CATV系統(tǒng)防雷技術(shù)
雷電是一種大氣中的放電現(xiàn)象，常常使有線電視設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，在CATV系統(tǒng)中，防雷設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作，而在實(shí)際工程當(dāng)中，防雷并沒有引起技術(shù)人員的足夠重視，一旦遭到雷擊，沒有良好防雷措施的系統(tǒng)就會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，甚至癱瘓。對(duì)于干線較長的大系統(tǒng)，防雷設(shè)計(jì)更是刻不容緩的大事，本文從雷擊的產(chǎn)生機(jī)理以及雷電的分布規(guī)律闡述雷電，以期讀者對(duì)雷擊有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而闡述防雷的措施以及CATV器材的抗雷擊性能。
雷擊主要有兩種：“直未雷”和“感應(yīng)雷”。直擊雷只有雷擊率的 10％左右，危害范圍一般較小，可使用避雷針、避雷線和避雷網(wǎng)來防避，危害大得多的“感應(yīng)雷”占雷擊率近90％，危害范圍甚廣，CATV系統(tǒng)的電子設(shè)備受雷擊損環(huán)，主要是感應(yīng)雷造成的。直擊雷是帶電云層和大地之間放電造成的，在形成雷云的過程中某些云積累起正電荷的靂云接近到一定程度時(shí)，發(fā)生訊猛的放電。出現(xiàn)耀眼的閃光。當(dāng)雷云很低，周圍又沒有異性電荷的雷云時(shí)，就會(huì)在地面或者建筑物上感應(yīng)出異性電荷，形成帶電云層向地面或者建筑物放電；放電電流可達(dá)到幾十甚至幾百千安，放電時(shí)間為50－100µ S，這種放電就是直擊雷，直擊雷對(duì)建筑物和人、畜安全危害甚大。安裝于避雷針后， CATV系統(tǒng)的電子設(shè)備即使在其保護(hù)范圍之內(nèi)，仍然可能遭雷擊而受損，大多數(shù)都是燒保險(xiǎn)絲、電源變壓器。整流元件，三端穩(wěn)壓器，嚴(yán)重的還可能損壞集成電路等元件，這說明雷擊不是從天線引人的，而是從電源線引入的，可見避雷針雖保護(hù)了建筑物，卻保護(hù)不了置于其內(nèi)的CATV電子設(shè)備，這是感應(yīng)雷造成的。
感應(yīng)雷電靜電感應(yīng)和雷電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)兩種原因所引起的，當(dāng)帶電的云層（雷云）靠近輸電線路時(shí)，會(huì)在它們上面感應(yīng)出異性電荷，這些異性電荷被雷云電荷束縛著。當(dāng)雷云對(duì)附近的目標(biāo)或接閃器（避雷針是最早、最常用的接閃器）放電時(shí)，其電荷迅速中和，而輸電線路上束縛的電荷便為自由電荷，形成局部感應(yīng)高電位。這種感應(yīng)高電位發(fā)生在低壓架空線路時(shí)亦可達(dá)100KV；在電信線路上可達(dá)40－60KV。而且它可以沿著線路傳入電子設(shè)備， 造成損害。雷擊后巨大的雷電流在周圍空間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，由于電磁感應(yīng)使附近設(shè)備感應(yīng)出高電壓，從而使設(shè)備損壞。
我國雷電的分布規(guī)律是：通常熱而潮濕的地區(qū)比冷而干燥的地區(qū)雷電多，同時(shí)雷電的頻數(shù)是隨著地理緯度的減小而增加，即越接近赤道頻數(shù)越高，具體說來有華南＞西南＞長江流域＞華北＞東北＞西北，除此之外，雷電的頻數(shù)隨地域而變，即：山區(qū)＞平原＞沙漠，陸地＞湖海，每年雷電的高峰都在7、8月份，活動(dòng)的時(shí)間大都在14－22時(shí)之間。一個(gè)地區(qū)有無雷電是由氣象條件所決定的，但具體的落雷點(diǎn)則受當(dāng)?shù)貤l件的影響較大。①地形的影響，通常山的東坡、南坡落雷的幾率多于山的西。北坡，山中平地的落雷幾率大于峽谷，湖海邊落雷的幾率很小，但湖海如有山岳則靠水的一面山坡落雷幾率較多；風(fēng)口或順風(fēng)的河谷容易落雷。②地面物的影響，空曠地中的孤立建筑物和建筑物群中高聳的建筑物易受雷擊，金屬結(jié)構(gòu)的屋頂、塔架易受雷擊，屋旁大樹、接收天線、山區(qū)輸電線等易受雷擊，這是因?yàn)檫@些地面物吉利于雷云與大地建立良好的放電通道。③地質(zhì)的影響，土壤、電阻率相對(duì)值小而電荷相對(duì)積聚快的地方容易落雷，有大片土壤電阻較大時(shí)，局部土壤電阻率小的地方易落雷；土壤電阻率小的山坡或土山易落雷；土里有導(dǎo)電礦藏的地區(qū)易落雷；地下水位高或有礦泉的地區(qū)易落雷。
對(duì)于系統(tǒng)的防雷最有利的措施是系統(tǒng)有良好的接地，良好接地不僅能及早的泄掉感應(yīng)雷產(chǎn)生的電壓，同時(shí)也可泄掉由于設(shè)備漏電而產(chǎn)生的對(duì)地電壓，達(dá)到保護(hù)設(shè)備和人身安全的目的，具體的系統(tǒng)防雷也是從接地開始的。與此同時(shí)，在需要的地方按裝避雷外、避雷器，但是選用器材的抗雷擊性能也不忽視，在選用器材時(shí)，考查器材的抗雷擊性能也是重要的一環(huán)。目前，我國大量生產(chǎn)和使用避雷器，有以電工碳化硅閥片為基本元件的各種閥式避雷器；有以氧化鋅閥片為基本元件的氧化鋅避雷器，氧化鋅避雷器較之閥式避雷器具有動(dòng)作迅速、通流容量大、殘壓低、無續(xù)流、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、壽命長、維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)。下面重點(diǎn)講述氧化鋅避雷器，氧化鋅壓敏避雷器對(duì)感應(yīng)雷及雷電波入侵的防止是有效的。其工作原理是其伏安特性的非線性。正常電壓時(shí)，避雷器呈高阻狀態(tài)，只有很小的泄漏電流（µA數(shù)量級(jí)），功率損耗很小，當(dāng)線路中出現(xiàn)過壓時(shí)，避雷器呈低阻狀態(tài)（時(shí)間效應(yīng)為10-9數(shù)量級(jí)）過電壓以放電電流的形式通過避雷器流入大地，過電壓被抑制下來，浪涌電壓過后，線路電壓恢復(fù)正常時(shí)，避雷器又呈高阻絕緣狀態(tài)，因此避雷器必須有良好的接地裝置與之配合，避雷器的伏安特性如下圖所示： 其中：i一雷電放電電流：VimA一泄漏電流為lmA時(shí)電壓， VI一放電電壓，Ve一浪涌雷電電壓。
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雷電過電壓的電流是一種很快上升到峰值，然后較慢下降的脈沖，其時(shí)間量值為10-6S數(shù)量級(jí)，國家的通用標(biāo)準(zhǔn)是8／20µS，即用8µS的時(shí)間上升到峰值，然后用20µS的時(shí)間下降到半峰值，而氧化鋅避雷器的響應(yīng)時(shí)間為10-9數(shù)量級(jí)，因而響應(yīng)時(shí)間是來得及的，其次是幅值問題，有線電視的供電電源經(jīng)過電力系統(tǒng)的多級(jí)避雷，因而雷電脈沖電流大于 5 KA的概率不會(huì)大干15％，只要選擇通流容量為 5 KA的避雷器，其殘壓也是設(shè)備能夠承受的，加上合乎要求的接地就會(huì)達(dá)到避雷的效果。
1、天線的防雷接地。有線電視的接收天線和豎桿一般架設(shè)在建筑物的頂端，應(yīng)把所有的接收天線，包括衛(wèi)星接收無線的接地焊在一起，接天線的豎桿（架）上應(yīng)裝設(shè)避雷針，避雷針的高度應(yīng)能滿足對(duì)天線設(shè)施的保護(hù)，安裝獨(dú)立的避雷鐘時(shí)，由于單根避雷針的保護(hù)范圍呈帳篷狀，邊界線呈雙曲線，所以避雷外高于天線頂端的長度應(yīng)大于天線的最大尺寸，避雷針與天線之間的最小水平間距應(yīng)大于3M，建筑物已有防雷接地系統(tǒng)時(shí)避雷針和天線豎桿的接地應(yīng)與建筑物的防雷接地系統(tǒng)共地連接；建筑物無專門的防雷接地可利用時(shí)，應(yīng)設(shè)置專門的接地裝置，從接閃器至接地裝置采用兩根引下線，從不同的方位以最短的距離沿建筑物引下，其接地電阻應(yīng)小于4歐姆，無論是新制作的接地統(tǒng)還是原建筑的接地線，接地電阻都應(yīng)小于4歐姆，除天線應(yīng)有良好的避雷的接地外，還應(yīng)采取如下措施：①無線輸出端應(yīng)安裝專用CATV保安器；②天線輸出電纜按接地要求接地；③使用裝有氣體放電管及快速反應(yīng)保護(hù)二級(jí)管的天線放大器或頻道放大器。
2、前端設(shè)備的防雷接地。如果在前端附近發(fā)生雷擊，則會(huì)在機(jī)房內(nèi)的金屬機(jī)箱和外殼上感應(yīng)出高電壓，危及設(shè)備及人身安全。前端設(shè)備的電源漏電也會(huì)危及人員的安全，因此，對(duì)機(jī)房內(nèi)的所有設(shè)備，輸入、輸出電纜的屏蔽層，金屬管道等都需要接地，不能與層頂天線的接地接在一起，設(shè)備接地與房屋避雷針接地及工頻交流供電系統(tǒng)的接地應(yīng)在總接地處連接在一起。系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備接地裝置和埋地金屬管道應(yīng)與防雷接地裝置相連，不相連時(shí)兩者的距離應(yīng)大于3米，機(jī)房內(nèi)接地母線表面應(yīng)完整，并無明顯錘痕以及殘余焊劑渣；銅帶母線應(yīng)光滑無毛刺。絕緣線的老化層不應(yīng)有老化龜裂現(xiàn)象。一些前端設(shè)備如調(diào)制器，接收機(jī)等沒有過壓保護(hù)，而只有過流保護(hù)，一旦有雷擊物往會(huì)出現(xiàn)電源燒壞而保險(xiǎn)不斷的情況，針對(duì)此種情況應(yīng)在總電源處加裝避雷器，以更好的保護(hù)前端設(shè)備。
