在CATV系统中普遍存在着各种干扰。干扰问题如果得不到妥善的处理,就会破坏系统播出质量而影响节目收看。本文将对CATV系统中常见的几种干扰及排除方法作些介绍,以飨读者。
一、噪声干扰
噪声干扰是一切干扰信号的泛指,对CATV系统来说,噪声的来源可分为两类:一类是系统外部的干扰,如闪电、电焊、高频电炉、日光灯、电火花、各种外来电磁波等。另一类则由系统内部产生的,它由组成系统的各元器件自身所产生的随机噪声,如电子流不均匀造成的散弹噪声,电阻的热噪声等。不管是内部或外部的噪声,只要它们存在,将对CATV系统产生干扰,在图像上表现为杂乱的亮点、暗点、无规则杂波,使图像清晰度下降而影响收视质量。
对外部的噪声干扰,我们可采用合理设计安装、屏蔽和滤波等措施,避开干扰源,使之减至最小。系统内部的噪声,主要是系统的放大器,特别是系统前端接收部分的热噪声,放大器晶体管的散粒噪声,这类噪声不论有无信号它总是存在着,是一种不可预测的随机噪声。只能从提高系统前端,特别是弱信号输入放大器的信噪比来达到目的。即尽可能提高信号电平,而使噪声电平不提高或提高很少,在降低噪声电平的时候,应该使信号电平不降低或降低很少。可以从几个方面着手:
1.首先选好接收地点,把天线安装在信号场强最大的地方,提高接收天线的增益和方向性。必要时可使用天线阵以增强信号输出,并把天线安装在外来干扰最小的地方。
2.降低放大器的晶体管噪声,选用热阻小、穿透电流小、放大倍数高的管子。换言之,弱信号输入级必须选用特殊工艺的低噪声管子做成的低噪声放大器。
3.弱信号输入放大器不应有负反馈,因为任何形式的负反馈都能使输入电路的信号传输系数减少,这就意味着有用信号在输入电路要产生损失,使得输入端有用信号降低而管子内产生的噪声电平相对增加。
4.各频道天线送至前端的最小输入电平应保证为:V段>45dBμV;U段>35dBμV。
5.干线放大器通常输入电平最低值应不小于65dBμV,此值可随系统节目套数及放大器串联个数增加而增加。
二、交调干扰和互调干扰
交扰调制和相互调制的干扰在CATV系统中是常见的,尤其是在节目套数多的系统。
交调干扰是当CATV系统同时接收两个载频不同的调幅波时,通过系统有源部件,使这两个射频信号相互作用,而使电视接收机通带内的有用信号受到通带外的干扰信号的调制而形成的干扰。其现象是产生竖直白色条纹,且缓慢左右移动,严重时在背景上看到干扰频道的图像。其特点是:
1.当收到有用信号时,才出现干扰信号,有用信号消失,则干扰信号消失,干扰信号存在于射频信号之中。
2.交调干扰是一种危害较大的强台干扰,干扰信号远大于有用信号时,就会造成异频道干扰的“阻塞”或“灵敏度抑制”现象。
3.干扰信号频率与信号频率的间隔可以是任意的。
4.干扰信号只有振幅变化时才能产生交调干扰,一般调频信号不产生交调干扰。
5.当两个以上的输入信号之一的振幅大到足以使放大器工作到伏安曲线的饱和点附近,而使信号发生显著的振幅压缩时,就可能产生交调干扰。
互调干扰是由两个以上的频率成分差拍后产生新的频率分量,这些新频率和任一输入信号都不相同,但当它落在某一输入信号的频带中间就会形成这种干扰。互调干扰在图像上表现为一种网纹干扰,并且干扰频率越接近图像载波频率,斜网越粗。互调和交扰调制一般是同时发生的,与交扰调制不同,即使产生了互调,只要在输出信号中将调制成分滤除,就不会对其它频道产生干扰,而交扰调制是不能滤除的。
为了避免和减少交调和互调干扰的产生,根据上面分析我们必须严格挑选系统设备的性能,要选择那些符合技术要求的线性好的动态范围宽的放大器。调整系统各项技术参数,如系统的交扰调制比│CM│≥47dB,载波互调比│IM│≥58dB。调整各放大器的增益,使其动态范围不要进入非线性区。
三、邻频干扰与同频干扰
无线电视是隔频传输的,这种传输方式对边带及带外的抑制要求不很高,如果用这样的信号进行邻频传送,那么用户接收机的干扰会来自下邻频道的伴音[f\(_{V}\)-1.5MHz]及上邻频道的图像[fV+8MHz]处,用户电视机的画面是在观看一个频道的节目时,背景有另一个频道的图像在走动以及伴音对图像的干扰。
这种干扰的消除主要是系统前端设备(邻频传输)对无线电视信号的处理,即对边带[f\(_{V}\)-1.25MHz]与[fV+6.75MHz]处的信号抑制应达到-50dB,对带外寄生输出抑制应在-60dB,而伴音与图像功率比(A/V)应严格保持在-17dB以上,同时相邻频道的抑制也应在-60dB,从而有效消除邻频干扰。
同频干扰在电视荧屏上出现明显的水平条纹,轻则影响画面收视质量,严重时则无法收看电视节目。由于放大器不能识别频率相同的不同电视信号,一旦这些频率相同的不同电视信号进入CATV系统,就难以将其分开,于是就会彼此产生干扰,造成同频串台的现象。
为了消除和改善这类干扰,要求我们对系统设备选型要考究,同时注意设计安装,最好采用严密屏蔽隔离,在乡镇有条件尽量采用埋式地下电缆,前端的地点选定要作科学调查,既要考虑中心地带又要便于无线电视信号的接收,还要调查该地点的各种电波干扰情况,使其处于各种干扰源最小的地方。在无线电视频道发射台强电场区域,CATV的频道配置要避开无线电视台的频道。调整接收天线的方向和角度,减少或抵消一部分同频干扰,但是完全消除同频干扰,目前还具有一定困难。
四、信号交流声干扰
在CATV系统中无例外地都使用市电供电,这就不可避免会带来一些交流声,交流声不一定是50Hz,也可能是整流后的波纹100Hz。这些交流声如果叠加在射频信号上对图像不会有什么影响,因为通过射频电路的交流声会被阻隔或短路,但如果交流声调制在射频上那就会和图像一起被解调成视频信号,从而反映在屏幕上形成交流声干扰,有一条或几条横条在屏幕上上下滚动影响观看。
发生这种交流声干扰的主要原因是供电电压过低,使放大器稳压电源失去调节能力,因为每个放大器供电电压范围都有一定的额定值,若偏离太远,稳压电源当然失去调节能力,从而使稳压电源纹波电压增加;其二放大器稳压电源性能不好或滤波不良;其三电源连接器接点(尤其在集中供电系统)生锈或接触不良;其四个别地方自备发电设备,电源频率偏离标准值50Hz太远。针对上述原因,找出相应的排除办法给以解决。(郑璇)