恒奧德儀器解析場(chǎng)強(qiáng)儀場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量以及區(qū)分
場(chǎng)強(qiáng)儀顧名思義是測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)的儀器。場(chǎng)強(qiáng)儀的量值是μV/m作單位，它里面有個(gè)長(zhǎng)度單位m。從原理上來說，電平表(或電壓表)它量度的電壓值是在儀表的輸入端口，而場(chǎng)強(qiáng)儀所量度的電壓(或叫電勢(shì))是天線在空中某點(diǎn)感應(yīng)的電壓。嚴(yán)格來說，場(chǎng)強(qiáng)儀是由電平表和天線組成。
場(chǎng)強(qiáng)簡(jiǎn)釋
場(chǎng)強(qiáng)是電場(chǎng)強(qiáng)度的簡(jiǎn)稱，它是天線在空間某點(diǎn)處感應(yīng)電信號(hào)的大小，以表征該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。其單位是微伏/米(μv/m)，為方便起見，也有用dBμv/m(0dB=1μv)。
場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量
場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量如圖所示。當(dāng)天線在空中與被測(cè)信號(hào)化方向相同時(shí)取得大感應(yīng)信號(hào)，般可用射頻(RF)的有效值型電平表(電壓表)來測(cè)量。
當(dāng)線路匹配良好時(shí)，儀表讀取的電平值是儀表輸入端口(般50Ω或75Ω)所取得的射頻電壓Er(dBμv)。Er可用下式表示
Er=E+Ga+20lgle-Lf-6---(1)
Er為儀表輸入口的讀取電平(dBμV);
E為電場(chǎng)強(qiáng)度(dBμV/m);
Ga為接收天線增益(dB)。如果采用半波長(zhǎng)偶天線時(shí)Ga=0dB;
le為接收天線有效長(zhǎng)度(λ/π);
Lf為接收饋線損耗(dB);
6為從終接值換算開放口的校正值(dB)。
而電場(chǎng)強(qiáng)度E(dBμV/m)則可從(1)式求出，即:
E =Er-Ga-20lgle+Lf+6---(2)
現(xiàn)舉實(shí)例具體說明:設(shè)測(cè)試頻率228.25MHz(λ=1.31m)
則20lgλ/π=20lg1.31/π≈-7.6dB;
接收天線為半波長(zhǎng)偶天線，Ga=0dB;Lf選用衰減10dB/100m型電纜，實(shí)用長(zhǎng)度10m時(shí)衰減為1dB;儀表示電平為15dBμV。
將上列數(shù)據(jù)代入(2)式時(shí)，即得E =Er-Ga-20lgle+Lf+6
=15-0-(-7.6)+1+6
=15+7.6+1+6
=29.6dBμV/m
區(qū)分
眾所周知，電平表是以分貝(dB)作單位，如dBμV、dBmV、dBm，而電壓表則是以伏(V)作單位，如V、mV、μV、KV等。其實(shí)電平、電壓都是同個(gè)物理量，因此，在很多場(chǎng)合這兩種單位在個(gè)儀器中同時(shí)標(biāo)出，這從某種意義上來說，電壓表也是電平表，電平表也是電平壓表，只不過習(xí)慣上把它分開稱呼而已。
就市面上的場(chǎng)強(qiáng)來看，它們也是將電平表的術(shù)標(biāo)與天線分開。如日本安立公司ML524場(chǎng)強(qiáng)儀主機(jī)就是按個(gè)電平表給出術(shù)標(biāo)，頻率范圍、靈敏度、電平測(cè)量范圍、電平測(cè)試度，而天線MP534A、MP666A作為選件，按頻段給出術(shù)標(biāo)和天線系數(shù)。目前內(nèi)無線域常用的韓生產(chǎn)的PTK3201場(chǎng)強(qiáng)儀，它也是按電平表給出標(biāo)，頻率范圍0.1~2000MHz，靈敏度0.3mV等都是以儀器輸入端口給定，有根鞭裝天線，沒有天線系數(shù)，只能定性地測(cè)量信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)大小，如果要測(cè)定dBμV/m 場(chǎng)強(qiáng)，則要選配測(cè)量天線。
