模數(shù)混傳有線電視網(wǎng)絡(luò)線纜接頭工程淺析

[摘 要]本文在介紹模數(shù)混傳網(wǎng)絡(luò)的線纜、接地線及接頭工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)故障現(xiàn)象進(jìn)行了分析。

[關(guān)鍵詞]電纜/光纜接頭 模數(shù)混傳 接地線 短電纜效應(yīng)

[中圖分類號(hào)]TN [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5489(2009)12-0174-02

隨著數(shù)字電視整體轉(zhuǎn)換工作的不斷深入，模擬、數(shù)字電視混合傳輸(簡(jiǎn)稱模數(shù)混傳)網(wǎng)絡(luò)已成為有線網(wǎng)主流。影響網(wǎng)絡(luò)傳輸性能指標(biāo)的因素除傳輸設(shè)備外，傳輸線及接頭更是不容忽視。

傳輸線及相關(guān)工藝要求

傳輸線是模數(shù)混傳有線電視網(wǎng)絡(luò)的主要傳播介質(zhì)，具有運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、不確定因素較多等特點(diǎn)。

一、光纜

目前光纜已成為搭建有線網(wǎng)絡(luò)主干線的絕對(duì)主力軍，其敷設(shè)與連接均會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

敷設(shè):干線光纜一般通過敷設(shè)管道實(shí)施地埋，其施工需注意以下幾點(diǎn):在北方高寒地區(qū)敷設(shè)管道時(shí)，管道應(yīng)平直且略傾斜，以防止管道進(jìn)水后結(jié)冰膨脹，拉斷纜線;在管道中布放光纜時(shí)，牽引力應(yīng)加于加強(qiáng)芯上，且不得超過150Kg，牽引力速度以10m/分鐘為宜，一次牽引力直線長(zhǎng)度不宜超過1Km;對(duì)于進(jìn)地下管道的架空光纜，應(yīng)穿沿電桿敷設(shè)的鋼管，鋼管距地面不小于2.5m，埋入地下0.3~0.7m，同桿固定兩根以上的鋼管須在一側(cè)架設(shè)。

尾纜:尾纜為若干光纖集中在一個(gè)外護(hù)套里，以便于光纜及室外光接點(diǎn)的連接。工程上的尾纜包括:普通光纜改制式、套穿尾纖式及專用式。第一種價(jià)格較低，但硬度太大，熔接時(shí)拆卸、安裝都較困難，且根部在包裝及施工過程中容易斷裂;第二種價(jià)格中等，可自由增減尾纖，但尾纖在尾纜套內(nèi)容易滑動(dòng)，光纜與這種尾纜熔接時(shí)在熔接處易出現(xiàn)硬彎和損傷;第三種尾纜非常柔軟，便于施工，且整根尾纖間有填充繩緊密填充，在尾纜內(nèi)不會(huì)滑動(dòng)、不會(huì)斷裂，可靠性最高，但價(jià)格也最高。

跳線的選擇與安裝:用于光設(shè)備的互聯(lián)跳線由一根帶軟塑料套管的光纖及兩個(gè)加工好的光纖插頭組成，選擇跳線時(shí)，應(yīng)根據(jù)所連接設(shè)備的距離及走線路徑的長(zhǎng)短，預(yù)留出能夠自然彎曲的適當(dāng)余量，以防止因跳線緊繃而發(fā)生光纖斷裂現(xiàn)象。跳線集束綁扎時(shí)，宜虛不宜實(shí)，只起歸攏作用，以防跳線變形損傷光纖。

二、接地線

在模數(shù)混傳系統(tǒng)中，接地共有5個(gè)作用:防雷擊、防高壓、人身和系統(tǒng)防靜電、交流聲調(diào)制干擾克服、空間雜散電磁波對(duì)電纜外導(dǎo)體的感應(yīng)防范。

但接地也會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成危害，如雷擊會(huì)造成更多設(shè)備的損壞。這是因?yàn)椋绻到y(tǒng)不接地，雷擊時(shí)電源線、電纜線電位同時(shí)升高，相對(duì)電位差不大，對(duì)設(shè)備影響較小;而系統(tǒng)接地后，雷擊時(shí)電源線電位升高，電纜線卻處于地電位，相對(duì)電位差加大，將造成更多設(shè)備損壞，尤其是電源。本文主要討論對(duì)設(shè)備及信號(hào)線接地(信號(hào)地)的宏觀要求。

要求1:將信號(hào)地與電源地徹底分離(即不使用電源的地線)。得所有帶電設(shè)備均為地電位，以避免或減輕電纜外導(dǎo)體的50Hz電流，改善信號(hào)交流聲比。

要求2:平衡漏電電位。前端兩次一點(diǎn)接地，即每個(gè)機(jī)柜的每臺(tái)設(shè)備(如數(shù)字前端的復(fù)用器、模擬前端的調(diào)制器等)的接地端子直接接在機(jī)柜內(nèi)的大直徑公共地線(板、棒、管)上，以平衡每臺(tái)設(shè)備的漏電電位;每個(gè)機(jī)柜(含其他設(shè)備機(jī)柜)分別接一根大直徑引出線接在機(jī)房信號(hào)地的匯流排上，以平衡每個(gè)機(jī)柜的漏電電位。

