從電子測量的角度對電視信號進(jìn)行討論分析

在一個(gè)地區(qū)的空中，有些什么電視信號，它們的場強(qiáng)是多少，這是廣電管理部門和無委會關(guān)心的課題。本文將從電子測量的角度來進(jìn)行討論。

一、 電視信號及其場強(qiáng)

眾所周知，電視信號是在42-860MHz范圍內(nèi)的載波信號上，調(diào)制視頻信號和伴音信號。要分析這些信號特征這是視頻分析和音頻分析的課題，但就其此信號強(qiáng)弱來說，是將電視信號的行同步信號電平作表征，因行同步信號是脈沖式，故用峰值作為度量。

對于場強(qiáng)測量及場強(qiáng)儀作者已在另一篇文章中闡述，請參閱浩格網(wǎng)站 中“場強(qiáng)測量及場強(qiáng)儀”。
這里要著重說明的有兩點(diǎn)：
1、 場強(qiáng)是單位長度的天線在空中某點(diǎn)處感應(yīng)電信號的大小，其單位是微伏/米（μV/m），而不是電壓或電平單位V、μV或dB μV、dBm。
2、 場強(qiáng)儀的組成是電平表（或頻譜儀）加上測試天線，而我國有線電視行業(yè)內(nèi)所叫的場強(qiáng)儀一般都指的是電視信號電平表，是以峰值來度量。

二、 電視信號的測量

電視信號空中場強(qiáng)的測量原理，如作者在場強(qiáng)測量與場強(qiáng)儀一文中所述。測量方框如圖1所示，鑒于電視信號場強(qiáng)的特點(diǎn)，故電平表應(yīng)該是電視信號電平表（即常稱的電視場強(qiáng)儀），天線應(yīng)是在電視頻段范圍內(nèi)的測量天線。場強(qiáng)值E由如下式（1）求出。
E=E r＋ K + Lf (dBμV/m) —--(1)
其中：
E為場強(qiáng)值(dBμV/m)
E r為電平表輸入端口電平值(dBμV)
K 為天線系數(shù)（dB）
Lf 為聯(lián)接電纜損耗值（dB）

?

對于電視信號電平表來說，最好是除能測量電平外，還具有頻譜分析儀功能，可對要求的頻段范圍的信號進(jìn)行全景掃描觀察，然后按游標(biāo)鎖定你需要的信號。然而空中的信號除電視信號外，還有很多別的信號 ，如通信信號、電臺信號等等無線電信號，我們的任務(wù)是要觀察電視信號，那么這個(gè)儀器還應(yīng)具備電視圖象顯示功能，一旦信號搜索鎖定，那么可以同時(shí)看到圖象，這才真正搜索到此頻段內(nèi)的所有電視信號，并同時(shí)測出它的場強(qiáng)，也可監(jiān)測到 哪些是我們管轄的電視臺，是否有我們非管轄的電視臺出現(xiàn)。

對于天線來說，天線的頻率范圍應(yīng)在46-860MHz，并給出天線系數(shù)K值。
這樣一來，場強(qiáng)儀便可由式（1）求出。不同天線生產(chǎn)廠家給出天線系數(shù)有正、負(fù)，用時(shí)請注意，如本文中安立公司為一K，國產(chǎn)900E為+K。

如果連接電纜為1～2米長，則可以忽略不計(jì)，這就是說所測得的場強(qiáng)是電平表讀數(shù)加上天線系數(shù)。
即E=E r+ K -------- （2）
圖2、圖3是日本安立公司生產(chǎn)的天線，天線系數(shù)K分別為圖4、圖5，其中MP534A為半波振子型，MP666A為對數(shù)周期型。技術(shù)指標(biāo)見表1。

?

圖6為國產(chǎn)900E天線，其中900EV為半波振子型，頻率為40～220MHz ；900EU為對數(shù)周期型，頻率為220～1000MHz。天線系數(shù)見圖7，技術(shù)指標(biāo)見表1。

?

?

舉實(shí)例：
采用PRK3C+彩色電視圖象頻譜場強(qiáng)儀接上900E天線。PRK3C+開機(jī)后工作在頻譜分析狀態(tài)，顯示多個(gè)信號，我們可移動游標(biāo)，搜索到320.25MHz 處有信號，再將儀器置于電視接收狀態(tài)，收到圖象的同時(shí)也可以讀出電平數(shù)值。
設(shè)電平數(shù)值為68 dBμV
查圖7，橫軸在320.25MHz，縱軸的K值為9 dB
故場強(qiáng)為 E=68 dBuV+9 dB=77 dBμV/m

三、 場強(qiáng)測量中的幾個(gè)問題

1、 場強(qiáng)的測量精度
要測量空中場強(qiáng)，不言而喻是天線在空中某點(diǎn)處感應(yīng)電信號，首先天線測量是有方向性的，因此必須旋轉(zhuǎn)天線取其最大值。
就其測試精度而言，主要誤差來源是儀器與天線。