談談無線數字電視發射機的技術指標檢測

高鐵民

蘿北縣融媒體中心 黑龍江鶴崗 154200

測試無線數字電視發射機需要一定數量的測試設備，包括場強測試儀、網絡矢量測試儀、功率計、頻譜分析儀，標準50Ω負載和標準接收天線。

1 測量功率

同傳統無線模擬發射系統的標稱額定功率不同，無線數字電視發射系統的輸出功率為平均功率，由于采用調制標準的不同，兩者之間的峰均比也不一樣。同等無線數字電視發射機的功放系統的功率容量相當于3倍的模擬電視發射機的功放容量。設計合理的無線數字電視發射系統的輸出功率已達到預期的覆蓋效果，通過下述方法實現功率的測量[1]。

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

2 測量頻譜

2.1 測量功率放大器的“帶肩比”

考核無線數字電視發射機功放系統的線性指標是“帶肩比”。“帶肩”是用來考核無線數字電視發射機功率放大器的線性度情況，是數字電視發射機的一個重要指標。傳統的模擬發射系統，在8MHz射頻寬帶內含有圖像、伴音和彩色副載頻，三種載頻被功率放大器放大后，在頻道外產生不連續的互調；無線數字發射系統在8MHz的射頻帶寬內的信號都是有用信號，而互調干擾信號位于“肩部”。“帶肩比”指標直觀的反應了輸出信號的“載噪比”，進而通過“載噪比”反應出發射機輸出信號的“信噪比”，也就是信號的輸出質量。

以成都新光1KW無線數字電視發射機為例，檢測時在頻譜分析以上設定中心頻率為754MHz，為觀察“帶肩”，設置BW為10KHz，VBW為1KHz，在距離中心頻率-4.2MHz處設置采樣點marker1，在距離中心頻率+4.2MHz處設置采樣點marker2，marker1處的“帶肩”為-41.5dB，marker2處的“帶肩”為-39.8dB，均小于-36dB的技術指標要求。功率放大器是無線數字電視發射機的主要非線性器件，器件的非線性是導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致線性度變差。功放的非線性導致帶內、帶外干擾，反應到頻譜上就是頻譜變化并且“帶肩”很差。測試過程中如果發現發射機的“帶肩比”指標很差，可以通過發射機調制器自帶的“非線性預校正”技術來提高功放系統的線性指標[2]。

2.2 測量發射機的“帶內不平坦度”

無線數字電視發射機的頻率響應特性指標由有效帶寬內的“帶內不平坦度”來表征，它的定義是在工作頻帶范圍內，輸出功率的最高電平與最低電平之間的差值。導致“帶內不平坦度”指標差的因素既有非線性失真原因，也有線性失真原因，技術標準要求在帶內（fc±3.591MHz）-0.5至+0.5dB之間。

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

2.3 測量發射機的“鄰頻道抑制”

國標要求發射功率上、下相鄰頻道的發射功率要低于頻帶內發射功率-45dB，1KW輸出功率的鄰頻道功率要小于等于13mW。測量時采用功率計，功率計設置為標稱頻率，將輸出功率的耦合信號送入功率計，測量帶內發射功率Pn；分別設置功率計頻率為高于或低于標稱頻率8MHz，帶寬均為8MHz，發射機功率穩定后讀取功率計最大讀數Pb，依據耦合度計算鄰頻道帶內發射功率Pi，Pi=10log（Pb/Pn）。相鄰頻道的干擾強度取決于鄰頻道的抑制效果[3]。

3 調制誤差率

衡量一臺無線數字電視發射機信號基本指標是調制誤差率MER,發射機系統產生的功放熱噪聲，本振相位噪聲是發射機產生矢量誤差的決定因素。MER調制誤差率為無線數字電視信號的理想符號功率與噪聲功率比。無線數字電視信號的噪聲狀態被以星座圖方式來表達，圖1為廣義噪聲干擾星座圖。對于在一個長時間測試，在IQ平面收到的數據符號j(j=[1,N])，坐標為（Ij+ΔIj，Qj+ΔQj），（I,Q）為理想接收點的符號坐標，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

不同調制模式的標準要求MER門限值不同，接收信號MER值低于門限值時，接收端無法正常接收信號，我國的標準要求MER要不低于32dB。

4 結語

隨著我國無線數字電視事業的快速發展，覆蓋范圍越來越廣，用戶數量的逐步增加，整個系統已經成片組網，為了避免信號之間的互相干擾，提高整個發射系統的技術指標很重要。