3、干線和分配系統(tǒng)的防雷接地。敷設(shè)于空曠地區(qū)的地下電纜，當(dāng)所在地區(qū)年雷暴天數(shù)大于20天及土壤電阻率大于100歐姆時(shí)，電纜的屏蔽層或金屬護(hù)套應(yīng)每隔2KM左右接地一次。②架空電纜的屏蔽層及金屬護(hù)套、鋼紋吊線每隔250M左右接地一次，在電纜分線箱處的架空電纜金屬護(hù)套，屏蔽層及鋼絞線應(yīng)與電纜分線精會(huì)用接地裝置。埋設(shè)于空曠地區(qū)地下電纜，其屏蔽層和護(hù)套，應(yīng)每隔2KM左右接地一次，以防止感應(yīng)電的影響。③電纜進(jìn)入建筑物時(shí)，在靠近建筑物的地方，應(yīng)將電纜的外導(dǎo)電屏蔽層接地，架空電纜直接引入時(shí)，在入戶處應(yīng)增設(shè)避雷器，并將電纜外導(dǎo)體接到電氣設(shè)備的接地裝置上，電纜直接埋地引入時(shí)，應(yīng)在入戶端將電纜金屬外皮與接地裝置相連。④不要直接在兩建筑物屋頂之間敷設(shè)電纜，可將電纜沿墻降至防雷保護(hù)區(qū)以內(nèi)，并不得防礙車輛的運(yùn)行，吊線應(yīng)作接地處理。⑤系統(tǒng)中設(shè)備的輸入輸出端應(yīng)有氣體放電保護(hù)管，220V供電的放大器的電源端應(yīng)有過壓保護(hù)裝置，目前市面上的放大器魚龍混雜，為了降低成本，甚至省去了防過壓措施，如輸入輸出瑞元?dú)怏w過壓放電管，220V供電的放大器電源端只有過流保護(hù)，而無過壓保護(hù)，在選用干線器材時(shí)，應(yīng)把防過壓保護(hù)作為一個(gè)重要的前提條件來考慮。⑤CATV系統(tǒng)中的同軸電纜屏蔽網(wǎng)和架空支撐電纜用的鍍鋅鐵線都有良好的接地。
4、CATV系統(tǒng)中的同軸電纜屏蔽網(wǎng)和架空支承電纜用的鍍鋅鐵線都有良好的接地。受感應(yīng)雷的機(jī)會(huì)較小，雷電最容易從電源線進(jìn)入電子設(shè)備，把供電線進(jìn)戶瓷瓶鐵腳接地，對(duì)保護(hù)電力設(shè)備和人身安全可以起到一定的作用，但由于CATV等電子設(shè)備的耐受過電壓的能力比電力設(shè)備差得多，因此除必須在進(jìn)戶線上安裝低壓避雷器外，可把光屏蔽的電線、電纜等在埋地金屬管中，使雷電波通入地中。電源線在進(jìn)入電子設(shè)備前可繞幾個(gè)圈以形成小電感，對(duì)50HZ電流沒有什么影響，對(duì)阻擋雷電波侵入設(shè)備卻有一定作用。
在系統(tǒng)接地時(shí)，一定注意接地電阻的最小化，接地電阻大防雷效果就差，盡量的減小接地電阻、控制在8歐姆以下為最好。
有線電視系統(tǒng)的防雷是一項(xiàng)綜合的技術(shù)工程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了漏洞，都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的防雷效果。在做系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)時(shí)一定要本著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，切實(shí)做好系統(tǒng)的防護(hù)設(shè)計(jì)。
CATV系統(tǒng)的幾個(gè)安全問題
提起CATV的安全問題，大家就會(huì)想到防雷擊的問題。其實(shí)，還有許多問題是不能忽視的 。比 如說：在使用電源過程中引起的不安全問題；個(gè)別用戶私接線路引起的不安全問題；整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)中所用的同軸電纜、分支分配器、干線放大器、用戶放大器分布在室外發(fā)生被盜引起的不 安全問題等等，均會(huì)導(dǎo)致CATV系統(tǒng)的局部乃至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不能正常工作，電視節(jié)目不能安全傳 輸。如果發(fā)生此類問題，也和雷擊事故引起的后果一樣，應(yīng)當(dāng)引起高度的重視。
引起CATV網(wǎng)絡(luò)不安全的因素有以下幾種：
�。�1）在電源使用過程中引起的不安全因素大致有：在進(jìn)行線路安裝、改造時(shí)，有些施工 人員 認(rèn)識(shí)不到傳輸網(wǎng)絡(luò)安全的重要性，施工時(shí)粗心大意，發(fā)生誤接、錯(cuò)接的現(xiàn)象（誤把380V當(dāng)22 0V 接到放大器上，在樓棟放大器檢修中比較常見），造成燒保險(xiǎn)絲、燒電源線，甚至燒毀放大 器；有的施工人員不按照要求進(jìn)行施工，擅自改動(dòng)電纜路由，導(dǎo)致干線與高壓線交錯(cuò)或距離 太近，引起CATV系統(tǒng)帶電或50Hz交流干擾，使系統(tǒng)無法正常工作。
（2）個(gè)別用戶私接線路引起的不安全因素大致有：個(gè)別法制觀念差而又不懂有關(guān)技術(shù)的 人 ，隨意將電源線、電話線等非有線電視專用線接到干線放大器測(cè)試口上，造成放大器輸出短 路 而燒毀，使干線放大器以后的網(wǎng)絡(luò)無信號(hào)；還有的用戶將同軸電纜開口，盜取電視信號(hào)，造 成信號(hào)開路或短路，導(dǎo)致局部網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障；再有的用戶為了逃避收費(fèi)，擅自撬開用戶分配 器保護(hù)箱，私自亂接信號(hào)，造成本單元串接線路開路或短路，致使本單元用戶無法收看電視 節(jié)目。
（3）CATV系統(tǒng)除前端設(shè)備安裝在室內(nèi)，其他包括天線、干線放大器、用戶放大器、分支 分 配器等設(shè)施都安裝在室外、樓頂?shù)忍帲m然便于施工，但缺乏必要的安全防范措施，一些 不法分子膽大妄為，盜走放大器、分配器的事情時(shí)有發(fā)生，造成線路故障和直接經(jīng)濟(jì)損失， 使用戶無法收看電視節(jié)目。
�。�4）夏季打雷閃電、刮風(fēng)下雨及冬季下大雪引起的不安全因素大致有：雖然雷擊問題已經(jīng)引起了大家的高度重視，采取了很多措施，但局部的雷擊事件仍時(shí)有 發(fā)生 ，雷電過后燒毀放大器、燒壞保險(xiǎn)絲的現(xiàn)象仍然存在；夏季刮風(fēng)下雨、冬季風(fēng)雪交加引起的 天線方向移位、干線開路的現(xiàn)象也偶有發(fā)生。這類問題常常引起大面積停播，導(dǎo)致網(wǎng)內(nèi)用戶 無法正常收看電視節(jié)目�！ ∩鲜霾话踩虼说脑颍阂皇鞘┕r(shí)監(jiān)督不嚴(yán)格，施工人員違反規(guī)定造成的；二是對(duì) CA TV系統(tǒng)的政策法規(guī)宣傳不到位、管理不完善、巡視制度不落實(shí)造成的；三是防盜措施不嚴(yán)密 ，群策群防不得力造成的；四是防雷措施有漏洞、維護(hù)制度不落實(shí)造成的。對(duì)這些問題如不 重視，引起的后果將是非常嚴(yán)重的：其一，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)故障，引起廣大用戶 的 不滿；其二，造成不良的影響和較大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也給維護(hù)人員帶來相當(dāng)大的工作量。
如何解決噪聲對(duì)CATV系統(tǒng)的干擾與影響
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種電子、電氣設(shè)備不斷地增多，同時(shí)信息的載體——各種無線和有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也在迅速地?cái)U(kuò)張發(fā)展。因此，形形色色的噪聲信號(hào)對(duì)CATV系統(tǒng)的干擾也日趨嚴(yán)重，不同程度地影響了系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)工作者必須予以充分地重視，采取行之有效的措施，消除噪聲干擾。
排除干擾先要分析干擾的原因，而分析干擾的原因最好能抓住CATV系統(tǒng)具有頻率高、頻帶寬、頻道多的特點(diǎn)，結(jié)合各有線電視網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際，進(jìn)行綜合分析。目前的有線電視網(wǎng)絡(luò)大部分采用HFC結(jié)構(gòu)550MHz傳輸系統(tǒng)，有的已經(jīng)升級(jí)到750MHz。有的網(wǎng)絡(luò)已建設(shè)A／B兩個(gè)平臺(tái)，通過A平臺(tái)傳送調(diào)頻立體聲廣播和電視信號(hào)，通過B平臺(tái)傳送交互式數(shù)據(jù)信號(hào)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和特點(diǎn)了解以后，要進(jìn)一步了解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中最容易出現(xiàn)干擾的環(huán)節(jié)和原因，從理論上進(jìn)行定性分析和定量計(jì)算，再結(jié)合干擾現(xiàn)象逐一分析，歸納起來可概括為兩大方面：一要弄清噪聲的產(chǎn)生根源，尋本而清源；二要明確噪聲干擾CATV系統(tǒng)的方式、原理和途徑，辨癥而施治。
1 尋找噪聲源
眾所周知，噪聲源來自系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)外。系統(tǒng)外的所有電子、電器和機(jī)電設(shè)備，只要存在開放的電磁輻射源，達(dá)到一定的電場(chǎng)強(qiáng)度，都有可能對(duì)CATV系統(tǒng)形成不同程度的干擾。其中影響較大的干擾源主要有通訊、導(dǎo)航、無線探測(cè)、遙控、廣播電視、無線接入網(wǎng)等各種載波發(fā)射，各種工業(yè)高頻設(shè)備、高頻醫(yī)療設(shè)備，還有自然界中雷電所產(chǎn)生的強(qiáng)磁電脈沖、太陽黑子的強(qiáng)磁暴射電、宇宙射線等。日常生活中經(jīng)常遇到的諸如日光燈、霓虹燈、高壓鈉燈的電子鎮(zhèn)流器的電磁輻射，電車導(dǎo)軌打火、汽車火花塞點(diǎn)火、各種帶刷電機(jī)的運(yùn)行、交流接觸器、繼電器的開合切換……，也都是產(chǎn)生干擾的噪聲源。這種噪聲源主要是同頻干擾，特點(diǎn)是時(shí)斷時(shí)續(xù)（少數(shù)例外），由于前端、節(jié)點(diǎn)、傳輸、終端各部分設(shè)備的屏蔽、接地不良或參數(shù)的設(shè)置不當(dāng)而使這種干擾侵入。最為常見的干擾故障是由于調(diào)制器、混合器、光站、延放、樓放、電源插入器、耦合器、分支分配器等設(shè)備、器件的接插件接觸不良或損壞所引起。第二，由于設(shè)備的通風(fēng)散熱不良使參數(shù)畸變、野外長期放置而受潮介電系數(shù)等指標(biāo)變劣、設(shè)備與交流電源線的隔離不夠（交流電源線在一定條件下，即可看作是無線電波的接收“天線”，又可看作是無線電波因“反射”而輻射的“無線”）、設(shè)備中空置未用的輸出端口未接假負(fù)載、設(shè)備中高頻回路賦形器件變形而產(chǎn)生了新的波導(dǎo)……。各種射頻噪聲干擾對(duì)光纜傳輸系統(tǒng)是不會(huì)產(chǎn)生影響的，但它一旦由光發(fā)射機(jī)的激光調(diào)制電路以前的電路部分侵入，那么這種噪聲干擾也是不可幸免的了。
