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电视信号场强测量及空中管理
在一个地区的空中,有些什么电视信号,它们的场强是多少,这是广电管理部门和无委会关心的课题。本文将从电子测量的角度来进行讨论。
一、 电视信号及其场强
众所周知,电视信号是在42-860MHz范围内的载波信号上,调制视频信号和伴音信号。要分析这些信号特征这是视频分析和音频分析的课题,但就其此信号强弱来说,是将电视信号的行同步信号电平作表征,因行同步信号是脉冲式,故用峰值作为度量。
对于场强测量及场强仪作者已在另一篇文章中阐述,请参阅浩格网站www.szheg.com 中“场强测量及场强仪”。
这里要着重说明的有两点:
1、 场强是单位长度的天线在空中某点处感应电信号的大小,其单位是微伏/米(μV/m),而不是电压或电平单位V、μV或dB μV、dBm。
2、 场强仪的组成是电平表(或频谱仪)加上测试天线,而我国有线电视行业内所叫的场强仪一般都指的是电视信号电平表,是以峰值来度量。
二、 电视信号的测量
电视信号空中场强的测量原理,如作者在场强测量与场强仪一文中所述。测量方框如图1所示,鉴于电视信号场强的特点,故电平表应该是电视信号电平表(即常称的电视场强仪),天线应是在电视频段范围内的测量天线。场强值E由如下式(1)求出。
E=E r+ K + Lf (dBμV/m) —--(1)
其中:
E为场强值(dBμV/m)
E r为电平表输入端口电平值(dBμV)
K 为天线系数(dB)
Lf 为联接电缆损耗值(dB)
图1:电视信号空中场强测量示意图
对于电视信号电平表来说,最好是除能测量电平外,还具有频谱分析仪功能,可对要求的频段范围的信号进行全景扫描观察,然后按游标锁定你需要的信号。然而空中的信号除电视信号外,还有很多别的信号 ,如通信信号、电台信号等等无线电信号,我们的任务是要观察电视信号,那么这个仪器还应具备电视图象显示功能,一旦信号搜索锁定,那么可以同时看到图象,这才真正搜索到此频段内的所有电视信号,并同时测出它的场强,也可监测到 哪些是我们管辖的电视台,是否有我们非管辖的电视台出现。
对于天线来说,天线的频率范围应在46-860MHz,并给出天线系数K值。
这样一来,场强仪便可由式(1)求出。不同天线生产厂家给出天线系数有正、负,用时请注意,如本文中安立公司为一K,国产900E为+K。
如果连接电缆为1~2米长,则可以忽略不计,这就是说所测得的场强是电平表读数加上天线系数。
即E=E r+ K -------- (2)
图2、图3是日本安立公司生产的天线,天线系数K分别为图4、图5,其中MP534A为半波振子型,MP666A为对数周期型。技术指标见表1。
图2:MP534A半波振子天线 图3:MP666A对数周期天线
图4:MP534A天线系数K
图5:MP666A天线系数K
图6为国产900E天线,其中900EV为半波振子型,频率为40~220MHz ;900EU为对数周期型,频率为220~1000MHz。天线系数见图7,技术指标见表1。
图6:900E测量天线
图7:900E天线系数K
表1
图9:高精度高灵敏度自动化测量方案
此方案是采用水平较高的频谱分析仪,或CATV分析仪作为电平表, 如HP8591C或TEK2715 频谱分析仪,它本身也是一个CATV分析仪,其灵敏度在1μV以下。天线也相应采用高精度,长期稳定性好的天线。在笔记本电脑中装入HEG-009自动测试软件,那么可自动化、高精 度、实现在0dBμV测量电视信号场强。
电视信号场强仪测量及空中管理是一个较为复杂的课题,很多问题尚需进一步研究,请参阅本文的诸位来电与笔者讨论。