中短波广播信号场强测量及空中管理

中短波广播的发射、接收的原理，一般人都明白，可是广播发射机所发射的空中信号在某一处信号有多大，此处的收音机是否能收到，这就涉及到该点的场强及场强测量问题，一般人是不关心的，但对于广播电台来说，他必须知道自己台的覆盖范围、收听效果，必须进行场强测量。再则广电管理部门，无线电管理委员会，他必须监测本辖区广播信号，哪些是本辖区的台，是否有非法的台，这就要通过场强测量来搜索。本文将从场强测量角度对此课题作探讨。

一、 中短波广播信号特征

中短波广播是指频率为500KHz～30MHz范围内的音频调幅（AM）广播，至于调频广播不是本文研讨范围。

调幅广播是将音频信号调制到载波频率上，通过发射机的天线辐射到空中，在电台的覆盖范围，我们都可以用收音机收到广播的声音。

调幅波的传播，调制信号的特征（如调制度、失真等）不是本文讨论的范围，我们研究的是广播电台辐射的调幅信号在各个空间的电场强度，那么我们关心如下几个问题。

1、 频率范围
在我国调幅广播只采用中波和短波频段，不使用长波频段，其频率范围如下：

中波：526～1606KHz
短波：2.3～26MHz

2、 频率间隔
我国家标准为9KHz，这主要考虑到收音机中频为465 KHz，带宽一般在4.5～6KHz左右

3、 灵敏度
一般收音机灵敏度为3mV/m，中级型为1mV/m，高级收音机为0.1mV/m

二、 场强测量

场强是指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dBμV、dBm。

场强测试如图1所示，天线在空中某点处与被测信号极化方向相同时，取得最大感应信号，通过电缆传到电平表输入端口，根据电平表读出之电平值就是可测得场强值E，如式1所示。

E=Er+K+Lf (dBμV/m) --------（1）
其中： E——场强值；
Er——电平表输入端口电平值；
K——天线系数（dB）
Lf —— 连接电缆损耗值 （dB）

图1.中短波场强仪示意图

对其中短波场强测量，有以下几个问题值得探讨。

1、 频率调谐及选择性

要测试中波广播的场强，首先是频率范围在0.5～26MHz是不言而喻的问题,值得讨论的是它应该将只有9KHz间隔的每一个广播信号测出来,也就是说场强仪的选择特性应6KHz左右,如图2所示.在有些仪器虽然它的选择性可以达到9KHz(即对仪器来说中频带宽为6KHz),可是仪器的读数分辨率较大,也难以读出来,因此要调谐读数分辨率（或称调谐步进）小于1KHz。还有,在此频率段也可以有其他信号被搜索出来,故还需解调出音频信号，听到声音,这样便可辩明是调幅广播,并判断我辖区内有那些调幅广播,是否有非法广播信号。

图2 中波广播场强示意图

2、 天线

对于天线来说，它首先应满足中波的频率范围0.5～26MHz，并能给出天线系数K的测量天线。中波天线不少，但能给出天线系数的不多，最好天线系数是一个常数，不用查曲线。如果连接电缆线长度在1～3m长，则衰减值可忽略不计。那么场强则为电平表读数加上天线系数的一个固定值，如30900A天线系数为20dB, 则场强值为电平读数加20dB。无需复杂计算，非常方便。

表1、中短波测量天线

适合上述要求的天线如表1中两种，它们各有特点。30800鞭状天线天线系数为0dB，则测量时读出电平表值即为场强值，无需任何计算，只将单位由电平表的μV变成μV/m, 测量场强很方便，但这种天线没有方向性，这样要寻找电台方位有困难。30900A环形天线有方向性，但每次需将电平表读数加20dB才是场强值，我们可以当这20dB是天线的衰减值 。它们用同样电平表组成场强仪时，鞭状天线灵敏度要高20dB。如IC-R75在测量AM信号时灵敏度为5.6μV,那么用30800则可将空中5.6μV/m的场强搜索出来。而对于场强5.6μV的空中信号用30900A天线则感应到IC-R75上的信号测量0.56μV，显然无法测量，要使它能测量的最小信号应是5.6μV加20dB，即为56μV。由此可见，用同样电平表，由30800天线组成的场强仪比30900A组成场强仪灵敏度高20dB（既10倍），但 前者无方向性，后者有方向性。

3、 灵敏度

中短波收音机灵敏度一般是3mV/m，最好的是0.1mV/m，即最好的灵敏度为100μV/m或40dBμV/m。为保证搜索中短波信号，场强仪的灵敏度应优于35 dBμV/m，约56μV/m。

三、 中短波广播的空中管理

对于广播电台来说，它关心的是自己的台在规定的是覆盖