如何確定干擾是出在系統(tǒng)內(nèi)還是系統(tǒng)外？一般來說，要看AV信號(hào)被干擾的現(xiàn)象、持續(xù)時(shí)間、被干擾的頻道綜合分析判斷。有一種較為快捷的辦法，即先斷開CATV系統(tǒng)信號(hào)，用電視圖像發(fā)生器或智能型數(shù)字字符信號(hào)源，調(diào)制至受干擾的頻道，再輸入電視等終端設(shè)備，若此時(shí)干擾消失，即可確定干擾出自系統(tǒng)內(nèi)，可借助彩監(jiān)、電視信號(hào)發(fā)射器等儀器由此逐級(jí)向前測(cè)試，找出故障點(diǎn)，如能再借助可調(diào)試帶通濾波器，則能更準(zhǔn)確地判斷故障出自哪一級(jí)和干擾的頻譜范圍，否則就是系統(tǒng)外干擾。對(duì)外界干擾侵入可先從尋找屏蔽、接地、電源插入及電纜接插件等處入手排查。如無法解決干擾源的噪聲干擾，通過加強(qiáng)屏蔽或在設(shè)備中改善加裝濾波器消噪電路等辦法也可解決干擾的侵入。
來自系統(tǒng)內(nèi)的干擾可分為以下幾種情況：
�。�1）是設(shè)備固有的噪聲源，由于設(shè)備中各種電子器件的帶電粒子（電子或空穴）不規(guī)則地運(yùn)動(dòng)，在電路中就產(chǎn)生了不規(guī)則的端電壓和回路電流，產(chǎn)生噪聲信號(hào)，如經(jīng)電子電路的耦合放大或形成正反饋，必導(dǎo)致對(duì)正常信號(hào)的干擾，甚至淹沒了信號(hào)電壓。一般網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備除了選用低噪音系數(shù)的器件外并在電子電路中設(shè)計(jì)了各種溫度補(bǔ)償、負(fù)反饋、差動(dòng)、平衡等抑制電路，減少噪聲的幅度使設(shè)備正常工作。當(dāng)設(shè)備的這部分器件或電路失效，噪聲即會(huì)對(duì)信號(hào)造成嚴(yán)重的干擾。所以過分相信依賴設(shè)備的“先進(jìn)性”、“可靠性”，忽視設(shè)備方面可能出現(xiàn)的問題，在排查故障時(shí)會(huì)走不少彎路。
�。�2）是由于網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備的局部損壞，常見的有各級(jí)放大器中放大模塊、增益鈕、微調(diào)電阻、電容等器件損壞失效，性能變差；或是信號(hào)傳輸線路的屏蔽、接地、耦合分配等環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障……等等原因而導(dǎo)致設(shè)備和傳輸回路中某項(xiàng)或多項(xiàng)參數(shù)“變異”，由于參數(shù)的變異而產(chǎn)生了各種干擾信號(hào)，我們稱之為“變異干擾”。對(duì)上述兩種情況，經(jīng)用儀器檢查，只要更換相關(guān)器件或設(shè)備，問題都能解決。
（3）這種干擾雖不多見，卻時(shí)有發(fā)生，也是由于某項(xiàng)或某幾項(xiàng)參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致產(chǎn)生干擾或收視質(zhì)量變差。其原因可能是節(jié)目制作過程中出現(xiàn)了技術(shù)問題，信號(hào)調(diào)制過程中出現(xiàn)了技術(shù)問題，傳輸系統(tǒng)的增益和均衡等參數(shù)調(diào)整不規(guī)范等。這時(shí)應(yīng)該利用彩監(jiān)，場(chǎng)強(qiáng)儀等儀器測(cè)試系統(tǒng)設(shè)備的參數(shù)，調(diào)整到規(guī)定值。
（4）是出自終端接收設(shè)備的干擾回傳。它分為兩種情況，一種是電視用戶機(jī)內(nèi)本機(jī)振蕩高頻輻射由同軸電纜或空間竄入附近用戶機(jī)內(nèi)，對(duì)相關(guān)頻道產(chǎn)生的干擾�；蚴怯脩羰褂肰CD、錄像機(jī)或游戲機(jī)等的RF輻射侵入附近用戶，干擾這些用戶的正常收視。如果干擾是由電纜侵入，一般只對(duì)同一分支器或分配器的用戶影響較大。可依次斷開同一分支或分配器上其他用戶的接線端子逐一排查。在斷開接線端子的同時(shí)最好接上專用的75Ω負(fù)載器件（防止再引入其他干擾）。如果是因用戶使用放像設(shè)備泄漏的RF信號(hào)所干擾，有些從疊加的干擾畫面的內(nèi)容即可判斷出。關(guān)于電視機(jī)的本振干擾，電視機(jī)本振產(chǎn)生的干擾電平在60～70dB左右就能對(duì)附近電視機(jī)產(chǎn)生干擾。其特點(diǎn)是本振幅射隨調(diào)諧頻道的增高而增大，只能是低頻道的本振幅射干擾高頻道的信號(hào)，其基波干擾與它相隔四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻道的頻道信號(hào)，如DS－6頻道的本振幅射可干擾DS－10頻道，Z1頻道可干擾Z5頻道等。另一種是上網(wǎng)用戶在進(jìn)行交互信息傳送時(shí)，將噪聲通過網(wǎng)絡(luò)的上行通道逐級(jí)回傳至前端，由于對(duì)噪聲干擾的拾取會(huì)共同匯集到前端，產(chǎn)生所謂的“噪聲漏斗效應(yīng)”，而網(wǎng)上用戶的發(fā)展又極為迅速，如措施不當(dāng)必將妨礙網(wǎng)絡(luò)回傳系統(tǒng)的正常工作。解決這個(gè)問題方法是：首先應(yīng)防止用戶對(duì)干擾信號(hào)的拾取。這可采取加強(qiáng)上行回路各個(gè)環(huán)節(jié)的電磁屏蔽，改善接地系統(tǒng)，選用屏蔽良好的，具有5～65MHz帶寬特點(diǎn)，采用上／下行，輸入／輸出端口相互隔離大于等于35dB的專用用戶終端盒等措施。但這只能解決部分干擾問題。想從根本上解決問題應(yīng)該采取先進(jìn)的數(shù)字抗干擾技術(shù)，由前端集中處理（理由是N個(gè)用戶對(duì)噪聲即使是只有百分之一的拾取率，可匯集到前端時(shí)，這N／100個(gè)噪聲源疊加和調(diào)制而成的噪聲信號(hào)其能量譜和頻率譜遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于和寬于終端侵入的噪聲信號(hào)了，足以造成對(duì)信息序列的嚴(yán)重干擾。但回傳系統(tǒng)傳輸?shù)氖菙?shù)字信息�，F(xiàn)有的濾除噪聲干擾技術(shù)對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理比對(duì)模擬信號(hào)的處理要簡單得多，有效得多）。1在編碼方式中選用高抗干擾的編碼方式，在分址制式中CDMA（碼分多址）的容量大，抗干擾能力最強(qiáng)，技術(shù)也趨于成熟可優(yōu)先或重點(diǎn)選用。2在調(diào)制方式方面，諸如QPSK（4相相移鍵控）／4－QPSK、最少移頻鍵控（MSK）、高斯濾波MSK（GMSK）、O－QPSK（參差QPSK）等各具特點(diǎn)。其中O－QPSK（OFFSET－QPSK）方式的相位變化較小，對(duì)帶外干擾的抑制性也非常好，而高斯濾波最小移頻鍵控（GMSK）調(diào)制的信號(hào)頻譜主瓣寬于QPSK，但帶外高頻滾降要快，所以既對(duì)相鄰波道的干擾較小，又對(duì)鄰頻的干擾抑制較高，選用那種或那幾種調(diào)制方式，也是提高抗干擾性能的一種措施。3使用擴(kuò)頻調(diào)制的方式，我們認(rèn)為是解決前端噪聲漏斗效應(yīng)的一種非常有效的方法。根據(jù)香農(nóng)（SHANNON）公式的定義：C=Blog2（1＋S/N）＊（bit／s）其中C為信道容量，B為占用帶寬，S/N為信噪比。由此可知，當(dāng)信號(hào)數(shù)據(jù)速率C不變時(shí)，如B↑（擴(kuò)頻），則收信號(hào)所需的功率下降。相對(duì)而言，發(fā)信功率可大大下降，亦可看成是降低了所需的信噪比，等同于提高了抗干擾的能力，同時(shí)自然對(duì)其他信號(hào)傳輸?shù)母蓴_減少，甚至能做到和其他信號(hào)共用一段無線頻譜（該技術(shù)以前主要用于保密或軍事通信領(lǐng)域）。這種抗干擾的基本原理可作如下的簡單理解：噪音序列{PK}的速率高而信息序列{MK}的速率較低。{MK}經(jīng)擴(kuò)頻、數(shù)字調(diào)制處理后變成寬帶信號(hào)，其中心頻率為fc。在接收設(shè)備的輸入信號(hào)中混入的干擾信號(hào)其中心頻率也在fc（假設(shè)在干擾最強(qiáng)的情況下），經(jīng)過擴(kuò)頻解調(diào)（解擴(kuò)）后信息序列信號(hào)變成窄帶信號(hào)，而干擾信號(hào)經(jīng)擴(kuò)頻變成寬帶信號(hào)，再經(jīng)過窄帶濾波器，濾除有用信號(hào)帶外的干擾信號(hào)，大大降低了干擾信號(hào)的強(qiáng)度，改善了信噪比。4采取在前端集中設(shè)置由帶通濾波、限幅抗噪、施密特電路、積分電路等組成的抗干擾設(shè)備，或是由門陣列、編程器等組成的單元抗噪部件接入前端設(shè)備的通道入口，或采取由微機(jī)運(yùn)行防噪抗干擾軟件等等……，都是行之有效的辦法。
2 辨癥施治
CATV系統(tǒng)之所以會(huì)受到干擾，要具備幾個(gè)充分而必要的條件。
（1）首先要有干擾源，如前文所述干擾源來自系統(tǒng)內(nèi)、外兩個(gè)部分，可由網(wǎng)絡(luò)的許多環(huán)節(jié)閉路或開路饋入。
（2）噪聲源需達(dá)到一定的場(chǎng)強(qiáng)能級(jí)。據(jù)我們?cè)囼?yàn)，在一般情況下系統(tǒng)外的干擾能對(duì)CATV傳輸系統(tǒng)形成干擾的最低能量級(jí)約在35dB以上。
（3）噪聲信號(hào)在空間輻射而侵入CATV系統(tǒng)是通過傳導(dǎo)、電容耦合、電感耦合或由這三種方式的組合。
