HFC网络中噪声干扰的分析HFC网络中噪声干扰的分析.doc

HFC网络中噪声干扰的分析 2002-12-13 易维善　攀钢有线电视台 　　摘要：本文介绍了HFC传输网络中的电磁波噪声干扰，设备本身产生的噪声，HFC网络上行通道噪声，传输线路上从外界入侵的噪声以及终端用户噪声干扰产生的原因分析 　　HFC网在实现双向传输方式后，网络中存在的各种干扰噪声不容忽视。对传输质量产生最大威胁的就是上行通道中的噪声瓶颈效应较难克服，HFC网络中的噪波干扰是传输技术中要克服的难点。 　　从目前我国广电网频率的规划可知，上行频率规定为5-65MHz，65-750MHz为下行频率带宽，原有的CH1-CH5频率弃用，改作上行频率资源，在5-65MHz中，把短波窄带干扰及工业干扰最严重的5-15MHz丢掉不网，这样可以最大限度地排除电缆网络中形成的最大汇集噪声干扰，对排除上行通道中的干扰起到了积极作用。 　　在HFC上、下行传输过程中会出现这样和那样的噪声干扰，它们都是影响优质信号传输的最根本原因，下面我们对HFC网络中的各种噪声干扰产生的原因进行初探。 　　1　电磁波噪声干扰 　　有线电视HFC网的光纤电缆因有抗电磁波噪声干扰的特点，所以空中的各种电磁波噪声无法干扰光纤中传送的电视信号和各种数字信息。而HFC中的同轴电缆分配网由于抗干扰能力低，所以空中传播的电磁波噪声非常容易从各个渠道进入有线电视系统，给系统中传输的电视信号、数字信息造成了不同程度的干扰，空中存在的电磁波多而复杂，但大多电磁波因功率微弱离网络距离远，不会给CATV系统的HFC网造成危害。如微波和卫星的信号功率很小，对网络造成的干扰可能性不大；短波广播，虽然发射功率比较大，但由它它的发射有方向性且对地仰角，加上又是远地覆盖，如果有线电视网离它较远，完全可避免这种干扰；本地电视和调频广播的发射功率很大，达数十千瓦以上，它容易产生对电视信号的干扰，如果有线网设置的频道与它们避开，也可能把它们产生的干扰降到最低限度。利用高频段电波的直线传播特性和一般材料对高频段吸收较强的特点，可比较容易解决造成的干扰。 　　空中电磁波产生的干扰噪声，对有线电视系统危害最大的就是波广播，它全方位发射，且功率大，它产生的电磁波有较强的绕射能力，能对有线网信号产生较大的干扰。攀枝花是高山地区，各生活区建设在高低不等的海拔高度，由于高山、地形的不一样，所造成的干扰影响程度也是不一样的。因此，同一网而不同生活区所受干扰的轻重程度就有明显的区别。对某一受干扰的同一频道而言，有的干扰严重，有的干扰轻，还有的无干扰，这一点完全说明了电磁波噪声干扰在实际传播路线中，受地面参数和其它因素的影响，场强的大小有较大差别。 　　另外，网络使用电缆所具有的抗外来干扰的能力也非常关键。如本系统的同轴电缆，使用年限长的，老化较快的，由于人为损坏、接口氧化，外波破裂都会使屏蔽系数下降以使电缆不能抵御外来干扰噪声的入侵造成网络受干扰的程度加大。电缆的老化还会造成电气传输特性变差，例如在网络改造时曾发现部分用户电视信号差，满屏杂乱噪波干扰，无法收看，用仪器测其电平，均能达到标准要求电平，频道间、频段间、高低端频道间电平均未超过规定范围内的电平，但用户就是满屏蔽噪波干扰。经检查发现电缆外导体屏蔽层氧化断开，推动屏蔽作用；另一种原因是同轴电缆的电气传输特性、阻抗特性发生变化，导致了噪声干扰的侵入，将这段电缆换新后，噪声干扰现象全部排除。有的网络传输电平下降，当电平降到一定程度，外来电磁波噪声就更容易进入有线电视传输系统，在网络改造时我们细心观察过，将老化严重的同轴电缆更换成铝管或多层屏蔽电缆后，其传输质量明显改善。原干扰较重的变成了轻微干扰，原轻微的变成无任何干扰。因此，外来干扰是客观存在的，只要提高网络材料的传输质量，就有可能克服部分空中各种电磁波产生的噪声干扰。 　　在有线电视使用的频带内，同轴电缆的屏蔽特性在低、中频段要好一些，而在高频段则有所下降。如果空中的电磁波场强较高，就有较大的噪声进入网络中，对高端电视频道进行干扰。为了克服空间的电磁波噪声干扰，应尽量地延长光缆长度，缩短同轴电缆的长度。在电缆的选择上应选屏蔽系数大于120的多层屏蔽电缆，它能有效地抑制和克服外来干扰噪波对电视信号的影响。线路安装时也要注意回避电磁波，如新建房走暗线加金属套管等方法来避免干扰噪声。 　　总之，空中的电磁波非常复杂，对网络信号的干扰也显得格外难以处理，尽管产生干扰的原因复杂，只要我们对它深入的研究，就能较好的克服这些来自空中的干扰噪波。 　　2　设备带来的噪声 　　HFC网络的前端设备有调制器、光发射机等。各生活区设有大量的光接收机，它们都是产生随机噪声的主要原因。而随机噪声通常可分为两大类，其一是电路噪声，其二是外部电磁波侵入噪声。对于系统内电路的噪声可以通过设备电路的优化设计、提高设备内部元件的装配水平