电视发射机技术指标及测量方法

在这种情况下 , 群时延 τ = dφ /dω = tgθ = K 是一个常数 . 因此, 一个理想网络的群时延特性是一条平行于水平轴的直线, 见 图-2
其中: τ ─ 群时延 ; ω ─ 角频率; K─ 常数 起因及对图象的影响: 一般的说,凡是幅频响应有突变的地方 (如高阶滤波器的边沿)都会产生很大的群时延变化. 系统的群 时延特性不好, 可引起亮度脉冲的振铃, 并形成上冲和下冲, 从 而导致图象的镶边, 拖尾及清晰度的下降. 这种影响要比非线 性失真(DG,DP,LN等)更为严重
测量方法

参考以下测量方框图
测量方法有几种, 在这里我们推荐使用 射频频谱分析仪 加 边带附加器 的方法 分别将 射频频谱分析仪的 1st LO 及 EXT Z-Axis IN 与 边带 附加器的 LO IN 及 Z-Axis OUT 用专用电缆相连, Video OUT 作为发射机的视频输入信号


1.1 图像发射机的输出功率
定义: 图像发射机的输出功率是指在同 步电平期间的射频输出功率, 通常称为 同步顶功率 按照我国电视标准规定, 视频信号对图 像载波进行负极性幅度调制, 图像发射 机的平均输出功率随视频信号内容的 不同而变化, 但同步顶功率总是保持不 变的, 这正是把同步顶功率定义为图像 发射机的输出功率的主要原因

参考以下方框图

视频送 50Hz方波测试信号A

在波形监示器上观看已解调的视频信号
场时间波形失真 SF = b/a×100% (1) 其中 A–方波底部中点 B–方波顶部中点 a–方波幅度(底部中点至顶部中点间的距离) b–顶部倾斜量b1 ,b2 中的最大者 测量结果,其值不应大于2%. 注意 , 在读取 b1 ,b2 时方波顶部起始和终了的各 250μ S期间的变化应不计入 也可在VM700上选择菜单 TwoField 直读 对图像的影响: 场时间波形失真在图像大细节上引 起由上至下的亮度失真, 比如一幅纯白画面从上到 下将逐渐变灰.

在VM700上直读场时间波形失真

1.7 行时间波形失真(行倾斜)
定义: 行时间波形失真是指用一个其周期接近 于行周期, 幅度为亮度信号幅度标称值的方波 信号(通称行频方波)调制图像载波时, 发射机 图像输出信号包络方波顶部形状的变化(倾斜 程度). 通常用百分数表示. 测量方法

在视频综合测量仪 VM-700上选取 GROUP DELAY 读数, 看 到以下图形
VM-700上显示的 GROUP DELAY 测试结果
选择菜单 GroupDelay SinX/X 群时延-频率特性可以在上面 的图形中直读, 其值应在技术标准规定之内 部标 SJ/T 10351-93 群时延-频率特性规定如下 F(MHz) 0.25 0.5~2 4.43 5.5 群时延(nS) 0 +/- 60 +/- 30 +/- 60

1.2 振幅-射频特性
定义: 图像发射机的振幅-射频特性, 是指用一 个幅度恒定而频率可变的正弦波调制图像载频 时, 发射机图像输出信号中与此正弦波相应的 两个边带分量的幅度随频率变化的情况, 亦称 图像发射机的边带响应. 通常以图像载频 fv+1.5MHz 点的幅度作为基 准点(0dB), 其它频率的幅度值取对应于基准点 的分贝数. 当发射机使用声表面波滤波器时, 不 定基准点而按振幅-射频特性的容差图评定.
f (MHz) 0.1 0.25 1.0 2.0 3.0 4.0 4.43 5.0 τ (nS) 0 -5 -53 -90 -75 +170 +400 表-2 B/G制的标准参考电视机的群时延特性 在家用电视机中, 由于要形成奈氏斜率, 实现选择性及伴音陷波等 功能, 使用了很多滤波器, 其群时延特性是很差的, 由于价格原因 又不能使用复杂的校正电路, 因此国际 CCIR 组织在1956年华沙会 议上提出在发射机上对家用电视机群时延特性进行予校正(半值或全 值)的提案并获得通过. 上述的设置B. 是专为接收机群时延特性予 校正而设立的. 因此, 测量发射机自身的群时延特性时, 标准电视 解调器一定不能加伴音陷波器. 与之对应, 此时应关掉发射机的伴 音载波进行测量, 因群时延属于线性失真范畴, 其数值和测量电平 关系不大, 关掉伴音载波后测量结果不应该有明显变化
时延差波形如下
Δ τ ≈±1060√(Va Vb)/ Vmax (nS) , 其值不应超过 +/-30nS
VM700显示的色度-亮度增益差和时延差测试结果