三、接頭工藝要求

光連接器的選擇:對(duì)于模數(shù)混傳有線系統(tǒng)，其反射損耗比純模擬傳輸要求要高，對(duì)有上行通道的網(wǎng)絡(luò)，通常要求反射損耗≥60dB。要達(dá)到這一指標(biāo)，只能選擇單模光纖端面傾斜8度的APC連接器，否則將導(dǎo)致數(shù)字頻道MER、BER及模擬頻道C/N、C/CTB、C/CSO指標(biāo)的下降。

目前工程上使用的光連接器主要有兩種結(jié)構(gòu):螺旋緊固型圓形FC/APC及卡鎖緊固的方形SC/APC。從理論上說，后者由于結(jié)構(gòu)相對(duì)可靠故障率較低，應(yīng)優(yōu)先選用。插入損耗是光連接器的重要指標(biāo)之一，按照加工精度，分為≤0.2dB、≤0.25dB、≤0.3dB3個(gè)檔次。筆者建議，前端及干線須選用≤0.2dB規(guī)格產(chǎn)品;一般場(chǎng)合(如接近終端的樓棟)，可視財(cái)力選用≤0.25dB或≤0.3dB規(guī)格產(chǎn)品。電纜連接器的選擇:在模數(shù)混傳系統(tǒng)中，F(xiàn)型連接器的應(yīng)用最為廣泛，主要分為兩大類:卡圈式及冷壓式。前者可靠性、屏蔽性能相對(duì)較差，后者的理論值相對(duì)較高。

5種典型線纜故障分析

在模數(shù)混傳系統(tǒng)中，線纜多暴露在野外，由于安裝條件的不可預(yù)知性及使用環(huán)境惡劣，因此其故障率遠(yuǎn)高于設(shè)備本身。主要包括:

1.光纜的微彎(小彎)

理論表明，1550nm光信號(hào)微彎損耗較大，因此傳輸1550nm光信號(hào)時(shí)，更應(yīng)注意接續(xù)盒、光節(jié)點(diǎn)部位的光纜(纖)的盤繞情況。

2.電纜開路

排除人為因素(剪斷電纜)，電纜開路現(xiàn)象多發(fā)生在接頭連接處。理論與實(shí)踐均表明，電纜開路相當(dāng)于在開路點(diǎn)的兩端(本文設(shè)為A、B)串聯(lián)了一個(gè)電容。A、B兩端因串聯(lián)電容C所引入的等效阻抗Xc=1/2πfc。低頻時(shí)Xc較大，高頻時(shí)Xc相對(duì)較小。對(duì)應(yīng)用戶終端，數(shù)字頻道低端易出現(xiàn)馬賽克、靜幀或黑場(chǎng)，且上行頻段誤碼嚴(yán)重;模擬頻道低端滯后重影嚴(yán)重、FM廣播聲音發(fā)軟。如果外導(dǎo)體開路，則同時(shí)伴有空間雜散電磁波增大現(xiàn)象。

3.電纜短路

排除人為的因素(如大頭針穿刺，氣槍子彈擊中，沿墻敷設(shè)時(shí)被卡釘短路等)，電纜短路現(xiàn)象多發(fā)生在與接頭連接處。此現(xiàn)象相當(dāng)于在電纜短路點(diǎn)的兩端(本文設(shè)為A、B)并聯(lián)一電感L，A、B兩端(內(nèi)、外導(dǎo)體兩端)因并聯(lián)電感L所引入的等效電抗XL=2πfL。低頻時(shí)XL較小，高頻時(shí)XL相對(duì)較大。造成A點(diǎn)低頻信號(hào)被旁路，電平下降較多;高頻信號(hào)分流較小，電平下降相對(duì)較少。其對(duì)用戶端信號(hào)的影響與電纜開路相仿。但實(shí)驗(yàn)表明，空間雜散電磁波侵入無增大現(xiàn)象。如果短路發(fā)生在終端數(shù)字機(jī)頂盒或電視機(jī)引入線端，則會(huì)有虛插比實(shí)插好的現(xiàn)象發(fā)生(多發(fā)生在采用IE169—24插頭的情況。此種插頭從結(jié)構(gòu)上講有一定發(fā)生短路的幾率)。

4.電纜變形

在模數(shù)混傳系統(tǒng)中，電纜變形從理論上說無處不在。研究表明，其相當(dāng)于在電纜負(fù)載兩端(A、B)并聯(lián)了一電容C，A、B兩端因并聯(lián)電容C所引入的等效阻抗Xc=1/2πfc。低頻時(shí)Xc較大，高頻時(shí)Xc相對(duì)較小，這種現(xiàn)象對(duì)用戶端的影響并不顯著。對(duì)數(shù)字頻道，其高端MER指標(biāo)略有下降模擬頻道滯后重影現(xiàn)象不顯著，實(shí)測(cè)時(shí)，雜散電磁波侵入也無增大現(xiàn)象。

5.電纜進(jìn)水

電纜進(jìn)水是模數(shù)混傳系統(tǒng)常見問題之一。它主要發(fā)生在防護(hù)不好的連接處或電纜破損處。實(shí)驗(yàn)表明，電纜進(jìn)水(包括受潮)將使高頻損耗增大。因此在施工中應(yīng)注意如下幾點(diǎn):施工前檢查電纜是否破損;室外電纜與設(shè)備相連時(shí)須由低向高進(jìn)入，反之須做滴水彎;施工完畢后，應(yīng)檢查電纜連接器的硅橡膠防水圈是否完好，有條件時(shí)應(yīng)在連接部位安裝熱縮套管。