用場強(qiáng)儀應(yīng)急測量電纜衰減特性的方法林挺逵浙江省臺州市路橋區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣電站退休職工基層臺站如果懷疑同軸電纜的衰減特性有問題，想測量一下它的衰減特性而又沒有專門的儀器設(shè)備時(shí)，可以用手邊的場強(qiáng)儀來測量。不過測量方法要得當(dāng)，否則準(zhǔn)確性很差。筆者在職期間曾和同事一起專門做過實(shí)驗(yàn)，摸索出準(zhǔn)確度比較好的測量方法，現(xiàn)拿出來發(fā)在論壇上，專供有需要的網(wǎng)友參考。1、測量設(shè)備配接方法調(diào)制器輸出的電視信號經(jīng)過待測電纜到達(dá)末端以后，其中的大部分信號進(jìn)入接在電纜末端的場強(qiáng)儀信號輸入口，這部分信號叫“直射波”；由于傳輸線和設(shè)備輸出、入端口的阻抗不可能完全匹配，必然會有一部分信號反射回調(diào)制器、再由調(diào)制器反射到場強(qiáng)儀輸入口，這就是“反射波”。雖然反射波經(jīng)過兩個(gè)器件端口“反射損耗”的衰減、電纜上來回兩次衰減以后電平值已經(jīng)很低了，但它疊加直射波上以后還會影響場強(qiáng)儀的電平讀數(shù)。當(dāng)兩種“波”的相位相同時(shí)，場強(qiáng)儀的電平讀數(shù)增加；當(dāng)兩種“波”的相位相反時(shí)，場強(qiáng)儀的電平讀數(shù)減少。傳輸線和設(shè)備輸出、入端口的阻抗匹配愈好，反射波的強(qiáng)度愈小，對場強(qiáng)儀讀數(shù)的影響也愈小。我們常用的有線電視線纜和設(shè)備標(biāo)稱阻抗都是75Q，阻抗偏差雖然不可避免，但通常不會很大，因而由此造成場強(qiáng)儀測量讀數(shù)偏差通常不會很大，比如零點(diǎn)幾個(gè)dB或1、2個(gè)dB，雖然這種讀數(shù)的偏差對常規(guī)的電平（用戶電平70dB左右、放大器電平100dB左右）測量來說可以忽略不計(jì)；但用場強(qiáng)儀測量電纜衰減量時(shí)，由于要計(jì)算電纜輸入電平和輸出電平的差值，而這差值僅僅只有幾個(gè)dB至十幾個(gè)dB，計(jì)算結(jié)果有（零點(diǎn)幾個(gè)dB或1、2個(gè)dB）X2的偏差量顯然是不能容許的。因此，用場強(qiáng)儀測量電纜衰減量時(shí)，必須設(shè)法盡量減少反射波對場強(qiáng)儀電平讀數(shù)的影響，這就需要精心設(shè)計(jì)測量方法，我們做了許多實(shí)驗(yàn)去尋找辦法。1、1設(shè)備配接方法通過實(shí)驗(yàn)遴選以后，我們采用調(diào)制器和待測電纜之間設(shè)置二分配器的測量方法，具體做法是：用一臺捷變頻調(diào)制器（柏衛(wèi)PM-520SL-PLUS），在其音、視頻輸入口分別接一只75Q負(fù)載電阻，使調(diào)制器輸出沒有調(diào)制音、視頻訊號的電視訊號供測試用。調(diào)制器的電視信號輸出口接上一段3米長-5電纜，電纜末端再接一只二分配器P204,二分配器一個(gè)端口用來接待測量的電纜，另一個(gè)端口作為待測電纜輸入信號電平測量口，測量時(shí)接場強(qiáng)儀（天津德力DS1240），不測量時(shí)接75Q負(fù)載電阻。待測電纜的末端接上一個(gè)對沖接頭，用作電纜輸出電平測量接口，測量輸出電平時(shí)接場強(qiáng)儀，不測量時(shí)接75Q負(fù)載電阻，全部接線如圖1所示。1、2測量設(shè)備配接說明第一，捷變調(diào)調(diào)制器的音、視頻輸入口如果送入音、視頻調(diào)制訊號，場強(qiáng)儀的讀數(shù)會隨著圖像亮度化而不斷變動(dòng)，十分位讀數(shù)通常一刻都難以穩(wěn)定，甚至個(gè)位讀數(shù)也要變動(dòng)，偏差可達(dá)到土1dB，個(gè)別頻道甚至更多，所測電平值的準(zhǔn)確性比較差。如果僅僅用這種訊號測量電平值，這樣的誤差可能是允許的；如果要計(jì)算出兩次測量數(shù)的差值，而且差值只有幾個(gè)dB,那么相對誤差就會很大，這樣的信號就不行了。