摘  要: 針對電動自行車充電器干擾有線電視網絡的現象， 闡述了這類充電器的特點以及干擾對有線寬帶業(yè)務的危害， 分析了產生干擾的原因， 并在此基礎上介紹了這類干擾的排查和處理方法， 進一步提出了防范和抑制干擾的應對措施。

　　1  引言

　　目前， 電動自行車因其具有使用方便、省力、快速等優(yōu)點， 已經成為越來越多市民的交通工具。在本地電動自行車的擁有量非常大， 筆者在工作中發(fā)現， 大部分電動自行車在充電的時候常常會對HFC 網絡的上行通道產生干擾， 嚴重影響網絡的穩(wěn)定性， 用戶反映強烈， 筆者曾經在一個光節(jié)點下排查了4例這樣的干擾，可見電動自行車的充電器已經成為干擾有線電視網絡的一個危害嚴重的、常見的干擾源， 本文對這個問題進行分析探討， 提出解決方法和防御措施。

　　2  干擾的現象和危害

　　充電器干擾有線電視網絡時， 寬帶業(yè)務上行通道的噪聲明顯提高， 光點所在的CMTS的上行端口的載噪比有不同程度的降低(降幅最高可達十幾個dB) ， 從而引起該上行端口所帶的用戶不能正常上網， 其影響面較廣， 具體表現為CM ( Cab leModem)丟包嚴重甚至掉線， 用戶感覺到網速明顯變慢， 網絡時斷時續(xù)， 這類干擾嚴重影響了有線電視網絡的穩(wěn)定性和用戶的上網質量。

　　3  干擾原因的分析

　　電動自行車充電器多采用開關電源， 型號雖多， 但電路結構大同小異， 圖1是它的工作原理框圖， 主要由整流濾波、高壓開關、電壓變換、恒流恒壓及充電控制等幾個部分組成， 其中整流濾波電路的用途是將交流220 V 電壓轉變?yōu)橹绷?00 V 左右的電壓， 通過高壓開關電路及電壓變換， 產生充電時所需的低壓直流電壓， 再由充電控制電路控制后對電池進行充電。

圖1電動自行車充電器的工作原理框圖

　　這類充電器由于本身的工作特性會產生較強的電磁干擾， 其中由基本整流電路產生的高次諧波干擾和電壓轉換電路產生的尖峰電壓的干擾是主要因素， 特別是高次諧波會沿著輸電線路產生傳導干擾和輻射干擾， 一方面使接在其前端的電源線上的電路波發(fā)生畸變， 另一方面通過電源線產生射頻干擾， 這些干擾信號既占有較寬的頻率范圍， 又有一定的幅度， 所以會對周圍的通信和電子設備造成干擾。因此充電器通常會在電路中附加上一個高頻濾波電路和磁環(huán)， 用來抑制傳導干擾和輻射干擾， 但是越來越多的廠家為了節(jié)省成本， 在生產過程中就省去了濾波電路， 而且大多采用塑料外殼， 沒有選用合適的金屬材料的外殼對其進行屏蔽， 致使產生的高次諧波以電磁波的方式向空中輻射，成為一個嚴重的干擾源， 干擾信號的頻率可延伸到30MH z以上， 能對大概5 m 范圍內的HFC 網絡造成干擾。

　　與天線接收原理相同， 同軸電纜也會“ 接收”這些干擾， 即干擾電磁場在電纜上產生干擾感應電流， 這個感應電流會在電纜外導體(編織網)縱向電阻上產生干擾感應電壓， 感應電壓剛好串聯在有線信號傳輸回路長長的地線中， 形成干擾， 干擾信號的頻率剛好落在反向通道的范圍內( 5~ 65 MH z)， 就會使通道的誤碼率明顯上升， 通道利用率降低， 造成網絡擁塞。

　　4  干擾的排查

　　這類干擾信號強， 而且持續(xù)時間長， 只要及時響應， 按照一般噪聲的排查方法通常都可以查到干擾源。

　　下面以本單位配備的860 DSP分析儀為例(與前端Trilithic 9581SST配合使用)說明排查步驟:

