現(xiàn)代電視技術(shù)教案2014(第4章)

第4章廣播電視信號的發(fā)射按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，電視系統(tǒng)可以有不同的分類方法。

廣播電視系統(tǒng)與應(yīng)用電視系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)與無線電視系統(tǒng)、模擬電視系統(tǒng)與數(shù)字電視系統(tǒng)、標(biāo)清電視系統(tǒng)與高清電視系統(tǒng)、一般情況下，各種分類方法可能會有些交叉，沒有十分嚴(yán)格的界限。1廣播電視系統(tǒng)是一種用于廣播的非專用電視系統(tǒng)。它的傳輸方式已不再僅僅是無線方式，而是發(fā)展成為以有線（電纜（接入）、光纜（干線））為主、無線為輔（衛(wèi)星、微波（備用）等）的方式。2電視接收機(jī)發(fā)射機(jī)地面站電視接收機(jī)電纜傳輸分配電視中心發(fā)射機(jī)差轉(zhuǎn)機(jī)微波中繼發(fā)射機(jī)電視接收機(jī)衛(wèi)星微波光纖電纜圖？？電視廣播傳輸網(wǎng)絡(luò)示意圖3

按照傳輸方式，廣播電視的分類：地面廣播電視；（4.1）衛(wèi)星廣播電視；（4.2）有線廣播電視。（4.3）44.1地面廣播

地面廣播電視系統(tǒng)是早期無線（微波）覆蓋系統(tǒng)。

地面廣播電視的發(fā)射天線常置于廣播區(qū)域的制高點，例如山頂、電視塔或高樓上，以擴(kuò)大電視廣播的覆蓋區(qū)域。5圖像發(fā)射機(jī)伴音發(fā)射機(jī)雙工器圖？？？地面廣播示意圖演播室控制室發(fā)射臺電視機(jī)切換、編輯、控制、調(diào)音

圖？是地面廣播示意圖，多臺攝像機(jī)的全電視信號送到中心控制室進(jìn)行切換、編輯和處理，再送電視圖像發(fā)射機(jī)，對高頻載波進(jìn)行調(diào)幅、形成調(diào)幅信號。6圖像發(fā)射機(jī)伴音發(fā)射機(jī)雙工器圖？？？地面廣播示意圖演播室控制室發(fā)射臺電視機(jī)切換、編輯、控制、調(diào)音

電視伴音也同時經(jīng)過話筒變?yōu)橄鄳?yīng)的音頻信號，經(jīng)過伴音控制臺中的增音放大和處理后，送電視伴音發(fā)射機(jī)，對高頻載波進(jìn)行調(diào)頻，形成伴音的調(diào)頻信號。

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電視圖像的調(diào)幅信號和電視伴音的調(diào)頻信號分別進(jìn)行功率放大后通過雙工器，一起送到電視發(fā)射天線，向外發(fā)送帶有電視信號的無線電波。圖像發(fā)射機(jī)伴音發(fā)射機(jī)雙工器圖？？？地面廣播示意圖演播室控制室發(fā)射臺電視機(jī)切換、編輯、控制、調(diào)音8

由雙工器把此兩個信號合并后通過天線發(fā)射出去，采用雙工器是為了防止圖像信號與伴音信號在同一副天線上產(chǎn)生互相干擾，同時也為了保證信號能以最大的能量優(yōu)質(zhì)地傳輸（如實現(xiàn)發(fā)射機(jī)、饋線、天線間的良好阻抗匹配）。

圖像發(fā)射機(jī)伴音發(fā)射機(jī)雙工器圖？？？地面廣播示意圖演播室控制室發(fā)射臺電視機(jī)切換、編輯、控制、調(diào)音9

電視機(jī)接收到無線電波后解調(diào)出電視信號，經(jīng)過處理后，在熒光屏上顯示圖像，在揚(yáng)聲器上放音。圖像發(fā)射機(jī)伴音發(fā)射機(jī)雙工器圖？？？地面廣播示意圖演播室控制室發(fā)射臺電視機(jī)切換、編輯、控制、調(diào)音104.1.1射頻電視信號的形成

視頻電視信號（包括圖像信號和伴音信號）頻率比較低，不能直接向遠(yuǎn)距離傳送，只有將它們經(jīng)過調(diào)制和混頻，分別調(diào)制在頻率較高的載頻上，形成射頻全電視信號，然后通過天線發(fā)射出去。

