谈谈无线数字电视发射机的技术指标检测

2021-07-22高铁民

商品与质量 2021年28期

高铁民

萝北县融媒体中心黑龙江鹤岗 154200

测试无线数字电视发射机需要一定数量的测试设备，包括场强测试仪、网络矢量测试仪、功率计、频谱分析仪，标准50Ω负载和标准接收天线。

1 测量功率

同传统无线模拟发射系统的标称额定功率不同，无线数字电视发射系统的输出功率为平均功率，由于采用调制标准的不同，两者之间的峰均比也不一样。同等无线数字电视发射机的功放系统的功率容量相当于3倍的模拟电视发射机的功放容量。设计合理的无线数字电视发射系统的输出功率已达到预期的覆盖效果，通过下述方法实现功率的测量[1]。

选择空旷，没有障碍物的场地进行测量,至少要保证背景噪声低于接收信号电平20dB，将场强测试仪的接收天线的极化方式设置与发射天线的极化方式一样，记录测试点的信号场强Ec（dBμV/m）。

2 测量频谱

2.1 测量功率放大器的“带肩比”

考核无线数字电视发射机功放系统的线性指标是“带肩比”。“带肩”是用来考核无线数字电视发射机功率放大器的线性度情况，是数字电视发射机的一个重要指标。传统的模拟发射系统，在8MHz射频宽带内含有图像、伴音和彩色副载频，三种载频被功率放大器放大后，在频道外产生不连续的互调；无线数字发射系统在8MHz的射频带宽内的信号都是有用信号，而互调干扰信号位于“肩部”。“带肩比”指标直观的反应了输出信号的“载噪比”，进而通过“载噪比”反应出发射机输出信号的“信噪比”，也就是信号的输出质量。

以成都新光1KW无线数字电视发射机为例，检测时在频谱分析以上设定中心频率为754MHz，为观察“带肩”，设置BW为10KHz，VBW为1KHz，在距离中心频率-4.2MHz处设置采样点marker1，在距离中心频率+4.2MHz处设置采样点marker2，marker1处的“带肩”为-41.5dB，marker2处的“带肩”为-39.8dB，均小于-36dB的技术指标要求。功率放大器是无线数字电视发射机的主要非线性器件，器件的非线性是导致输出信号畸变的主要原因，功放的效率与线性度是互相矛盾的，追求较高的功放效率将不可避免的导致线性度变差。功放的非线性导致带内、带外干扰，反应到频谱上就是频谱变化并且“带肩”很差。测试过程中如果发现发射机的“带肩比”指标很差，可以通过发射机调制器自带的“非线性预校正”技术来提高功放系统的线性指标[2]。

2.2 测量发射机的“带内不平坦度”

无线数字电视发射机的频率响应特性指标由有效带宽内的“带内不平坦度”来表征，它的定义是在工作频带范围内，输出功率的最高电平与最低电平之间的差值。导致“带内不平坦度”指标差的因素既有非线性失真原因，也有线性失真原因，技术标准要求在带内（fc±3.591MHz）-0.5至+0.5dB之间。

用频谱分析仪测量被测发射机的“带内不平坦度指标”，设置被测发射机的工作模式，为发射机输送的码流码率要小于工作模式载荷测量码流。在频谱仪上设置带宽为20MHz，RWB为3KHz，频谱仪显示屏中心频率为标称频率，将显示的中心频率的幅度标记为Ac，频带内的最小幅度值为Amin，最大幅度值为Amax，带内不平坦度为（Amax-Amin）/2。

2.3 测量发射机的“邻频道抑制”

国标要求发射功率上、下相邻频道的发射功率要低于频带内发射功率-45dB，1KW输出功率的邻频道功率要小于等于13mW。测量时采用功率计，功率计设置为标称频率，将输出功率的耦合信号送入功率计，测量带内发射功率Pn；分别设置功率计频率为高于或低于标称频率8MHz，带宽均为8MHz，发射机功率稳定后读取功率计最大读数Pb，依据耦合度计算邻频道带内发射功率Pi，Pi=10log（Pb/Pn）。相邻频道的干扰强度取决于邻频道的抑制效果[3]。

3 调制误差率

衡量一台无线数字电视发射机信号基本指标是调制误差率MER,发射机系统产生的功放热噪声，本振相位噪声是发射机产生矢量误差的决定因素。MER调制误差率为无线数字电视信号的理想符号功率与噪声功率比。无线数字电视信号的噪声状态被以星座图方式来表达，图1为广义噪声干扰星座图。对于在一个长时间测试，在IQ平面收到的数据符号j(j=[1,N])，坐标为（Ij+ΔIj，Qj+ΔQj），（I,Q）为理想接收点的符号坐标，其中ΔIj与ΔQj是接收符号与理想位置符号的距离，即矢量误差。