　　( 1)確定受干擾影響的CMTS端口下所帶光節(jié)點情況;( 2)用860 DSP分析儀的SSR 來測試各光節(jié)點反向光收測試口5~ 65MHz回傳波形;( 3)根據測得的回傳通道頻譜的比較(正?；貍魍ǖ赖牡自胪ǔ５陀? 30dB ) ， 確定有干擾的光節(jié)點(見圖2、圖3) ;( 4)到該光機處， 用同樣方法確定干擾來自光機的哪一個端口， 然后逐級往下排查， 直到查找到干擾源;( 5)根據實際情況是否能徹底解決噪聲源， 如不行就用高通濾波器將其隔離。

圖2 正常的反向通道頻譜

圖3 存在干擾的反向通道頻譜
 

　　5  干擾的處理方法

　　從理論上來說， 對充電器進行改造使其符合電磁兼容的標準或者用金屬外殼對其屏蔽， 都可以消除或者抑制干擾， 但現實明顯不可行， 因此只有在被干擾的網絡上采取措施， 對干擾進行堵截， 提高網絡的抗干擾能力。

　　以往筆者在工作中發(fā)現有噪聲干擾時， 通常采用加裝高隔離度的終端盒、分支器， 或將用戶線更換成高屏蔽的線纜， 或把空載口接75Ω 負載電阻等方法均能有效地將噪聲隔離， 但是發(fā)現采用上述方法都不能徹底消除充電器引起的這類干擾， 只能在一定程度上減弱干擾的強度， 因此在確定噪聲是由哪一條支路匯聚的后， 只好采用高通濾波器將干擾進行隔離。

　　6  防止和抑制充電器干擾的措施

　　在當地， 這類的噪聲干擾有愈演愈烈的趨勢， 目前我們只能通過用戶故障報修來發(fā)現一單處理一單， 只能被動地去排查。做到防患于未然， 提高網絡的抗干擾能力， 才是最好的策略， 根據經驗和探索， 筆者提出以下幾條防止和減輕充電器干擾有線電視網絡的措施， 供作參考和選用。

　　( 1)做好有線電視網絡的接地， 選好線纜的敷設位置。筆者在實際中發(fā)現， 充電器的干擾通常發(fā)生在居民樓底層的車庫或者商鋪， 因為這類地方是電動自行車比較集中的場所， 房內面積相對狹小， 通常充電器就在機頂盒旁邊充電， 加上這些地方的放大器、分支分配器和線纜安裝的位置相對低， 所以十分容易受到干擾， 因此這些地方的放大器和鋼絞線必須可靠接地， 以加強自身的屏蔽效果， 選用四屏蔽的線纜， 盡量將電纜敷設在相對較高的位置， 對破損的電纜盡快更換， 這樣電纜受到的輻射弱些。

　　( 2)采取措施保證電纜的接頭可靠。接頭工藝要嚴格要求， 制作不合格、有轉接、未壓接完全的接頭是非常容易串入噪聲的。放大器的連接盡量采用直通型接頭， 接頭要特別注意防水， 以免接頭進水造成外導體編織網霉斷， 導致屏蔽不良而串入干擾信號。

　　( 3)預計電動自行車比較集中的地方的放大器，可先接上高通濾波器， 做到防患于未然， 防止噪聲的串入而影響大片的用戶。

　　( 4)建議用戶購買和使用符合電磁輻射標準的充電器， 充電的時候， 充電器盡量遠離電視終端。

　　7  結束語

　　隨著HFC 雙向網絡的改造完畢， 雙向業(yè)務的快速發(fā)展， 隨之而來的噪聲對有線電視網絡的上行數據通道構成了嚴重的威脅， 所以噪聲的排查和處理方法是一線的技術人員所必須掌握的一項工作技能， 以上介紹的對電動自行車充電器引起干擾的分析和解決方法， 希望能對同行排查其他形形色色的噪聲起到借鑒作用。