其中圖像信號采用調(diào)幅方式，伴音信號采用調(diào)頻方式，調(diào)制后的圖像信號和伴音信號通稱為射頻電視信號。111、調(diào)制極性視頻圖像信號為單極性信號，但它對圖像載波調(diào)幅時可以有兩種不同的情況：一種是正極性視頻信號作為調(diào)制信號；另一種是用負(fù)極性的視頻信號作為調(diào)制信號，如圖？所示。12

我國及世界上很多國家都采用負(fù)極性調(diào)制，其主要優(yōu)點是：①省電、效率高。

一般情況下，圖像中亮的部分比暗的部分面積大，負(fù)極性調(diào)幅波的平均電平比正極性調(diào)幅波的平均電平低，因此負(fù)極性調(diào)制的平均功率比正極性調(diào)制小，通常小2~3倍。

顯然，從發(fā)射機(jī)效率來說，負(fù)極性調(diào)制優(yōu)于正極性調(diào)制。13②干擾的影響小。

干擾信號通常是以脈沖的形式疊加在調(diào)幅信號上，結(jié)果調(diào)幅波包絡(luò)電平增高。對正極性調(diào)制來說，這種干擾脈沖經(jīng)解調(diào)后在屏幕上顯示為亮點；而負(fù)極性調(diào)制時干擾信號解調(diào)后在屏幕上顯示為黑點，顯然黑點比和亮點相比不易被察覺。142、調(diào)制方式在地面廣播電視系統(tǒng)中，頻帶擁擠是主要矛盾，因此在世界各國的模擬彩色電視地面廣播系統(tǒng)體制中，都采用了視頻信號對射頻載波調(diào)幅方式。

當(dāng)規(guī)定視頻帶寬為6MHz時，若采用雙邊帶調(diào)幅發(fā)射，電視頻道將占有12MHz的帶寬，如圖？所示，

相對振幅f/MHz圖？視頻調(diào)制信號與雙邊帶幅頻特性60相對振幅f/MHz下邊帶上邊帶6fp15

這將產(chǎn)生兩個缺點：由于頻帶寬，在廣播電視頻段內(nèi)的頻譜資源利用率低，在固定頻段內(nèi)電視頻道數(shù)目少。由于寬頻帶，使得電視設(shè)備設(shè)計難度大、造價提高，相關(guān)設(shè)備也變得龐大而昂貴。

因此，在保證圖像質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能壓縮已調(diào)圖像信號的帶寬。16

最容易想到的壓縮圖像已調(diào)波信號帶寬的方法是單邊帶傳送，即發(fā)送一個邊帶，而抑制另一個邊帶。如在載波電話中普遍采用了單邊帶傳輸方式，但對圖像信號則不宜采用單邊帶調(diào)幅傳輸。

這是因為：圖像信號（0~6MHz）包含零頻分量，調(diào)幅后上、下邊帶連在一起，在技術(shù)上要完全濾除載頻附近的一個邊帶而保留另一個邊帶是很難實現(xiàn)的。相對振幅f/MHz圖？視頻調(diào)制信號與雙邊帶幅頻特性60相對振幅f/MHz下邊帶上邊帶6fp17

鑒于以上考慮，目前模擬電視廣播標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定圖像信號采用殘留邊帶傳送方式：

視頻信號先對圖像載波進(jìn)行調(diào)幅，然后再通過VSB濾波器產(chǎn)生所需的VSB信號，即發(fā)送一個完整的上邊帶及保留一小部分下邊帶，抑制了大部分另一邊帶。

f/MHz0123456YUVVU圖？PAL視頻信號殘留邊帶頻譜A18殘留邊帶方式的優(yōu)點：已調(diào)信號的頻帶較窄。VSB濾波器比SSB濾波器易實現(xiàn)。由于VSB的相應(yīng)下邊帶0.75MHz~1.25MHz處的幅頻特性變化比SSB濾波器載頻處緩慢許多。所以，VSB濾波器比SSB濾波器容易實現(xiàn)。易解調(diào)。早期采用用二極管峰值包絡(luò)檢波器，現(xiàn)已用集成化的同步檢波代替了峰值檢波。

