CATV 고장의 원인(CATV Trouble) - 안테나 및 증폭기의 고장

CATV 고장의 원인(CATV Trouble) - 안테나 및 증폭기의 고장

 

 

1. 수신안테나

안테나의 고장에는 소자가 꺾어져 없어진 것, 사용할 수 없을 정도로 부러지고 구부러진 것. 혹은 심한 부식으로 형태는 있으나 안테나로서 동작불량인 것 등이다.

1) 소자의 결손

안테나를 구성하고 있는 소자가 고장 났을 경우 소자수가 적고 작은 안테나일수록 그 영향은 크게 나타난다. 방사기 이외의 소자 가운에서 고장나면 가장 영향이 큰 것은 반사기로 그림 a3.1과 같이 이득,전후비가 저하되고 화면은 ghost와 snow noise가 현저하게 된다. 도파기의 고장은 지향성이 넓어지고, 이득저하,화면상으로는 snow noise가 많아진다.

2) Matching 불량

· 안테나에 동측케이블이 직접 이어지도록 되어 있으나 300Ω 단자의 경우는 변환기에서 75Ω으로 변환되는데 이 변환기가 불량해지면 방사기에 평형전류가 흐르지 않게 되고 안테나가 정상으로 동작하지 않게 된다.

그림 a3.2는 그 예로 안테나의 pattern이 구부러지고 변형해 전후비도 나쁘게 된 것이다.

 

3) 부식

 

4) 염해

염분이 Ribbon feeder에 부착하면 감쇄량이 극단적으로 커져 수신할 수 없게 되는 적이 있다. 또 안테나도 염분이 부착하면 부식해 노화가 빠르게 된다. 이것이 해수 중의 염분에 의한 염해이다. 그림3.4는 물방울이 붙거나 염해를 받은 경우의 각종 피이더의 감쇄특성을 나타낸 것이다.

그림에서 피이더의 염해를 없애는 데에는 동축케이블을 사용하면 좋다는 것을 알 수 있다. 또한 안테나가 염해를 받는 경우는 우선 급전부의 염해를 받는 것이 많기 때문에 급전부를 납땜하고 비닐을 감아 씌우는 것도 하나의 방법이다. 더욱이 급전부를 방수캡으로 씌운 형태의 염해방지용 안테나를 사용하면 오래사용할 수 있다.

 

5) 화학공해

대도시와 공장지대 등에서는 아황산 가스, 황화수소, 기타 유해가스의 영향으로 안테나가 빨리 부식하는 일종의 공해가 있다. 산화가스가 원인이 될 경우에는 알미늄보다 철과 동이 부식하기 쉬운 관계도 있어 그림 3.3에 나타난 나비나사와 판대 bracket 등이 빨리 부식한다. 따라서 부식의 영향은 우선 접속부의 접촉불량이 되어 나타나는 경우가 많기 때문에 안테나와 동축케이블의 접속부는 납땜하고 또 부식하기 쉬운 부분은 비닐테이프를 감는 등의 대책이 필요하다.

 

 

2. 공동수신용 증폭기

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1) 올바른 사용방식

증폭기는 안테나와 케이블 등과 달라 능동성을 갖고 있기 때문에 바른 사용방법이 아니면 고장의 원인이 된다.(능동소자가 포함되는 기기를 Active 기기라 하고 안테나 등의 수동소자로 구성되는 기기를 Passive기기라 한다)

1-1) 증폭기의 규격 및 성능

증폭기의 규격 성능에서 사용상 주의가 필요한 것은 입출력 레벨 전송채널 수를 규격내로 하는 것이다. 성능 카다로그에는 출력레벨, 이득, 이득조정범위 등이 포함되어 있다.

그림 3.5는 이 관계를 나타내고 있다. 이 그림에서 증폭기는 출력레벨의 제한과 입력 레벨조정을 위한 이득조정범위가 정해져 있는 것을 알 수 있다.

 

1-2) 입력레벨

증폭기는 트랜지스터를 사용하기 때문에 過입력에 대해 dynamic range가 좁은 결점이 있고 강전계지역에서 수신안테나 출력이 높은 경우에는 입력레벨이 이 규격내에 들어가도록 감쇄기 등으로 입력레벨을 낮출 필요가 있다.

채널에 의해 수신안테나 출력이 고르지 않을 때에는 광대역 증폭기에서는 출력레벨을 고르게 하기 위해 채널 equalizer(채널 전용 증폭기 또는 감쇄기 부 채널필터 등)가 필요하다. 각 채널의 입력레벨은 3dB정도의 폭으로 하는 것이 좋다. TV방송에서는 영상과 음성의 출력비는 6dB 낮지만 전파상황에 따라서는 음성레벨이 높은 곳이 있을 수 있다. 증폭기의 규격은 (영상/음성)의 비가 6dB로 고려되어 있기 때문에 극단적으로 음성레벨을 높이면 고장의 원인이 된다.

