调频电视场强测量关键问题分析
董信
摘 要：云南大理位于云贵高原和横断山脉的结合处，地貌复杂，多丘陵，其复杂的地貌环境对广播电视信号场强的影响较大，且不易于场强的测量。文章介绍了广播电视信号场强电压、电平相关概念，分析了电视广播信号电波特点，并总结了调频电视广播信号电波在空间某点场强的测量方法及注意事项。
关键词：调频；场强；测量；崎岖度
电视广播信号在空中某点的场强测量是电视信号监测的基础工作，是信号监测人员应该具备的基本素质。但调频电视信号以无线电波为传播媒介，具有较强的抽象性，且云南大理的地形地貌、自然环境复杂。在该情况下，对空中某点的信号场强测量具有较强的复杂性。本文在分析信号电波特点的基础上，研究了电视广播信号场强测量的注意事项。
1 电压、电平与场强相关概念
电压、电平和场强是广播电视信号分析的3个基本概念，其表征的具体物理量具有本质的区别，在实际应用中应加以区分。
1.1 电压
1.3 场强
场强所表征的物理量为信号的电场强度，其是单位长度导体在空间某点所感应电信号的大小，单位为伏/米（uV/ m），场强可通过场强仪测得。
场强的单位uV/m中包含长度m，实质上电压表（电平表）度量的电压值为仪器输入端口的电压，而场强仪测量的电压为单位长度天线在空间某点的场强感应电压，即感应电动势。
1.4 电压表与场强仪区别
场强仪和电压表之间具有较大的区别，从结构上来说，场强仪是由天线和电压表组成，而电压表为无天线的场强仪。对于电压和场强，电压指电路中某点相对于基准电平的电平值或电路中某两点之间的电位差；场强为场的概念，指空间中某测量点的电场强度。场为场源中，谋特定区域某种特征量的分布。每个电荷的周围均存在电场，其对空间另一电荷存在里的作用，实际其为两电荷各自电场的相互作用。空间两电荷作用力的存在，表征场强的存在。电路中的电流周围也存在电场，即两电流之间也存在力的作用。所以，电视广播信号的测量实质为对无线电视广播信号在空间某点电场强度的测量。
2 电视广播信号频段电波传播特点
2.2 调频电视广播信号传播为非天波传播
电离层对低频信号电波的反射较强烈，但对高频段信号点播的反射效果较差，几乎无反射。电磁波信号传入电离层时，电磁波不可正常反射，而是直接穿过电离层。因此，电视调频信号为非天波传播。
2.3 调频电视广播信号传播为非地波传播
中波电视广播信号的波长较长，远远大于地面的粗糙度，因此，可将地面相对视为平坦面，其对电磁波传播的影响较小，电磁波衰减率较低，因此中波可用地波传播。调频电视广播信号为短波信号，地面上的障碍物对其传播具有较强的阻挡作用，传播的影响较大，信号强度衰减较大，因此不可地波传播。
2.4 调频电视广播信号为空间传播
（1）高频电视广播信号电磁波为空间波的直线传播，其覆盖面积较小，仅仅数十公里。（2）超高频段信号电磁波衰减率较大，通常采用发射天线高架的方法增加其服务面积，发射天线通常安装在地势较高位置。（3）发射天线采用水平极化天线，以减小电焊、汽车等工业垂直极化的干扰。（4）水平极化天线的架设方便，其只需大于一个波长的高度即可。3 调频电视广播信号场强测量关键问题分析
3.1 测量场地的选择
3.1.1 固定测量站场地要求
（1）测量场地周围地势平坦，400m内无建筑物等障碍物影响，且无噪音波影响。（2）测量场地周围无高压线路、变电站等，避免以上设施的信号干扰。（3）保障可实现全天候测量。
3.1.2 移动测量站场地要求
（1）测量发射天线周围地势平坦，无障碍物影响。（2）当对特定环境电视信号的场强进行测量时，应详知测量点周围环境条件及接受信号天线的具体位置信息。
3.2 测量天线的正常使用
（1）极化方式：发射天线的极化方式需与接受天线的极化方式相同。（2）天线安装高度：天线通常安装在水平面以上10 m位置。对于测量有一定困难的移动测量，天线可安装在4m高度，但此时需根据实际测得的校正因子对安装高度进行校正。（3）方向性天线方位：方向性天线的安装应使场强读书为最大值。（4）接收天线与连接馈线。①接收天线和连接馈线应与场强仪配套。②连接馈线应与场强仪之间具有较好的阻抗匹配。馈线电缆的长度应适当，若太长，则应在读取场强仪读数时增加电缆损耗。③若更换接收天线，应将接收天线与连接馈线一起校正。（5）正确调整天线的安装高度和方位。
3.3 场强仪的正确使用与性能选择
3.3.1 场强仪性能参数
3.3.2 场强仪性能参数的设定
