广电网络维护讲座
目 录
第一章 光纤传输基础 ................................................ 3
一、光纤传输与电缆传输相比的主要特点......................................................... 3
二、光传输无源器件............................................................................................. 4
1、光分路器.................................................................................................... 4
2、光纤活动连接器........................................................................................ 4
三、光波分复用器................................................................................................. 6
第二章 有源器件 ...................................................... 8
一、内调光发射机................................................................................................. 8
二、直调发射机原理图....................................................................................... 10
三、外调发射机原理图....................................................................................... 10
四、EDFA ............................................................................................................ 11
五、光开关........................................................................................................... 14
六、光接收机的分析........................................................................................... 15
七、光接收机及电缆放大器的原理及方框图（TBF1000） ........................... 17
八、干线放大器................................................................................................... 18
第三章 故障处理与分析 ............................................ 19
一、电缆故障....................................................................................................... 19
二、光接收机常见故障....................................................................................... 20
三、光发射机常见故障....................................................................................... 23
第四章 有线数字电视常见故障分析与检修 ........................ 25
一、有线数字电视传输部分常见故障分析与检修........................................... 25
二、有线数字电视机顶盒常见故障分析与检修............................................... 30
第一章 光纤传输基础
一、光纤传输与电缆传输相比，主要有以下特点：
1、损耗小，适合远距离传输。
光纤的传输损耗很小，目前单模光纤（G652）分A、B、C、D，广电多用B光纤，在1310nm波长损耗在0.35dB/km加熔接0.4 dB/km左右，在1550nm波长的损耗只有0.2dB/km加熔接0.25dB/km左右。大概是同轴电缆每千米损耗的1%。用光纤构成有线电视网，1310nm可实现40km无中继，1550nm可实现无中继80km。另外，光纤损耗几乎不随温度和工作频带内频率变化而变化，因而不需要进行温度补偿和频率均衡。
2、频带宽，容量大。
光纤传输系统的频带宽，多模光纤的频带在几百MHz以上，单模光纤的带宽十几千MHz，通过一根光纤可传几十路、上百路的电视信号（8MHz一路）。目前光纤多路电视传输系统的频率范围为40MHz~1GHz。
3、传输质量高。
由于光纤传输不像同轴电缆需要相当多的中继放大器，因而没有噪声和非线性失真叠加。另外，光频噪声以及光纤传输系统的非线性失真很小，不需要频率均衡，所以光纤多路电视传输系统的信噪比、交调、互调等性能指标都较高。加上光纤系统的抗干扰性能强，基本上不受外界温度变化的影响。
4、抗干扰能力强，保密性好。
因为光纤的材料是石英，传输的信号是光信号，不受外界电磁波、静电、雷电以及地电位的干扰。另外，由于它不存在电磁泄露，传输信号不易窃取。
5、施工容易，维护简单。
因光纤系统有源设备少，调试简单，利用EPON设备，有了回传通道，很方便实现网络管理系统。
二、光传输无源器件
1、光分路器
光分路器又称分光器或光纤耦合器，在有线电视光缆传输中用于分配光信号。它能够按照选定的功率比例将一路光信号分配为两路或两路以上的光信号。光分路器的分光比一般用百分数表示，代表某一输出端口的输出功率占总输出功率的百分比。
光分路器可分为单模、多模，从波长响应特性来分，可分为1310nm、1550nm常规型，双波长型及宽带分路器（PLC）。目前有线电视系统常用的是单模1310nm或1550nm常规型光分路器，其带宽为±20nm。
2、光纤活动连接器
光纤活动连接器用于设备（如光端机、光测试仪表等）与光纤之间的连接、光纤与光纤之间的连接，或光纤与其他无源器件的连接，
是组成光纤网络传输系统不可缺少的一种无源器件。
对光纤连接器的要求是低的插入损耗和高的反射损耗。
在光路中通常有两种连接方式：光纤与光纤之间采用的熔接方式称为固定连接；光纤与设备、设备与设备之间采用类似插头插座的各种标准的接头进行连接，称为活动连接。常用的连接器件有以下几种：
① 设备与设备之间使用跳线连接。光纤跳线由一段经过加强外封装的光纤和两端已与光纤连好的活动接头构成。两端的活动接头可以是相同型号，也可以是不同型号。
② 光纤与设备之间采用尾纤、尾缆连接。尾纤指一端为活动接头，另一端为光纤的器件；尾缆是将若干根尾纤合在一起，加上外护套制成一端为光纤，另一端为若干个活动接头的器件。
③ 光纤与光纤之间使用接续盒实现熔接。接续盒是专门用来保护固定接头的器件。光接续盒外部采用坚固密封的外壳，用于防风、防晒、抗冲击，内部设置有专门固定光缆加强件的装置，确保接头处具有足够的抗拉强度，内部还专门设置了安放、保护固定接头热缩管的装置和盘绕纤芯的托板，可将接续好的纤芯分层排列固定。另外，光分路器等小型无源器件也可以安装到接续盒内。
光纤活动连接器的品种、型号很多。光纤连接器从光纤结构上分为单芯光纤用连接器和带装芯线用多芯连接器。单芯光纤连接器又有单模光纤和多模光纤用之分，依据光纤活动接头结构和形状，常分为FC、SC、ST等几种。
依据光纤活动接头中光纤端面的形状，又分为PC型、APC型和
UPC型。
PC型端面为球面，它使得两个光纤活动接头连接时，接触面集中在中央的光纤部分。一定的轴向力产生很大的轴向压强，反射损耗达35dB以上，一般测量仪器上多使用PC型接头。
APC型端面为8°斜面，两个活动接头连接时，光纤的接触面加大，连接更加紧密，反射损耗达60dB以上，在有线电视光纤传输中采用最多。
UPC型采用超平面连接，加工比较精密，两个活动头连接更加方便。
在使用的活动连接器订货时，型号的后面要加上/PC、/UPC、/APC，即有FC/PC、FC/UPC、FC/APC、SC/PC、SC/UPC、SC/APC等型号。
三、光波分复用器
光波分复用器又称为光合波/分波器，它是使两个或两个以上波长的光在同一根光纤中传输的无源器件。其作用是将不同波长的光信号复用在同一根光纤中传输或是将它们分离开。对其主要技术要求是波长隔离度要大于35dB，插入损耗要小于0.5dB。
光波分复用器分CWDM（粗波）、DWDM（密集波分）。按波长频率间隔与可容纳的波长数，如：0.2nm、0.4nm、0.8nm等。
第二章 有源器件
一、内调光发射机
内调制光发射机的构成
8 / 37
偏流 指示 温度 致冷电流 光功率 指示
光强度调制发射机的核心是DFB激光器组件。组件中除了激光器DFB-LD芯片外，还含有用于光功率探测（PD）与自动功率控制（APC）的光探测器（PIN）芯片，用于双向自动温度控制（ATC）的半导体制冷器和热敏电阻，用于减少外界回射影像的光隔离器与光纤耦合器部分和宽带阻抗匹配驱动及偏流与控制电路。除激光器组件外，光发射机中还有失真补偿网络、电源、显示、微电脑监测控制电路以及RF信号接口和光纤活性接头等。
偏置电路为半导体激光器提供一最佳的偏置状态。对于模拟传输系统，要求半导体激光器的偏置在P-I特性曲线线性段的中心。对于数字传输系统要求有较高的消光比及较快的响应速度，不同速率的光发射机要求不同的偏置电流。由于激光器的发光功率和非线性失真依赖于偏置电流，因此偏流控制与预失真补偿电路是光发射机中的关键部件。
P 光强 I 门限值电流
二、直调发射机原理图
三、外调发射机原理图
四、EDFA
单泵浦EDFA工作原理 1、EDFA在CATV中应用应注意的若干问题