�。�4）來自系統(tǒng)內(nèi)的干擾，即前文所謂的“變異干擾”。由于設(shè)備性能變異產(chǎn)生了非線性失真，使系統(tǒng)內(nèi)各頻道載波主要以交調(diào)干擾、互調(diào)干擾和載波交流聲干擾的方式由傳輸系統(tǒng)的各通道波及相關(guān)的各終端用戶。正是由于系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備和器件的非線性，使輸出信號(hào)中除了含有與輸入信號(hào)同頻、不等幅的有用基波分量外，產(chǎn)生很多新的頻率分量，它可分為兩類：一類是輸入各頻率的諧波和各頻率的組合頻率，這些新產(chǎn)物的幅度與輸入的頻率的幅度既相關(guān)（指互調(diào)），又不相關(guān)（指諧波）。他們落在接收頻道內(nèi)就造成對(duì)圖像的干擾，使畫面上出現(xiàn)固定的、垂直的、水平的或傾斜的網(wǎng)紋。干擾的頻率越接近圖像載波頻，網(wǎng)紋越粗、越濃，反之越細(xì)越淡。對(duì)這種干擾如在電路設(shè)計(jì)上采取推挽式放大或具有濾波功能的波段放大器就可使二次失真產(chǎn)物減至最小。這時(shí)系統(tǒng)中三次失真產(chǎn)物就成為主要的干擾源。傳輸頻道越多，三次失真產(chǎn)物的數(shù)量比二次失真產(chǎn)物增長迅速，造成的干擾也越大。另一類是輸出信號(hào)與輸入信號(hào)頻率相同，但由于設(shè)備或器件的非線性使輸入輸出信號(hào)的幅度不成比例，這種失真使輸入信號(hào)頻譜分量間的相對(duì)電平發(fā)生變化，結(jié)果會(huì)在收某一頻道電視信號(hào)時(shí)，同時(shí)出現(xiàn)其他頻道的電視信號(hào)，這就是交擾調(diào)制干擾。當(dāng)兩個(gè)頻道間產(chǎn)生交調(diào)時(shí)如他們的行同步脈沖不同步（由兩個(gè)同步機(jī)產(chǎn)生的），屏幕上會(huì)出現(xiàn)向左或向右的水平移動(dòng)的豎直白條。在交調(diào)不太嚴(yán)重時(shí)，兩信號(hào)的同步脈沖互相對(duì)圖像載波調(diào)制，出現(xiàn)同步脈沖極性反轉(zhuǎn)，畫面上看到豎直白條的干擾即雨刷干擾。當(dāng)交調(diào)嚴(yán)重時(shí)，會(huì)有橫條干擾并且背景出現(xiàn)另一畫面在緩慢的移動(dòng)。當(dāng)有多個(gè)頻道彼此交調(diào)時(shí)，畫面會(huì)出現(xiàn)多條紋的“雨刷干擾”�；フ{(diào)產(chǎn)物的干擾在屏幕上表現(xiàn)為條紋狀，常稱“網(wǎng)紋干擾”，其實(shí)質(zhì)是落入電視頻道中的互調(diào)頻率產(chǎn)物再次轉(zhuǎn)化為視頻的干擾，如果它距離圖像載頻1MHz，經(jīng)過視頻檢波后，視頻信號(hào)會(huì)變成一個(gè)疊加1MHz干擾信號(hào)的視頻信號(hào)（干擾信號(hào)與圖像載頻差拍1MHz），如果這個(gè)1MHz的干擾信號(hào)與接收頻道的平行同步脈沖完全同步，畫面上會(huì)有1000/fH（行頻）=1000／15625=64（條）垂直的條紋。實(shí)際中，干擾信號(hào)不會(huì)與行頻同步，因而畫面上就會(huì)出現(xiàn)左傾或右傾的斜條紋。干擾頻率距圖像載頻越近，視頻檢波后的干擾頻率就越低，條紋也就越疏。反之，干擾條紋就越密。在系統(tǒng)中是通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定并執(zhí)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)來保證設(shè)備的正常運(yùn)行，抑制各種干擾的侵入和產(chǎn)生。在眾多的指標(biāo)中，對(duì)抑制干擾保證圖像質(zhì)量關(guān)系最大的三項(xiàng)系統(tǒng)指標(biāo)是C／N（載噪比）、IM（載波互調(diào)比）、CM（交擾調(diào)制比）。對(duì)系統(tǒng)的非線性失真，首先應(yīng)嚴(yán)格滿足C／CTB（載波復(fù)合三次差拍比）指標(biāo)，因?yàn)橹灰狢TB指標(biāo)滿足了系統(tǒng)要求，其他的非線性失真指標(biāo)如CM、CSO也就能滿足要求了。CATV系統(tǒng)所遭遇的干擾以互調(diào)和交調(diào)最為普遍。通過彩監(jiān)顯示的現(xiàn)象不難區(qū)分這兩種干擾，試舉幾例說明如下：
對(duì)互調(diào)干擾，如果是細(xì)而斜的網(wǎng)狀干擾可能是中波調(diào)諧廣播的頻率干擾，應(yīng)先解決干擾源的問題，在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮到廣播電臺(tái)與CATV前端接收天線的位置距離等的合理性，還應(yīng)檢查CATV各環(huán)節(jié)的屏蔽情況，或在設(shè)備中加接濾波消噪電路。尤其在前端天線入口的保護(hù)電路的接地一定要良好可靠。如果是橫向“人字”或S形條紋干擾及不規(guī)則的網(wǎng)狀干擾，有可能是調(diào)頻電臺(tái)的諧波干擾，應(yīng)從限制FM信號(hào)電平，加接帶通濾波器，并從FM信號(hào)的頻率配置、頻率穩(wěn)定性、調(diào)制度、增益均衡等各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)整入手解決。如果是由本振輻射引起的互調(diào)干擾，只要選用高隔離度的分支器或分配器就能收到很好的抗干擾效果。如果是出現(xiàn)淡而密的斜紋并隨伴音的強(qiáng)弱而晃動(dòng)，這是下鄰頻道的干擾，應(yīng)先排除系統(tǒng)內(nèi)有源器件的非線性失真（如放大模塊的損壞，放大器增益過高等），還應(yīng)使鄰頻電平差小于或等于2dB使17dB≤V／A≤20dB。另外為了避免出現(xiàn)互調(diào)干擾，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮各級(jí)放大器輸入的增益不能因放大器的非線性失真而使各頻道混頻；盡量提高互調(diào)比；合理設(shè)置頻道，盡量避免互不相容頻道的出現(xiàn)等等。
對(duì)于交調(diào)干擾應(yīng)重點(diǎn)檢查各級(jí)放大器的增益，或是檢測(cè)其幅頻特性，排查分析有源器件的非線性失真原因，通過調(diào)整設(shè)置合理的參數(shù)及更換產(chǎn)生非線性失真的器件來解決此類干擾。
（5）CATV系統(tǒng)中調(diào)制交流聲的干擾也是較為常見的一種干擾。其系統(tǒng)指標(biāo)即信號(hào)交流聲比HM=20lg（基準(zhǔn)調(diào)制／交流聲調(diào)制的峰－峰值）(dB)＊（載波交流聲比）。CATV系統(tǒng)的許多設(shè)備供電是由AC轉(zhuǎn)為DC，如果整流濾波電路出現(xiàn)故障，很容易使信號(hào)混入交流聲。一般干線的同軸電纜傳輸大都是將交流電源和高頻信號(hào)同纜傳送，如果設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)，使干線兩端與地端的電位差較大，交流聲就會(huì)混入高頻信號(hào)中，此交流聲如果僅是與高頻信號(hào)疊加在一起，尚不會(huì)影響圖像的質(zhì)量，因?yàn)楦骷?jí)放大器都有各自的濾波器和退耦電路，完全可以濾除交流聲信號(hào)。如果放大器工作于非線性區(qū)，比如放大器模塊的局部故障，負(fù)反饋電路失效，放大器超載運(yùn)行（此類故障經(jīng)常遇到），高頻信號(hào)就會(huì)被交流聲調(diào)制，這種被調(diào)制的高頻信號(hào)不可能被低頻濾波器所濾除。這種干擾會(huì)使圖像出現(xiàn)上下移動(dòng)的水平條紋（50Hz的交流聲干擾使畫面出現(xiàn)一條滾動(dòng)的水平暗帶，100Hz的交流聲干擾則出現(xiàn)兩條水平暗帶）。交流聲的基波（50Hz）與場(chǎng)同步信號(hào)頻差大，條紋翻滾就快；頻差小，條紋翻滾就慢。要想提高載頻交流聲比，防止這類干擾，必須在變頻器、調(diào)制器等非線性變換電路和其他電路之前，保證直流供電達(dá)到允許的紋波系數(shù)，對(duì)各級(jí)放大器要求不超過極限輸出電平，使放大器工作在線性放大區(qū)內(nèi)。凡是設(shè)備中不應(yīng)有交流聲的地方，要采取濾除或屏蔽交流聲的方法，其中保證傳輸線路具有合理的接地系統(tǒng)，是防止交流聲混入的非常有效的措施。
每個(gè)有線電視網(wǎng)絡(luò)都面臨著許許多多對(duì)傳輸信號(hào)的干擾問題，解決干擾問題是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工作者的重要職責(zé)，為此提出以下幾點(diǎn)與同行們商榷：
（1）解決噪聲干擾實(shí)施網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要協(xié)調(diào)各部門的工作，互相配合綜合治理。比如前端的設(shè)備和技術(shù)誠然先進(jìn)，但若稍有差失，用戶收到的信號(hào)便會(huì)“謬以千里”了。如何確保前端信號(hào)的質(zhì)量是至關(guān)重要的。
�。�2）防止和抑制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的干擾，技術(shù)管理是關(guān)鍵。參照廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定的一系列有關(guān)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，必須強(qiáng)化管理，強(qiáng)制執(zhí)行，使網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、維護(hù)以及設(shè)備器件的采購、驗(yàn)收各個(gè)環(huán)節(jié)的工作都得以規(guī)范，并有可靠的技術(shù)監(jiān)督措施，比如專設(shè)部門負(fù)責(zé)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試。
�。�3）來自系統(tǒng)內(nèi)的干擾遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于來自系統(tǒng)外的干擾，這提示我們：一要重視技術(shù)管理，二要重視設(shè)備的質(zhì)量。對(duì)入網(wǎng)設(shè)備、器材都要進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)驗(yàn)收，嚴(yán)格把關(guān)，確保入網(wǎng)設(shè)備的質(zhì)量，并要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模配備必要的儀器和測(cè)試設(shè)備。
（4）要采取治理與預(yù)防相結(jié)合的方針，從網(wǎng)絡(luò)組建的始末，都應(yīng)貫串著一系列抗干擾的對(duì)策，防干擾與未然，拒干擾于網(wǎng)外。在網(wǎng)絡(luò)的安裝施工以及維護(hù)搶修的每一個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)工作步驟，每一個(gè)細(xì)節(jié)的操作都要嚴(yán)格按照操作規(guī)程符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)降低網(wǎng)絡(luò)的故障率，防止干擾的產(chǎn)生都是非常有效的。