圖1測量設(shè)備配接圖因此，捷變調(diào)調(diào)制器的音、視頻輸入口不能輸入訊號，使場強(qiáng)儀輸出沒有調(diào)制音、視頻的電視訊號，場強(qiáng)儀測出電平讀數(shù)的穩(wěn)定性就很高，測量時(shí)絕大多數(shù)頻道的電平讀數(shù)連十分位都可保持較長時(shí)間不變。第二，場強(qiáng)儀的信號輸出口通常是英制接頭，大多數(shù)地方?jīng)]有購置粗電纜的英制接頭，難于對接。在場強(qiáng)儀的信號輸出口加接一段3米長-5電纜后再接上二分配器P204就解決了這個(gè)問題，而且和待測電纜連接起來也容易得多。另外，調(diào)制器的輸出訊號頻道改變以后，其輸出電平也會改變，全部頻道的輸出電平高低差值最大可達(dá)5dB以上。因此每變換一次頻道，都必須重測一下待測電纜的輸入電平，將二分配器P204的另一個(gè)端口作為電纜輸入電平的測量口就方便得多了。要逐個(gè)（測量需用）頻道測量檢驗(yàn)二分配器P204兩個(gè)輸出端口的輸出電平誤差，不得大于0.1dB，大部分二分配器能達(dá)到這個(gè)要求.第三，電纜的輸入電平和輸出電平必須用同一臺場強(qiáng)儀輪流測量得出，這樣測量的準(zhǔn)確性最好。不能分別用兩臺場強(qiáng)儀測量，因?yàn)榧词剐吞栂嗤母髋_場強(qiáng)儀的信號輸入口對信號的反射特性可能有點(diǎn)差別，會造成很大的測量誤差，試驗(yàn)得出的結(jié)果是，曲線上下偏差峰峰值可能大于電纜實(shí)際衰減值，畫出曲線要占用很大篇幅，因此從略。另外，兩臺場強(qiáng)儀幾乎每個(gè)頻道的讀數(shù)都可能有些差異（精確到十分位時(shí)），而且在測各種電纜時(shí)差異會有點(diǎn)變化，很難一一校對，即使校驗(yàn)出誤差值，最后計(jì)算時(shí)又要對所有測量結(jié)果逐一進(jìn)行修正，相當(dāng)麻煩。2、測量方法2.1測量準(zhǔn)備工作第一，預(yù)熱捷變頻調(diào)制器。測量前捷變頻調(diào)制器要經(jīng)過數(shù)小時(shí)的開機(jī)預(yù)熱，以提高輸出電平的穩(wěn)定度。能夠在測量的前一天就開機(jī)預(yù)熱那就更好。第二，設(shè)定調(diào)制器輸出電平。將調(diào)制器設(shè)定在任意頻道，場強(qiáng)儀顯示電平讀數(shù)后調(diào)節(jié)調(diào)制器的輸出電平為最大值（如115dB），然后稍調(diào)小一些（如112dB左右）定下，以后在整個(gè)測量過程中無論各頻道輸出電平如何變化都不必再調(diào)整調(diào)制器的輸出電平。因?yàn)檎{(diào)制的輸出調(diào)節(jié)旋鈕是經(jīng)不起經(jīng)常調(diào)節(jié)的，要將各頻道的輸出電平都調(diào)在同一個(gè)數(shù)值上（連十分位也相同）是很費(fèi)時(shí)間、而且也是很難做到的。第三，選定測量頻道。測量電纜的衰減量要根據(jù)所要求的測量精度來確定測量頻道間隔，一般沒有必要逐個(gè)頻道測量，我們選擇間隔一個(gè)頻道測量，并事先做好測量數(shù)據(jù)記載表，以便填寫和計(jì)算結(jié)果。2.2測量過程先從最低端或最高端頻道開始測量，如果先測量輸入電平，則輸出電平測量口必須接上75Q負(fù)載電阻，記錄場強(qiáng)儀讀數(shù)后，盡快將其轉(zhuǎn)接到輸出電平測量口測量（此時(shí)輸入電平測量口必須接上75Q負(fù)載電阻），記錄讀數(shù)，并當(dāng)即計(jì)算得出所測電纜衰減值。此時(shí)，該頻道的測量就完成了。接下去將調(diào)制器設(shè)置成下一個(gè)要測量的頻道，這時(shí)就應(yīng)該先測量記錄輸出電平讀數(shù)，因?yàn)閳鰪?qiáng)儀還接在電纜輸出口，然后再測量記錄輸入電平讀數(shù)，并計(jì)算出被測電纜的衰減值，并與上一個(gè)頻道的衰減值比較一下。如果遞增（或遞減）規(guī)律正常，則可轉(zhuǎn)到再下一個(gè)頻道測量；如果不正常，則先查看一下空端口是否已經(jīng)接上75Q負(fù)載電阻，若未接上，應(yīng)該接上負(fù)載電阻重測；如果已經(jīng)接上，也可重新測量該頻道，以確認(rèn)所測出的數(shù)值?？斩丝跊]有接上75Q負(fù)載電阻，測量結(jié)果讀數(shù)會偏差0.2dB左右，尤其P204空端口未接負(fù)載電阻時(shí)影響最為明顯。