（1）EDFA的工作波段在1550nm上，所以，CATV系统前端的光发射机应工作在1550nm光波长上，EDFA为此才能起到光放大作用。
（2）采用EDFA作光放大的系统中，其光发射机应采用外调制方式的光发射机。因为在1550nm波段上，普通单模光纤为非零色散点，其色散较大，直接调制下光发射机的激光器会产生“啁啾”效应使色散影响加大；由于EDFA的增益谱不平坦的影响，将使二阶失真CSO指标进一步恶化；再者，直接调制方式在1550nm波段上工作有先天性的不足，其载噪比（C/N）和二阶失真（CSO）指标不容易做得高。
（3）当将光纤放大器用于多级串联时，光纤中的自发辐射（ASE）将逐级增大，从而引起噪声增大，载噪比降低。为此，需要将两台光放大器之间插入光滤波器或光隔离器，可有效防止自发辐射对降低载
噪比指标的影响。
（4）由于在CATV分配系统中，对模拟信号的载噪比要求很高（>50dB），为保证传输质量，一般在光链中使用的EDFA的输入光功率必须大于1mW。正因如此，在CATV系统中对EDFA的应用较多的是作高功率后级光放大或中继放大。
（5）EDFA有一定的温度特性，随温度的升高，增益逐渐下降。实验表明，下降的速度为0.07dB/℃。因此，当EDFA放置在室外作中继器应用时，必须考虑其温度特性所带来的不稳定的影响，应配置完整的监控设备或合适的工作环境。
（6）掺铒光纤放大器中的掺铒光纤对其放大特性起作重要的作用，若在掺铒光纤中再掺入少量的其它元素可以改善光放大器的一些技术参数，例如在掺铒光纤中掺入少量的铝元素后，其增益特性变得较为平坦，所以在选型光纤放大器时对其光特性中增益介质多加考虑，以满足工程设计要求。
2、EDFA常用的同向泵浦、反向泵浦和双向泵浦泵浦方式的小信号增益和噪声系数相差不大，其原因是三种泵浦方式都能够使整个光纤的铒离子处在完全反转状态，进而使信噪比劣化程度基本相同。然而，当掺铒光纤长度增长时，同向泵浦方式输出的自发辐射功率最小，因而其噪声系数最小；双向泵浦噪声系数居中；反向泵浦方式的噪声系数最大。
3、EDFA常用的泵浦波长为980nm和1480nm。980nm泵浦激光器采用的是三能级工作方式，具有比较高的粒子反转水平，良好的噪
声性能，所产生的噪声系数接近于量子极限；1480nm泵浦激光器采用的是二能级工作方式，具有的粒子反转水平低，噪声性能比较差，能够产生比较大的功率输出。另外，1480nm处的吸收频带比较宽，可以采用大功率的带有谐振腔的激光器，而且能够通过服用不同波长的泵浦方式来提高泵浦功率。因此，EDFA的最佳泵浦方案是采用980nm同向泵浦，1480nm反向泵浦的双向泵浦方案。这个方案可以获得比较小的噪声系数和足够大的输出功率。
泵浦光
前向泵浦方式 （a
泵浦光
（b后向泵浦方式
泵浦光
泵浦光
（c双向泵浦方式
EDFA的种类
五、光开关 1、光开关的作用
光开关是一种具有多个可供选择的输入/输出端口，它可以将任意输入端口的光信号转换到任意输出端口的光通路转换器件。光开关的作用是使光信号能够在光网络中实现不同光通路上的快速倒换。光开关不仅可以用作简单的光信号倒换开关，而且可以构成光分插复用器和光交叉连接器内部的核心开关矩阵，灵活调配波长通路。光开关具有的光通路上的快速倒换功能，在光网络的灵活组网和保护恢复中扮演着非常重要的作用。
1、光开关是波分复用光网络组网的关键器件之一。利用光开关具有的快速倒换功能可以实现全光层的路由选择、波长选择、光交叉连接和自愈保护等。光开关被广泛使用于分插复用器、光交叉连接器和保护倒换等设备中，其成为全光交换中的一个十分主要的器件。
2、随着光网络向着全光网发展的需要，光开关在结构类型和工作性能方面都得到了很大的发展。利用光开关构成光交换机可以完成全光网中的光信号路由选择，以实现光信号在光网络上的高速、透明的传输和交换。同时，光环网的保护倒换也是由光开关来实现的。光开关的响应速度直接决定了光网络的保护倒换时间。在光网络的业务配置、波长上/下也需要由光开关来完成。总而言之，在光网络中，一切与光通路由有关的动作都是由光开关完成的。
3、从影响业务动态配置和线路故障保护倒换角度分析，光网络需要光开关的动作越快越好。光环形自愈网的倒换要求在50ms完成，
50ms时间包括故障定位时间、信令处理和传输时间和光开关动作时间。这样光开关的开关时间就应该小于10ms。在高速光分组交换网络中，光开关的开关时间必须小于数据包的持续时间，这时所要求的光开关的开关时间为1ns。在光信号的外调制的应用中，光开关工作时间一定要小于1比特的时间带宽。如果要调制一个1Gb/s（1比特持续的时间为100ps）的光信号，光开关的动作时间应该小于10ps。
如上所述，在光网络的不同位置，应该选用不同的光开关。因此，要关心的问题就是光开关的分类方法和工作原理。尽管商用的光开关品种繁忙多、结构各异，但是按照工作原理的不同，光开关可以分为机械光开关、固体波导光开关和其他原理(例如，气泡和液晶等)光开关。
六、光接收机的分析
众所周知，光接收机的作用是将经光纤传输的光信号转换为电信号形式并将其恢复成在光纤通信系统所传输之前的数据。光接收机的核心器件是光电检测器。光电检测器的作用是利用光电效应将光信号转换为电信号。转换后的电信号再经过电放大器放大或解调成为进入发射机的原始电信号。
光电检测器完成光/电信号转换任务与输入光电检測器的光信号强弱有关。由于光源的功率和光纤本身的衰减限制，在光信号接收端的光电检测器探测到的从光纤纤芯输出的一般都是非常微弱、畸变的调制光信号，所以光电检测器完成光探测任务与输入光信号质量有
关。例如，在探测单信道强度大、清晰度高和传输速率极慢的输入信号时，我们可以使用简单的光电检测器便能够完成工作任务。然而，在探测处理多个光信道或者非常微弱、畸变的调制光信号或者高频率光信号时，我们需要用更好性能的光电检测器。因此，光纤通信系统的传输质量不仅与光源、光纤的性能有关，而且与光电检测器的性能直接相关。
光纤通信中对光电检测器的最重要的要求可以概括为： （1）高的光电转换效率，即以一定的入射光信号功率就能够输出大的光电流；
（2）在光源的工作波长范围内有极快的响应速度，或者大的带宽，即探测器输出的电信号能够不失真地反映出接收的光信号；
（3）应有高的灵敏度； （4）功率消耗尽可能的低； （5）便于耦合与光纤尺寸匹配； （6）光电检测器应稳定、可靠、便宜。
七、光接收机及电缆放大器的原理及方框图（TBF1000）
PIN
八、干线放大器
干线放大器应具有低噪声、中等增益、非线性失真指标好、温度系数小、工作稳定、性能可靠、功能满足要求、外观制作比较考究（密闭性、防水能力、屏蔽、抗雷电等）等特点。 ① 功能上满足系统要求。
系统功能一般指带宽是否满足系统要求；能否识别前端发出的导频信号，以实现AGC和ASC功能；能否提供本放大器的工作状态信号，并具有相应监控接口，以实现网管功能。 ② 低噪声、中等增益与较严格的非线性指标。
干线放大器的增益不宜过高，以20~28dB为宜；噪声系数以F≤10dB为好，系统越大，F值应越小；CM、C/CSO、C/CTB、C/N和非线性指标共同限制了放大器的串接台数，在减小F的同时，必须提高CM、C/CSO、C/CTB，才能增加干放的串接台数。
为了保证干线系统的非线性失真指标，在干线长度较长、所用放大器较多的系统中，应选择性能优异的倍增功率放大器，甚至选择前馈放大器；在干线长度较短的系统中，则可选用推挽放大器。 ③ 良好的通带特性与优良的反射损耗指标。
通带内的平坦度最好能≤±0.5dB，反射损耗指标应≥14dB。 ④ 具有较宽范围的工作电压和较低的功耗。
工作电压的范围越宽，适应电网电压波动的能力越强；功耗越低，电源供给器的冗余度越大。
⑤ 一条线路上尽可能选用同样型号的放大器，这样做对测试、维护
均有好处。
第三章 故障处理与分析
一、电缆故障 ①传输信号中断
传输信号中断故障的常见原因是电缆放大器、集中供电器因某种原因不工作或传输电缆断路或短路。 ②传输信号电平偏低
有线电视信号弱在电视接收机上的表现是，电视图像的“雪花”杂波大，若用电平表测量则远低于规范电平值。电缆传输干线信号电平偏低一般都会造成分配系统信号电平也低。 ③重影
重影有左重影和右重影之分。对传输干线而言，前者多由信号泄露后重新串入传输网络所致；后者多是干线传输某个环节阻抗不匹配，造成信号的多次反射所致。 ④交、互调干扰
干线传输部分产生交、 互调干扰的常见原因，一是电缆放大器线性工作范围太窄，使电平正常的输入信号产生了非线性失真；二是输入信号电平超过了放大器的额定值，导致放大器工作在非线性状态。显然，二者的排除方法是不一样的。 ⑤交流纹波调制干扰
干线传输部分产生交流纹波调制干扰的常见原因有三个：一是电缆放大器或集中供电器本身故障，例如放大器的电源部分因滤波电容干涸或三端稳压器不良导致其纹波太大，集中供电器因容量不足等原因导致输出的交流电压偏低；二是接地装置被损坏或接地电阻偏大，工频感应杂散电流在上面产生电位差，通过电缆的外导体屏蔽层引入信号传输系统后便产生交流纹波干扰；三是电缆放大器或传输电缆受到外界工频强磁场干扰，例如放大器的安装位置离电力变压器太近，电缆与电力线平行架设距离太近、太长等。 二、光接收机常见故障 1、无射频电视信号输出
光接收机无射频输出，除了光缆或尾纤（包括尾纤头脏污）故障外，常见原因是其电源供给部分故障。直接原因多是滤波电容击穿、厚膜损坏等，导致光接收机不工作。另外，若一场暴风雨之后光接收机突然无射频信号输出，则有可能是遭雷击所致。雷击轻时只损坏放电管，重时往往将电源变压器、整流管、滤波电容击穿，甚至将印制电路铜箔烧毁。此时只能视具体情况，采取更换或修复等措施解决。
光接收机中射频放大部分放大模块损坏、耦合电容失效或开路，调控部分增益控制电位器或均衡器损坏，输出端口接插件严重氧化导致开路等均会造成无射频信号输出。此时应按照先易后难、先外面后内部的原则仔细查找检修。
2、输出的射频电视信号电平低，导致电视画面背景雪花杂波干扰严
重
如果细分的话，又有三种情况：一是高、低频端信号电平均弱；二是高频端信号基本正常，低频端信号电平低；三是低频端信号基本正常，高频端信号电平偏低。对第一种情况可认为是其无射频电视信号输出的较轻反应，因此可按上述无射频信号输出的检修思路去做。 曾检修过这样的故障，每逢白天输出信号弱，晚上逐渐恢复正常。经仔细检查发现，某处光缆接续盒中光纤因盘绕不规则而受挤压变形，当环境温度变化较大时，致使其形状略有变化，从而影响了光信号的正常传输。
高频端信号正常、低频端信号电平偏低，多是射频信号传输通道中输出口接插件接触不良、均衡电路接触不良或开路所致。