雷電是一種大氣中的放電現(xiàn)象，常常使有線電視設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，在CATV系統(tǒng)中，防雷設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作，而在實(shí)際工程當(dāng)中，防雷并沒有引起技術(shù)人員的足夠重視，一旦遭到雷擊，沒有良好防雷措施的系統(tǒng)就會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，甚至癱瘓。對(duì)于干線較長的大系統(tǒng)，防雷設(shè)計(jì)更是刻不容緩的大事，本文從雷擊的產(chǎn)生機(jī)理以及雷電的分布規(guī)律闡述雷電，以期讀者對(duì)雷擊有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而闡述防雷的措施以及CATV器材的抗雷擊性能。
雷擊主要有兩種：“直未雷”和“感應(yīng)雷”。直擊雷只有雷擊率的 10％左右，危害范圍一般較小，可使用避雷針、避雷線和避雷網(wǎng)來防避，危害大得多的“感應(yīng)雷”占雷擊率近90％，危害范圍甚廣，CATV系統(tǒng)的電子設(shè)備受雷擊損環(huán)，主要是感應(yīng)雷造成的。直擊雷是帶電云層和大地之間放電造成的，在形成雷云的過程中某些云積累起正電荷的靂云接近到一定程度時(shí)，發(fā)生訊猛的放電。出現(xiàn)耀眼的閃光。當(dāng)雷云很低，周圍又沒有異性電荷的雷云時(shí)，就會(huì)在地面或者建筑物上感應(yīng)出異性電荷，形成帶電云層向地面或者建筑物放電；放電電流可達(dá)到幾十甚至幾百千安，放電時(shí)間為50－100µ S，這種放電就是直擊雷，直擊雷對(duì)建筑物和人、畜安全危害甚大。安裝于避雷針后， CATV系統(tǒng)的電子設(shè)備即使在其保護(hù)范圍之內(nèi)，仍然可能遭雷擊而受損，大多數(shù)都是燒保險(xiǎn)絲、電源變壓器。整流元件，三端穩(wěn)壓器，嚴(yán)重的還可能損壞集成電路等元件，這說明雷擊不是從天線引人的，而是從電源線引入的，可見避雷針雖保護(hù)了建筑物，卻保護(hù)不了置于其內(nèi)的CATV電子設(shè)備，這是感應(yīng)雷造成的。
感應(yīng)雷電靜電感應(yīng)和雷電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)兩種原因所引起的，當(dāng)帶電的云層（雷云）靠近輸電線路時(shí)，會(huì)在它們上面感應(yīng)出異性電荷，這些異性電荷被雷云電荷束縛著。當(dāng)雷云對(duì)附近的目標(biāo)或接閃器（避雷針是最早、最常用的接閃器）放電時(shí)，其電荷迅速中和，而輸電線路上束縛的電荷便為自由電荷，形成局部感應(yīng)高電位。這種感應(yīng)高電位發(fā)生在低壓架空線路時(shí)亦可達(dá)100KV；在電信線路上可達(dá)40－60KV。而且它可以沿著線路傳入電子設(shè)備， 造成損害。雷擊后巨大的雷電流在周圍空間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，由于電磁感應(yīng)使附近設(shè)備感應(yīng)出高電壓，從而使設(shè)備損壞。
我國雷電的分布規(guī)律是：通常熱而潮濕的地區(qū)比冷而干燥的地區(qū)雷電多，同時(shí)雷電的頻數(shù)是隨著地理緯度的減小而增加，即越接近赤道頻數(shù)越高，具體說來有華南＞西南＞長江流域＞華北＞東北＞西北，除此之外，雷電的頻數(shù)隨地域而變，即：山區(qū)＞平原＞沙漠，陸地＞湖海，每年雷電的高峰都在7、8月份，活動(dòng)的時(shí)間大都在14－22時(shí)之間。一個(gè)地區(qū)有無雷電是由氣象條件所決定的，但具體的落雷點(diǎn)則受當(dāng)?shù)貤l件的影響較大。①地形的影響，通常山的東坡、南坡落雷的幾率多于山的西。北坡，山中平地的落雷幾率大于峽谷，湖海邊落雷的幾率很小，但湖海如有山岳則靠水的一面山坡落雷幾率較多；風(fēng)口或順風(fēng)的河谷容易落雷。②地面物的影響，空曠地中的孤立建筑物和建筑物群中高聳的建筑物易受雷擊，金屬結(jié)構(gòu)的屋頂、塔架易受雷擊，屋旁大樹、接收天線、山區(qū)輸電線等易受雷擊，這是因?yàn)檫@些地面物吉利于雷云與大地建立良好的放電通道。③地質(zhì)的影響，土壤、電阻率相對(duì)值小而電荷相對(duì)積聚快的地方容易落雷，有大片土壤電阻較大時(shí)，局部土壤電阻率小的地方易落雷；土壤電阻率小的山坡或土山易落雷；土里有導(dǎo)電礦藏的地區(qū)易落雷；地下水位高或有礦泉的地區(qū)易落雷。
對(duì)于系統(tǒng)的防雷最有利的措施是系統(tǒng)有良好的接地，良好接地不僅能及早的泄掉感應(yīng)雷產(chǎn)生的電壓，同時(shí)也可泄掉由于設(shè)備漏電而產(chǎn)生的對(duì)地電壓，達(dá)到保護(hù)設(shè)備和人身安全的目的，具體的系統(tǒng)防雷也是從接地開始的。與此同時(shí)，在需要的地方按裝避雷外、避雷器，但是選用器材的抗雷擊性能也不忽視，在選用器材時(shí)，考查器材的抗雷擊性能也是重要的一環(huán)。目前，我國大量生產(chǎn)和使用避雷器，有以電工碳化硅閥片為基本元件的各種閥式避雷器；有以氧化鋅閥片為基本元件的氧化鋅避雷器，氧化鋅避雷器較之閥式避雷器具有動(dòng)作迅速、通流容量大、殘壓低、無續(xù)流、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、壽命長、維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)。下面重點(diǎn)講述氧化鋅避雷器，氧化鋅壓敏避雷器對(duì)感應(yīng)雷及雷電波入侵的防止是有效的。其工作原理是其伏安特性的非線性。正常電壓時(shí)，避雷器呈高阻狀態(tài)，只有很小的泄漏電流（µA數(shù)量級(jí)），功率損耗很小，當(dāng)線路中出現(xiàn)過壓時(shí)，避雷器呈低阻狀態(tài)（時(shí)間效應(yīng)為10-9數(shù)量級(jí)）過電壓以放電電流的形式通過避雷器流入大地，過電壓被抑制下來，浪涌電壓過后，線路電壓恢復(fù)正常時(shí)，避雷器又呈高阻絕緣狀態(tài)，因此避雷器必須有良好的接地裝置與之配合，避雷器的伏安特性如下圖所示： 其中：i一雷電放電電流：VimA一泄漏電流為lmA時(shí)電壓， VI一放電電壓，Ve一浪涌雷電電壓。
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雷電過電壓的電流是一種很快上升到峰值，然后較慢下降的脈沖，其時(shí)間量值為10-6S數(shù)量級(jí)，國家的通用標(biāo)準(zhǔn)是8／20µS，即用8µS的時(shí)間上升到峰值，然后用20µS的時(shí)間下降到半峰值，而氧化鋅避雷器的響應(yīng)時(shí)間為10-9數(shù)量級(jí)，因而響應(yīng)時(shí)間是來得及的，其次是幅值問題，有線電視的供電電源經(jīng)過電力系統(tǒng)的多級(jí)避雷，因而雷電脈沖電流大于 5 KA的概率不會(huì)大干15％，只要選擇通流容量為 5 KA的避雷器，其殘壓也是設(shè)備能夠承受的，加上合乎要求的接地就會(huì)達(dá)到避雷的效果。
1、天線的防雷接地。有線電視的接收天線和豎桿一般架設(shè)在建筑物的頂端，應(yīng)把所有的接收天線，包括衛(wèi)星接收無線的接地焊在一起，接天線的豎桿（架）上應(yīng)裝設(shè)避雷針，避雷針的高度應(yīng)能滿足對(duì)天線設(shè)施的保護(hù)，安裝獨(dú)立的避雷鐘時(shí)，由于單根避雷針的保護(hù)范圍呈帳篷狀，邊界線呈雙曲線，所以避雷外高于天線頂端的長度應(yīng)大于天線的最大尺寸，避雷針與天線之間的最小水平間距應(yīng)大于3M，建筑物已有防雷接地系統(tǒng)時(shí)避雷針和天線豎桿的接地應(yīng)與建筑物的防雷接地系統(tǒng)共地連接；建筑物無專門的防雷接地可利用時(shí)，應(yīng)設(shè)置專門的接地裝置，從接閃器至接地裝置采用兩根引下線，從不同的方位以最短的距離沿建筑物引下，其接地電阻應(yīng)小于4歐姆，無論是新制作的接地統(tǒng)還是原建筑的接地線，接地電阻都應(yīng)小于4歐姆，除天線應(yīng)有良好的避雷的接地外，還應(yīng)采取如下措施：①無線輸出端應(yīng)安裝專用CATV保安器；②天線輸出電纜按接地要求接地；③使用裝有氣體放電管及快速反應(yīng)保護(hù)二級(jí)管的天線放大器或頻道放大器。
2、前端設(shè)備的防雷接地。如果在前端附近發(fā)生雷擊，則會(huì)在機(jī)房內(nèi)的金屬機(jī)箱和外殼上感應(yīng)出高電壓，危及設(shè)備及人身安全。前端設(shè)備的電源漏電也會(huì)危及人員的安全，因此，對(duì)機(jī)房內(nèi)的所有設(shè)備，輸入、輸出電纜的屏蔽層，金屬管道等都需要接地，不能與層頂天線的接地接在一起，設(shè)備接地與房屋避雷針接地及工頻交流供電系統(tǒng)的接地應(yīng)在總接地處連接在一起。系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備接地裝置和埋地金屬管道應(yīng)與防雷接地裝置相連，不相連時(shí)兩者的距離應(yīng)大于3米，機(jī)房內(nèi)接地母線表面應(yīng)完整，并無明顯錘痕以及殘余焊劑渣；銅帶母線應(yīng)光滑無毛刺。絕緣線的老化層不應(yīng)有老化龜裂現(xiàn)象。一些前端設(shè)備如調(diào)制器，接收機(jī)等沒有過壓保護(hù)，而只有過流保護(hù)，一旦有雷擊物往會(huì)出現(xiàn)電源燒壞而保險(xiǎn)不斷的情況，針對(duì)此種情況應(yīng)在總電源處加裝避雷器，以更好的保護(hù)前端設(shè)備。
3、干線和分配系統(tǒng)的防雷接地。敷設(shè)于空曠地區(qū)的地下電纜，當(dāng)所在地區(qū)年雷暴天數(shù)大于20天及土壤電阻率大于100歐姆時(shí)，電纜的屏蔽層或金屬護(hù)套應(yīng)每隔2KM左右接地一次。②架空電纜的屏蔽層及金屬護(hù)套、鋼紋吊線每隔250M左右接地一次，在電纜分線箱處的架空電纜金屬護(hù)套，屏蔽層及鋼絞線應(yīng)與電纜分線精會(huì)用接地裝置。埋設(shè)于空曠地區(qū)地下電纜，其屏蔽層和護(hù)套，應(yīng)每隔2KM左右接地一次，以防止感應(yīng)電的影響。③電纜進(jìn)入建筑物時(shí)，在靠近建筑物的地方，應(yīng)將電纜的外導(dǎo)電屏蔽層接地，架空電纜直接引入時(shí)，在入戶處應(yīng)增設(shè)避雷器，并將電纜外導(dǎo)體接到電氣設(shè)備的接地裝置上，電纜直接埋地引入時(shí)，應(yīng)在入戶端將電纜金屬外皮與接地裝置相連。④不要直接在兩建筑物屋頂之間敷設(shè)電纜，可將電纜沿墻降至防雷保護(hù)區(qū)以內(nèi)，并不得防礙車輛的運(yùn)行，吊線應(yīng)作接地處理。⑤系統(tǒng)中設(shè)備的輸入輸出端應(yīng)有氣體放電保護(hù)管，220V供電的放大器的電源端應(yīng)有過壓保護(hù)裝置，目前市面上的放大器魚龍混雜，為了降低成本，甚至省去了防過壓措施，如輸入輸出瑞元?dú)怏w過壓放電管，220V供電的放大器電源端只有過流保護(hù)，而無過壓保護(hù)，在選用干線器材時(shí)，應(yīng)把防過壓保護(hù)作為一個(gè)重要的前提條件來考慮。⑤CATV系統(tǒng)中的同軸電纜屏蔽網(wǎng)和架空支撐電纜用的鍍鋅鐵線都有良好的接地。
