劉 柯

（作者單位：陜西廣播電視臺(tái)播出部）

射頻測(cè)試、音頻測(cè)試、視頻測(cè)試是廣播電視測(cè)試技術(shù)的主要內(nèi)容。以射頻信號(hào)測(cè)試為例，廣播電視的測(cè)試工作主要是完成載波頻率測(cè)量、調(diào)制度測(cè)量、頻帶寬度測(cè)量、場(chǎng)強(qiáng)以及測(cè)向的測(cè)量，另外還包括無(wú)線電頻譜的占用情況測(cè)量等內(nèi)容。測(cè)試所用的主要儀器包括接收天線、接收機(jī)與測(cè)量?jī)x器等。本文就廣播電視的測(cè)試方法和廣播電視測(cè)試系統(tǒng)工作模式進(jìn)行討論。

1 廣播電視測(cè)試方法

1.1 頻率測(cè)量

頻率作為廣播電視系統(tǒng)中最重要數(shù)據(jù)之一，是廣播電視測(cè)試中首當(dāng)其沖的測(cè)量對(duì)象，準(zhǔn)確地測(cè)量發(fā)射機(jī)頻率可以充分利用無(wú)線電頻譜資源，降低同頻臺(tái)間的干擾，有效保障電視節(jié)目的高質(zhì)量播出。頻率測(cè)量屬于遠(yuǎn)距離測(cè)量的范疇，包括調(diào)幅波和調(diào)頻波測(cè)量?jī)煞矫鎯?nèi)容，前者的測(cè)量方法是用若干個(gè)頻率已知的基準(zhǔn)頻率去比較被測(cè)的對(duì)象發(fā)射機(jī)的頻率，需要用到接收機(jī)；后者則采用計(jì)數(shù)的辦法，需要用到的儀器為頻率計(jì)數(shù)器，使用專(zhuān)門(mén)的頻率計(jì)數(shù)器可直接測(cè)量對(duì)象發(fā)射機(jī)的調(diào)頻波頻率。

1.2 電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量

為了得出準(zhǔn)確的電場(chǎng)強(qiáng)度，測(cè)量前首先應(yīng)確定發(fā)射天線場(chǎng)型，并獲知有效發(fā)射功率，選擇好測(cè)量點(diǎn)后還需要對(duì)測(cè)量點(diǎn)地面的電導(dǎo)系數(shù)和環(huán)境噪聲進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)一步測(cè)量干擾場(chǎng)強(qiáng)和場(chǎng)強(qiáng)的衰減情況，這項(xiàng)工作需要在發(fā)射點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)分別進(jìn)行測(cè)量。

使用場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量?jī)x測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)的具體方法：先使用調(diào)諧接收機(jī)調(diào)整頻段到目標(biāo)頻率區(qū)段，然后調(diào)整帶寬值，此處注意應(yīng)根據(jù)所測(cè)場(chǎng)強(qiáng)的特點(diǎn)合理調(diào)整輸出電表的量程，下一步是校準(zhǔn)接收機(jī)增益，具體做法是將振蕩器電壓加到接收機(jī)輸入端，讀取示數(shù)，從儀器顯示屏上讀取電表dB數(shù)、衰減量dB數(shù)，并對(duì)比兩者之和是否等于校準(zhǔn)電壓dB數(shù)。如是，則測(cè)量值為真值，如否，則重復(fù)上述操作。下一步是調(diào)整接收機(jī)的增益值至額定增益數(shù)；下一步使用完成校準(zhǔn)的接收機(jī)測(cè)量輸入電壓，讀取dB數(shù)；最后按公式（1）計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)。

其中K為天線系數(shù)，Ur為接收機(jī)輸入電壓。

調(diào)幅波和調(diào)頻波的測(cè)量方法，前者采用平均值檢波方式進(jìn)行，開(kāi)始測(cè)量時(shí)頻帶寬度盡量保持較寬的范圍，測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)目標(biāo)場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)后，如發(fā)現(xiàn)干擾信號(hào)則適當(dāng)收窄頻帶寬度，以減輕干擾信號(hào)對(duì)測(cè)量值的影響。后者則采用平均值檢波的測(cè)量方式，同理，在開(kāi)始測(cè)量時(shí)頻帶寬度盡量選擇較寬的范圍。由于電視廣播信號(hào)不但有圖像信號(hào)而且還有伴音信號(hào)，圖像信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)一般采用峰值檢波方式進(jìn)行測(cè)量。

1.3 調(diào)制度測(cè)量

調(diào)制度的測(cè)量需要使用專(zhuān)門(mén)的調(diào)制度測(cè)量?jī)x，該儀器主要有兩種形式，一種是有源高頻電路型的，可直接測(cè)量目標(biāo)信號(hào)波，另一種需要與監(jiān)測(cè)接收機(jī)配合進(jìn)行測(cè)量，在該測(cè)量形式下，需要以接收機(jī)的中頻信號(hào)作為輸入。目前各電臺(tái)監(jiān)測(cè)站常用的形式為后一種。以QF4134調(diào)制度測(cè)量?jī)x為例，該儀器頻率范圍為：1.5 MHz～2000 MHz，靈敏度≤10 mV（fc≤1900 MHz），輸入阻抗50 Ω，輸入電平范圍：10 mV～1 V。

單音頻信號(hào)調(diào)制的調(diào)幅波如公式（2）所示：

其中UΩm為信號(hào)振幅，Ucm為載波振幅，ω為載波角頻率，Ω為音頻角頻率，m為調(diào)幅度（%）。由于被測(cè)目標(biāo)信號(hào)為隨機(jī)波形，因此首先需要將儀器調(diào)整至掃描模式下，當(dāng)確定被測(cè)信號(hào)范圍時(shí)，將掃描頻率調(diào)整至25 Hz左右。調(diào)節(jié)測(cè)量?jī)x各方向上的增益按鍵，使被測(cè)量信號(hào)的波形清晰的展現(xiàn)在顯示屏幕上，最好完整展示兩個(gè)波形，并將零刻度線調(diào)整至波形的幾何中心位置。這樣便可根據(jù)標(biāo)尺刻度讀出被測(cè)波的振幅值。