1.6 场时间波形失真(场倾斜)
定义: 场时间波形失真是指用一个其周期接近 于场周期, 幅度为亮度信号幅度标称值的方波 信号(通称50Hz方波)调制图像载波时, 发射机 图像输出信号包络方波顶部形状的变化(倾斜 程度). 通常用百分数表示 测量方法


解调器的使用 首先要说明的是 : 一般标准电视解调器本身的群时延特性有 二种状态 A.在不加伴音陷波器时带内群时延特性平坦. B. 在使用伴音陷波器时具有标准参考电视机的群时延特性, 其 特性在带内起伏值超过数百毫微秒. D/K制的标准参考电视机 的群时延特性(一半) 见 表-1 f (MHz) 0.1 0.25 1.0 2.0 3.0 4.0 4.43 5.0 5.8 τ (nS) 0 -5 -53 –87 –85 –50 0 +90 +170 表-1 D/K制的标准参考电视机的群时延特性 B/G制的标准参考电视机的群时延特性(一半)见 表-2

视频测试信号

在 201/1 群时延测量仪 的显示屏上直接显示群时延特性曲线, 数值可以根据刻度直读 2. Sinx/x 波形法 在Tektronics 公司生产的仪器 VM700 上,可以使用测试信号 Sinx/x 直接测量群时延. Sinx/x 信号是一种在扫描频率范围内 都具有相同能量的信号, 时域显示只能看到很少的信息, 但用 频谱分析仪观察则具有平坦特性, 是近代专门为幅频响应及群 时延的自动化测量而研制的, 使用起来十分方便

1.5 色度-亮度增益差和时延差
测量方法

参考以下方框图
视频送 第17行插入测试信号
发射机关断伴音载波, 电视解调器不加伴音陷波器 利用其中的 20T彩色付载波填充脉冲, 在VM-700上选取菜单 ChromLum GainDelay 其结果可在屏幕上直读

视频也可直接送测试信号F

测量方法

参考以下测量方框图

这个测量方框图测量以后的图像指标是通用的

视频送多波群信号C, 或 第18行插入测试信号
发射机关断伴音载波, 电视解调器不加伴音陷波器 将电视解调器的输出在波形监示器上观看, 并测量各频率 正弦波的峰-峰值 Un, 和基准信号 1MHz的峰-峰值 U0 按 K= 20lg(Un/U0) 计算相应的分贝数, 其最大偏差应不超过 技术条件的规定
关于群时延特性的测量 1. 裂频法 裂频法也称包络相位比较法, 是传统的群时延特性测量 方法. 其基本原理是将受裂频fg调幅的, 频率为fr的视频载波信 号送入网络 (fr =0.25, 0.5, 2, 3, 4.43, 5.5MHz), 然后比较不同fr 时的输出信号包络与输入信号包络的延时, 以 0.25MHz为参考 频率, 以nS为单位. 作出以fr为横座标,以包络延时τ 为纵座标 的曲线, 取其中最大者作为测量结果. fr也可使用扫频信号. fg 一般取100KHz, 20KHz或10KHz. 群时延有时也称为包络延时, 正是由此测量方法而得名. 日本芝测公司生产的 201/1 群时延测量仪 就是基于以上原理 制造的, 其输出的视频测试信号如 图-3

使用声表面波滤波器时不定基准点, 其值应在+/-50nS之内
群时延的基本概念
《群时延》τ 是指网络传输特性中, 视频波群的群组频率相对 于某一基准频率fr的相对时间延迟变化量. 在数学上它等于网 络的相位传输函数对角频率的微分, 即 τ = dφ /dω (1) 网络的理想相位传输函数为一条直线, 见 图-1
测量方法

