作者：www.universalam.com 林和安 vincent

发表于《中无通讯》 2006年第36期

电视信号场强仪是电视台、电视设备生产企业、电视网络维护人员常用的仪器，其主要功能就是对地面电视、有线电视、卫星电视信号进行测量和分析。对电视系统的评价、测试一直是广播电视工程中一项非常重要的工作，而最基本的测量就是电视信号场强，通过对场强的测量，可以对电视系统设备、网络运行的质量状况有一个初步的了解。随着电视技术的发展，数字电视逐渐推广和普及，场强仪的技术也越来越先进，功能越来越强大，使用也越来越方便。本文介绍电视信号场强仪的基本知识及最新技术进展，供各位电子爱好者参考。

场强测量的基本概念

场强仪（Field Intensity Meter）是一种测量电视信号场强的仪器。场强是电场强度的简称，它是天线在空间某点处感应电信号的大小，以表征该点的电场强度。一般电子爱好者理解的场强测量，实际上就是用天线来接收感应空中的电视信号，或直接连接至有线电视的信号输出插孔中，用场强仪来读取其信号强度。
使用过场强仪的电子爱好者都知道，场强电平是以分贝（dB）作单位，如dBμV、dBmV、dBm，与电压表的单位为伏特（V），如V、mV、μV等不同。其实电平和场强不是同一个物理量，从原理上来说，电平和场强、电平表和场强仪是有很大区别的。实际上，对电视信号通常是测量其同步头的电平来衡量信号的强弱，以dBμV作单位，然而大家都习惯叫场强测量。

场强仪的基本工作原理

场强仪主要用来测试电视场强电平，一般都由射频输入及衰减电路、高频调谐电路、中频解调电路、视频处理电路、频谱处理电路、同步及显示电路、伴音及场强音调电路、电源及电池充电电路等部分所组成。功能比较强大的场强仪一般采用微处理器控制，配合LCD显示或OSD功能直接在屏幕上显示菜单，操作非常方便。典型的卫星、电视信号场强仪框图如下图(点击放大)：

场强仪的功能

对于电视信号场强仪来说，除了最基本的电平测量功能外，一般还具有伴音测量、载/噪比测量、图像显示、同步脉冲显示、场强音响提示、数字频率显示、视频信号输出／输入、对外部LNB供电等功能。场强仪一般装备有电池，方便携带外出工作。电池可使用市电充电，或使用汽车代电器充电，充电后可一般可工作1小时以上。很多场强仪具有频谱分析功能，可对全电视频段范围的信号进行全景扫描观察，然后按游标锁定需要的信号进行测量。

场强仪按其功能可分为电视场强仪、电视频谱图像场强仪、CATV分析仪等。高级的场强仪一般涵盖电视和卫星频段，具备频谱分析功能和彩色图像显示，能对模拟电视信号和数字电视信号进行测量和分析。

场强的读出表示方法

场强仪作为对微弱的电视信号进行测量和分析的精密仪器，其设计和制造是非常复杂，部分功能设计得非常巧妙，很多功能也充分考虑了用户使用的方便性。以场强仪最基本的场强电平测量为例，其测量结果共有如下多种显示方式：

1． 以荧光屏上显示出横向的白色光条，其长短与信号电平成正比。

2． 频谱功能中荧光屏上显示一系列频谱光线，每条谱线的位置决定了信号的频率，谱线长短表示场强电平。

频谱	电视画面+行同步头+电平光条

3． 直接用刻度表显示电平dB值。

4． 直接在LCD屏上显示电平dB值。

5． 直接在电视屏幕上叠加显示电平dB值。

6． 场强电平的变化通过扬声器发出啸音，其音调随场强而变化。

频谱加电平光条显示	视频和音频载波电平

场强仪的测量指标

主要的场强仪测量指标有：频率范围、测量范围、测量精度、灵敏度、分辨率等。
电视场强仪的频率范围一般在46～870MHz之间，涵盖了VHF、FM、UHF电视全频段，包括增补频道。具备卫星电视信号测量功能的场强仪，还涵盖了950－2150MHz的卫星频段。