調(diào)頻波頻偏或調(diào)制度

如公式（3），UFM為載波振幅；Ω為音頻角頻率；ωc為載波角頻率；Ucm為音頻振幅；Δωm=KUm，K為比例系數(shù)，mf為調(diào)頻指數(shù)，mf=Δωm/Ωa，F(xiàn)a為音頻信號(hào)頻率，Δfm為調(diào)頻波載波頻率的最大偏移。調(diào)制度數(shù)值可用前述方法從調(diào)制度測(cè)量?jī)x上直接讀出。

1.4 測(cè)向

信號(hào)測(cè)量中所說(shuō)的測(cè)向的作用是尋找無(wú)線電波信號(hào)源的方位。廣播電視測(cè)試技術(shù)中所指的測(cè)向主要是測(cè)量各種干擾源信號(hào)的方向和對(duì)各種干擾源信號(hào)進(jìn)行定位的過(guò)程。測(cè)向工作所使用到的儀器是測(cè)向儀，其主要構(gòu)成包括天線、接收機(jī)、信號(hào)方位計(jì)算器和指示器等部分。該儀器操作較為簡(jiǎn)單，此處不再贅述其操作方法。

1.5 頻帶寬度測(cè)量

頻帶寬度的測(cè)量對(duì)于了解廣播電視信號(hào)干擾情況具有重要的參考意義。頻帶超寬會(huì)帶來(lái)頻帶外發(fā)射現(xiàn)象，形成對(duì)相鄰頻道的信號(hào)干擾，因此頻帶寬度最好是控制在一定的范圍內(nèi)。頻帶寬度的測(cè)量方法采用X-dB帶寬檢測(cè)法。這種方法首先需要從頻譜分析儀上找出一個(gè)固定頻道的帶寬值，這個(gè)固定值一般是在一個(gè)頻道信號(hào)中選擇多個(gè)信號(hào)穩(wěn)定的隨機(jī)數(shù)組，取頻帶寬度值的均值，然后連續(xù)在該值附近測(cè)出一系列離散的帶寬值，暫定各離散值和固定帶寬值的差不超過(guò)26 dB，即將衰減量控制在一定范圍內(nèi)，對(duì)于超出26 dB范圍以外的值視為不合格值。

1.6 無(wú)線電頻譜占用自動(dòng)監(jiān)測(cè)

該項(xiàng)目的測(cè)量是為了反映記錄頻段內(nèi)各工作電臺(tái)的載波頻率、帶寬占用、波類(lèi)型和信號(hào)強(qiáng)度等在一定時(shí)域范圍內(nèi)的情況。通過(guò)分析頻譜占用情況，可以獲得信號(hào)在一定等時(shí)域范圍內(nèi)頻譜各項(xiàng)參數(shù)的實(shí)際狀況，從而根據(jù)被測(cè)值的情況進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整，進(jìn)而獲得高質(zhì)量的廣播電視信號(hào)。

1.7 視頻信號(hào)測(cè)量

廣播電視視頻信號(hào)經(jīng)解調(diào)后變成數(shù)字或者模擬信號(hào)，人們測(cè)量到的視頻信號(hào)一般都是經(jīng)發(fā)射機(jī)解調(diào)后發(fā)出的數(shù)字或者模擬信號(hào)，具體在發(fā)射機(jī)視頻通道數(shù)據(jù)輸出端進(jìn)行直接測(cè)量，其動(dòng)態(tài)測(cè)量模式是插入固定的測(cè)試信號(hào)，目前我國(guó)電視廣播中常用的測(cè)試信號(hào)行數(shù)在奇數(shù)場(chǎng)內(nèi)為第14～22行，偶數(shù)場(chǎng)內(nèi)為第7～335行。

2 廣播電視測(cè)試系統(tǒng)工作模式

目前常用的廣播電視信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)其工作模式是測(cè)試指令通過(guò)客戶端軟件到服務(wù)器軟件，服務(wù)器軟件將接收到的測(cè)試指令轉(zhuǎn)發(fā)給電視綜合監(jiān)視器，電視綜合監(jiān)視器根據(jù)指令內(nèi)容，將相應(yīng)的測(cè)試值返回給服務(wù)器軟件，服務(wù)器軟件將測(cè)試值按照一定格式存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)反饋給客戶端軟件。

一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)完整的省級(jí)廣播電視檢測(cè)系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)中心、監(jiān)測(cè)站和各地點(diǎn)組成。在監(jiān)測(cè)中心、區(qū)域站和監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝電視監(jiān)測(cè)設(shè)備和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理中心將空中告警數(shù)據(jù)、索引測(cè)試數(shù)據(jù)和視、音頻返回信號(hào)存儲(chǔ)在監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理報(bào)告。

3 結(jié)語(yǔ)

廣播電視測(cè)試系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)有著十分現(xiàn)實(shí)的意義，掌握廣播電視測(cè)試技術(shù)的基本原理和廣播電視測(cè)試系統(tǒng)的工作模式能夠最大限度地提高測(cè)試工作的準(zhǔn)確性和有效性。廣大電視節(jié)目測(cè)試工作者應(yīng)熟練掌握廣播電視測(cè)試系統(tǒng)的基本原理，在日常工作中不斷提升廣播電視測(cè)試的準(zhǔn)確性和效率，促進(jìn)我國(guó)廣電事業(yè)的不斷發(fā)展。