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

举实例：

采用PRK3C+彩色电视图象频谱场强仪接上900E天线。PRK3C+开机后工作在频谱分析状态，显示多个信号，我们可移动游标，搜索到320.25MHz 处有信号，再将仪器置于电视接收状态，收到图象的同时也可以读出电平数值。

设电平数值为68 dBμV
查图7，横轴在320.25MHz，纵轴的K值为9 dB
故场强为 E=68 dBuV+9 dB=77 dBμV/m

三、 场强测量中的几个问题

1、 场强的测量精度

要测量空中场强，不言而喻是天线在空中某点处感应电信号，首先天线测量是有方向性的，因此必须旋转天线取其最大值。
就其测试精度而言，主要误差来源是仪器与天线。

一般来说，电平表的误差为±（1～3）dB，我意见选在±1.5dB为宜，如果选±1dB的更好，但不能过分追求高的精度，因在测量过程中驻波对精度影响很大，小于1 dB的精度是很难的。有些厂家将误差标到±1 dB以下，其实它是在特定测试设备下测试，并给予误差修正后获得，而在实际测试现场就不可能达到那个特定条件，因此实际测量误差会增大。

天线系数误差在±1dB以下。
这样一来，电平表和天线两者误差在一起共为±2.5dB。实际上还有很多随机的因素，特别是测量小信号时噪声及其他干扰很大。我认为场强测量误差要求在3-4dB是合理的。

2、 场强