电视天线放大器的接收环境

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在电视信号场强较弱的地区,安装电视天线放大器可改善电视机的接收效果,这已众所周知。但有不少爱好者对此却持怀疑或否定态度,因为他们使用了天线放大器之后,或看到图声质量没什么改善;或发现不起作用,依旧收不到要看的电视节目;或结果适得其反,使原先尚能勉强收看的图象变成一片白光,甚至出现许多杂乱无章的条纹及网线等等。这些现象是实实在在的,无论是自装的或成品天线放大器都有可能发生。那么原因何在?能否解决?为此本文为读者和用户提供一些这方面的实用知识。

首先应考虑你所在地区是否适合使用天线放大器,这要看接收环境的信号场强高低、噪声干扰强弱及电视机的灵敏度高低等情况而定。大家知道,电视机技术指标中有一个“有限噪声灵敏度”,它是指在电视机视放输出信噪比为30dB的标准图象信号电压时,输入端高频信号的电压值。这个指标同时反映了电视机的噪声性能及实用的接收灵敏度。当电视机输入信号强度在有限噪声灵敏度指标附近时,图象质量仅相当于2级水平,即为接收效果较差的程度(参阅表1)。2级图象是正常收看电视节目所应起码具备的,图象质量再差(1级或1级以下),观看就很不舒服或无法收看了。

图1
图1 🔍原图 (880×572)

由此可见,信噪比在电视接收技术中是一个非常重要的因素。噪声在电视机和天线放大器中都不可避免地客观存在着,此外在空中还存在工业干扰和宇宙噪声,如果电视机或天线放大器的内部噪声很大,那么即使图象信号很强使外部干扰相对压低,但也不能获得好的接收效果,甚至于图象被满屏的雪噪点所淹没。同样,在电视机及天线放大器的噪声性能较好的情况下,倘若外界干扰噪声很大并难以排除,则图象质量也不会高的。

普通黑白电视机的有限噪声灵敏度约为100~200μV,彩电及大部分进口黑白机为200~400μV(当75Ω阻抗输入时之值)。因此,在不计及外界噪声影响时,要获得起码的正常收看效果,天线输入端的信号强度需有100~400μV。将此数据折算为等效信号场强便是:VHF频段为300~700μV/m,UHF频段为3100~3200μV/m。若接收点的外界干扰噪声较强,还应计及外界噪声的影响,这样信号场强就要更高些。我国广播电视部规定的边界服务场强(覆盖场强)为:米波段(VHF)——57dBμ(即708μV/m。dBμ表示以场强1μV/m作为0dB时的电场强度分贝值,下同),分米波段(UHF)——67dBμ(2239μV/m),城市为73dBμ(4467μV/m)。之所以规定城市边界服务场强较高是因为城市中工业干扰较多、电波传播路径较为复杂。不难看出,上述几个场强参数均与普通电视机的有限噪声灵敏度和外界噪声密切有关。附图示出了电视机输入等效噪声电平、信号电平和外界干扰噪声电平与频率的关系。由图可见,工业干扰和天电干扰等多集中在VHF频段,而其它干扰在电视机输入端引入的等效噪声,分布在整个频段且随频率升高而增大。信号电平在V段随频率升高而增加而在U段基本是平稳的。这些关系在应用天线放大器时应引起注意。

图2
图2 🔍原图 (486×657)

通过以上讨论,我们可以知道:在电视台的服务场强区范围内,一般均能得到2~3级以上的图象质量,因此通常不需用天线放大器。在一些场强较弱(为边界服务场强值附近)的地区,当图象质量仅为2级左右时,可考虑使用天线放大器,这对改善彩电的接收效果尤为有效。若接收点在电视台的服务场强区以外,一般在距省、市台50~200公里的平原地区,采用天线放大器可获得较好的效果。如果接收点处于离电视台100~200公里以外的平原区,或虽离电视台不远、但四周有群山环抱或高楼林立的场强极微弱区(场强小于0.1~0.4mV/m),使用天线放大器的效果就很难讲了。好与差或无效的可能性都存在,关键还是要看信号场强的大小。一般在噪声干扰较大的接收环境下,若信号场强小于10~30dBμ(信号极弱),天线放大器的作用就不大或完全失去了,安装也就没什么意义了。

在业余条件下通常不具备测量场强的条件,这里列出表2供大家估计接收点场强时参考。应该注意,表2一般只适用于电视台与接收点之间无高大障碍物的平原地区,并且接收点(天线)应处于空旷区高处(高度远大于信号波长)或对电波吸收、阻挡作用很小的2~3层以上楼房的室内近窗处。在山区或城市中周围有高大建筑物的接收点,还有在钢筋混凝土等结构的楼房内,由于电波受到阻挡及无规则的反射和吸收作用,场强的分布便变得非常复杂,因此表2所列数据就不一定适用了。例如在上海市内距电视台5公里左右某处,空旷地离地面3米处的20频道场强实测值约90dBμ,电视机图象质量很好。但在附近一个2层楼房距墙3米处实测场强仅有62dBμ,衰减达28dBμ之多,与距电视台45公里的空旷郊外处场强接近,电视图象上可见雪花噪点,图象质量介于2~3级间。当将电视机置于一幢15层高楼下的“阴影区”内时,图象则一点都收不到了,实测场强约为30dBμ。再将电视机搬到6层楼的房间内,放在底楼时图象上雪花阵阵、色彩凌乱不稳,实测场强为54dBμ。又将电视机置于6楼近窗处,则图象立刻变得非常清晰、色彩鲜艳稳定,实测场强达84dBμ。那么在场强分布复杂或远离电视台的地区如何来考虑可否安装使用天线放大器呢?通常根据电视机的实际接收效果来作出决定,即:用电视机试接收欲收频道信号,如果能收到淡薄的图像、甚至是不稳定的图象影子,那么安装天线放大器的效果就较好。若丝毫收不到一点信号,则安装天线放大器对改善接收效果也不会起多大作用,大多数精况下是无效的。此时可以适当架高天线、改变天线位置或改用高增益定向天线,同时注意反复配合调节电视机的有关旋钮,使之处于最佳状态,直至能收到图象后再在此基础上加装天线放大器。(王德沅)

图3
图3 🔍原图 (1412×748)