場強(qiáng)儀的基本工作原理
場強(qiáng)儀主要用來測試電視場強(qiáng)電平,一般都由射頻輸入及衰減電路、高頻調(diào)諧電路、中頻解調(diào)電路、視頻處理電路、頻譜處理電路、同步及顯示電路、伴音及場強(qiáng)音調(diào)電路、電源及電池充電電路等部分所組成。
場強(qiáng)儀的功能
對于電視信號場強(qiáng)儀來說,除了最基本的電平測量功能外,一般還具有伴音測量、載/噪比測量、圖像顯示、同步脈沖顯示、場強(qiáng)音響提示、數(shù)字頻率顯示、視頻信號輸出/輸入、對外部LNB供電等功能。場強(qiáng)儀一般裝備有電池,方便攜帶外出工作。電池可使用市電充電,或使用汽車代電器充電,充電后可一般可工作6小時以上。很多場強(qiáng)儀具有頻譜分析功能,可對全電視頻段范圍的信號進(jìn)行全景掃描觀察,然后按游標(biāo)鎖定需要的信號進(jìn)行測量。
場強(qiáng)儀按其功能可分為電視場強(qiáng)儀、電視頻譜圖像場強(qiáng)儀、CATV分析儀等。高級的場強(qiáng)儀一般涵蓋電視和衛(wèi)星頻段,具備頻譜分析功能和彩色圖像顯示,能對模擬電視信號和數(shù)字電視信號進(jìn)行測量和分析。
場強(qiáng)的讀出表示方法
場強(qiáng)儀作為對微弱的電視信號進(jìn)行測量和分析的精密儀器,其設(shè)計和制造是非常復(fù)雜,部分功能設(shè)計得非常巧妙,很多功能也充分考慮了用戶使用的方便性。以場強(qiáng)儀最基本的場強(qiáng)電平測量為例,其測量結(jié)果共有如下多種顯示方式:
1.以熒光屏上顯示出橫向的白色光條,其長短與信號電平成正比。
2.頻譜功能中熒光屏上顯示一系列頻譜光線,每條譜線的位置決定了信號的頻率,譜線長短表示場強(qiáng)電平。
3.直接用刻度表顯示電平dB值。
4.直接在LCD屏上顯示電平dB值。
5.直接在電視屏幕上疊加顯示電平dB值。
6.場強(qiáng)電平的變化通過揚(yáng)聲器發(fā)出嘯音,其音調(diào)隨場強(qiáng)而變化。
場強(qiáng)儀的測量指標(biāo)
主要的場強(qiáng)儀測量指標(biāo)有:頻率范圍、測量范圍、測量精度、靈敏度、分辨率等。
電視場強(qiáng)儀的頻率范圍一般在46~870MHz之間,涵蓋了VHF、FM、UHF電視全頻段,包括增補(bǔ)頻道。具備衛(wèi)星電視信號測量功能的場強(qiáng)儀,還涵蓋了950-2150MHz的衛(wèi)星頻段。
一般來說,場強(qiáng)儀電平測量的誤差為±(1~3)dB,能達(dá)到±1dB的場強(qiáng)儀,精度算非常高的了。因在測量過程中駐波對精度影響很大,環(huán)境溫度等外部條件對儀器的精度也有影響,測量小信號時噪聲及其他干擾也很大,所以小于1 dB的精度是很難達(dá)到的。
靈敏度也是場強(qiáng)儀的重要指標(biāo)。一般來說,電視機(jī)能較好的收到圖像應(yīng)在60 dBμV以上,能收到電視圖像在50 dBμV,如果在40 dBμV以下就難以收到了,30 dBμV就什么都看不到了。但場強(qiáng)儀不同,一般要能將20 ~30 dBμV的微弱電視信號測量出來,且顯示器在40 dBμV時圖像要能正確同步。所以一般的場強(qiáng)儀電平測量范圍在20~130dBμV左右。
數(shù)字電視的測量
目前數(shù)字電視正進(jìn)入普及階段。有線電視已經(jīng)切換到數(shù)字電視,國內(nèi)將在2015 年全國開通數(shù)字電視,數(shù)字電視相對于模擬電視來說是一個革命性的變化,對于數(shù)字電視信號的測量儀器,在功能上也與模擬場強(qiáng)儀有所不同。