由此可見，電平和場(chǎng)強(qiáng)、電平表和場(chǎng)強(qiáng)儀是有很大區(qū)別的?？墒窃谛﹫?chǎng)合常被混淆了，別是在我有線電視行業(yè)范圍內(nèi)，有線電視信號(hào)是測(cè)量同步頭的電平來量度，以dBμV作單位，本應(yīng)該叫做電視信號(hào)電平表，或電平表，然而從中搞公用天線開始，不知怎么都叫它做場(chǎng)強(qiáng)儀。界上早的有線電視場(chǎng)強(qiáng)儀是日本利達(dá)公司生產(chǎn)的LFC944，利達(dá)原文是電視信號(hào)電平表，從那時(shí)起很多人把它稱作場(chǎng)強(qiáng)儀，筆者曾多次在CATV行業(yè)內(nèi)提出應(yīng)該稱作電平表，也許是稱呼人太多，至今仍叫場(chǎng)強(qiáng)儀，甚至外人在中交流時(shí)也只好認(rèn)可這稱呼，那只有以誤就誤了。關(guān)于有線電視范圍內(nèi)"誤稱"的場(chǎng)強(qiáng)儀，筆者已將它分類為電視場(chǎng)強(qiáng)儀、電視頻譜圖像場(chǎng)強(qiáng)儀、CATV分析儀、頻譜分析儀已得到同行和家們認(rèn)可，這里不詳述
點(diǎn)
場(chǎng)強(qiáng)儀
就場(chǎng)強(qiáng)儀來說，它與天線關(guān)系非常密切，如果要求定的測(cè)量度，那么從式(1)就知，它直接與天線增益Ga有關(guān)，再則是天線的作頻率范圍有關(guān)，這是起碼的要求，因此不能說隨便找根天線接在電平表上就行了。故在實(shí)踐中，這種天線稱之為測(cè)試天線，它有嚴(yán)格術(shù)標(biāo)，如頻率范圍，天線增益以及阻抗、駐波比、前后比等等。為適應(yīng)它的頻率范圍其形狀大有區(qū)別，有鞭壯天線，半波振子天線，對(duì)數(shù)周期天線，環(huán)行天線等。要求的測(cè)試天線，價(jià)格也相當(dāng)，如日本安立的測(cè)試天線大概是主機(jī)的1/4。
以前場(chǎng)強(qiáng)儀總是將天線配套供給，即是說臺(tái)場(chǎng)強(qiáng)儀然是主機(jī)(電平表)配天線。隨著電子術(shù)和電子測(cè)量術(shù)的發(fā)展，別是20紀(jì)80年代以來，頻譜分析儀大量使用，單的場(chǎng)強(qiáng)儀就越來越少了，甚至單的電平表也都越來越少了(除非業(yè)性很強(qiáng)的用途)，因?yàn)樗哪芸梢杂妙l譜儀代理替。從原理上來說頻譜儀、電平表、場(chǎng)強(qiáng)儀(主機(jī))基本原理方框是樣的。頻譜儀本身就是測(cè)量頻譜范圍內(nèi)的信號(hào)電平，如果用"零跨導(dǎo)"則就是個(gè)選頻電平表。如果加上標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試天線在頻譜儀上不就是可測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)了嗎!好的頻譜儀，它可以將天線系數(shù)存在機(jī)內(nèi)，使用時(shí)直接顯示場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值μV/m。如安捷倫公司、安立公司頻譜儀大都有天線系數(shù)存儲(chǔ)能。
就日本安立公司而言，80年代生產(chǎn)的場(chǎng)強(qiáng)儀ML518、HM650、MH649銷量較大，中也買不少，80年代末生產(chǎn)的ML521/214系列的場(chǎng)強(qiáng)儀銷量顯著下降，因?yàn)樗c此同時(shí)生產(chǎn)了頻譜分析儀MS610、MS2601等，而場(chǎng)強(qiáng)儀、頻譜儀都可用同樣的天線MP534、MP651、MP663等測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)。它們標(biāo)差不多，價(jià)格也差不多。用戶當(dāng)然選用能強(qiáng)大的頻譜儀。就我產(chǎn)的場(chǎng)強(qiáng)儀來說也很少生產(chǎn)，其主要原因也是由于頻譜儀代替。
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