一般来说，场强仪电平测量的误差为±（1～3）dB，能达到±1dB的场强仪，精度算非常高的了。因在测量过程中驻波对精度影响很大，环境温度等外部条件对仪器的精度也有影响，测量小信号时噪声及其他干扰也很大，所以小于1 dB的精度是很难达到的。

灵敏度也是场强仪的重要指标。一般来说，电视机能较好的收到图像应在60 dBμV以上，能收到电视图像在50 dBμV，如果在40 dBμV以下就难以收到了，30 dBμV就什么都看不到了。但场强仪不同，一般要能将20 ～30 dBμV的微弱电视信号测量出来，且显示器在40 dBμV时图像要能正确同步。所以一般的场强仪电平测量范围在20～130dBμV左右。

数字电视的测量

目前数字电视正进入普及阶段。毗邻香港的深圳，有线电视已经切换到数字电视，内地将在2015 年全国开通数字电视，停播模拟电视。数字电视相对于模拟电视来说是一个革命性的变化，对于数字电视信号的测量仪器，在功能上也与模拟场强仪有所不同。

中国大陆原则上采用欧州标准，即DVB标准，它包括 DVB- S（数字卫星电视）、 DVB- C（数字电缆电视）、 DVB-T （数字地面电视），都采用 MPEG－2 标准对视频和音频进行编码与压缩。这三种数字电视的调制方式分别是 QPSK、QAM、COFDM，其中DVB-C 数字有线电视利用传统模拟电视一个频道可以传 6～8 套数字电视节目，目前已经广泛应用。

数字有线电视目前都是在原模拟传输网络上进行，数字信号抗干扰能力强，相对于模拟信号来说对传输网路要求要低，但因为数字信号的特殊性，相比模拟信号新增加了一些测试指标。

首先是场强电平用数字信号平均功率电平所取代。其次，还需测试误码率 BER、调制误差率 MER和星座图，部分高级的仪器还增加了数字电视图像及解码等功能。随着数字电视的普及，目前几乎所有的电视信号场强仪都增加了对数字电视信号平均功率电平测量的功能。

QAM-BER、MER测量、星座图

场强仪的选择

综合上述，电视信号场强仪的功能很多，用户可根据需要去选择。首先是要满足自己测量的需要，然后是考虑性价比高的产品。如用于设备的调试或校准，当然要选择精度±1dB甚至更高的高精度型场强仪；如所需测量功能比较多，能观察图像，进行频谱分析，兼顾精度，则可选择精度±1.5～2.5dB适用型的频谱场强仪；如是用于有线电视网络终端用户安装及日常维护，则可选择精度±3dB，但体积小巧、方便携带的场强仪即可。
如是用于卫星电视信号、数字电视信号的测量，自然需要选择带卫星、数字电视测量功能的场强仪。如果考虑将场强仪与其他仪器设备进行系统集成，组成自动测试、分析系统，则应考虑能与电脑通信、软件功能强大的微处理器控制的场强仪了，那么它们应具有RS232接口或GP-IB、USB接口。

场强仪的最新发展

随着电子技术的飞速发展，场强仪也融入了越来越多的新设计，功能越来越强大，朝着高精度、智能化、小型化发展。

如PROMAX宝马电子最新推出的PRD5通用电视浏览器，为一款手持式电视/卫星信号场强仪，可用于地面电视、卫星电视和电缆电视的测量，覆盖模拟电视的PAL/SECAM和NTSC制式以及数字电视的COFDM/QPSK和QAM标准。该仪器创新设计的浏览器和自动识别功能，自动识别频段内的频道，图形用户界面可在单一屏幕上显示每个信号的所有测量值，具有如此多功能重量却小于2kg！

老式的场强仪一般配备铅酸蓄电池，重量很大，充电后使用时间偏短，且电池有记忆效应，寿命也较短。最新的场强仪一般都配备锂离子电池，重量轻，充电时间短，工作时间也较长，目前被普遍采用。

电子技术的发展一日千里。笔者希望本文可以让大家对电视信号场强仪有一个初步认识，后续将陆续介绍相关电子知识供各位电子爱好者分享。