因此，在電視圖像發(fā)射機(jī)中都采用這種VSB發(fā)送方式。19殘留邊帶方式的的實現(xiàn)：在發(fā)射端采用殘留邊帶濾波器；在接收端則由中頻放大器的頻率特性來保證。203、伴音調(diào)頻至于伴音信號的調(diào)制，由于伴音信號本身的頻帶很窄，即使采用調(diào)頻的方法，得到的已調(diào)信號的帶寬與圖像信號相比也是微不足道的。21而且這樣做有以下優(yōu)點：調(diào)頻信號可以用限幅來去掉疊加在調(diào)制信號上的干擾，以獲得較高的音質(zhì)。另外，由于圖像信號與伴音信號的調(diào)制方式不同而不至于互相干擾，接收到的伴音的質(zhì)量也較高。22

伴音信號的頻率范圍在50Hz~15kHz之間，調(diào)頻波的頻譜比較復(fù)雜，頻帶也寬得多。

伴音調(diào)頻信號的頻帶寬度BWFM可用下式近似計算：BWFM≈2（Δfmax+Fmax）式中，Δfmax為最大頻偏，F(xiàn)max為伴音信號最高頻率。23我國規(guī)定伴音已調(diào)信號的最大頻偏為Δfmax=50kHz，如果取伴音信號的最高頻率為Fmax=15kHz，所以，已調(diào)伴音信號的帶寬為BWFM≈2（Δfmax+Fmax）=2（50+15）=130kHz。如再考慮到接收機(jī)本機(jī)振蕩的不穩(wěn)定以及避免鄰近電視臺的互相干擾，一般規(guī)定伴音調(diào)頻波占用頻帶寬度為250~300kHz，我國PAL制取250kHz。244、射頻全電視信號頻譜

圖像下限與圖像載頻fp相距為-1.25MHz，圖像信號主邊帶標(biāo)稱帶寬為6MHz，圖像信號殘留邊帶底寬標(biāo)稱帶寬為0.75MHz，因濾波器做不到突然截止，所以殘留邊帶底寬定為1.25MHz，圖像信號下邊帶在-1.25MHz以外的最小衰減值為20dB。0.751.251.31.36MHz6.5MHz8MHz4.43相對振幅0/dBf/MHz圖？？射頻全電視信號頻譜0.2525

我國現(xiàn)行制式圖像載頻fp和伴音載頻fs之間的間隔為6.5MHz。伴音載頻與鄰頻道相距為0.25MHz。由此可知，頻道的總帶寬應(yīng)為8MHz。0.751.251.31.36MHz6.5MHz8MHz4.43相對振幅0/dBf/MHz圖？？射頻全電視信號頻譜0.25264.1.2地面廣播電視發(fā)射機(jī)1、電視發(fā)射機(jī)的種類電視發(fā)射機(jī)的種類主要根據(jù)電視圖像發(fā)射機(jī)的分類方法不同而有各種命名，就圖像發(fā)射機(jī)而言，主要有兩種分類：按圖像信號調(diào)制形式來分，有直接調(diào)制和中頻調(diào)制兩種。按放大方式來分，有單通道電視發(fā)射機(jī)和雙通道電視發(fā)射機(jī)兩種。272、電視發(fā)射機(jī)的組成及工作原理以收音機(jī)原理為例：有直放式和超外差式兩種。直放式收音機(jī)：

直接對音頻進(jìn)行高頻放大、檢波、低頻放大等處理。中波的頻率（高頻載波頻率）規(guī)定為：525—1605kHz。短波的頻率范圍為：3500—18000kHz。調(diào)頻的國際標(biāo)準(zhǔn)頻段為：88—108MHZ的甚高頻波段。如此寬的帶寬式無法用一套系統(tǒng)實現(xiàn)的！28目前使用的基本上都是超外差式收音機(jī)。

在檢波之前，先進(jìn)行變頻和中頻放大，然后檢波，音頻信號經(jīng)過低頻放大送到揚(yáng)聲器。

所謂超外差，是指天線輸入信號和本機(jī)振蕩信號產(chǎn)生一個固定中頻信號的過程。由于超外差收音機(jī)有中頻放大器，對固定中頻信號進(jìn)行放大，所以該收音機(jī)的靈敏度和選擇性可大大提高。2930