이 경우에는 음성 equalizer를 사용하거나 수신점을 바꾸거나 하여 레벨을 맞출 필요가 있다.

 

1-3) 출력레벨

출력레벨은 catalogue에서 최대출력레벨로 표시된 것이 많으나 최근에는 정격 출력레벨로 표시가 되어 있다. 후자는 전원전압,주위온도 등의 안정도가 가미되어 정해지고 있다. 또 출력레벨은 전송채널 수와 상호변조, 혼변조의 성능에 밀접한 관계가 있으며 출력레벨을 표시할 경우는 전송채널 수가 표시되어 있다. 결국 사용하는 전송채널 수가 catalogue표시와 다를 경우에는 운영상의 소요성능이 얻어지도록 입력레벨과 이득조정으로 조정할 필요가 있다.

 

2) 증폭기의 고장

2-1) 채널증폭기

채널 증폭기의 고장은 "까맣게 되는 것 또는 동기흐름", "920㎑ color beat 장해" 현상이 있다. 어느것이나 모두 정격출력 이상으로 출력레벨이 상승했을 때에 발생하고 원인으로는 입력레벨의 변동, 증폭기 이득의 온도변화 등이 있는데 입출력 레벨이 규격치에 들어 있는가를 점검하고 blower등으로 온도변화를 주어 증폭기의 상태를 점검한다.

 

2-2) 광대역형 증폭기

광대역형 증폭기의 고장에는 상호변조,혼변조,출력레벨의 고르지 못함 등이 있다. 상호변조와 혼변조는 다른 무선국(FM국과 CB무선국 등)이 원인이 되는 것도 있다. 전계강도계로 방해를 주고 있는 무선극의 주파수를 조사해 notch형 필터를 중폭기 입력에 투입한다.

출력레벨이 고르지 못함은 온도가 관계하는 것이 많으며 전송하는 채널의 출력레벨의 폭은 규정치인 3dB이하가 되도록 입력레벨을 조정한다.

 

2-3) 증폭기 취급상의 주의

증폭기는 트랜지스터를 사용하고 있기 때문에 취급상 몇 가지 주의가 필요하다.

고온은 트랜지스터의 파괴의 원인이 되므로 가능한 한 주위온도 변동이 적고 통풍이 양호한 장소에 설치하도록 한다.(일반적으로 catalog에는 주위온도조건이 지정되어 있다) 또한 동작중 출력케이블을 벗길 경우에는 입력이나 전원을 차단한 후 작업을 하여야 한다.

 

 

3. 급전선과 수신기의 부정합

1) 부정합에 따른 현상

신호를 능률 좋게 전송하기 위해서는 급전선과 수신기의 임피던스가 정합(Matching)되어야 한다. 정합이 되어 있지 않으면 부정합 점에서 신호가 반사해 계통 전체에 악영향을 준다.

 

※임피던스 부정합에 의한 영향

① 화질의 부분이 나빠 색이 변한다.

② ghost가 생긴다.

③ 채널에 따라 색상이 드러나지 않고 레벨이 고르지 못하는 등이 있다.

 

①은 급전선이 짧고 ghost까지 이르지 않는 현상으로 지연시간이 짧으면 현상을 검지하기 어렵다(인간의 지연시간 검지는 0.2㎲정도이고 이것은 급전선 길이가 약 20m에 상당한다)

②,③ 은 급전선 길이가 길어졌을 경우로 2)는 반사파의 신호가 ghost되어 나타나고.

③은 직접파와 반사파에 의해 정재파가 발생해 주파수 특성이 현저한 谷 부분에 color 신호주파수가 일치할 경우이다.

증폭기를 사용하고 있는 수신설비로 급전선이 절단되는 등의 현저한 부정합이 생기면 증폭기는 발진(총채로 턴 듯한 가로줄의 noise)현상과 트랜지스터의 파괴를 유발하므로 이 때에는 증폭기의 전원을 차단한 후 불량개소를 처리하여야 한다.

 

2) 부정합의 원인

① 급전선의 일부손상 또는 급전선의 설비방식의 불량

콘넥터의 처리불량, 리본피이더의 경우에는 과도한 구부림과 루우프가 생기지 않도록 주의를 필요로 하는데 화질의 향상을 꾀하기 위해서는 동축케이블을 사용하여야 한다.

② 급전선(수신안테나로부터)~증폭기 입력

급전선의 길이가 긴 경우로 입력레벨이 높아 증폭기의 입력 VSWR이 변화하면 발생한다. 증폭기의 입력측에 고정감쇄기(6dB정도)를 투입하면 막아진다.

③ 증폭기 출력 ~ 급전선

주파수性이 물결치는 것이며(출력레벨에 채널차가 생긴다) 출력레벨에 여유가 있을 때에는 6dB정도의 고정감쇄기를 출력측에 투입하는 것이 좋다.

④ 급전선~분기기,분배기 및 분기기,분배기~수신기입력 등 분기기 분배기의 단말처리 불량이 원인이 되는 것이 많다.