4、CATV系統(tǒng)中的同軸電纜屏蔽網(wǎng)和架空支承電纜用的鍍鋅鐵線都有良好的接地。受感應(yīng)雷的機(jī)會(huì)較小，雷電最容易從電源線進(jìn)入電子設(shè)備，把供電線進(jìn)戶瓷瓶鐵腳接地，對(duì)保護(hù)電力設(shè)備和人身安全可以起到一定的作用，但由于CATV等電子設(shè)備的耐受過電壓的能力比電力設(shè)備差得多，因此除必須在進(jìn)戶線上安裝低壓避雷器外，可把光屏蔽的電線、電纜等在埋地金屬管中，使雷電波通入地中。電源線在進(jìn)入電子設(shè)備前可繞幾個(gè)圈以形成小電感，對(duì)50HZ電流沒有什么影響，對(duì)阻擋雷電波侵入設(shè)備卻有一定作用。
在系統(tǒng)接地時(shí)，一定注意接地電阻的最小化，接地電阻大防雷效果就差，盡量的減小接地電阻、控制在8歐姆以下為最好。
有線電視系統(tǒng)的防雷是一項(xiàng)綜合的技術(shù)工程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了漏洞，都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的防雷效果。在做系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)時(shí)一定要本著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，切實(shí)做好系統(tǒng)的防護(hù)設(shè)計(jì)。
CATV系統(tǒng)的幾個(gè)安全問題
提起CATV的安全問題，大家就會(huì)想到防雷擊的問題。其實(shí)，還有許多問題是不能忽視的 。比 如說：在使用電源過程中引起的不安全問題；個(gè)別用戶私接線路引起的不安全問題；整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)中所用的同軸電纜、分支分配器、干線放大器、用戶放大器分布在室外發(fā)生被盜引起的不 安全問題等等，均會(huì)導(dǎo)致CATV系統(tǒng)的局部乃至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不能正常工作，電視節(jié)目不能安全傳 輸。如果發(fā)生此類問題，也和雷擊事故引起的后果一樣，應(yīng)當(dāng)引起高度的重視。
引起CATV網(wǎng)絡(luò)不安全的因素有以下幾種：
�。�1）在電源使用過程中引起的不安全因素大致有：在進(jìn)行線路安裝、改造時(shí)，有些施工 人員 認(rèn)識(shí)不到傳輸網(wǎng)絡(luò)安全的重要性，施工時(shí)粗心大意，發(fā)生誤接、錯(cuò)接的現(xiàn)象（誤把380V當(dāng)22 0V 接到放大器上，在樓棟放大器檢修中比較常見），造成燒保險(xiǎn)絲、燒電源線，甚至燒毀放大 器；有的施工人員不按照要求進(jìn)行施工，擅自改動(dòng)電纜路由，導(dǎo)致干線與高壓線交錯(cuò)或距離 太近，引起CATV系統(tǒng)帶電或50Hz交流干擾，使系統(tǒng)無法正常工作。
（2）個(gè)別用戶私接線路引起的不安全因素大致有：個(gè)別法制觀念差而又不懂有關(guān)技術(shù)的 人 ，隨意將電源線、電話線等非有線電視專用線接到干線放大器測(cè)試口上，造成放大器輸出短 路 而燒毀，使干線放大器以后的網(wǎng)絡(luò)無信號(hào)；還有的用戶將同軸電纜開口，盜取電視信號(hào)，造 成信號(hào)開路或短路，導(dǎo)致局部網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障；再有的用戶為了逃避收費(fèi)，擅自撬開用戶分配 器保護(hù)箱，私自亂接信號(hào)，造成本單元串接線路開路或短路，致使本單元用戶無法收看電視 節(jié)目。
（3）CATV系統(tǒng)除前端設(shè)備安裝在室內(nèi)，其他包括天線、干線放大器、用戶放大器、分支 分 配器等設(shè)施都安裝在室外、樓頂?shù)忍帲m然便于施工，但缺乏必要的安全防范措施，一些 不法分子膽大妄為，盜走放大器、分配器的事情時(shí)有發(fā)生，造成線路故障和直接經(jīng)濟(jì)損失， 使用戶無法收看電視節(jié)目。
�。�4）夏季打雷閃電、刮風(fēng)下雨及冬季下大雪引起的不安全因素大致有：雖然雷擊問題已經(jīng)引起了大家的高度重視，采取了很多措施，但局部的雷擊事件仍時(shí)有 發(fā)生 ，雷電過后燒毀放大器、燒壞保險(xiǎn)絲的現(xiàn)象仍然存在；夏季刮風(fēng)下雨、冬季風(fēng)雪交加引起的 天線方向移位、干線開路的現(xiàn)象也偶有發(fā)生。這類問題常常引起大面積停播，導(dǎo)致網(wǎng)內(nèi)用戶 無法正常收看電視節(jié)目�！ ∩鲜霾话踩虼说脑颍阂皇鞘┕r(shí)監(jiān)督不嚴(yán)格，施工人員違反規(guī)定造成的；二是對(duì) CA TV系統(tǒng)的政策法規(guī)宣傳不到位、管理不完善、巡視制度不落實(shí)造成的；三是防盜措施不嚴(yán)密 ，群策群防不得力造成的；四是防雷措施有漏洞、維護(hù)制度不落實(shí)造成的。對(duì)這些問題如不 重視，引起的后果將是非常嚴(yán)重的：其一，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)故障，引起廣大用戶 的 不滿；其二，造成不良的影響和較大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也給維護(hù)人員帶來相當(dāng)大的工作量。
如何解決噪聲對(duì)CATV系統(tǒng)的干擾與影響
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種電子、電氣設(shè)備不斷地增多，同時(shí)信息的載體——各種無線和有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也在迅速地?cái)U(kuò)張發(fā)展。因此，形形色色的噪聲信號(hào)對(duì)CATV系統(tǒng)的干擾也日趨嚴(yán)重，不同程度地影響了系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)工作者必須予以充分地重視，采取行之有效的措施，消除噪聲干擾。
排除干擾先要分析干擾的原因，而分析干擾的原因最好能抓住CATV系統(tǒng)具有頻率高、頻帶寬、頻道多的特點(diǎn)，結(jié)合各有線電視網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際，進(jìn)行綜合分析。目前的有線電視網(wǎng)絡(luò)大部分采用HFC結(jié)構(gòu)550MHz傳輸系統(tǒng)，有的已經(jīng)升級(jí)到750MHz。有的網(wǎng)絡(luò)已建設(shè)A／B兩個(gè)平臺(tái)，通過A平臺(tái)傳送調(diào)頻立體聲廣播和電視信號(hào)，通過B平臺(tái)傳送交互式數(shù)據(jù)信號(hào)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和特點(diǎn)了解以后，要進(jìn)一步了解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中最容易出現(xiàn)干擾的環(huán)節(jié)和原因，從理論上進(jìn)行定性分析和定量計(jì)算，再結(jié)合干擾現(xiàn)象逐一分析，歸納起來可概括為兩大方面：一要弄清噪聲的產(chǎn)生根源，尋本而清源；二要明確噪聲干擾CATV系統(tǒng)的方式、原理和途徑，辨癥而施治。
1 尋找噪聲源
眾所周知，噪聲源來自系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)外。系統(tǒng)外的所有電子、電器和機(jī)電設(shè)備，只要存在開放的電磁輻射源，達(dá)到一定的電場(chǎng)強(qiáng)度，都有可能對(duì)CATV系統(tǒng)形成不同程度的干擾。其中影響較大的干擾源主要有通訊、導(dǎo)航、無線探測(cè)、遙控、廣播電視、無線接入網(wǎng)等各種載波發(fā)射，各種工業(yè)高頻設(shè)備、高頻醫(yī)療設(shè)備，還有自然界中雷電所產(chǎn)生的強(qiáng)磁電脈沖、太陽黑子的強(qiáng)磁暴射電、宇宙射線等。日常生活中經(jīng)常遇到的諸如日光燈、霓虹燈、高壓鈉燈的電子鎮(zhèn)流器的電磁輻射，電車導(dǎo)軌打火、汽車火花塞點(diǎn)火、各種帶刷電機(jī)的運(yùn)行、交流接觸器、繼電器的開合切換……，也都是產(chǎn)生干擾的噪聲源。這種噪聲源主要是同頻干擾，特點(diǎn)是時(shí)斷時(shí)續(xù)（少數(shù)例外），由于前端、節(jié)點(diǎn)、傳輸、終端各部分設(shè)備的屏蔽、接地不良或參數(shù)的設(shè)置不當(dāng)而使這種干擾侵入。最為常見的干擾故障是由于調(diào)制器、混合器、光站、延放、樓放、電源插入器、耦合器、分支分配器等設(shè)備、器件的接插件接觸不良或損壞所引起。第二，由于設(shè)備的通風(fēng)散熱不良使參數(shù)畸變、野外長期放置而受潮介電系數(shù)等指標(biāo)變劣、設(shè)備與交流電源線的隔離不夠（交流電源線在一定條件下，即可看作是無線電波的接收“天線”，又可看作是無線電波因“反射”而輻射的“無線”）、設(shè)備中空置未用的輸出端口未接假負(fù)載、設(shè)備中高頻回路賦形器件變形而產(chǎn)生了新的波導(dǎo)……。各種射頻噪聲干擾對(duì)光纜傳輸系統(tǒng)是不會(huì)產(chǎn)生影響的，但它一旦由光發(fā)射機(jī)的激光調(diào)制電路以前的電路部分侵入，那么這種噪聲干擾也是不可幸免的了。