早期的電視發(fā)射機(jī)大多采用直接調(diào)制方式，即將調(diào)制信號直接對圖像和伴音的載波進(jìn)行調(diào)制。

隨著技術(shù)的發(fā)展，目前電視系統(tǒng)中多采用中頻調(diào)制方式，由視頻、中頻和高頻三部分組成。

目前常用的中頻調(diào)制電視發(fā)射機(jī)有兩種：即單通道電視發(fā)射機(jī)和雙通道電視發(fā)射機(jī)，前者是由圖像和伴音共用一部發(fā)射機(jī)，后者是由圖像發(fā)射機(jī)和伴音發(fā)射機(jī)組成，如圖？所示。31放大箝位微分相位校正圖像中頻調(diào)幅殘留邊帶濾波群時延、微分增益校正圖像混頻圖像功放38MHz中頻晶體振蕩器伴音中頻混頻6.5MHz伴音調(diào)頻伴音放大本機(jī)振蕩伴音混頻伴音功放雙工器全電視信號伴音信號31.5MHz(a)放大箝位微分相位校正圖像中頻調(diào)幅殘留邊帶濾波群時延、微分增益校正38MHz中頻晶體振蕩器伴音中頻混頻6.5MHz伴音調(diào)頻伴音放大本機(jī)振蕩混頻音、像功放全電視信號伴音信號31.5MHz(b)圖像、伴音混合圖5-6電視發(fā)射機(jī)組成原理方框圖（a）雙通道電視發(fā)射機(jī)；(b)單通道電視發(fā)射機(jī)32（1）對于雙通道電視發(fā)射機(jī)框圖，上部為圖像發(fā)射機(jī)，下部為伴音發(fā)射機(jī)。

在圖像發(fā)射機(jī)中，視頻全電視信號經(jīng)箝位放大、微分相位校正后，送入圖像調(diào)幅器。與中頻載波相混頻，形成中頻圖像信號。放大箝位微分相位校正圖像中頻調(diào)幅殘留邊帶濾波群時延、微分增益校正圖像混頻圖像功放38MHz中頻晶體振蕩器伴音中頻混頻6.5MHz伴音調(diào)頻伴音放大本機(jī)振蕩伴音混頻伴音功放雙工器全電視信號伴音信號31.5MHz(a)33

在此，通過對中頻載波調(diào)幅形成雙邊帶中頻圖像信號。

然后，通過殘留邊帶濾波器形成VSB圖像信號，再經(jīng)群時延校正、微分增益校正后送入圖像混頻器與高頻載波相混頻，形成高頻圖像信號。放大箝位微分相位校正圖像中頻調(diào)幅殘留邊帶濾波群時延、微分增益校正圖像混頻圖像功放38MHz中頻晶體振蕩器伴音中頻混頻6.5MHz伴音調(diào)頻伴音放大本機(jī)振蕩伴音混頻伴音功放雙工器全電視信號伴音信號31.5MHz(a)34在伴音發(fā)射機(jī)中，

伴音信號經(jīng)過放大器后進(jìn)入伴音調(diào)頻級，通過對第二伴音中頻6.5MHz振蕩調(diào)頻，形成中頻伴音中頻（SIF:SoundIntermediateFrequency）信號。放大箝位微分相位校正圖像中頻調(diào)幅殘留邊帶濾波群時延、微分增益校正圖像混頻圖像功放38MHz中頻晶體振蕩器伴音中頻混頻6.5MHz伴音調(diào)頻伴音放大本機(jī)振蕩伴音混頻伴音功放雙工器全電視信號伴音信號31.5MHz(a)35

最后，射頻圖像信號和射頻伴音信號分別經(jīng)過功放后送至雙工器。

由雙工器把此兩個信號合并后通過天線發(fā)射出去，采用雙工器是為了防止圖像信號與伴音信號在同一副天線上產(chǎn)生互相干擾。放大箝位微分相位校正圖像中頻調(diào)幅殘留邊帶濾波群時延、微分增益校正圖像混頻圖像功放38MHz中頻晶體振蕩器伴音中頻混頻6.5MHz伴音調(diào)頻伴音放大本機(jī)振蕩伴音混頻伴音功放雙工器全電視信號伴音信號31.5MHz(a)36（2）對于單通道電視發(fā)射機(jī)框圖，視頻圖像信號和伴音信號分別經(jīng)過中頻調(diào)制后，一起送入圖像、音頻合成網(wǎng)絡(luò)，合并后，再經(jīng)混頻變換成射頻信號，最后通過功放和天線，把信號發(fā)射出去，故設(shè)備較簡單。放大箝位微分相位校正圖像中頻調(diào)幅殘留邊帶濾波群時延、微分增益校正38MHz中頻晶體振蕩器伴音中頻混頻6.5MHz伴音調(diào)頻伴音放大本機(jī)振蕩混頻音、像功放全電視信號伴音信號31.5MHz(b)圖像、伴音混合37（3）中頻調(diào)制的主要優(yōu)點調(diào)制器工作于中頻，低電平、低頻率，有利于利用完善的器件獲得良好的調(diào)制特性；對中頻調(diào)制信號進(jìn)行濾波與頻道無關(guān)，有利于設(shè)計、生產(chǎn)；視頻、中頻部分以及變頻部分都是低電平工作，便于實現(xiàn)固體化和小型化。384.1.3地面廣播電視接收機(jī)

