連接器故障，導致電平降低； 用戶電平低； 不滿足電視機最低輸入電平的要求。 4.4.1.3交擾調制和單頻干擾的原因 根本原因：非線性失真差。 具體原因： 調制器帶內互調差； 串接寬放過多； 寬放增益過高； 全部或部分光電傳輸實用電平比中心輸出電平高； 支放輸出電平高； 如果是頻率低端干擾大，是不適當的電平傾斜所致，或光發(fā)射機輸入電平傾斜、或單模塊干放輸入電平傾斜、或雙模塊寬放傾斜過大； 如果是單頻道干擾，同時伴有該頻道電平低，前端該頻道混合器輸入低； 如果是一臺混合器的全部頻道干擾，同時伴有這些頻道電平低，前端該混合器輸出低； 電纜陷波或短電纜效應，導致個別頻道電平低，出現交擾調制和單頻干擾； 用戶電平高； 超過了電視機最高輸入電平的要求。 4.4.2電視伴音故障 4.4.2.1個別頻道伴音噪聲大 如果全部用戶個別頻道伴音噪聲大，是該頻道調制器的聲音調制度過低，或A/V比過大； 如果部分片區(qū)伴音噪聲大，甚至無聲，是該頻道信號源嚴重失配，造成駐波，恰逢波谷處的用戶或用戶群伴音跌落； 如果是超過光電設備上限頻率增加頻道，新增最高頻道的伴音處于頻率最高端，幅度跌落嚴重，噪聲大，甚至無聲，還可能伴有圖像無色。 4.4.2.2個別頻道伴音音質差 表現為： 新的、好的電視機，聲音濾波器選擇性好，音質差，甚至無聲； 舊的、差的電視機，聲音濾波器選擇性差，影響不大，或無影響。 原因是：調制器伴音副載頻6.5MHz偏離。