场强测量以及资源管理

1、一、中短波广播信号特征中短波广播是指频率为500KHz30MHz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：5261606KHz短波：2.326MHz2、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，

2、带宽一般在4.56KHz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(p V/m)， 而不是电压或电平单位V、p V或dBp V、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 (dBp V/m) (1)其中：E场强值；Er电平表输入端口电平值;天线系数（dB）Lf连接电缆损耗值（dB）环彩天.埃输入蝙I I测试接收理R75,

3、 R85uu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0.526MHz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

4、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0.526MHz，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13m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、中短波测量天线型号频率范围天线系数K内置衰减器阻抗特性30900150KHz 30MHz20dB1dB20dB50Q方向性、环形，内置补偿放大器3080010KHz 30MHz0dB10、 20、

5、30dB50Q无方向性、鞭状， 内置补偿放大器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M V变成p V/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5.6p V,那么用30800则可将空中5.6p V/m的场强搜索出来。而对于场强5.6p V 的空中信号用

6、30900A天线则感应到IC-R75上的信号测量0.56p V,显然无法测量，要使它 能测量的最小信号应是5.6p V加20dB，即为56p V。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100p V/m 或40dBp V/m。为保证搜索中短波信号，场强仪的灵敏度应优于35 dBp V/m，约56p V/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范围内，各处的场强有多大， 它要

7、求能测出自己信号场强即可，则不需要求场强仪有方向性。而对于空中信号管理部门， 它必须测量在自己辖区内，中短波频段有些什么信号，一旦搜索到非法信号就要准确地测定 方向，找出发射地点，这就必须要求场强仪具有方向性，即选用具有方向性的环形天线。四、中短波广播场强仪的要求综合上述，对中短波广播场强仪要求如下：1、频率范围：500KHz26MHz2、 调谐步进：1KHz，或1KHz的分数（如：0.1，0.2，0.3）3、选择性：6 KHz左右（6dB带宽）4、 灵敏度：35 dBp V/m5、监听：在测量中能监听到调幅广播声音6、方向性：采用定向天线五、中短波广播场强仪中短波广播相对于突飞猛进，瞬息万变

8、的其它电子行业来说已成为“冷门”，因此专门 为它的测试仪器来说越来越少。再则，测量仪器本身就是多品种少数量的行业，为了它本身 的发展，测量仪器也尽量追求大批量多功能、多用途，扩大使用范围，降低成本，开拓市场。 因此我们要从众多有关场强方面的仪器中选择最适合中短波场强测量及空中管理的仪器，不 但要有好的性能，而且还有便宜价格，这是一个值得探讨的问题。我们认为选用IC-R75、IC-R8500测试接收机配置合适天线组成中短波广播场强仪是最佳选择。它们的主要指标见表1，更详细技术指标请看浩格网站 HYPERLINK http:/WWW.o WWW.o表2.中短波测试接收机(电平表)型号频率范围调谐步

9、进选择性灵敏度AF 监听调制方式IC-R750.03 60MHz1、 10、 100Hz1、 5、 6. 25、 9、10、 20、 25、 100K6KHz/6dB20KHz/50dBHzV(0.1-1.8MHz)V(1.8-30 MHz)有CW、 SSB、 AM、S-AM、 FM、 RTTYIC-R85000.12000MHz10、 50、 100Hz1、2. 5、5、9、10、12. 5、 20、 25、100 KHz5.5KHz/6dB6.3. V(0.1-0.5 MHz)13. V(0.5-1.8 MHz)2.5. V(2-2000 MHz)有CW、 SSB、 AM、AM-N、 AM-W、 FM、WFM表2只列出它们与中短波调幅广播有关技术指标，它还可以测量载波(CW)、单边带(SSB)、调频(FM)信号。对于调频广播来说，IC-R75虽然能测FM，但频率上有60MHz， 不能满足87-109 MHz的要求，这时可选用IC-R8500最适合，或参阅电视信号场强测量及空 中管理一文所推荐的仪器，详见浩格网站。综合上述，我们认为中短波广播场强仪的最佳组合如下：1、基本型：IC-R75+30900A有方向性、灵敏度56p V/m，(35dBp V/m)价格便宜。2、高灵敏度型：IC-R75+30800A无方向性