略，詳見第5章394.1.4地面廣播電視的頻帶劃分

視頻圖像信號和伴音信號分別對圖像載頻和伴音載頻進(jìn)行VSB調(diào)幅和調(diào)頻后形成射頻全電視信號，其總頻帶寬度（頻道帶寬）為8MHz。0.751.251.31.36MHz6.5MHz8MHz4.43相對振幅0/dBf/MHz圖？？射頻全電視信號頻譜0.2540

地面電視廣播能夠使用的無線電頻率主要有48.5~108MHz，167~223MHz，470~566MHz，606~958MHz四個頻段。

我國最早分配給電視的頻道是小于10m，大于1m的米波段，稱其為甚高頻波段（VHF:VeryHighFrequency）；

甚高頻波段（48.5~108MHz，167~223MHz，）能容的電視頻道較少，只含有12個頻道。410.751.251.31.36MHz6.5MHz8MHz4.43相對振幅0/dBf/MHz圖？？射頻全電視信號頻譜0.2542

隨著電視臺的日益增加，又把波長小于1m，大于10cm的分米波段劃給電視廣播用，稱其為超（特）高頻波段（UHF:UltraHighFrequency）。UHF（470~566MHz：12~24，606~958MHz：25~68）含有12+44=56個頻道。4344454647

從表？可以看出，我國原來規(guī)定的開路電視頻道一共有12+56=68個。68個頻道的頻譜分布如圖？所示。48.572.507692108167223470566606958f/MHz圖？電視頻道的頻譜分布圖DS1-DS3DS4-DS5DS6-DS12DS13-DS24DS25-DS6848

此外，還有專用于調(diào)頻廣播的頻段，其中頻率范圍為87~108MHz。49

需要注意的是:第5頻道與調(diào)頻廣播使用的頻段重疊，現(xiàn)已不再使用；還剩68-1=67個？50第49頻道~第56頻道，可能受到無線固定、移動業(yè)務(wù)的干擾，避免使用；還剩67-8=59個？51第57頻道~第68頻道，屬于待定頻道，也可能受到無線固定、移動業(yè)務(wù)的干擾，也應(yīng)避免使用。還剩59-11=48個？52所以，目前開路廣播電視實際使用的只有48個頻道。53

因此，綜合開路電視與調(diào)頻廣播的頻率分布可知，我國電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的載頻范圍是：1、甚高頻波段（VHF）為48.5~223MHz。VHF頻段可分為三個部分，共有11個頻道：（1）48.5~84MHz為第1~4頻道，稱為VI波段，但三、四頻道之間有3.5MHz的頻率間隔（主要是為了避開電視中頻38MHz的二次諧波干擾）；（2）167~233MHz為第6~12頻道，稱為VII波段；（3）第5~6頻道之間（即從92~167MHz）不設(shè)電視頻道，為國家規(guī)定的調(diào)頻廣播和無線電通信使用頻段。54552、超高頻波段（UHF）為470~958MHz。UHF頻段可分為兩個部分，共有56個頻道：（1）470~566MHz為第13~24頻道，稱為UIV波段；（2）606~958MHz為第25~68頻道，稱為UV波段；56

24頻道和25頻道之間（即從566~606MHz）不設(shè)電視頻道，為國家規(guī)定的調(diào)頻廣播和無線電通信使用頻段。573、各波段之間在開路電視系統(tǒng)中不安排電視頻道，如：在調(diào)頻廣播與第6頻道之間有59MHz間隔，在12頻道和13頻道之間有247MHz的間隔，在24頻道和25頻道之間有40MHz的間隔。