低频端信号正常、高频端信号电平偏低，多是射频放大电路中的放大模块性能变差，高频磁心器件的Q值下降所致。
3、射频输出信号中有交调或其他网纹干扰
这种故障造成的原因多是射频信号传输部分输出电平过载、退耦电容失效、屏蔽不良等，可通过加强屏蔽、更换退耦电容、减少增益（即增大衰减）等方法解决。若这些方法无效，则可能是放大模块性能变差，只好更换之。另外，光发送机对输入的射频信号电平有一个范围要求，超出其范围时也会影响信号的传输质量，造成图像暗淡、层次不清或者自激形成网纹。此时在接收端只能通过替换光接收机检测。
4、输出射频信号的载噪比下降，其表现为射频信号电平并不低，但
电视画面背景雪花杂波干扰严重
这种故障的造成原因不外乎三种：一是前端输入到光发送机输入的射频电视信号电平不够，导致光调制度下降；二是光发送机输出的光功率不够；三是因某种原因导致光传输链路衰耗过大，致使光接收机的输入光信号功率不够。显然，这三种情况均与光接收机本身无关。遇到这种情况，可用一台良好的光接收机进行替换，若替换后故障现象没有多大变化，说明原光接收机无故障。
5、输出的射频电视信号电平偏高
常见原因有两种：一是光接收机内射频信号输出电平调节电路失调；二是输入光接收机的光信号太强。对于前者，接上场强仪将信号电平调整到正常即可；对于后者，应查明造成光信号太强的原因，视具体情况采取相应措施。常见原因是，光发送机所处接光分路器的分光比不合理。此时应按工程设计进行调整，必要时更换光分路器。作为应急维修，可适当调整尾纤的弯曲程度，增加对光信号的衰减，使其输出降为正常后，将尾纤固定好（弯曲光纤时不要用力过度以免将其折断）。
6、输出的射频电视信号忽高忽低
光接收机输出射频电视信号忽高忽低不稳定的常见原因有三个：一是光接收机输出F头接触不良；二是光接收机内部的可调衰减器或插片衰减器接触不良；三是输入光信号强度不稳定，时高时低。其中以第三项最为多见。检修时，应首先检查光接收机输出F头的接触情况，有问题时可用无水酒精擦拭；无问题时应进而检查其内部衰减器
的接触情况，若有问题应视具体情况采取更换、插紧等方法解决；判断光信号强度是否稳定，可使用光功率计，一般需经过较长时间的观察。引起光信号强度不稳的原因多是安装在野外的光缆接续盒固定不牢、随风摇摆，时间稍长必然造成内部的压缆卡子松动，进而导致光纤位置移动或者变形，结果造成传输的光信号强度忽强忽弱。
7、输出的射频电视信号中有交流纹波干扰，电视画面背景上有“滚道”，严重时伴有画面扭曲现象
由于光接收机输入的是光信号，不会受到外界电磁干扰，因此造成该故障的原因只有一个，就是电源部分输出的直流电压中含有较高的交流纹波。常见原因是滤波电容老化、干涸、接触不良等。用一只质量良好的470μF/50V或1000μF/50V电解电容依次并接在滤波电容上，若电视画面上的“滚道”消失或减弱，说明该只电容有故障。老化、干涸的电容应更换新品。
三、光发射机常见故障
光发射机的功能是将输入的射频电视信号进行电—光转换、调制、放大等“加工”过程后，向传输干线光缆输出1310nm或1550nm光信号。与光接收机相比较，光发射机的故障较少，常见故障有以下几种。
1、无光信号输出
造成光发机无光信号输出的原因有两个：一是电源供给部分因某种原因无正常的电压输出，导致光放大模块不工作。这时应按常规方
法检修电源部分即可；二是光放大模块损坏，此种情况较为少见。有些型号的光发送机，当输入的射频信号电平过高时保护电路动作，停止信号发送，此时只要衰减一下输入信号电平即可。
2、光信号输出电平偏低
光信号输出电平低的最常见原因是其输出端口接插件接触不良。在断电的情况下用无水酒精擦拭干净后插紧，或者更换新品。这里尚需指出的是光发送机应工作在随机说明书要求的环境温度内。
3、无调制
此时光发送机输出的光信号电平正常，光接收机输入端光信号电平也正常，但光接收机无输出，就像广播信号的无音频信号调制一样。造成的原因是光发送机中射频电视信号传输通道中断路、元器件损坏、接触不良、脱焊等故障，致使射频电视信号不能到达光发送模块。此时应检修包括射频电视信号输入插座在内的传输通道。
4、载噪比、CTB、CSO指标变差
如果是单项指标变差，多是输入的射频电视信号质量差所致，应重点检查其AGC电路是否有故障。若输入信号电平在额定范围并且三项指标均变差，可能是光放大模块指标变低。
顺便指出，在一些临频传输的纯电缆有线电视网络中，为了方便补偿电缆衰耗的不均匀性，前端输出的射频信号电平有时调成倾斜状，即高频端高、低频端低，当网络升级改造为HFC网后，一定注意将其调整平坦。否则，将造成光接收机中放大器件的过载，信号质量变差。
第四章 有线数字电视常见故障分析与检修
一、有线数字电视传输部分常见故障分析与检修
有线数字电视传输网络是一个系统工程，其故障现象远远少于模拟电视。数字电视信号的平均功率、调制误差率、矢量幅度误差、误码率、星座图和频谱图等从多个角度描述数字电视信号的传输质量。事实上只有当以上所有技术指标都同时满足要求且与数字电视机顶盒接收信号质量状态显示相吻合时，电视机上的图像才能正常接收。有线数字电视的复杂程度就体现在这里，特别是在模数混传的系统中，还存在模拟与数字信号相互干扰的问题。QAM调制器是将38Mbit/s码流调制到8MHz带宽之内。从而可以在一个模拟CATV频道上传6-8路数字视频节目。
1、网络中的非线性失真
有线电视传输网络中使用大量的有源器件，而且传输频道较多，在电平的处理过程中极易产生非线性失真，当非线性失真产物落到收视频道就会形成干扰。对数字频道而言，由于采用的是64QAM调制方式，一个频道的64QAM已调信号从频谱仪上看是在中心频率两侧、均匀分布在限定的带宽内、顶部有细小幅度跳动的，就像一个整体抬高的噪声平台，如图1所示。又因为它是平衡调幅，抑制掉了载波，所以它没有模拟信号中的图像、伴音载波及色副载波，其能量也不像模拟电视信号那样在谱线上呈离散簇状群聚于图像载频附近，而是平均弥散于整个限定的带宽内。由于这个特点，在有线电视网络中存有
非线性失真的情况下，所产生的交互调产物落在数字电视频道时，它就不再是以离散簇状群聚于带内某处，而是呈白噪声性质，在被干扰频道内弥散分布，从谱线上可见到弥散着新的频率成分，使被干扰频道噪声增加，劣化了C/N，引起误码率升高。虽然这时被干扰频道的信号电平并没有减低，但数字电视节目将出现马赛克或图像停顿现象。
dB
图1 64QAM调制信号频谱图
引起非线性失真的主要原因往往是网络中的有源器件接口电平配置不当或其性能欠佳，工作在非线性区域。在数模兼容的传输网络中，这些产物可能落于数字电视频道或模拟电视频道，除用频谱仪检测外，还可以根据模拟电视节目画面的干扰现象进行判别。一般这种情况发生在非线性失真器件以后的所有用户的某个或某几个频道。
2、某小区中用户反映有多套数字电视节目有马赛克，图像有时会停顿
有线数字电视出现多套数字电视节目有马赛克，图像有时会停顿的故障，说明传输网络中与传输多套节目有关的器件出了故障（注：数字电视多套节目通常占用1个模拟电视频道）。用数字电视综合分
MHz
析仪实测出故障频道的平均功率、调制误差率、误码率（纠错后为
10-9）和星座图均正常，但数字电视机顶盒接收信号质量状态显示的误码率（RS纠错前）始终是在10-4的水平上，说明数字电视信号质量确实不好。再测有马赛克频道中心频点的频谱，发现其频谱曲线在8MHz内既有大幅“凹陷”，也有大幅凸出，属于不正常曲线。经检查是前面有台延长放大器输出电平高达112dBμV，已经进入非线性区了。将其调到102 dBμV后，频谱曲线恢复正常，数字电视机顶盒接收信号质量状态显示误码率（RS纠错后）已达到10-8的水平上，所有频道均无马赛克，图像正常。
检修小结：当线路因某种原因早成带内频谱特性变差，形成某频点处的“凹陷”，则数字电视信号中的一个个数据包在此“凹陷”线路中传输时就很易将NIT、CAT、PAT、PMT等表或EPG信息或一些描述符过多的丢失，从而造成图像静止或马赛克或收不到部分节目。此频带“凹陷”模拟场强仪大多无法看到，只是显示该频道的平均功率，因而会出现电平（平均功率）测得虽然较正常，但图像还是有马赛克等现象。
3、网络阻抗失配
有线电视网络中的同轴电缆及无源器件接口的特性阻抗均要求为75Ω，如果网络中某处匹配不良，就会造成信号在传输路径上的反射，这样到达数字电视机顶盒的信号就不只是直射波还有反射波，且两者存在一定时间差。从载波上讲，直射波和反射波同时在同轴电缆中传输时，其幅度按矢量相加。当两者的时差使相位改变2π弧度
时两者同相，直射波和反射波的幅度相加；当两者相位相差π时，相位相反，其幅度相抵消，引起传输链路中某些点或区域的幅频特性严重不平。当相位相同时引起幅度上凸出现鼓包，又有可能使放大器进入非线性工作区域，产生更加有害的非线性失真；当相位相反时又出现幅度下凹，引起C/N指标变坏。这两者均能引起数字电视传输码流的误码率升高，从频谱仪上则可观察到被干扰频道的谱线顶部不再是平坦状，而是凸凹不平，出现明显的起伏或倾斜。
另外，反射波在同频不同相时，扰乱了QAM的正确相位。QAM调制幅度和相位均携带有数字信息，直射波和反射波都运载着同一信号的码流信息，它们以不同的相位重叠，尤其是高阶的64QAM对链路的相位特性十分敏感。相位的准确性对解调时符号的正确判定影响极大，虽然这时用户电平基本正常或变化不大，但其误码率升高了，接收的图像会出现马赛克或停顿现象。
网络阻抗失配，造成反射严重，致使数字信号码间干扰或误码率增加，其主要原因在于同轴电缆进水、老化、氧化、接触不良（屏蔽不好或接触不良在用户家中较常见），或是用户自购质量低劣的分支器、分配器、终端盒等。另外用户不规范的私拉乱接也能引起该故障的发生。
4、用户反映有两个数字频道传输的10多套节目解不出来，而另3个数字频道收看正常
数字频道传输的是经过QAM调制的数字信号，载波的幅度与相位均携带了数字电视节目的信息，检修时除测试载波电平外，还要注
意传输网络的相位特性对数字电视信号BER的影响。经测量，发现在模拟频道有个别频段幅度“鼓包”，而5个连续的数字频道处基本平坦，用数字电平表测量电平也正常（入户58dB）。不能解调的数字频道，试测调制误差率MER才18dB（正常数字频道为32dB），星座图不显示。从该段电缆的物理状态分析，估计是电缆有断点反射存在。经检查，发现约有200mQR-540电缆因为受过外伤，内导体腐蚀呈似接通非接通状态，造成模拟电视信号低频率段电平略低落，高频率段变化不大。它以下的用户模拟电视节目的电平基本正常，不影响收看，没有用户报修。但安装数字电视机顶盒后，用户反映有两个数字频道传输的10多套节目解不出来，而另3个数字频道收看正常。更换了QR-540电缆后，幅频特性鼓包现象消失，不但数字电视接收正常了，原来低段信号低落也一起解决了。