参考以下测量方框图
关断伴音载频 视频送全黑信号 用通过式功率计或终接式功率计测量射频输出的平均功率 P全黑 输出功率 P额定 = 1.68 P全黑 在频谱分析仪上记下图像载波顶点的位置(读数用2dB/Div)

加上伴音载频 微调图像载波电平, 使在频谱分析仪上观测的图像载波顶点的 电平位置与关断伴音载频前保持相同 微调伴音载波电平,在频谱分析仪上观测, 使图像伴音功率保 持 10:1
F(MHz) -4.43 -1.25 -0.75 -0.5 +0.5 +1.5 +3 +4.5 +6 +6.5 容差(dB) -30/ -20/ +0.5/-4 +0.5/-1.5 +/-0.5 0 +0.5/-1 +0.5/-1 +0.5/-4 -20/

1.3 振幅-视频特性
定义:图像发射机的振幅-视频特性, 是指用一 组幅度恒定而频率不同的正弦波或扫频信号叠 加在某个亮度电平上调制图像载波时, 发射机 已调信号经解调后对应于不同频率的正弦信号 幅度的变化. 通常以 1.5MHz (或1.0MHz)的幅度作为基准 (0dB), 其它频率的幅度值取对应于基准点的分 贝数
电视发射机的技术指标和 测量方法
AJZ 03-2008
主讲：教授级高级工程师 清华同方
王伟璋
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ08年6月
鞍山吉兆电子有限公司
1 图像指标

电视发射机的技术指标很多, 这里所谈到的是最主 要的内容, 其中包括:
主要技术指标的定义 对图像的影响 测量方法及应该注意的事项

所谈到的测量方法都是针对图像伴音组合放大(单 通道)发射机而言的, 在测量过程中, 除特别指出外, 图像载波和伴音载波均同时存在, 伴音不加调制 测量仪器, 假负载, 环境条件均应符合相关标准的规 定
已调图像载波信号的波形
全黑信号
全白信号
同步顶功率和平均功率的比值关系
K全黑 = 同步顶功率 / 全黑平均功率 = 1.68
K中灰 = 同步顶功率 / 中灰平均功率 = 3.41
K全白 = 同步顶功率 / 全白平均功率 = 5.98
已调图像载波信号的平均功率, 由一个周期内上下包络所 形成的面积所决定, 电视发射机在播送全黑图像时的平均 输出功率约为播送全白图像时的3.5倍
利用其中的 20T彩色付载波填充脉冲在波形监示器上测量 增益差波形如下

Δ K = 2(Va-Vb) / (Vmax+Va-Vb)×100% (1) 当色度分量增益大于 亮度分量增益时(图a), Δ K为正; 反之(图b) Δ K为负. Va=Vb=0(底部 平坦), Δ K=0. 测量结果其值不应超过 10%

国家标准规定的功率系列为: 1; (2); 3; (5); 10. 注意事项


在图像伴音组合放大(单通道)式电视发射机中, 由于非线性的存在, 图像功率和伴音功率是相互影响的, 为了测量的方便, 在测量图像功 率时又常常需要关断伴音载频, 当再次加上伴音载频时, 刚刚得到的 测量结果往往会改变(一般会变小), 因此需要重新调整 也许有人会认为这个变化不大, 可以忽略, 但应该指出的是, 标定输 出功率是测量所有指标的前题, 否则一切测量结果都是不准确的


TEK 1405 边带附加器外形图

分别调节射频频谱分析仪和边带附加器的频率, 使之与被测发射机 的图像载频一致,频频谱分析仪读数分别用 10dB/Div, 1MHz/Div, 3KHz分辨率带宽, 在屏幕显示如下波形

带内 fv-0.75~fv+6 读数用 1dB/Div(或2dB/Div), 带外读数用 10dB/Div 其结果应该满足技术标准的规定 部标 SJ/T 10351-93 对大于1KW电视发射机的要求见下表:

VM-700上选择菜单 MultiBurst 直读

1.4 群时延-频率特性
定义: 群时延-频率特性是指群时延随视频频率 变化的关系, 通常以250KHz为基准点(0nS), 其它频率的群时延取相对与基准点的纳秒数 (nS) 测量方法

参考以下方框图

视频送 SinX/X 信号, 关断伴音载波, 解调器不加伴音陷波器