這些頻率分配給郵電、軍事等通信部門。例如，我國尋呼機(jī)全網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)與區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的頻率為152.650MHz、151.350MHz及150.725MHz等。開路電視信號不能采用，否則會造成電視與通信的干擾，但在有線電視中常設(shè)置有增補(bǔ)頻道。584.1.5地面廣播發(fā)射天線1、天線基礎(chǔ)知識（1）天線的作用發(fā)射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出去。無線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號功率，通過饋線（電纜）輸送到天線，由天線以電磁波形式輻射出去。電磁波到達(dá)接收地點后，由天線接下來（僅僅接收很小很小一部分功率），并通過饋線送到無線電接收機(jī)。59天線的基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射?？梢姡炀€是發(fā)射和接收電磁波的一個重要的無線電設(shè)備，沒有天線也就沒有無線電通信。604.1.5地面廣播發(fā)射天線1、天線基礎(chǔ)知識（1）電磁波傳播在通信過程中,移動通信、無線電廣播、電視、雷達(dá)等通過天線發(fā)射強(qiáng)烈的電磁波,并通過天線接收電磁波信號(電磁波是電磁場的一種運(yùn)動形態(tài))。變化的電場可以產(chǎn)生磁場,而變化的磁場可以產(chǎn)生電場,變化的電場和變化的磁場構(gòu)成了一個不可分離的統(tǒng)一的場,這就是電磁場。變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波,電磁波通過交變的電場和交變的磁場相互感應(yīng)而傳播。61電磁波傳播過程如圖1所示。62（2）天線的作用發(fā)射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出去。無線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號功率，通過饋線（電纜）輸送到天線，由天線以電磁波形式輻射出去。電磁波到達(dá)接收地點后，由天線接下來（僅僅接收很小很小一部分功率），并通過饋線送到無線電接收機(jī)。63（3）天線分類天線品種繁多，以供不同頻率、不同用途、不同場合、不同要求等不同情況下使用。按用途分類：可分為通信天線、電視天線、雷達(dá)天線等；按工作頻段分類：可分為短波天線、超短波天線、微波天線等；按方向性分類：可分為全向天線、定向天線等；按外形分類：可分為線狀天線、面狀天線等。64（4）電磁波的輻射原理導(dǎo)線上有交變電流流動時，就可以發(fā)生電磁波的輻射，輻射的能力與導(dǎo)線的長度和形狀有關(guān)。如圖a所示，若兩導(dǎo)線的距離很近，電場被束縛在兩導(dǎo)線之間，因而輻射很微弱；65將兩導(dǎo)線張開，如圖b所示，電場就散播在周圍空間，因而輻射增強(qiáng)。必須指出，當(dāng)導(dǎo)線的長度L遠(yuǎn)小于波長λ時，輻射很微弱；66導(dǎo)線的長度L增大到可與波長相比擬時，導(dǎo)線上的電流將大大增加，因而就能形成較強(qiáng)的輻射。67（5）天線方向性垂直放置的半波對稱振子具有平放的“面包圈”形的立體方向圖（圖a）。立體方向圖雖然立體感強(qiáng)，但繪制困難，圖b與圖c給出了它的兩個主平面方向圖，平面方向圖描述天線在某指定平面上的方向性。68從圖b可以看出，在振子的軸線方向上輻射為零，最大輻射方向在水平面上；而從圖c可以看出，在水平面上各個方向上的輻射一樣大。69若干個對稱振子組陣，能夠控制輻射，產(chǎn)生“扁平的面包圈”，把信號進(jìn)一步集中到在水平面方向上。下圖是4個半波振子沿垂線上下排列成一個垂直四元陣時的立體方向圖和垂直面方向圖。70也可以利用反射板可把輻射能控制到單側(cè)方向，平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線。下面的水平面方向圖說明了反射面的作用------反射面把功率反射到單側(cè)方向，提高了增益。71（6）天線的極化天線向周圍空間輻射電磁波。電磁波由電場和磁場構(gòu)成。人們規(guī)定：電場的方向就是天線極化方向。72電場矢量在空間的取向固定不變的電磁波叫線極化。電場矢量方向與地面平行的叫水平極化。電場矢量方向與地面垂直的叫垂直極化。73電場矢量與傳播方向構(gòu)成的平面叫極化平面。垂直極化波的極化平面與地面垂直。水平極化波的極化平面則垂直于入射線、反射線和入射點地面的法線構(gòu)成的入射平面。74下圖示出了另兩種極化的情況：45°極化與-45°極化，它們僅僅在特殊場合下使用。75我國電視臺的電視廣播多采用水平極化波，即電場方向和地面平行的極化波，發(fā)射天線是水平安裝的。76