如何確定干擾是出在系統(tǒng)內(nèi)還是系統(tǒng)外？一般來說，要看AV信號(hào)被干擾的現(xiàn)象、持續(xù)時(shí)間、被干擾的頻道綜合分析判斷。有一種較為快捷的辦法，即先斷開CATV系統(tǒng)信號(hào)，用電視圖像發(fā)生器或智能型數(shù)字字符信號(hào)源，調(diào)制至受干擾的頻道，再輸入電視等終端設(shè)備，若此時(shí)干擾消失，即可確定干擾出自系統(tǒng)內(nèi)，可借助彩監(jiān)、電視信號(hào)發(fā)射器等儀器由此逐級(jí)向前測(cè)試，找出故障點(diǎn)，如能再借助可調(diào)試帶通濾波器，則能更準(zhǔn)確地判斷故障出自哪一級(jí)和干擾的頻譜范圍，否則就是系統(tǒng)外干擾。對(duì)外界干擾侵入可先從尋找屏蔽、接地、電源插入及電纜接插件等處入手排查。如無法解決干擾源的噪聲干擾，通過加強(qiáng)屏蔽或在設(shè)備中改善加裝濾波器消噪電路等辦法也可解決干擾的侵入。
來自系統(tǒng)內(nèi)的干擾可分為以下幾種情況：
�。�1）是設(shè)備固有的噪聲源，由于設(shè)備中各種電子器件的帶電粒子（電子或空穴）不規(guī)則地運(yùn)動(dòng)，在電路中就產(chǎn)生了不規(guī)則的端電壓和回路電流，產(chǎn)生噪聲信號(hào)，如經(jīng)電子電路的耦合放大或形成正反饋，必導(dǎo)致對(duì)正常信號(hào)的干擾，甚至淹沒了信號(hào)電壓。一般網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備除了選用低噪音系數(shù)的器件外并在電子電路中設(shè)計(jì)了各種溫度補(bǔ)償、負(fù)反饋、差動(dòng)、平衡等抑制電路，減少噪聲的幅度使設(shè)備正常工作。當(dāng)設(shè)備的這部分器件或電路失效，噪聲即會(huì)對(duì)信號(hào)造成嚴(yán)重的干擾。所以過分相信依賴設(shè)備的“先進(jìn)性”、“可靠性”，忽視設(shè)備方面可能出現(xiàn)的問題，在排查故障時(shí)會(huì)走不少彎路。
�。�2）是由于網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備的局部損壞，常見的有各級(jí)放大器中放大模塊、增益鈕、微調(diào)電阻、電容等器件損壞失效，性能變差；或是信號(hào)傳輸線路的屏蔽、接地、耦合分配等環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障……等等原因而導(dǎo)致設(shè)備和傳輸回路中某項(xiàng)或多項(xiàng)參數(shù)“變異”，由于參數(shù)的變異而產(chǎn)生了各種干擾信號(hào)，我們稱之為“變異干擾”。對(duì)上述兩種情況，經(jīng)用儀器檢查，只要更換相關(guān)器件或設(shè)備，問題都能解決。
（3）這種干擾雖不多見，卻時(shí)有發(fā)生，也是由于某項(xiàng)或某幾項(xiàng)參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致產(chǎn)生干擾或收視質(zhì)量變差。其原因可能是節(jié)目制作過程中出現(xiàn)了技術(shù)問題，信號(hào)調(diào)制過程中出現(xiàn)了技術(shù)問題，傳輸系統(tǒng)的增益和均衡等參數(shù)調(diào)整不規(guī)范等。這時(shí)應(yīng)該利用彩監(jiān)，場(chǎng)強(qiáng)儀等儀器測(cè)試系統(tǒng)設(shè)備的參數(shù)，調(diào)整到規(guī)定值。
（4）是出自終端接收設(shè)備的干擾回傳。它分為兩種情況，一種是電視用戶機(jī)內(nèi)本機(jī)振蕩高頻輻射由同軸電纜或空間竄入附近用戶機(jī)內(nèi)，對(duì)相關(guān)頻道產(chǎn)生的干擾�；蚴怯脩羰褂肰CD、錄像機(jī)或游戲機(jī)等的RF輻射侵入附近用戶，干擾這些用戶的正常收視。如果干擾是由電纜侵入，一般只對(duì)同一分支器或分配器的用戶影響較大。可依次斷開同一分支或分配器上其他用戶的接線端子逐一排查。在斷開接線端子的同時(shí)最好接上專用的75Ω負(fù)載器件（防止再引入其他干擾）。如果是因用戶使用放像設(shè)備泄漏的RF信號(hào)所干擾，有些從疊加的干擾畫面的內(nèi)容即可判斷出。關(guān)于電視機(jī)的本振干擾，電視機(jī)本振產(chǎn)生的干擾電平在60～70dB左右就能對(duì)附近電視機(jī)產(chǎn)生干擾。其特點(diǎn)是本振幅射隨調(diào)諧頻道的增高而增大，只能是低頻道的本振幅射干擾高頻道的信號(hào)，其基波干擾與它相隔四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻道的頻道信號(hào)，如DS－6頻道的本振幅射可干擾DS－10頻道，Z1頻道可干擾Z5頻道等。另一種是上網(wǎng)用戶在進(jìn)行交互信息傳送時(shí)，將噪聲通過網(wǎng)絡(luò)的上行通道逐級(jí)回傳至前端，由于對(duì)噪聲干擾的拾取會(huì)共同匯集到前端，產(chǎn)生所謂的“噪聲漏斗效應(yīng)”，而網(wǎng)上用戶的發(fā)展又極為迅速，如措施不當(dāng)必將妨礙網(wǎng)絡(luò)回傳系統(tǒng)的正常工作。解決這個(gè)問題方法是：首先應(yīng)防止用戶對(duì)干擾信號(hào)的拾取。這可采取加強(qiáng)上行回路各個(gè)環(huán)節(jié)的電磁屏蔽，改善接地系統(tǒng)，選用屏蔽良好的，具有5～65MHz帶寬特點(diǎn)，采用上／下行，輸入／輸出端口相互隔離大于等于35dB的專用用戶終端盒等措施。但這只能解決部分干擾問題。想從根本上解決問題應(yīng)該采取先進(jìn)的數(shù)字抗干擾技術(shù)，由前端集中處理（理由是N個(gè)用戶對(duì)噪聲即使是只有百分之一的拾取率，可匯集到前端時(shí)，這N／100個(gè)噪聲源疊加和調(diào)制而成的噪聲信號(hào)其能量譜和頻率譜遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于和寬于終端侵入的噪聲信號(hào)了，足以造成對(duì)信息序列的嚴(yán)重干擾。但回傳系統(tǒng)傳輸?shù)氖菙?shù)字信息�，F(xiàn)有的濾除噪聲干擾技術(shù)對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理比對(duì)模擬信號(hào)的處理要簡單得多，有效得多）。1在編碼方式中選用高抗干擾的編碼方式，在分址制式中CDMA（碼分多址）的容量大，抗干擾能力最強(qiáng)，技術(shù)也趨于成熟可優(yōu)先或重點(diǎn)選用。2在調(diào)制方式方面，諸如QPSK（4相相移鍵控）／4－QPSK、最少移頻鍵控（MSK）、高斯濾波MSK（GMSK）、O－QPSK（參差QPSK）等各具特點(diǎn)。其中O－QPSK（OFFSET－QPSK）方式的相位變化較小，對(duì)帶外干擾的抑制性也非常好，而高斯濾波最小移頻鍵控（GMSK）調(diào)制的信號(hào)頻譜主瓣寬于QPSK，但帶外高頻滾降要快，所以既對(duì)相鄰波道的干擾較小，又對(duì)鄰頻的干擾抑制較高，選用那種或那幾種調(diào)制方式，也是提高抗干擾性能的一種措施。3使用擴(kuò)頻調(diào)制的方式，我們認(rèn)為是解決前端噪聲漏斗效應(yīng)的一種非常有效的方法。根據(jù)香農(nóng)（SHANNON）公式的定義：C=Blog2（1＋S/N）＊（bit／s）其中C為信道容量，B為占用帶寬，S/N為信噪比。由此可知，當(dāng)信號(hào)數(shù)據(jù)速率C不變時(shí)，如B↑（擴(kuò)頻），則收信號(hào)所需的功率下降。相對(duì)而言，發(fā)信功率可大大下降，亦可看成是降低了所需的信噪比，等同于提高了抗干擾的能力，同時(shí)自然對(duì)其他信號(hào)傳輸?shù)母蓴_減少，甚至能做到和其他信號(hào)共用一段無線頻譜（該技術(shù)以前主要用于保密或軍事通信領(lǐng)域）。這種抗干擾的基本原理可作如下的簡單理解：噪音序列{PK}的速率高而信息序列{MK}的速率較低。{MK}經(jīng)擴(kuò)頻、數(shù)字調(diào)制處理后變成寬帶信號(hào)，其中心頻率為fc。在接收設(shè)備的輸入信號(hào)中混入的干擾信號(hào)其中心頻率也在fc（假設(shè)在干擾最強(qiáng)的情況下），經(jīng)過擴(kuò)頻解調(diào)（解擴(kuò)）后信息序列信號(hào)變成窄帶信號(hào)，而干擾信號(hào)經(jīng)擴(kuò)頻變成寬帶信號(hào)，再經(jīng)過窄帶濾波器，濾除有用信號(hào)帶外的干擾信號(hào)，大大降低了干擾信號(hào)的強(qiáng)度，改善了信噪比。4采取在前端集中設(shè)置由帶通濾波、限幅抗噪、施密特電路、積分電路等組成的抗干擾設(shè)備，或是由門陣列、編程器等組成的單元抗噪部件接入前端設(shè)備的通道入口，或采取由微機(jī)運(yùn)行防噪抗干擾軟件等等……，都是行之有效的辦法。
2 辨癥施治
CATV系統(tǒng)之所以會(huì)受到干擾，要具備幾個(gè)充分而必要的條件。
（1）首先要有干擾源，如前文所述干擾源來自系統(tǒng)內(nèi)、外兩個(gè)部分，可由網(wǎng)絡(luò)的許多環(huán)節(jié)閉路或開路饋入。
（2）噪聲源需達(dá)到一定的場(chǎng)強(qiáng)能級(jí)。據(jù)我們?cè)囼?yàn)，在一般情況下系統(tǒng)外的干擾能對(duì)CATV傳輸系統(tǒng)形成干擾的最低能量級(jí)約在35dB以上。
（3）噪聲信號(hào)在空間輻射而侵入CATV系統(tǒng)是通過傳導(dǎo)、電容耦合、電感耦合或由這三種方式的組合。