检修小结：造成电缆严重反射的原因还有，干线上有一长段空闲的电缆，是为一栋新楼预留的，电缆尾段闲着，没有做匹配终端；干线分支器主输出口空闲，没接匹配负载，而分支口给下级送信号；电缆接头质量不好、处理不当，内导体或外屏蔽接触不良；新装修住房，电缆弯曲过度、私自增加用户盒，分配器有空端口没有用假负载终接；个别放大器、均衡器相位特性不良。还遇到过在机顶盒前加一个均衡器，解决了一个数字频道不能解码的问题。由此可见，均衡器的相位特性也是值得注意的，特别是被挤压而变形的。
5、传输网络质量不佳或受损
部分用户收看不好数字电视节目，可能是传输网络质量不佳或受
损，使各用户端口的信号电平参差不齐。某些支路上信号强，抑制了噪声和干扰，另一些支路可能信号弱，就会使非线性失真产物侵入，产生交调、互调。这种现象在使用年久、器材老化的旧网中比较普遍，因此必须抓好对网络进行升级改造的工作，以提高网络的传输质量。
6、数字电视节目出现马赛克，部分台显示黑屏
先测信号电平有些偏低，向前逐级排查，测倒数第二个分支器信号电平仍然偏低，发现线路有针扎孔，估计有用户私接信号时破坏了线路，换掉后信号还没有恢复。继续查至放大器，打开后发现其内部进水有铝锈，更换一新的用户放大器，调整好后信号恢复正常。
7、大部分数字电视节目出现马赛克现象
分析与检修：某小区原来是架空线路，因城市道路改造光缆必须下地，更换路由后造成TBF1000型光接收机输出电平过高（实测543.25MHz的模拟信号电平为119dBμV），导致数字电视所有频点的调制误差率MER偏低（30dB以下）和误码率BER过高。用数字电视综合分析仪实测BER大多在10-4~10-5之间波动，与数字电视机顶盒的接收质量状态显示的BER相吻合，重调光接收机输出电平。由此可见，有源设备的高电平输出对误码率有较大的影响。
二、有线数字电视机顶盒常见故障分析与检修
目前，我国有线电视正处于从模拟向数字转换时期。各地在推进有线电视数字化的进程中，实现模拟电视与数字电视混合传输，同时免费向用户发放数字电视机顶盒。有的用户拿到数字电视机顶盒后，
等不及安装人员上门安装，会自行进行安装，在安装过程中常出现以下故障现象：
1、无图像
机顶盒安装后不能收看数字电视节目，电视机出现无图像故障。首先检查各连接线是否正确。用户自己连接通常不会注意数字电视机顶盒输出端口要与电视机的输入端口信号要一致，另外数字电视机顶盒射频输入端口信号与用户终端盒输出信号要一致。连接线不正确一般有下面几种情况：
1）有线电视用户终端盒输出信号要连接到数字电视机顶盒的“有线输入”插孔（机顶盒背后左上角第一孔），有些人将此线连接到“射频输出”插孔（机顶盒背后左上角第二孔），则肯定不能收看数字电视节目。
2）用户电视机显示“无信号或信号中断”，用户报故障，结果发现是用户将数字电视机顶盒的输入端接到了电视机的输出口，没有将有线电视信号送给机顶盒。将数字电视机顶盒的输入信号接到有线电视的用户终端盒上，一切恢复正常。
3）数字电视机顶盒上的视音频线没有正确连接到电视机的视音频输入插孔上（AV1、AV2„„任一组中），有时接到电视机的视音频输出插孔上或将视频音频交叉插错（视频插孔为黄色），则连菜单也不会显示，也不能收看数字电视节目。
4）用户接线正确但看不到数字电视节目，原因是用户没有选择相应的机顶盒所接的AV端口，另外也发现有些用户的AV端口已经
损坏。由于长期不用，AV端口会发生氧化，也可能会使某组不好，可换另一组试试。
5）某些用户的电视机有两路AV端子，用户已使用了其中的1路，而且习惯用这一路来看DVD/VCD影碟机的节目。将机顶盒接另一路AV端口后，用户在使用中发现视频不稳定。经查发现用户虽然有两路AV端口，一前一后，但实际上只是并联的一组AV端口。将机顶盒信号和影碟机信号分别插上，开始用户收看都正常，但如果忘了关影碟机，两路视频信号会相互干扰，造成数字电视机顶盒的视频信号不稳定。
另外用户自己买的有线电视器材(电缆、分配器、接线盒，用户线)若质量不好，线路太长，接头未做好或接触不良，使信号损耗大、阻抗失配等都不能收看好数字电视节目；某些频道不能收看数字电视节目也可能是未获得正确的授权，此时在屏幕上会出现“该频道未授权”提示，需与有线电视网络公司人员联系予以解决；若用户接收端的信号电平太低，也不能收看数字电视节目。
2、用户无法收看所有的数字电视节目
分析与检修：用户无法接收所有数字电视信号的原因有两个。一是由于接收信号电平太低造成的，此类故障较常见。维修人员可以观看模拟信号的质量，图像雪花大表明信号电平低。用测试仪器测试信号电平加以分析，如果电平低，加大信号电平即可；如果电平正常，检查机顶盒信号输人的接头是否接触不良。在载噪比正常，误码率小于10-4的情况下，一般用户接收电平大干55dB即可以正常接收，网
络质量好的用户接收电平可以达到48dB，机顶盒的输人电平为
40~80dB。另外，维修人员可以通过机顶盒的信息显示功能来直接观看和分析该频点的接收电平和误码率等。二是由于HFC系统载噪比低造成误码率高而引起的，这种现象多发生在没有改造好的网络用户中。
3、用户反映不能正常收看数字电视电视节目
用户反映不能正常收看电视节目，首先应检查用户终端盒与数字电视机顶盒的连接线是否正确。维修人员到用户家中查看数字电视机顶盒的检测信息，发现其他频道的检测指标正常，不能正常收看的几套节目都在同一个频点上，信号强度为34dBμV，特别低，不能满足机顶盒正常工作要求，误码率最高为10-5等级，并且不稳定。经检查未发现室内线路表面有损坏现象，于是更换了一根电视射频连接线，故障排除。原来是该用户家电视射频连接线老化，出现内部接触不良而导致该故障。
4、某栋新楼数字电视入户很少，有一户安装数字后收视情况一直不好
按排除模拟电视故障的办法不能解决该问题，后来在有关资料上看到“网络的失配产生反射所造成的多径效应”会影响数字电视的收看效果。根据这一思路分析此例故障，发现这座新楼数字电视入户很少，所有分支器没有加终端负载电阻。将所有分支器都加装终端负载电阻。
5、某用户部分数字电视节目无法收看
发现光接收机就在该用户所住楼房的前面，用户刚搬到新家，部分模拟电视信号也有斜纹干扰。观察发现用户在装修时自埋暗线私接了两个终端，甩掉私接终端后信号恢复正常。
6、马赛克现象
马赛克现象分为所有频道都有马赛克和部分频道有马赛克两种。如果是前者，则是因为信号电平较低，可以按照无图像故障查找和排除;如果是后者，则基本上是由线路阻抗失配引起的，引起阻抗失配的原因大部分是到各个电视端口的线路没有用分支分配器来分配，而是像电力线一样绞接在一起，或者选用了伪劣的分配器或F头未做好，其明显的特征就是各频道的信号电平高高低低，像锯齿波。只要将这些问题解决了，马赛克现象就会消失。
如有的用户为了供两台电视机同时收看有线电视节目，在原来线路上并接一根75-5 型同轴电缆，或者错用阻抗为50Ω的同轴电缆，这样会使整个线路阻抗不匹配，用户出现节目收视不全或马赛克现象。使用专门的分支分配器和75Ω同轴电缆处理后，故障都能排除。
有时信号电平太高(> 75dBμV)，因失真也会引起马赛克。如有的用户认为信号电平越高越好，或装的终端较多时就盲目加装放大器，并将增益调到最大，加上又是在市场上购买的劣质放大器，往往容易出现这种情况。另有一些用户在家中安装的电视终端太多而采用多路分配器(如6 -8路)或几个分配嚣串接，使信号衰减太大引起无图像或马赛克，采取的措施是将暂时不用的终端不接，并改用质量好的小路由分配器(如2~3分配)就可解决。
用户端的电视机间断出现马赛克现象，主要原因是电缆线没有固定好，随风摆动;有些接头没有拧紧，造成接触不良。模拟电视节目表现为图像抖动，数字电视节目表现为马赛克或瞬间节目中断。
用户信号电平达到要求，但信噪比达不到要求，则模拟节目表現为明星的拉条或网纹，数字电视表现为严重的马赛克或收不到节目，显示无信号或信号中断。遇到此种情况应注意看一下传送的模拟信号是否正常。
用户线路的屏蔽性能较差，抗脉冲干扰能力差，误码率(BER)增高，也会出现马赛克现象，其原因大多数是线路接头未按标准施工。一般BER≤10-5~10-6。
有线电视网络升级不完全，许多地方都是模拟信号和数字信号在同一网络传输且是将原网络升级后的频带高端部分用于传输数字信号，如果网络中有部分器件未改换，从而造成数字信号电平很低，图像会出现马赛克或黑场现象。
模拟电视信号过高会抑制邻频道数字电视信号而使其出现马赛克现象。一般模拟电视信号比数字电视信号高10~13dBμV属正常，数字电视频道与相邻模拟电视频道间最大电平差应小于等于13dBμV。
7、有用户反映，在安装数字电视后有一个频点(363MHz)经常出现马赛克
分析与检修：测试电平和C/N都正常，但误码率高，更换机顶盒及屋内的分支器、电缆线都没有解决问题。用一台小电视机沿着楼房
支干线一级一级向前检查，直到观测到楼房放大器的输人端信号时画面才变好，更换放大器后，用户收看正常。后来经过测试分析，原因是楼房放大器的CSO、CTB两项指标不好，干扰到363MHz频点，造成误码，产生马赛克。
8、某户数字电视用户363MHz 频点的6套节目总出现马赛克，经常中断
分析与检修：经过测试，数字信号电平正常，模拟频道收看正常。后来经过检查，用户装修时敷设的一段电缆是阻抗为50Ω的电缆，要更换75Ω的电缆。
9、数字高清晰度电视概念
数字高清晰度电视(HDTV)是目前世界上发达国家积极开发应用的高新电视技术，它采用数字信号传输技术，比普通模拟电视信号传输具有更强的抗干扰性能；图像的清晰度显著提高；接收图像的宽高比为16:9；配合多声道数字伴音，可达到35mm宽银幕电影的放映效果。
目前的HDTV主要有三种显示分辨格式：720p（1280×720，逐行)；1080i(1920×1080，隔行)；1080p ( l920×1080，逐行)。其中p代表英文单词progressive (逐行)，而i则是interlaced (隔行)的意思。
常见的两种显示模式是720p和1080i。1080i是目前大多数国家普遍采用的一种模式(我国采用该模式)，它的分辨率为1920×1080，拥有207.3万像素。我国规定1080i采用的是50Hz场频，与以前PAL制式的场频相同。
在1080i显示模式下，屏幕分辨率可以达到1920 ×1080，采 用隔行扫描方式，也就是说，电子枪首先扫描540行，再扫描另一个540行，两者叠加构成完整画面。而对于一般消费者来说，540行的垂直分辨率水平，其显示效果已经令人相当满意了，也可以说是达到了HDTV的高画质要求。
广电网络维护讲座
目 录