因此，只有與發(fā)射天線平行放置的接收天線A才能收到水平極化波的電視信號，而與發(fā)射天線垂直放置的接收天線B與C均接收不到水平極化波的電視信號。

因為用水平極化波的發(fā)射天線，它的電場方向只在水平面內(nèi)變化，磁場方向只在垂直面內(nèi)變化。77電視發(fā)射天線，根據(jù)頻段的不同要求，主要分為VHF天線和UHF天線兩大類。常用的有十字形天線和蝙蝠翼天線。782、十字形天線將兩個半波振子（如折合振子）交叉起來，并用兩個相位差為90o的電壓來分別激勵兩個振子，就可以得十字形繞桿式天線。79為了增加十字形天線的增益，可以組成多層的天線陣。層數(shù)越多，垂直面波瓣在垂直方向上壓縮越多，在水平方向輻射就越強(qiáng)。十字形天線的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、架設(shè)方便、成本低。但頻帶窄，而且增益較低，一般只適用于小型發(fā)射臺、差轉(zhuǎn)臺使用。803、蝙蝠翼天線蝙蝠翼天線是因形狀象蝙蝠翼而得名，是在十字形繞桿天線的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因而又稱為超繞桿天線。桅桿L1=0.67λL2=0.23λ圖？蝙蝠翼天線結(jié)構(gòu)示意圖270o180o90o0oABCDBCD-+81實際中，常常使用多層蝙蝠翼天線，層數(shù)越多（例如四層、六層、八層、十二層），垂直方向性越尖銳，增益越高（功率增益與天線的層數(shù)近似一致，如六層天線的增益為單層的六倍左右），遠(yuǎn)區(qū)場增加。VHF頻段的大、中型發(fā)射臺，常用蝙蝠翼天線。824.1.6地面廣播接收天線射頻電視信號的載波頻率高，跨越障礙物的能力弱，信號主要靠空間傳播，衰減較大，信號的覆蓋范圍也有限。距離電視臺較遠(yuǎn)的地區(qū)需借助電視接收天線獲得較好的收視效果。利用天線較強(qiáng)的方向性，可提高電視接收機(jī)的抗干擾能力，減少電視圖像的重影。831、拉桿天線80~90年代的電視機(jī)配有拉桿無線，是用來接收甚高頻段（VHF）1～12頻道中任何一個頻道電視節(jié)目的。84實驗證明，接收天線的長度為1／4波長的85％時，接收效果最好。在這1~12個頻道中，由于1頻道頻率最低，中心波長最長，為5.71米。所以一般電視機(jī)拉桿天線的長度都設(shè)計成1.2米左右。85在收看電視節(jié)目時、拉桿的長度應(yīng)隨不同的頻道而有所改變?？偟脑瓌t是：頻道越高，拉出的長度越短；頻道越低，拉出的長度越長。具體到每個頻道，拉桿天線應(yīng)拉出的長度如左表。86由于室內(nèi)門窗，墻壁和家具的反射作用，使得室內(nèi)電磁波的分布異常復(fù)雜。在拉桿天線的長度調(diào)整好之后，還要仔細(xì)調(diào)整拉桿天線的方向和角度，才能得到滿意的收看效果。872、半波振子和折合振子它們均由10mm以上的金屬導(dǎo)體（鋼管、鋁管、鋁合金管等）制成。接75Ω饋線接300Ω饋線L=λ/2L=λ/2圖？？？半波振子天線和折合振子天線88這兩種天線都是諧振式天線，當(dāng)接收天線的長度L等于接收電視頻道載波波長λ的一半，即L=λ/2時，天線呈諧振狀態(tài)，阻抗為純電阻，此時輸出功率最大，故稱這種天線為半波振子天線。接75Ω饋線接300Ω饋線L=λ/2L=λ/2圖？？？半波振子天線和折合振子天線892、方向性與增益電視接收天線對來自不同方向的電磁波具有不同的接收能力，稱為電視接收天線的方向性。只有一個最大接收方向的天線叫單向接收天線；具有二個最大接收方向的天線叫雙向接收天線。90半波振子天線和折合振子天線都是雙向接收天線。最大接收方向最大接收方向最小接收方向最小接收方向最大接收方向最大接收方向最小接收方向最小接收方向圖？？天線的方向性91對于多單元天線，其增益表示天線接收微弱信號的能力。天線在最大接收方向上接收信號