�。�4）來自系統(tǒng)內(nèi)的干擾，即前文所謂的“變異干擾”。由于設(shè)備性能變異產(chǎn)生了非線性失真，使系統(tǒng)內(nèi)各頻道載波主要以交調(diào)干擾、互調(diào)干擾和載波交流聲干擾的方式由傳輸系統(tǒng)的各通道波及相關(guān)的各終端用戶。正是由于系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備和器件的非線性，使輸出信號(hào)中除了含有與輸入信號(hào)同頻、不等幅的有用基波分量外，產(chǎn)生很多新的頻率分量，它可分為兩類：一類是輸入各頻率的諧波和各頻率的組合頻率，這些新產(chǎn)物的幅度與輸入的頻率的幅度既相關(guān)（指互調(diào)），又不相關(guān)（指諧波）。他們落在接收頻道內(nèi)就造成對(duì)圖像的干擾，使畫面上出現(xiàn)固定的、垂直的、水平的或傾斜的網(wǎng)紋。干擾的頻率越接近圖像載波頻，網(wǎng)紋越粗、越濃，反之越細(xì)越淡。對(duì)這種干擾如在電路設(shè)計(jì)上采取推挽式放大或具有濾波功能的波段放大器就可使二次失真產(chǎn)物減至最小。這時(shí)系統(tǒng)中三次失真產(chǎn)物就成為主要的干擾源。傳輸頻道越多，三次失真產(chǎn)物的數(shù)量比二次失真產(chǎn)物增長迅速，造成的干擾也越大。另一類是輸出信號(hào)與輸入信號(hào)頻率相同，但由于設(shè)備或器件的非線性使輸入輸出信號(hào)的幅度不成比例，這種失真使輸入信號(hào)頻譜分量間的相對(duì)電平發(fā)生變化，結(jié)果會(huì)在收某一頻道電視信號(hào)時(shí)，同時(shí)出現(xiàn)其他頻道的電視信號(hào)，這就是交擾調(diào)制干擾。當(dāng)兩個(gè)頻道間產(chǎn)生交調(diào)時(shí)如他們的行同步脈沖不同步（由兩個(gè)同步機(jī)產(chǎn)生的），屏幕上會(huì)出現(xiàn)向左或向右的水平移動(dòng)的豎直白條。在交調(diào)不太嚴(yán)重時(shí)，兩信號(hào)的同步脈沖互相對(duì)圖像載波調(diào)制，出現(xiàn)同步脈沖極性反轉(zhuǎn)，畫面上看到豎直白條的干擾即雨刷干擾。當(dāng)交調(diào)嚴(yán)重時(shí)，會(huì)有橫條干擾并且背景出現(xiàn)另一畫面在緩慢的移動(dòng)。當(dāng)有多個(gè)頻道彼此交調(diào)時(shí)，畫面會(huì)出現(xiàn)多條紋的“雨刷干擾”�；フ{(diào)產(chǎn)物的干擾在屏幕上表現(xiàn)為條紋狀，常稱“網(wǎng)紋干擾”，其實(shí)質(zhì)是落入電視頻道中的互調(diào)頻率產(chǎn)物再次轉(zhuǎn)化為視頻的干擾，如果它距離圖像載頻1MHz，經(jīng)過視頻檢波后，視頻信號(hào)會(huì)變成一個(gè)疊加1MHz干擾信號(hào)的視頻信號(hào)（干擾信號(hào)與圖像載頻差拍1MHz），如果這個(gè)1MHz的干擾信號(hào)與接收頻道的平行同步脈沖完全同步，畫面上會(huì)有1000/fH（行頻）=1000／15625=64（條）垂直的條紋。實(shí)際中，干擾信號(hào)不會(huì)與行頻同步，因而畫面上就會(huì)出現(xiàn)左傾或右傾的斜條紋。干擾頻率距圖像載頻越近，視頻檢波后的干擾頻率就越低，條紋也就越疏。反之，干擾條紋就越密。在系統(tǒng)中是通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定并執(zhí)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)來保證設(shè)備的正常運(yùn)行，抑制各種干擾的侵入和產(chǎn)生。在眾多的指標(biāo)中，對(duì)抑制干擾保證圖像質(zhì)量關(guān)系最大的三項(xiàng)系統(tǒng)指標(biāo)是C／N（載噪比）、IM（載波互調(diào)比）、CM（交擾調(diào)制比）。對(duì)系統(tǒng)的非線性失真，首先應(yīng)嚴(yán)格滿足C／CTB（載波復(fù)合三次差拍比）指標(biāo)，因?yàn)橹灰狢TB指標(biāo)滿足了系統(tǒng)要求，其他的非線性失真指標(biāo)如CM、CSO也就能滿足要求了。CATV系統(tǒng)所遭遇的干擾以互調(diào)和交調(diào)最為普遍。通過彩監(jiān)顯示的現(xiàn)象不難區(qū)分這兩種干擾，試舉幾例說明如下：
對(duì)互調(diào)干擾，如果是細(xì)而斜的網(wǎng)狀干擾可能是中波調(diào)諧廣播的頻率干擾，應(yīng)先解決干擾源的問題，在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮到廣播電臺(tái)與CATV前端接收天線的位置距離等的合理性，還應(yīng)檢查CATV各環(huán)節(jié)的屏蔽情況，或在設(shè)備中加接濾波消噪電路。尤其在前端天線入口的保護(hù)電路的接地一定要良好可靠。如果是橫向“人字”或S形條紋干擾及不規(guī)則的網(wǎng)狀干擾，有可能是調(diào)頻電臺(tái)的諧波干擾，應(yīng)從限制FM信號(hào)電平，加接帶通濾波器，并從FM信號(hào)的頻率配置、頻率穩(wěn)定性、調(diào)制度、增益均衡等各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)整入手解決。如果是由本振輻射引起的互調(diào)干擾，只要選用高隔離度的分支器或分配器就能收到很好的抗干擾效果。如果是出現(xiàn)淡而密的斜紋并隨伴音的強(qiáng)弱而晃動(dòng)，這是下鄰頻道的干擾，應(yīng)先排除系統(tǒng)內(nèi)有源器件的非線性失真（如放大模塊的損壞，放大器增益過高等），還應(yīng)使鄰頻電平差小于或等于2dB使17dB≤V／A≤20dB。另外為了避免出現(xiàn)互調(diào)干擾，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮各級(jí)放大器輸入的增益不能因放大器的非線性失真而使各頻道混頻；盡量提高互調(diào)比；合理設(shè)置頻道，盡量避免互不相容頻道的出現(xiàn)等等。
對(duì)于交調(diào)干擾應(yīng)重點(diǎn)檢查各級(jí)放大器的增益，或是檢測(cè)其幅頻特性，排查分析有源器件的非線性失真原因，通過調(diào)整設(shè)置合理的參數(shù)及更換產(chǎn)生非線性失真的器件來解決此類干擾。
（5）CATV系統(tǒng)中調(diào)制交流聲的干擾也是較為常見的一種干擾。其系統(tǒng)指標(biāo)即信號(hào)交流聲比HM=20lg（基準(zhǔn)調(diào)制／交流聲調(diào)制的峰－峰值）(dB)＊（載波交流聲比）。CATV系統(tǒng)的許多設(shè)備供電是由AC轉(zhuǎn)為DC，如果整流濾波電路出現(xiàn)故障，很容易使信號(hào)混入交流聲。一般干線的同軸電纜傳輸大都是將交流電源和高頻信號(hào)同纜傳送，如果設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)，使干線兩端與地端的電位差較大，交流聲就會(huì)混入高頻信號(hào)中，此交流聲如果僅是與高頻信號(hào)疊加在一起，尚不會(huì)影響圖像的質(zhì)量，因?yàn)楦骷?jí)放大器都有各自的濾波器和退耦電路，完全可以濾除交流聲信號(hào)。如果放大器工作于非線性區(qū)，比如放大器模塊的局部故障，負(fù)反饋電路失效，放大器超載運(yùn)行（此類故障經(jīng)常遇到），高頻信號(hào)就會(huì)被交流聲調(diào)制，這種被調(diào)制的高頻信號(hào)不可能被低頻濾波器所濾除。這種干擾會(huì)使圖像出現(xiàn)上下移動(dòng)的水平條紋（50Hz的交流聲干擾使畫面出現(xiàn)一條滾動(dòng)的水平暗帶，100Hz的交流聲干擾則出現(xiàn)兩條水平暗帶）。交流聲的基波（50Hz）與場(chǎng)同步信號(hào)頻差大，條紋翻滾就快；頻差小，條紋翻滾就慢。要想提高載頻交流聲比，防止這類干擾，必須在變頻器、調(diào)制器等非線性變換電路和其他電路之前，保證直流供電達(dá)到允許的紋波系數(shù)，對(duì)各級(jí)放大器要求不超過極限輸出電平，使放大器工作在線性放大區(qū)內(nèi)。凡是設(shè)備中不應(yīng)有交流聲的地方，要采取濾除或屏蔽交流聲的方法，其中保證傳輸線路具有合理的接地系統(tǒng)，是防止交流聲混入的非常有效的措施。
每個(gè)有線電視網(wǎng)絡(luò)都面臨著許許多多對(duì)傳輸信號(hào)的干擾問題，解決干擾問題是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工作者的重要職責(zé)，為此提出以下幾點(diǎn)與同行們商榷：
（1）解決噪聲干擾實(shí)施網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要協(xié)調(diào)各部門的工作，互相配合綜合治理。比如前端的設(shè)備和技術(shù)誠然先進(jìn)，但若稍有差失，用戶收到的信號(hào)便會(huì)“謬以千里”了。如何確保前端信號(hào)的質(zhì)量是至關(guān)重要的。
�。�2）防止和抑制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的干擾，技術(shù)管理是關(guān)鍵。參照廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定的一系列有關(guān)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，必須強(qiáng)化管理，強(qiáng)制執(zhí)行，使網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、維護(hù)以及設(shè)備器件的采購、驗(yàn)收各個(gè)環(huán)節(jié)的工作都得以規(guī)范，并有可靠的技術(shù)監(jiān)督措施，比如專設(shè)部門負(fù)責(zé)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試。
�。�3）來自系統(tǒng)內(nèi)的干擾遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于來自系統(tǒng)外的干擾，這提示我們：一要重視技術(shù)管理，二要重視設(shè)備的質(zhì)量。對(duì)入網(wǎng)設(shè)備、器材都要進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)驗(yàn)收，嚴(yán)格把關(guān)，確保入網(wǎng)設(shè)備的質(zhì)量，并要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模配備必要的儀器和測(cè)試設(shè)備。
（4）要采取治理與預(yù)防相結(jié)合的方針，從網(wǎng)絡(luò)組建的始末，都應(yīng)貫串著一系列抗干擾的對(duì)策，防干擾與未然，拒干擾于網(wǎng)外。在網(wǎng)絡(luò)的安裝施工以及維護(hù)搶修的每一個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)工作步驟，每一個(gè)細(xì)節(jié)的操作都要嚴(yán)格按照操作規(guī)程符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)降低網(wǎng)絡(luò)的故障率，防止干擾的產(chǎn)生都是非常有效的。
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