场强测量与场强仪(2);近日,深圳市远华伟业科技有限公司正式推出利用中波广播信号测量法(简称中波法)测量雷电电磁脉冲(LEMP)屏蔽效能的仪器套装。套装包含场强测试仪和一个直径为1m的有源环形天线。
3、频谱分析仪与场强仪
就场强仪来说,它与天线关系非常密切,如果要求一定的测量精度,那么从式Er=E+Ga+20lgle-Lf-6 (1)就知,它直接与天线增益Ga有关,再则是天线的工作频率范围有关,这是最起码的要求,因此不能说随便找一根天线接在电平表上就行了。故在实践中,这种天线称之为测试天线,它有严格技术指标,如频率范围,天线增益以及阻抗、驻波比、前后比等等。为适应它的频率范围其形状大有区别,有鞭壮天线,半波振子天线,对数周期天线,环行天线等。要求高的测试天线,价格也相当高,如日本安立的测试天线大概是主机的1/4。
以前场强仪总是将天线配套供给,即是说一台场强仪必然是主机(电平表)配天线。随着电子技术和电子测量技术的发展,特别是20世纪80年代以来,频谱分析仪大量使用,单一的场强仪就越来越少了,甚至单一的电平表也都越来越少了(除非专业性很强的用途),因为它的功能可以用频谱仪代理替。从原理上来说频谱仪、电平表、场强仪(主机)基本原理方框是一样的。频谱仪本身就是测量频谱范围内的信号电平,如果用“零跨导”则就是一个选频电平表。如果加上标准测试天线在频谱仪上不就是可测量场强了吗!比较好的频谱仪,它可以将天线系数存在机内,使用时直接显示场强数值μV/m。如安捷伦公司、安立公司频谱仪大都有天线系数存储功能。
就日本安立公司而言,80年代生产的场强仪ML518、HM650、MH649销量较大,中国也买不少,80年代末生产的ML521/214系列的场强仪销量显著下降,因为它与此同时生产了频谱分析仪MS610、MS2601等,而场强仪、频谱仪都可用同样的天线MP534、MP651、MP663等测量场强。它们指标差不多,价格也差不多。用户当然选用功能强大的频谱仪。目前就我国产的场强仪来说也很少生产,其主要原因也是由于频谱仪代替。
用频谱仪加上测试天线可以测量场强,当频谱仪可以存天线系数的,那么可以直接显示μV/m单位场强。如果不可存天线系数频谱仪,则需要按前述的式E=Er-Ga-201gle+Lf+6(2)代入天线系数进行计算。如果用没有天线系数的一般接收信号用的天线,那么只能在空间测量场强的强弱,而不能得出场强μV/m量值,即只能作定性测试分析,不可作定量测试分析。
4、中、短波广播信号
中、短波广播是指频率为500kHz ~26.1MHz范围内的调幅(AM) 广播,调幅广播是将音频信号调制到载波频率上,通过发射机的天线辐射到空中,在电台的覆盖范围,我们都可以通过收音机收到广播的声音。我们研究的是广播电台辐射的调幅信号在各个空间的电场强度,那么我们需考虑如下几个问题。
(1)频率范围
我国调幅广播采用中波和短波频段(不使用长波频段),频率范围为:
中波: 526.5~ 1606.5kHz
短波: 2.3~26.1MHz
(2)频率间隔:
我国国家标准中波频道间隔为9KHz,这主要考虑到收音机中频为465kHz,带宽一般在4.5~6kHz左右;双边带短波播频道间隔为10KHz。
(3)灵敏度
一般收音机灵敏度为3mV/m,中级型为1mV/m, 高级型为0. 1mV/m