第一章 光纤传输基础 ................................................ 3
一、光纤传输与电缆传输相比的主要特点......................................................... 3
二、光传输无源器件............................................................................................. 4
1、光分路器.................................................................................................... 4
2、光纤活动连接器........................................................................................ 4
三、光波分复用器................................................................................................. 6
第二章 有源器件 ...................................................... 8
一、内调光发射机................................................................................................. 8
二、直调发射机原理图....................................................................................... 10
三、外调发射机原理图....................................................................................... 10
四、EDFA ............................................................................................................ 11
五、光开关........................................................................................................... 14
六、光接收机的分析........................................................................................... 15
七、光接收机及电缆放大器的原理及方框图（TBF1000） ........................... 17
八、干线放大器................................................................................................... 18
第三章 故障处理与分析 ............................................ 19
一、电缆故障....................................................................................................... 19
二、光接收机常见故障....................................................................................... 20
三、光发射机常见故障....................................................................................... 23
第四章 有线数字电视常见故障分析与检修 ........................ 25
一、有线数字电视传输部分常见故障分析与检修........................................... 25
二、有线数字电视机顶盒常见故障分析与检修............................................... 30
第一章 光纤传输基础
一、光纤传输与电缆传输相比，主要有以下特点：
1、损耗小，适合远距离传输。
光纤的传输损耗很小，目前单模光纤（G652）分A、B、C、D，广电多用B光纤，在1310nm波长损耗在0.35dB/km加熔接0.4 dB/km左右，在1550nm波长的损耗只有0.2dB/km加熔接0.25dB/km左右。大概是同轴电缆每千米损耗的1%。用光纤构成有线电视网，1310nm可实现40km无中继，1550nm可实现无中继80km。另外，光纤损耗几乎不随温度和工作频带内频率变化而变化，因而不需要进行温度补偿和频率均衡。
2、频带宽，容量大。
光纤传输系统的频带宽，多模光纤的频带在几百MHz以上，单模光纤的带宽十几千MHz，通过一根光纤可传几十路、上百路的电视信号（8MHz一路）。目前光纤多路电视传输系统的频率范围为40MHz~1GHz。
3、传输质量高。
由于光纤传输不像同轴电缆需要相当多的中继放大器，因而没有噪声和非线性失真叠加。另外，光频噪声以及光纤传输系统的非线性失真很小，不需要频率均衡，所以光纤多路电视传输系统的信噪比、交调、互调等性能指标都较高。加上光纤系统的抗干扰性能强，基本上不受外界温度变化的影响。
4、抗干扰能力强，保密性好。
因为光纤的材料是石英，传输的信号是光信号，不受外界电磁波、静电、雷电以及地电位的干扰。另外，由于它不存在电磁泄露，传输信号不易窃取。
5、施工容易，维护简单。
因光纤系统有源设备少，调试简单，利用EPON设备，有了回传通道，很方便实现网络管理系统。
二、光传输无源器件
1、光分路器
光分路器又称分光器或光纤耦合器，在有线电视光缆传输中用于分配光信号。它能够按照选定的功率比例将一路光信号分配为两路或两路以上的光信号。光分路器的分光比一般用百分数表示，代表某一输出端口的输出功率占总输出功率的百分比。
光分路器可分为单模、多模，从波长响应特性来分，可分为1310nm、1550nm常规型，双波长型及宽带分路器（PLC）。目前有线电视系统常用的是单模1310nm或1550nm常规型光分路器，其带宽为±20nm。
2、光纤活动连接器
光纤活动连接器用于设备（如光端机、光测试仪表等）与光纤之间的连接、光纤与光纤之间的连接，或光纤与其他无源器件的连接，
是组成光纤网络传输系统不可缺少的一种无源器件。
对光纤连接器的要求是低的插入损耗和高的反射损耗。
在光路中通常有两种连接方式：光纤与光纤之间采用的熔接方式称为固定连接；光纤与设备、设备与设备之间采用类似插头插座的各种标准的接头进行连接，称为活动连接。常用的连接器件有以下几种：
① 设备与设备之间使用跳线连接。光纤跳线由一段经过加强外封装的光纤和两端已与光纤连好的活动接头构成。两端的活动接头可以是相同型号，也可以是不同型号。
② 光纤与设备之间采用尾纤、尾缆连接。尾纤指一端为活动接头，另一端为光纤的器件；尾缆是将若干根尾纤合在一起，加上外护套制成一端为光纤，另一端为若干个活动接头的器件。
③ 光纤与光纤之间使用接续盒实现熔接。接续盒是专门用来保护固定接头的器件。光接续盒外部采用坚固密封的外壳，用于防风、防晒、抗冲击，内部设置有专门固定光缆加强件的装置，确保接头处具有足够的抗拉强度，内部还专门设置了安放、保护固定接头热缩管的装置和盘绕纤芯的托板，可将接续好的纤芯分层排列固定。另外，光分路器等小型无源器件也可以安装到接续盒内。
光纤活动连接器的品种、型号很多。光纤连接器从光纤结构上分为单芯光纤用连接器和带装芯线用多芯连接器。单芯光纤连接器又有单模光纤和多模光纤用之分，依据光纤活动接头结构和形状，常分为FC、SC、ST等几种。
依据光纤活动接头中光纤端面的形状，又分为PC型、APC型和
UPC型。
PC型端面为球面，它使得两个光纤活动接头连接时，接触面集中在中央的光纤部分。一定的轴向力产生很大的轴向压强，反射损耗达35dB以上，一般测量仪器上多使用PC型接头。
APC型端面为8°斜面，两个活动接头连接时，光纤的接触面加大，连接更加紧密，反射损耗达60dB以上，在有线电视光纤传输中采用最多。
UPC型采用超平面连接，加工比较精密，两个活动头连接更加方便。
在使用的活动连接器订货时，型号的后面要加上/PC、/UPC、/APC，即有FC/PC、FC/UPC、FC/APC、SC/PC、SC/UPC、SC/APC等型号。
三、光波分复用器
光波分复用器又称为光合波/分波器，它是使两个或两个以上波长的光在同一根光纤中传输的无源器件。其作用是将不同波长的光信号复用在同一根光纤中传输或是将它们分离开。对其主要技术要求是波长隔离度要大于35dB，插入损耗要小于0.5dB。
光波分复用器分CWDM（粗波）、DWDM（密集波分）。按波长频率间隔与可容纳的波长数，如：0.2nm、0.4nm、0.8nm等。
第二章 有源器件
一、内调光发射机
内调制光发射机的构成
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偏流 指示 温度 致冷电流 光功率 指示
光强度调制发射机的核心是DFB激光器组件。组件中除了激光器DFB-LD芯片外，还含有用于光功率探测（PD）与自动功率控制（APC）的光探测器（PIN）芯片，用于双向自动温度控制（ATC）的半导体制冷器和热敏电阻，用于减少外界回射影像的光隔离器与光纤耦合器部分和宽带阻抗匹配驱动及偏流与控制电路。除激光器组件外，光发射机中还有失真补偿网络、电源、显示、微电脑监测控制电路以及RF信号接口和光纤活性接头等。
偏置电路为半导体激光器提供一最佳的偏置状态。对于模拟传输系统，要求半导体激光器的偏置在P-I特性曲线线性段的中心。对于数字传输系统要求有较高的消光比及较快的响应速度，不同速率的光发射机要求不同的偏置电流。由于激光器的发光功率和非线性失真依赖于偏置电流，因此偏流控制与预失真补偿电路是光发射机中的关键部件。
P 光强 I 门限值电流
二、直调发射机原理图
三、外调发射机原理图