測量結(jié)果分析處理我們這一次總共做了十幾個(gè)項(xiàng)目的電纜測試，把其中7個(gè)項(xiàng)目的測量結(jié)果繪制成圖2的曲線，這7個(gè)測量項(xiàng)目的詳情記載在表1之中。表1電纜樣品和測量情況表曲線編號被測電纜樣品設(shè)定輸入電平（dBpV）電纜樣品長度（米）型 號類 型①SYWV-75-5(A)-5四屏蔽112左右200②SYWV-75-5-5二屏蔽112左右300③SYWY-75-7(A)-7四屏蔽112左右300④SYWY-75-7-7二屏蔽112左右300⑤SYWY-75-9-9二屏蔽112左右600⑥SYWY-75-12-12二屏蔽112左右1000⑦ANDREWF540540鋁管112左右10003.1關(guān)于測量方法通過這次測量，我們得出了的初步結(jié)論是：用場儀測量有線電視電纜衰減特性時(shí)，待測電纜的長度越長越好，輸入電纜端口的電平以高值為宜。從圖2中可以看出，待測電纜長度愈短，測出衰減數(shù)值愈離散，特性曲線愈曲折起伏；而長度愈長，則曲線愈平滑，愈接近電纜的實(shí)際衰減特性曲線。因此，用場強(qiáng)儀測量電纜的衰減特性，選取的電纜樣品愈長愈好（以最高端的輸出電平場強(qiáng)儀能顯示為度）。-5電纜長度不得短于300米，-7電纜最好不短于600

米，-7以上電纜應(yīng)有1000米長度。3.2測量結(jié)果繪圖處理先將測量結(jié)果繪制成如圖3的原始曲線，然后再進(jìn)行后續(xù)處理，方法是：先將個(gè)別偏差特別大的頻道數(shù)據(jù)取消（如Z36頻道，此頻道的電平不穩(wěn)定）；對其它稍有上下偏差的曲線段可分小段進(jìn)行“裁曲取直”處理，即沿著上下偏差的中間畫出直線來代替，就可得出平滑的衰減特性曲線。我們在這里只畫出根據(jù)測量數(shù)據(jù)得出的原始曲線，讓有興趣的讀者復(fù)印出來進(jìn)行后續(xù)處理。_4①/-5四屏藏電纜'200米樣品測1^5二辟蔽電纜300米樣品測.南-7四屏獻(xiàn)電纜

0300米樣品測1rT命-12二屏蔽電纜回1000米樣品測"⑦公.7二屏蔽電纜/@300米樣品測- rF540鋁管電纜1000米樣品測ftfiiiititiDSDSDSDS18202224262830323436381416182022_4①/-5四屏藏電纜'200米樣品測1^5二辟蔽電纜300米樣品測.南-7四屏獻(xiàn)電纜

0300米樣品測1rT命-12二屏蔽電纜回1000米樣品測"⑦公.7二屏蔽電纜/@300米樣品測- rF540鋁管電纜1000米樣品測ftfiiiititiDSDSDSDS18202224262830323436381416182022圖2測量得出的電纜衰減特性原始曲線圖3.3測量結(jié)果與廠家送檢結(jié)果比較我們測出的電纜衰減數(shù)值與廠家送到廣電部有線電視系統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)督檢測測試中心、電子工業(yè)部信息傳輸監(jiān)督檢測中心的檢驗(yàn)結(jié)果相近，具體情況見表2。，表2試驗(yàn)測出的電纜衰減數(shù)值與廠家送檢結(jié)果比較表電纜型號SYWV-75-5SYWY-75-7SYWY-75-9SYWY-75-12試驗(yàn)編號測試頻率MHz50200550502005505020055050200550技術(shù)要求4.89.716.83.26.410.72.45.08.51.93.96.7本次測量4.738.4714.92.975.339.62.424.287.471.703.456.11臨安天力送檢4.408.9715.72.635.379.302.104.277.37970529煙臺新牟送檢4.308.4014.52.605.208.902.304.507.801.613.436.1597032401問題討論通過對電纜衰減特性的測試，我們對幾個(gè)問題了解不深或者一時(shí)沒有條件繼續(xù)探索，特提出來請讀者共同研究探討。4.1四屏蔽電纜衰減值偏大問題我們這次測量過-5和-7兩種四屏蔽電纜的衰減特性。它們的曲線分別為圖2中的①和③與二屏蔽電纜（曲線②、④）相比較，22頻道的衰減值分別要高2至3dB。而碰巧四屏蔽電纜和二屏蔽電纜不是同一個(gè)廠生產(chǎn)的，因此，我們還不清楚造成衰減值差異的