談?wù)劅o線數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的技術(shù)指標(biāo)檢測

高鐵民

蘿北縣融媒體中心 黑龍江鶴崗 154200

測試無線數(shù)字電視發(fā)射機(jī)需要一定數(shù)量的測試設(shè)備，包括場強(qiáng)測試儀、網(wǎng)絡(luò)矢量測試儀、功率計(jì)、頻譜分析儀，標(biāo)準(zhǔn)50Ω負(fù)載和標(biāo)準(zhǔn)接收天線。

1 測量功率

同傳統(tǒng)無線模擬發(fā)射系統(tǒng)的標(biāo)稱額定功率不同，無線數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的輸出功率為平均功率，由于采用調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)的不同，兩者之間的峰均比也不一樣。同等無線數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的功放系統(tǒng)的功率容量相當(dāng)于3倍的模擬電視發(fā)射機(jī)的功放容量。設(shè)計(jì)合理的無線數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的輸出功率已達(dá)到預(yù)期的覆蓋效果，通過下述方法實(shí)現(xiàn)功率的測量[1]。

選擇空曠，沒有障礙物的場地進(jìn)行測量,至少要保證背景噪聲低于接收信號電平20dB，將場強(qiáng)測試儀的接收天線的極化方式設(shè)置與發(fā)射天線的極化方式一樣，記錄測試點(diǎn)的信號場強(qiáng)Ec（dBμV/m）。

2 測量頻譜

2.1 測量功率放大器的“帶肩比”

考核無線數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功放系統(tǒng)的線性指標(biāo)是“帶肩比”。“帶肩”是用來考核無線數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功率放大器的線性度情況，是數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的模擬發(fā)射系統(tǒng)，在8MHz射頻寬帶內(nèi)含有圖像、伴音和彩色副載頻，三種載頻被功率放大器放大后，在頻道外產(chǎn)生不連續(xù)的互調(diào)；無線數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)在8MHz的射頻帶寬內(nèi)的信號都是有用信號，而互調(diào)干擾信號位于“肩部”?！皫Ъ绫取敝笜?biāo)直觀的反應(yīng)了輸出信號的“載噪比”，進(jìn)而通過“載噪比”反應(yīng)出發(fā)射機(jī)輸出信號的“信噪比”，也就是信號的輸出質(zhì)量。

以成都新光1KW無線數(shù)字電視發(fā)射機(jī)為例，檢測時(shí)在頻譜分析以上設(shè)定中心頻率為754MHz，為觀察“帶肩”，設(shè)置BW為10KHz，VBW為1KHz，在距離中心頻率-4.2MHz處設(shè)置采樣點(diǎn)marker1，在距離中心頻率+4.2MHz處設(shè)置采樣點(diǎn)marker2，marker1處的“帶肩”為-41.5dB，marker2處的“帶肩”為-39.8dB，均小于-36dB的技術(shù)指標(biāo)要求。功率放大器是無線數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的主要非線性器件，器件的非線性是導(dǎo)致輸出信號畸變的主要原因，功放的效率與線性度是互相矛盾的，追求較高的功放效率將不可避免的導(dǎo)致線性度變差。功放的非線性導(dǎo)致帶內(nèi)、帶外干擾，反應(yīng)到頻譜上就是頻譜變化并且“帶肩”很差。測試過程中如果發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的“帶肩比”指標(biāo)很差，可以通過發(fā)射機(jī)調(diào)制器自帶的“非線性預(yù)校正”技術(shù)來提高功放系統(tǒng)的線性指標(biāo)[2]。

2.2 測量發(fā)射機(jī)的“帶內(nèi)不平坦度”

無線數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的頻率響應(yīng)特性指標(biāo)由有效帶寬內(nèi)的“帶內(nèi)不平坦度”來表征，它的定義是在工作頻帶范圍內(nèi)，輸出功率的最高電平與最低電平之間的差值。導(dǎo)致“帶內(nèi)不平坦度”指標(biāo)差的因素既有非線性失真原因，也有線性失真原因，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求在帶內(nèi)（fc±3.591MHz）-0.5至+0.5dB之間。

用頻譜分析儀測量被測發(fā)射機(jī)的“帶內(nèi)不平坦度指標(biāo)”，設(shè)置被測發(fā)射機(jī)的工作模式，為發(fā)射機(jī)輸送的碼流碼率要小于工作模式載荷測量碼流。在頻譜儀上設(shè)置帶寬為20MHz，RWB為3KHz，頻譜儀顯示屏中心頻率為標(biāo)稱頻率，將顯示的中心頻率的幅度標(biāo)記為Ac，頻帶內(nèi)的最小幅度值為Amin，最大幅度值為Amax，帶內(nèi)不平坦度為（Amax-Amin）/2。

2.3 測量發(fā)射機(jī)的“鄰頻道抑制”

國標(biāo)要求發(fā)射功率上、下相鄰頻道的發(fā)射功率要低于頻帶內(nèi)發(fā)射功率-45dB，1KW輸出功率的鄰頻道功率要小于等于13mW。測量時(shí)采用功率計(jì)，功率計(jì)設(shè)置為標(biāo)稱頻率，將輸出功率的耦合信號送入功率計(jì)，測量帶內(nèi)發(fā)射功率Pn；分別設(shè)置功率計(jì)頻率為高于或低于標(biāo)稱頻率8MHz，帶寬均為8MHz，發(fā)射機(jī)功率穩(wěn)定后讀取功率計(jì)最大讀數(shù)Pb，依據(jù)耦合度計(jì)算鄰頻道帶內(nèi)發(fā)射功率Pi，Pi=10log（Pb/Pn）。相鄰頻道的干擾強(qiáng)度取決于鄰頻道的抑制效果[3]。

3 調(diào)制誤差率

衡量一臺無線數(shù)字電視發(fā)射機(jī)信號基本指標(biāo)是調(diào)制誤差率MER,發(fā)射機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的功放熱噪聲，本振相位噪聲是發(fā)射機(jī)產(chǎn)生矢量誤差的決定因素。MER調(diào)制誤差率為無線數(shù)字電視信號的理想符號功率與噪聲功率比。無線數(shù)字電視信號的噪聲狀態(tài)被以星座圖方式來表達(dá)，圖1為廣義噪聲干擾星座圖。對于在一個(gè)長時(shí)間測試，在IQ平面收到的數(shù)據(jù)符號j(j=[1,N])，坐標(biāo)為（Ij+ΔIj，Qj+ΔQj），（I,Q）為理想接收點(diǎn)的符號坐標(biāo)，其中ΔIj與ΔQj是接收符號與理想位置符號的距離，即矢量誤差。

圖1 星座圖

不同調(diào)制模式的標(biāo)準(zhǔn)要求MER門限值不同，接收信號MER值低于門限值時(shí)，接收端無法正常接收信號，我國的標(biāo)準(zhǔn)要求MER要不低于32dB。

4 結(jié)語

隨著我國無線數(shù)字電視事業(yè)的快速發(fā)展，覆蓋范圍越來越廣，用戶數(shù)量的逐步增加，整個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)成片組網(wǎng)，為了避免信號之間的互相干擾，提高整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)很重要。