四、EDFA
单泵浦EDFA工作原理 1、EDFA在CATV中应用应注意的若干问题
（1）EDFA的工作波段在1550nm上，所以，CATV系统前端的光发射机应工作在1550nm光波长上，EDFA为此才能起到光放大作用。
（2）采用EDFA作光放大的系统中，其光发射机应采用外调制方式的光发射机。因为在1550nm波段上，普通单模光纤为非零色散点，其色散较大，直接调制下光发射机的激光器会产生“啁啾”效应使色散影响加大；由于EDFA的增益谱不平坦的影响，将使二阶失真CSO指标进一步恶化；再者，直接调制方式在1550nm波段上工作有先天性的不足，其载噪比（C/N）和二阶失真（CSO）指标不容易做得高。
（3）当将光纤放大器用于多级串联时，光纤中的自发辐射（ASE）将逐级增大，从而引起噪声增大，载噪比降低。为此，需要将两台光放大器之间插入光滤波器或光隔离器，可有效防止自发辐射对降低载
噪比指标的影响。
（4）由于在CATV分配系统中，对模拟信号的载噪比要求很高（>50dB），为保证传输质量，一般在光链中使用的EDFA的输入光功率必须大于1mW。正因如此，在CATV系统中对EDFA的应用较多的是作高功率后级光放大或中继放大。
（5）EDFA有一定的温度特性，随温度的升高，增益逐渐下降。实验表明，下降的速度为0.07dB/℃。因此，当EDFA放置在室外作中继器应用时，必须考虑其温度特性所带来的不稳定的影响，应配置完整的监控设备或合适的工作环境。
（6）掺铒光纤放大器中的掺铒光纤对其放大特性起作重要的作用，若在掺铒光纤中再掺入少量的其它元素可以改善光放大器的一些技术参数，例如在掺铒光纤中掺入少量的铝元素后，其增益特性变得较为平坦，所以在选型光纤放大器时对其光特性中增益介质多加考虑，以满足工程设计要求。
2、EDFA常用的同向泵浦、反向泵浦和双向泵浦泵浦方式的小信号增益和噪声系数相差不大，其原因是三种泵浦方式都能够使整个光纤的铒离子处在完全反转状态，进而使信噪比劣化程度基本相同。然而，当掺铒光纤长度增长时，同向泵浦方式输出的自发辐射功率最小，因而其噪声系数最小；双向泵浦噪声系数居中；反向泵浦方式的噪声系数最大。
3、EDFA常用的泵浦波长为980nm和1480nm。980nm泵浦激光器采用的是三能级工作方式，具有比较高的粒子反转水平，良好的噪
声性能，所产生的噪声系数接近于量子极限；1480nm泵浦激光器采用的是二能级工作方式，具有的粒子反转水平低，噪声性能比较差，能够产生比较大的功率输出。另外，1480nm处的吸收频带比较宽，可以采用大功率的带有谐振腔的激光器，而且能够通过服用不同波长的泵浦方式来提高泵浦功率。因此，EDFA的最佳泵浦方案是采用980nm同向泵浦，1480nm反向泵浦的双向泵浦方案。这个方案可以获得比较小的噪声系数和足够大的输出功率。
泵浦光
前向泵浦方式 （a
泵浦光
（b后向泵浦方式
泵浦光
泵浦光
（c双向泵浦方式
EDFA的种类
五、光开关 1、光开关的作用
光开关是一种具有多个可供选择的输入/输出端口，它可以将任意输入端口的光信号转换到任意输出端口的光通路转换器件。光开关的作用是使光信号能够在光网络中实现不同光通路上的快速倒换。光开关不仅可以用作简单的光信号倒换开关，而且可以构成光分插复用器和光交叉连接器内部的核心开关矩阵，灵活调配波长通路。光开关具有的光通路上的快速倒换功能，在光网络的灵活组网和保护恢复中扮演着非常重要的作用。
1、光开关是波分复用光网络组网的关键器件之一。利用光开关具有的快速倒换功能可以实现全光层的路由选择、波长选择、光交叉连接和自愈保护等。光开关被广泛使用于分插复用器、光交叉连接器和保护倒换等设备中，其成为全光交换中的一个十分主要的器件。
2、随着光网络向着全光网发展的需要，光开关在结构类型和工作性能方面都得到了很大的发展。利用光开关构成光交换机可以完成全光网中的光信号路由选择，以实现光信号在光网络上的高速、透明的传输和交换。同时，光环网的保护倒换也是由光开关来实现的。光开关的响应速度直接决定了光网络的保护倒换时间。在光网络的业务配置、波长上/下也需要由光开关来完成。总而言之，在光网络中，一切与光通路由有关的动作都是由光开关完成的。
3、从影响业务动态配置和线路故障保护倒换角度分析，光网络需要光开关的动作越快越好。光环形自愈网的倒换要求在50ms完成，
50ms时间包括故障定位时间、信令处理和传输时间和光开关动作时间。这样光开关的开关时间就应该小于10ms。在高速光分组交换网络中，光开关的开关时间必须小于数据包的持续时间，这时所要求的光开关的开关时间为1ns。在光信号的外调制的应用中，光开关工作时间一定要小于1比特的时间带宽。如果要调制一个1Gb/s（1比特持续的时间为100ps）的光信号，光开关的动作时间应该小于10ps。
如上所述，在光网络的不同位置，应该选用不同的光开关。因此，要关心的问题就是光开关的分类方法和工作原理。尽管商用的光开关品种繁忙多、结构各异，但是按照工作原理的不同，光开关可以分为机械光开关、固体波导光开关和其他原理(例如，气泡和液晶等)光开关。
六、光接收机的分析
众所周知，光接收机的作用是将经光纤传输的光信号转换为电信号形式并将其恢复成在光纤通信系统所传输之前的数据。光接收机的核心器件是光电检测器。光电检测器的作用是利用光电效应将光信号转换为电信号。转换后的电信号再经过电放大器放大或解调成为进入发射机的原始电信号。
光电检测器完成光/电信号转换任务与输入光电检測器的光信号强弱有关。由于光源的功率和光纤本身的衰减限制，在光信号接收端的光电检测器探测到的从光纤纤芯输出的一般都是非常微弱、畸变的调制光信号，所以光电检测器完成光探测任务与输入光信号质量有
关。例如，在探测单信道强度大、清晰度高和传输速率极慢的输入信号时，我们可以使用简单的光电检测器便能够完成工作任务。然而，在探测处理多个光信道或者非常微弱、畸变的调制光信号或者高频率光信号时，我们需要用更好性能的光电检测器。因此，光纤通信系统的传输质量不仅与光源、光纤的性能有关，而且与光电检测器的性能直接相关。
光纤通信中对光电检测器的最重要的要求可以概括为： （1）高的光电转换效率，即以一定的入射光信号功率就能够输出大的光电流；
（2）在光源的工作波长范围内有极快的响应速度，或者大的带宽，即探测器输出的电信号能够不失真地反映出接收的光信号；
（3）应有高的灵敏度； （4）功率消耗尽可能的低； （5）便于耦合与光纤尺寸匹配； （6）光电检测器应稳定、可靠、便宜。
七、光接收机及电缆放大器的原理及方框图（TBF1000）
PIN
八、干线放大器
干线放大器应具有低噪声、中等增益、非线性失真指标好、温度系数小、工作稳定、性能可靠、功能满足要求、外观制作比较考究（密闭性、防水能力、屏蔽、抗雷电等）等特点。 ① 功能上满足系统要求。
系统功能一般指带宽是否满足系统要求；能否识别前端发出的导频信号，以实现AGC和ASC功能；能否提供本放大器的工作状态信号，并具有相应监控接口，以实现网管功能。 ② 低噪声、中等增益与较严格的非线性指标。
干线放大器的增益不宜过高，以20~28dB为宜；噪声系数以F≤10dB为好，系统越大，F值应越小；CM、C/CSO、C/CTB、C/N和非线性指标共同限制了放大器的串接台数，在减小F的同时，必须提高CM、C/CSO、C/CTB，才能增加干放的串接台数。
为了保证干线系统的非线性失真指标，在干线长度较长、所用放大器较多的系统中，应选择性能优异的倍增功率放大器，甚至选择前馈放大器；在干线长度较短的系统中，则可选用推挽放大器。 ③ 良好的通带特性与优良的反射损耗指标。
通带内的平坦度最好能≤±0.5dB，反射损耗指标应≥14dB。 ④ 具有较宽范围的工作电压和较低的功耗。
工作电压的范围越宽，适应电网电压波动的能力越强；功耗越低，电源供给器的冗余度越大。
⑤ 一条线路上尽可能选用同样型号的放大器，这样做对测试、维护
均有好处。
第三章 故障处理与分析
一、电缆故障 ①传输信号中断
传输信号中断故障的常见原因是电缆放大器、集中供电器因某种原因不工作或传输电缆断路或短路。 ②传输信号电平偏低
有线电视信号弱在电视接收机上的表现是，电视图像的“雪花”杂波大，若用电平表测量则远低于规范电平值。电缆传输干线信号电平偏低一般都会造成分配系统信号电平也低。 ③重影
重影有左重影和右重影之分。对传输干线而言，前者多由信号泄露后重新串入传输网络所致；后者多是干线传输某个环节阻抗不匹配，造成信号的多次反射所致。 ④交、互调干扰
干线传输部分产生交、 互调干扰的常见原因，一是电缆放大器线性工作范围太窄，使电平正常的输入信号产生了非线性失真；二是输入信号电平超过了放大器的额定值，导致放大器工作在非线性状态。显然，二者的排除方法是不一样的。 ⑤交流纹波调制干扰
干线传输部分产生交流纹波调制干扰的常见原因有三个：一是电缆放大器或集中供电器本身故障，例如放大器的电源部分因滤波电容干涸或三端稳压器不良导致其纹波太大，集中供电器因容量不足等原因导致输出的交流电压偏低；二是接地装置被损坏或接地电阻偏大，工频感应杂散电流在上面产生电位差，通过电缆的外导体屏蔽层引入信号传输系统后便产生交流纹波干扰；三是电缆放大器或传输电缆受到外界工频强磁场干扰，例如放大器的安装位置离电力变压器太近，电缆与电力线平行架设距离太近、太长等。 二、光接收机常见故障 1、无射频电视信号输出
光接收机无射频输出，除了光缆或尾纤（包括尾纤头脏污）故障外，常见原因是其电源供给部分故障。直接原因多是滤波电容击穿、厚膜损坏等，导致光接收机不工作。另外，若一场暴风雨之后光接收机突然无射频信号输出，则有可能是遭雷击所致。雷击轻时只损坏放电管，重时往往将电源变压器、整流管、滤波电容击穿，甚至将印制电路铜箔烧毁。此时只能视具体情况，采取更换或修复等措施解决。
光接收机中射频放大部分放大模块损坏、耦合电容失效或开路，调控部分增益控制电位器或均衡器损坏，输出端口接插件严重氧化导致开路等均会造成无射频信号输出。此时应按照先易后难、先外面后内部的原则仔细查找检修。
2、输出的射频电视信号电平低，导致电视画面背景雪花杂波干扰严
重
如果细分的话，又有三种情况：一是高、低频端信号电平均弱；二是高频端信号基本正常，低频端信号电平低；三是低频端信号基本正常，高频端信号电平偏低。对第一种情况可认为是其无射频电视信号输出的较轻反应，因此可按上述无射频信号输出的检修思路去做。 曾检修过这样的故障，每逢白天输出信号弱，晚上逐渐恢复正常。经仔细检查发现，某处光缆接续盒中光纤因盘绕不规则而受挤压变形，当环境温度变化较大时，致使其形状略有变化，从而影响了光信号的正常传输。
高频端信号正常、低频端信号电平偏低，多是射频信号传输通道中输出口接插件接触不良、均衡电路接触不良或开路所致。