中國原則上采用歐州標(biāo)準(zhǔn),即DVB標(biāo)準(zhǔn),它包括 DVB- S(數(shù)字衛(wèi)星電視)、 DVB- C(數(shù)字電纜電視)、 DVB-T (數(shù)字地面電視),都采用 MPEG-2 標(biāo)準(zhǔn)對視頻和音頻進(jìn)行編碼與壓縮。這三種數(shù)字電視的調(diào)制方式分別是 QPSK、QAM、COFDM,其中DVB-C 數(shù)字有線電視利用傳統(tǒng)模擬電視一個頻道可以傳 6~8 套數(shù)字電視節(jié)目,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用。
數(shù)字有線電視目前都是在原模擬傳輸網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行,數(shù)字信號抗干擾能力強(qiáng),相對于模擬信號來說對傳輸網(wǎng)路要求要低,但因?yàn)閿?shù)字信號的特殊性,相比模擬信號新增加了一些測試指標(biāo)。
首先是場強(qiáng)電平用數(shù)字信號平均功率電平所取代。其次,還需測試誤碼率 BER、調(diào)制誤差率 MER和星座圖,部分高級的儀器還增加了數(shù)字電視圖像及解碼等功能。隨著數(shù)字電視的普及,目前幾乎所有的電視信號場強(qiáng)儀都增加了對數(shù)字電視信號平均功率電平測量的功能。
場強(qiáng)儀的選擇
綜合上述,電視信號場強(qiáng)儀的功能很多,用戶可根據(jù)需要去選擇。首先是要滿足自己測量的需要,然后是考慮性價比高的產(chǎn)品。如用于設(shè)備的調(diào)試或校準(zhǔn),當(dāng)然要選擇精度±1dB甚至更高的高精度型場強(qiáng)儀;如所需測量功能比較多,能觀察圖像,進(jìn)行頻譜分析,兼顧精度,則可選擇精度±1.5~2.5dB適用型的頻譜場強(qiáng)儀;如是用于有線電視網(wǎng)絡(luò)終端用戶安裝及日常維護(hù),則可選擇精度±3dB,但體積小巧、方便攜帶的場強(qiáng)儀即可。
DS1001是適用于CATV系統(tǒng)維護(hù)測試的儀器,它體積小(160mm×130mm×65mm)、重量輕(小于600克),使用時間長(大于6小時);超堅固外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計,可抗5米硬質(zhì)地面自由跌落;雙頻道測量顯示,方便實(shí)用;C/N、V/A、斜率、干線電壓測量。
技術(shù)指標(biāo):
頻率/頻道指標(biāo)
頻率范圍: 46MHz~864MHz
頻道范圍:中國標(biāo)準(zhǔn)頻道 DS1~DS56
中國增補(bǔ)頻道 Z1~Z42
頻率精度:±50×10-6( 20℃±5℃)
分辨率: 50kHz
測量帶寬: 280kHz±50kHz
頻率步距: 50kHz、1MHz、10MHz、100MHz
電平測量
測量范圍: 30dBμV~120dBμV
測量精度:±2 dB ( 0℃±25℃ ) ( DS1001)
( 20℃~5℃ ) ( DS1001T)
分辨率: 0.5dB
檢波方式:峰值檢波
輸入阻抗: 75Ω(不平衡,TAC型或F型接頭)
載噪比測量(選件)
測量范圍: 20dB~50dB
信號輸入范圍:≥85dBμV
測量精度:±3dB(20℃±5℃)(關(guān)閉載波測量法)
分辨率: 0.5dB
電壓測量
輸入范圍: 1~100V交流或直流(AC/DC)
測量精度:±2V
分辨率: 1V
整機(jī)工作溫度: -10℃~40℃ (DS1001)
-30℃~+40℃(DS1001T)
顯示器: TN字符液晶
其它
外型尺寸:約160mm×130mm×65mm
重量:小于600克
伴音輸出:內(nèi)置揚(yáng)聲器(單頻率模式自動開啟)
電源
機(jī)內(nèi)電池:7.2V 1.4AH 鎳氫
工作時間:大于6小時
(常溫,關(guān)閉伴音、液晶背光)
充電時間: 10~12小時(關(guān)機(jī))
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