（1）频带宽度与检波方式。对于调频电视广播信号采用平均值检波进行电磁场强度的测量，频带宽度宜选用一档，以减小测量结果误差。（2）检测记录。场强的检测记录应包括以下方面：①检测的时间与天气情况。②信号类别、频道以及工作频率。③信号发射台经纬度及地势高度。（4）天线类型、高度、信号发射功率及电损率。（5）信号检波方式、场强仪的带宽和测试场强的频率。（6）测量仪器的型号等参数。⑦参与检测人员名单。（3）场强仪的使用前应进行精度校正。场强仪应按规定进行周期性的对比校验，以避免误判的可能。（4）场强仪的使用环境温度要求。场强仪使用时应按照要求，保证在适宜的环境条件下工作，即冬季保温，夏季避晒。
3.4 时间—概率磁强强度
时间—概率磁强强度为规定测量方位，信号强度随时间变化时，测量磁场强度达到设定值的时间与观测时间的百分比。
（1）当磁场强度衰减时，应对测量信号进行长期检测记录，设定的检测时间段为60min。（2）当测量仪器无自动记录仪时，将信号电磁波场强稳定达到设定值的数值作为实测值，且每次的检测时间不应小于1min。
3.5 地点—概率磁强强度
地点—概率磁强强度表示测量场强大于设定地点—概率场强值，其表征测量范围内信号强度的分布情况。
50%地点—概率磁强强度值测量范围内的所有测量点中，50%以上的测量点的测量值达到设定磁强强度值，该值的测量可通过多点测量或检测车流动测量实现。在实际测量过程中，为了准确客观的获得测量范围内的实际场强值，可选取测量范围内10～20个测量点，并统计测量范围内的50%地点—概率磁场强度值。
3.6 接收天线安装高度对测量结果的影响
当前，国际标准规定，甚高频（VHF）和特高频（UHF）的信号传播曲线为接收天线距离水平面10m高度计算结果。因此对于电磁波电场强度的测量，应采用10m高接收天线。对于移动检测车，由于天线过高时不宜移动，其可采用4m高接收天线。对于米波段测量，磁场强度测量值与天线高度程线性关系，即电磁场强度随天线高度的增加而变大。
式中：——天线高度增益因子。
根据不同测量地点，天线高度增益因子可取不同值，如表1所示。
4 结语
云南大理地貌复杂，多丘陵，不易于广播电视信号场强的测量。本文介绍了广播电视信号场强电压、电平相关概念，分析了电视广播信号电波特点，并总结了调频电视广播信号电波在空间某点场强的测量方法及注意事项，保证了电磁强强度测量的正确性和有效性。
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Analysis on the Key Problems of Field Strength Measurement of FM TV
Dong Xin
（Dali Peoples Broadcasting Station， Dali 671000， China）
Abstract： In Dali， Yunnan Province is located in the Yunnan Guizhou Plateau and Hengduan Mountains junction， complex landform， hilly， the effect of the complex geomorphic environment of radio and television signal strength larger， and not easy to field measurement. This paper introduced the broadcast television signal field intensity voltage level and related concepts， analyzes the characteristics of the radio and television signal wave， and summarized the FM radio and television radio signals at a certain point in space field measurement method and matters needing attention.
Key words： FM； field strength； measurement； roughness