低频端信号正常、高频端信号电平偏低，多是射频放大电路中的放大模块性能变差，高频磁心器件的Q值下降所致。
3、射频输出信号中有交调或其他网纹干扰
这种故障造成的原因多是射频信号传输部分输出电平过载、退耦电容失效、屏蔽不良等，可通过加强屏蔽、更换退耦电容、减少增益（即增大衰减）等方法解决。若这些方法无效，则可能是放大模块性能变差，只好更换之。另外，光发送机对输入的射频信号电平有一个范围要求，超出其范围时也会影响信号的传输质量，造成图像暗淡、层次不清或者自激形成网纹。此时在接收端只能通过替换光接收机检测。
4、输出射频信号的载噪比下降，其表现为射频信号电平并不低，但
电视画面背景雪花杂波干扰严重
这种故障的造成原因不外乎三种：一是前端输入到光发送机输入的射频电视信号电平不够，导致光调制度下降；二是光发送机输出的光功率不够；三是因某种原因导致光传输链路衰耗过大，致使光接收机的输入光信号功率不够。显然，这三种情况均与光接收机本身无关。遇到这种情况，可用一台良好的光接收机进行替换，若替换后故障现象没有多大变化，说明原光接收机无故障。
5、输出的射频电视信号电平偏高
常见原因有两种：一是光接收机内射频信号输出电平调节电路失调；二是输入光接收机的光信号太强。对于前者，接上场强仪将信号电平调整到正常即可；对于后者，应查明造成光信号太强的原因，视具体情况采取相应措施。常见原因是，光发送机所处接光分路器的分光比不合理。此时应按工程设计进行调整，必要时更换光分路器。作为应急维修，可适当调整尾纤的弯曲程度，增加对光信号的衰减，使其输出降为正常后，将尾纤固定好（弯曲光纤时不要用力过度以免将其折断）。
6、输出的射频电视信号忽高忽低
光接收机输出射频电视信号忽高忽低不稳定的常见原因有三个：一是光接收机输出F头接触不良；二是光接收机内部的可调衰减器或插片衰减器接触不良；三是输入光信号强度不稳定，时高时低。其中以第三项最为多见。检修时，应首先检查光接收机输出F头的接触情况，有问题时可用无水酒精擦拭；无问题时应进而检查其内部衰减器
的接触情况，若有问题应视具体情况采取更换、插紧等方法解决；判断光信号强度是否稳定，可使用光功率计，一般需经过较长时间的观察。引起光信号强度不稳的原因多是安装在野外的光缆接续盒固定不牢、随风摇摆，时间稍长必然造成内部的压缆卡子松动，进而导致光纤位置移动或者变形，结果造成传输的光信号强度忽强忽弱。
7、输出的射频电视信号中有交流纹波干扰，电视画面背景上有“滚道”，严重时伴有画面扭曲现象
由于光接收机输入的是光信号，不会受到外界电磁干扰，因此造成该故障的原因只有一个，就是电源部分输出的直流电压中含有较高的交流纹波。常见原因是滤波电容老化、干涸、接触不良等。用一只质量良好的470μF/50V或1000μF/50V电解电容依次并接在滤波电容上，若电视画面上的“滚道”消失或减弱，说明该只电容有故障。老化、干涸的电容应更换新品。
三、光发射机常见故障
光发射机的功能是将输入的射频电视信号进行电—光转换、调制、放大等“加工”过程后，向传输干线光缆输出1310nm或1550nm光信号。与光接收机相比较，光发射机的故障较少，常见故障有以下几种。
1、无光信号输出
造成光发机无光信号输出的原因有两个：一是电源供给部分因某种原因无正常的电压输出，导致光放大模块不工作。这时应按常规方
法检修电源部分即可；二是光放大模块损坏，此种情况较为少见。有些型号的光发送机，当输入的射频信号电平过高时保护电路动作，停止信号发送，此时只要衰减一下输入信号电平即可。
2、光信号输出电平偏低
光信号输出电平低的最常见原因是其输出端口接插件接触不良。在断电的情况下用无水酒精擦拭干净后插紧，或者更换新品。这里尚需指出的是光发送机应工作在随机说明书要求的环境温度内。
3、无调制
此时光发送机输出的光信号电平正常，光接收机输入端光信号电平也正常，但光接收机无输出，就像广播信号的无音频信号调制一样。造成的原因是光发送机中射频电视信号传输通道中断路、元器件损坏、接触不良、脱焊等故障，致使射频电视信号不能到达光发送模块。此时应检修包括射频电视信号输入插座在内的传输通道。
4、载噪比、CTB、CSO指标变差
如果是单项指标变差，多是输入的射频电视信号质量差所致，应重点检查其AGC电路是否有故障。若输入信号电平在额定范围并且三项指标均变差，可能是光放大模块指标变低。
顺便指出，在一些临频传输的纯电缆有线电视网络中，为了方便补偿电缆衰耗的不均匀性，前端输出的射频信号电平有时调成倾斜状，即高频端高、低频端低，当网络升级改造为HFC网后，一定注意将其调整平坦。否则，将造成光接收机中放大器件的过载，信号质量变差。
第四章 有线数字电视常见故障分析与检修
一、有线数字电视传输部分常见故障分析与检修
有线数字电视传输网络是一个系统工程，其故障现象远远少于模拟电视。数字电视信号的平均功率、调制误差率、矢量幅度误差、误码率、星座图和频谱图等从多个角度描述数字电视信号的传输质量。事实上只有当以上所有技术指标都同时满足要求且与数字电视机顶盒接收信号质量状态显示相吻合时，电视机上的图像才能正常接收。有线数字电视的复杂程度就体现在这里，特别是在模数混传的系统中，还存在模拟与数字信号相互干扰的问题。QAM调制器是将38Mbit/s码流调制到8MHz带宽之内。从而可以在一个模拟CATV频道上传6-8路数字视频节目。
1、网络中的非线性失真
有线电视传输网络中使用大量的有源器件，而且传输频道较多，在电平的处理过程中极易产生非线性失真，当非线性失真产物落到收视频道就会形成干扰。对数字频道而言，由于采用的是64QAM调制方式，一个频道的64QAM已调信号从频谱仪上看是在中心频率两侧、均匀分布在限定的带宽内、顶部有细小幅度跳动的，就像一个整体抬高的噪声平台，如图1所示。又因为它是平衡调幅，抑制掉了载波，所以它没有模拟信号中的图像、伴音载波及色副载波，其能量也不像模拟电视信号那样在谱线上呈离散簇状群聚于图像载频附近，而是平均弥散于整个限定的带宽内。由于这个特点，在有线电视网络中存有
非线性失真的情况下，所产生的交互调产物落在数字电视频道时，它就不再是以离散簇状群聚于带内某处，而是呈白噪声性质，在被干扰频道内弥散分布，从谱线上可见到弥散着新的频率成分，使被干扰频道噪声增加，劣化了C/N，引起误码率升高。虽然这时被干扰频道的信号电平并没有减低，但数字电视节目将出现马赛克或图像停顿现象。
dB
图1 64QAM调制信号频谱图
引起非线性失真的主要原因往往是网络中的有源器件接口电平配置不当或其性能欠佳，工作在非线性区域。在数模兼容的传输网络中，这些产物可能落于数字电视频道或模拟电视频道，除用频谱仪检测外，还可以根据模拟电视节目画面的干扰现象进行判别。一般这种情况发生在非线性失真器件以后的所有用户的某个或某几个频道。
2、某小区中用户反映有多套数字电视节目有马赛克，图像有时会停顿
有线数字电视出现多套数字电视节目有马赛克，图像有时会停顿的故障，说明传输网络中与传输多套节目有关的器件出了故障（注：数字电视多套节目通常占用1个模拟电视频道）。用数字电视综合分
MHz
析仪实测出故障频道的平均功率、调制误差率、误码率（纠错后为
10-9）和星座图均正常，但数字电视机顶盒接收信号质量状态显示的误码率（RS纠错前）始终是在10-4的水平上，说明数字电视信号质量确实不好。再测有马赛克频道中心频点的频谱，发现其频谱曲线在8MHz内既有大幅“凹陷”，也有大幅凸出，属于不正常曲线。经检查是前面有台延长放大器输出电平高达112dBμV，已经进入非线性区了。将其调到102 dBμV后，频谱曲线恢复正常，数字电视机顶盒接收信号质量状态显示误码率（RS纠错后）已达到10-8的水平上，所有频道均无马赛克，图像正常。
检修小结：当线路因某种原因早成带内频谱特性变差，形成某频点处的“凹陷”，则数字电视信号中的一个个数据包在此“凹陷”线路中传输时就很易将NIT、CAT、PAT、PMT等表或EPG信息或一些描述符过多的丢失，从而造成图像静止或马赛克或收不到部分节目。此频带“凹陷”模拟场强仪大多无法看到，只是显示该频道的平均功率，因而会出现电平（平均功率）测得虽然较正常，但图像还是有马赛克等现象。
3、网络阻抗失配
有线电视网络中的同轴电缆及无源器件接口的特性阻抗均要求为75Ω，如果网络中某处匹配不良，就会造成信号在传输路径上的反射，这样到达数字电视机顶盒的信号就不只是直射波还有反射波，且两者存在一定时间差。从载波上讲，直射波和反射波同时在同轴电缆中传输时，其幅度按矢量相加。当两者的时差使相位改变2π弧度
时两者同相，直射波和反射波的幅度相加；当两者相位相差π时，相位相反，其幅度相抵消，引起传输链路中某些点或区域的幅频特性严重不平。当相位相同时引起幅度上凸出现鼓包，又有可能使放大器进入非线性工作区域，产生更加有害的非线性失真；当相位相反时又出现幅度下凹，引起C/N指标变坏。这两者均能引起数字电视传输码流的误码率升高，从频谱仪上则可观察到被干扰频道的谱线顶部不再是平坦状，而是凸凹不平，出现明显的起伏或倾斜。
另外，反射波在同频不同相时，扰乱了QAM的正确相位。QAM调制幅度和相位均携带有数字信息，直射波和反射波都运载着同一信号的码流信息，它们以不同的相位重叠，尤其是高阶的64QAM对链路的相位特性十分敏感。相位的准确性对解调时符号的正确判定影响极大，虽然这时用户电平基本正常或变化不大，但其误码率升高了，接收的图像会出现马赛克或停顿现象。
网络阻抗失配，造成反射严重，致使数字信号码间干扰或误码率增加，其主要原因在于同轴电缆进水、老化、氧化、接触不良（屏蔽不好或接触不良在用户家中较常见），或是用户自购质量低劣的分支器、分配器、终端盒等。另外用户不规范的私拉乱接也能引起该故障的发生。
4、用户反映有两个数字频道传输的10多套节目解不出来，而另3个数字频道收看正常
数字频道传输的是经过QAM调制的数字信号，载波的幅度与相位均携带了数字电视节目的信息，检修时除测试载波电平外，还要注
意传输网络的相位特性对数字电视信号BER的影响。经测量，发现在模拟频道有个别频段幅度“鼓包”，而5个连续的数字频道处基本平坦，用数字电平表测量电平也正常（入户58dB）。不能解调的数字频道，试测调制误差率MER才18dB（正常数字频道为32dB），星座图不显示。从该段电缆的物理状态分析，估计是电缆有断点反射存在。经检查，发现约有200mQR-540电缆因为受过外伤，内导体腐蚀呈似接通非接通状态，造成模拟电视信号低频率段电平略低落，高频率段变化不大。它以下的用户模拟电视节目的电平基本正常，不影响收看，没有用户报修。但安装数字电视机顶盒后，用户反映有两个数字频道传输的10多套节目解不出来，而另3个数字频道收看正常。更换了QR-540电缆后，幅频特性鼓包现象消失，不但数字电视接收正常了，原来低段信号低落也一起解决了。
