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[经验] 使用DTV天线进行EMC故障排除

2018-7-25 17:56:32  1945 EMC OTA DTV
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无线电(OTA)数字电视(DTV)以及无数低成本售后市场数字电视天线可用后,我我们想测试一个用作故障排除的EMC天线。这些机顶天线中的大多数都是非常紧凑且相对宽的频带。

大多数北美DTV广播电台被分配在旧电视频道7到13(174到216MHz)和14到51(470到698MHz)之间。有几个例外。例如,在大都市区域中,电视频道14至20(470至512MHz)用于公共服务陆地移动。电视频道2到6(54到174 MHz)中也有少量。请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Nor ... evision_frequencies有关当前电视频率分配的更多信息。

为了这个实验的目的,我选择了由audiovox(Hauppauge,NY)销售的TERK Model HDTVi(HDTV Antenna Pro),其独特之处在于它包括一个可以从水平极化切换到垂直极化的对数周期部分。它还包括伸缩偶极元件,覆盖较低的电视频道。天线结构紧凑,可以放在工作台的一端,同时在被测设备的另一端进行故障排除。


图1 - TERK型HDTVi天线,部分部署了偶极子元件。伸缩元件延伸至42英寸。请注意,对数周期元素可以水平或垂直(显示)极化插入基座 - 这是该天线的一个独特功能。

宣告天线覆盖频率范围40(sic)至230MHz(信道2至13)和470至806MHz(信道14至69)。请注意,对于电视频道2,40 MHz的规格实际应为“54 MHz”

。当然,天线匹配为75欧姆,而“F”连接器需要适应BNC。出于故障排除的目的,可以安全地忽略75至50欧姆的不匹配。


图2 - 为了将天线连接到频谱分析仪,需要使用“F”到BNC适配器

我决定使用Rigol测量天线的VSWRDSA815TG
具有跟踪发生器的频谱分析仪,以便与所宣传的天线频率规格进行比较。虽然Rigol可以设置为75欧姆输入阻抗,但我想看看默认50欧姆的匹配是什么,因为这是大多数EMI接收器的阻抗。


图3 - 带有伸缩元件的天线存放在底座中。


图4 - 10至1500 MHz的VSWR曲线图,显示了对数周期天线在水平极化中的谐振带。标记位于上带边缘。

对数周期元素从大约427到1055 MHz谐振,大多数频率优于2:1 VSWR。带边缘约为3:1 VSWR。从1120到1500 MHz还有额外的共振,大多数点优于2:1 VSWR。


图5 - 垂直极化中具有对数周期元素的天线。由于方形底座连接,元件可以直接拉出并以任一极化方式转动。


图6 - 垂直极化中仅有对数周期元素的10到1500 MHz的VSWR图。 标记位于上带边缘。

在垂直位置与对数周期元素的共振几乎没有差别。谐振频带约为424至1055 MHz,频带边缘为2:1或更好的VSWR和3:1 VSWR。


图7 - 10至1500 MHz的VSWR图,水平极化中的对数周期元素和部署的伸缩元件。

随着伸缩偶极元件的展开和对数周期在水平位置,我们可以看到由偶极子贡献的谐振区域范围从大约99到270 MHz,几个峰值在1.5:1 VSWR或更好。根据元件的延伸范围,主谐振范围为99至275 MHz; 没有达到声称的40 MHz或实际频道2频率的实际54 MHz。但是,出于故障排除的目的,对于大多数电子产品所需的整个30至1000 MHz频段的简单“AB”测量,天线应该是可接受的。

供您参考,以下是近似回波损耗(分析仪上的垂直刻度)和VSWR值。通过检查分析仪图上的垂直刻度,您可以一目了然地看到VSWR沿频率轴的位置。

回波损耗与VSWR


RL(dB)


VSWR



3.60

10

1.92

15

1.44

20

1.23

25

1.12




图8 - 天线装在盒子里。

由于大多数75欧姆同轴电缆的构造,我发现同轴电缆非常坚硬,所以我建议用更灵活的50欧姆RG-58或RG-174 / U
同轴电缆,或军用和航空航天部门使用的等效聚四氟乙烯电缆。由于75至50欧姆的不匹配,您还需要在电缆上添加一个或多个铁氧体扼流圈,以帮助阻止共模电流。基座也有点狭窄,因此在完全展开伸缩元件时天线更不稳定。

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jf_79525476 2018-7-26 15:38:38
很炫酷的样子~   
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