检修小结：造成电缆严重反射的原因还有，干线上有一长段空闲的电缆，是为一栋新楼预留的，电缆尾段闲着，没有做匹配终端；干线分支器主输出口空闲，没接匹配负载，而分支口给下级送信号；电缆接头质量不好、处理不当，内导体或外屏蔽接触不良；新装修住房，电缆弯曲过度、私自增加用户盒，分配器有空端口没有用假负载终接；个别放大器、均衡器相位特性不良。还遇到过在机顶盒前加一个均衡器，解决了一个数字频道不能解码的问题。由此可见，均衡器的相位特性也是值得注意的，特别是被挤压而变形的。
5、传输网络质量不佳或受损
部分用户收看不好数字电视节目，可能是传输网络质量不佳或受
损，使各用户端口的信号电平参差不齐。某些支路上信号强，抑制了噪声和干扰，另一些支路可能信号弱，就会使非线性失真产物侵入，产生交调、互调。这种现象在使用年久、器材老化的旧网中比较普遍，因此必须抓好对网络进行升级改造的工作，以提高网络的传输质量。
6、数字电视节目出现马赛克，部分台显示黑屏
先测信号电平有些偏低，向前逐级排查，测倒数第二个分支器信号电平仍然偏低，发现线路有针扎孔，估计有用户私接信号时破坏了线路，换掉后信号还没有恢复。继续查至放大器，打开后发现其内部进水有铝锈，更换一新的用户放大器，调整好后信号恢复正常。
7、大部分数字电视节目出现马赛克现象
分析与检修：某小区原来是架空线路，因城市道路改造光缆必须下地，更换路由后造成TBF1000型光接收机输出电平过高（实测543.25MHz的模拟信号电平为119dBμV），导致数字电视所有频点的调制误差率MER偏低（30dB以下）和误码率BER过高。用数字电视综合分析仪实测BER大多在10-4~10-5之间波动，与数字电视机顶盒的接收质量状态显示的BER相吻合，重调光接收机输出电平。由此可见，有源设备的高电平输出对误码率有较大的影响。
二、有线数字电视机顶盒常见故障分析与检修
目前，我国有线电视正处于从模拟向数字转换时期。各地在推进有线电视数字化的进程中，实现模拟电视与数字电视混合传输，同时免费向用户发放数字电视机顶盒。有的用户拿到数字电视机顶盒后，
等不及安装人员上门安装，会自行进行安装，在安装过程中常出现以下故障现象：
1、无图像
机顶盒安装后不能收看数字电视节目，电视机出现无图像故障。首先检查各连接线是否正确。用户自己连接通常不会注意数字电视机顶盒输出端口要与电视机的输入端口信号要一致，另外数字电视机顶盒射频输入端口信号与用户终端盒输出信号要一致。连接线不正确一般有下面几种情况：
1）有线电视用户终端盒输出信号要连接到数字电视机顶盒的“有线输入”插孔（机顶盒背后左上角第一孔），有些人将此线连接到“射频输出”插孔（机顶盒背后左上角第二孔），则肯定不能收看数字电视节目。
2）用户电视机显示“无信号或信号中断”，用户报故障，结果发现是用户将数字电视机顶盒的输入端接到了电视机的输出口，没有将有线电视信号送给机顶盒。将数字电视机顶盒的输入信号接到有线电视的用户终端盒上，一切恢复正常。
3）数字电视机顶盒上的视音频线没有正确连接到电视机的视音频输入插孔上（AV1、AV2„„任一组中），有时接到电视机的视音频输出插孔上或将视频音频交叉插错（视频插孔为黄色），则连菜单也不会显示，也不能收看数字电视节目。
4）用户接线正确但看不到数字电视节目，原因是用户没有选择相应的机顶盒所接的AV端口，另外也发现有些用户的AV端口已经
损坏。由于长期不用，AV端口会发生氧化，也可能会使某组不好，可换另一组试试。
5）某些用户的电视机有两路AV端子，用户已使用了其中的1路，而且习惯用这一路来看DVD/VCD影碟机的节目。将机顶盒接另一路AV端口后，用户在使用中发现视频不稳定。经查发现用户虽然有两路AV端口，一前一后，但实际上只是并联的一组AV端口。将机顶盒信号和影碟机信号分别插上，开始用户收看都正常，但如果忘了关影碟机，两路视频信号会相互干扰，造成数字电视机顶盒的视频信号不稳定。
另外用户自己买的有线电视器材(电缆、分配器、接线盒，用户线)若质量不好，线路太长，接头未做好或接触不良，使信号损耗大、阻抗失配等都不能收看好数字电视节目；某些频道不能收看数字电视节目也可能是未获得正确的授权，此时在屏幕上会出现“该频道未授权”提示，需与有线电视网络公司人员联系予以解决；若用户接收端的信号电平太低，也不能收看数字电视节目。
2、用户无法收看所有的数字电视节目
分析与检修：用户无法接收所有数字电视信号的原因有两个。一是由于接收信号电平太低造成的，此类故障较常见。维修人员可以观看模拟信号的质量，图像雪花大表明信号电平低。用测试仪器测试信号电平加以分析，如果电平低，加大信号电平即可；如果电平正常，检查机顶盒信号输人的接头是否接触不良。在载噪比正常，误码率小于10-4的情况下，一般用户接收电平大干55dB即可以正常接收，网
络质量好的用户接收电平可以达到48dB，机顶盒的输人电平为
40~80dB。另外，维修人员可以通过机顶盒的信息显示功能来直接观看和分析该频点的接收电平和误码率等。二是由于HFC系统载噪比低造成误码率高而引起的，这种现象多发生在没有改造好的网络用户中。
3、用户反映不能正常收看数字电视电视节目
用户反映不能正常收看电视节目，首先应检查用户终端盒与数字电视机顶盒的连接线是否正确。维修人员到用户家中查看数字电视机顶盒的检测信息，发现其他频道的检测指标正常，不能正常收看的几套节目都在同一个频点上，信号强度为34dBμV，特别低，不能满足机顶盒正常工作要求，误码率最高为10-5等级，并且不稳定。经检查未发现室内线路表面有损坏现象，于是更换了一根电视射频连接线，故障排除。原来是该用户家电视射频连接线老化，出现内部接触不良而导致该故障。
4、某栋新楼数字电视入户很少，有一户安装数字后收视情况一直不好
按排除模拟电视故障的办法不能解决该问题，后来在有关资料上看到“网络的失配产生反射所造成的多径效应”会影响数字电视的收看效果。根据这一思路分析此例故障，发现这座新楼数字电视入户很少，所有分支器没有加终端负载电阻。将所有分支器都加装终端负载电阻。
5、某用户部分数字电视节目无法收看
发现光接收机就在该用户所住楼房的前面，用户刚搬到新家，部分模拟电视信号也有斜纹干扰。观察发现用户在装修时自埋暗线私接了两个终端，甩掉私接终端后信号恢复正常。
6、马赛克现象
马赛克现象分为所有频道都有马赛克和部分频道有马赛克两种。如果是前者，则是因为信号电平较低，可以按照无图像故障查找和排除;如果是后者，则基本上是由线路阻抗失配引起的，引起阻抗失配的原因大部分是到各个电视端口的线路没有用分支分配器来分配，而是像电力线一样绞接在一起，或者选用了伪劣的分配器或F头未做好，其明显的特征就是各频道的信号电平高高低低，像锯齿波。只要将这些问题解决了，马赛克现象就会消失。
如有的用户为了供两台电视机同时收看有线电视节目，在原来线路上并接一根75-5 型同轴电缆，或者错用阻抗为50Ω的同轴电缆，这样会使整个线路阻抗不匹配，用户出现节目收视不全或马赛克现象。使用专门的分支分配器和75Ω同轴电缆处理后，故障都能排除。
有时信号电平太高(> 75dBμV)，因失真也会引起马赛克。如有的用户认为信号电平越高越好，或装的终端较多时就盲目加装放大器，并将增益调到最大，加上又是在市场上购买的劣质放大器，往往容易出现这种情况。另有一些用户在家中安装的电视终端太多而采用多路分配器(如6 -8路)或几个分配嚣串接，使信号衰减太大引起无图像或马赛克，采取的措施是将暂时不用的终端不接，并改用质量好的小路由分配器(如2~3分配)就可解决。
用户端的电视机间断出现马赛克现象，主要原因是电缆线没有固定好，随风摆动;有些接头没有拧紧，造成接触不良。模拟电视节目表现为图像抖动，数字电视节目表现为马赛克或瞬间节目中断。
用户信号电平达到要求，但信噪比达不到要求，则模拟节目表現为明星的拉条或网纹，数字电视表现为严重的马赛克或收不到节目，显示无信号或信号中断。遇到此种情况应注意看一下传送的模拟信号是否正常。
用户线路的屏蔽性能较差，抗脉冲干扰能力差，误码率(BER)增高，也会出现马赛克现象，其原因大多数是线路接头未按标准施工。一般BER≤10-5~10-6。
有线电视网络升级不完全，许多地方都是模拟信号和数字信号在同一网络传输且是将原网络升级后的频带高端部分用于传输数字信号，如果网络中有部分器件未改换，从而造成数字信号电平很低，图像会出现马赛克或黑场现象。
模拟电视信号过高会抑制邻频道数字电视信号而使其出现马赛克现象。一般模拟电视信号比数字电视信号高10~13dBμV属正常，数字电视频道与相邻模拟电视频道间最大电平差应小于等于13dBμV。
7、有用户反映，在安装数字电视后有一个频点(363MHz)经常出现马赛克
分析与检修：测试电平和C/N都正常，但误码率高，更换机顶盒及屋内的分支器、电缆线都没有解决问题。用一台小电视机沿着楼房
支干线一级一级向前检查，直到观测到楼房放大器的输人端信号时画面才变好，更换放大器后，用户收看正常。后来经过测试分析，原因是楼房放大器的CSO、CTB两项指标不好，干扰到363MHz频点，造成误码，产生马赛克。
8、某户数字电视用户363MHz 频点的6套节目总出现马赛克，经常中断
分析与检修：经过测试，数字信号电平正常，模拟频道收看正常。后来经过检查，用户装修时敷设的一段电缆是阻抗为50Ω的电缆，要更换75Ω的电缆。
9、数字高清晰度电视概念
数字高清晰度电视(HDTV)是目前世界上发达国家积极开发应用的高新电视技术，它采用数字信号传输技术，比普通模拟电视信号传输具有更强的抗干扰性能；图像的清晰度显著提高；接收图像的宽高比为16:9；配合多声道数字伴音，可达到35mm宽银幕电影的放映效果。
目前的HDTV主要有三种显示分辨格式：720p（1280×720，逐行)；1080i(1920×1080，隔行)；1080p ( l920×1080，逐行)。其中p代表英文单词progressive (逐行)，而i则是interlaced (隔行)的意思。
常见的两种显示模式是720p和1080i。1080i是目前大多数国家普遍采用的一种模式(我国采用该模式)，它的分辨率为1920×1080，拥有207.3万像素。我国规定1080i采用的是50Hz场频，与以前PAL制式的场频相同。
在1080i显示模式下，屏幕分辨率可以达到1920 ×1080，采 用隔行扫描方式，也就是说，电子枪首先扫描540行，再扫描另一个540行，两者叠加构成完整画面。而对于一般消费者来说，540行的垂直分辨率水平，其显示效果已经令人相当满意了，也可以说是达到了HDTV的高画质要求。