現(xiàn)今電視不僅涵蓋了4K、8K、內(nèi)建語音助理及各類應(yīng)用APP外，市面上還相繼出現(xiàn)了電視天線標(biāo)榜著能接收160km（100英里）或193km（120英里）外的電視信號。電視五花八門的功能不僅造成消費(fèi)者選擇上的困擾，也對天線的接收質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)產(chǎn)生了疑問。百佳泰擁有數(shù)十年的電視檢測驗證經(jīng)驗，深知電視天線的好壞優(yōu)劣，關(guān)乎收訊的能力與質(zhì)量，本篇文章將以美國的電視信號市場為例，以實際測試來驗證電視天線的收視距離。
影響電視信號收視距離有以下幾個因素：
- 電視塔的發(fā)射功率（TV Tower Transmitting Power）
- 電視天線的性能（TV Antenna Performance）
- 電視接收信號的靈敏度（TV Tuner Receiving Sensitivity）
- 電視信號的頻率（TV Signal Frequency）
圖1：電視塔發(fā)射信號到家庭的距離
According to FCC Online Table of Frequency Allocations (Revised on May 7, 2019)
- Digital TV RF Signal
- Channel 7 ~ 36
- Frequency 174 ~ 608MHz
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依照美國國土基礎(chǔ)設(shè)施基金會數(shù)據(jù)（Homeland Infrastructure Foundation-Level Data，HIFLD）的資料分析，目前美國的電視發(fā)射塔信息如下：
- TV Tower Transmitting Power
- Total 2,032 TV Transmitters in USA
圖2：美國電視信號發(fā)射塔分布
圖3：大多數(shù)電視信號發(fā)射塔的功率都小于100kW
其中，有196個電視塔分布在主要的城市周圍，發(fā)射功率都介于1kW ~ 10kW。
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電視信號傳輸距離計算
有了上述的數(shù)據(jù)概念后，我們要如何測量及推算出合理的傳輸距離呢?
依照已知的公式：電視信號接收距離=自由空間路徑損耗（TV Signal Receiving Distance = Free Space Path Loss）
- FL(dB)= Pt(dBm) -Pr(dBm)- Cr(dB)
FL: 自由空間路徑損耗（Free Space Path Loss）
Pt: 電視塔發(fā)射功率（TV Tower Transmitter Power）
Pr: 電視的接收靈敏度（TV Receiver Sensitivity）
Cr: 天線接收路徑損失（Receiver Antenna Path Loss）(PS:藉由實驗室環(huán)境設(shè)備量測出不同天線的Cr)
得知公式后，我們只需設(shè)定及測量好以下相關(guān)數(shù)據(jù)，便可推算出傳輸距離。
- Pt: 電視塔發(fā)射功率（TV Tower Transmitter Power）
- Pr: 電視的接收靈敏度（TV Receiver Sensitivity）
- Cr: 天線接收路徑損失（Receiver Antenna path loss）
- 電視信號頻率（TV Signal Frequency）
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百佳泰實實測電視信號給你看
我們針對不同性質(zhì)的電視天線，做了實際的測量實驗。
I. 測試環(huán)境架設(shè)：
圖4：Measuring antenna path loss from the receiver antenna to the R&S ETL
II. 測試所需設(shè)備：
在設(shè)定好I&II后，我們以四種常見的天線設(shè)備作為此次測試，同時量測出四組參考天線的天線接收路徑損失:
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III. 實驗數(shù)據(jù)
經(jīng)過實際的測量，在不同頻率下，天線接收路徑損失的相關(guān)數(shù)據(jù)也隨之變化:
| Channel | Frequency (MHz) | Maxview Omnimax (dB) | Outdoor Digital Antenna (dB) | Indoor Digital Antenna (dB) | Mobile Digital Antenna (dB) |
|---|---|---|---|---|---|
| 14 | 473 | 1 | 4.4 | 15 | 4 |
| 22 | 521 | 1 | 0.4 | 14 | 1.8 |
| 30 | 569 | 1.5 | 3.8 | 23 | 2.4 |
| 38 | 617 | 5.8 | -1.3 | 19.4 | 3.3 |
| 46 | 665 | 0 | -2 | 18 | 4 |
| 54 | 713 | -0.8 | -0.8 | 18 | 2.9 |
| 62 | 761 | 3.4 | -0.8 | 15.4 | 3.7 |
| 69 | 803 | 4 | 0 | 16 | 11.7 |
圖5：在Chamber中實際測量
緊接著我們通過公式轉(zhuǎn)換，最終可以獲得天線可以接收的距離。
| Channel | Frequency (MHz) | Maxview Omnimax (Mile) | Outdoor Digital Antenna (Mile) | Indoor Digital Antenna (Mile) | Mobile Digital Antenna (Mile) |
|---|---|---|---|---|---|
| 14 | 473 | 124.74 | 84.33 | 24.89 | 88.31 |
| 22 | 521 | 113.24 | 121.34 | 25.35 | 103.28 |
| 30 | 569 | 97.89 | 75.12 | 8.24 | 88.25 |
| 38 | 617 | 55.03 | 124.61 | 11.5 | 73.38 |
| 46 | 665 | 99.55 | 125.32 | 12.53 | 62.81 |
| 54 | 713 | 101.80 | 101.80 | 11.69 | 66.49 |
| 62 | 761 | 58.81 | 95.38 | 14.77 | 56.82 |
| 69 | 803 | 52.02 | 82.44 | 13.07 | 21.44 |
| Shortest Receiving Distance | 83.7km 52.02（miles） | 120.8km 75.12（miles） | 13.2km 8.24（miles） | 34.5km 21.44（miles） |
由上述的實驗中我們可證明在相同的條件下，戶外形天線表現(xiàn)最佳，所接收的傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)120km（75.12英里）；而室內(nèi)型天線接收的傳輸距離最短只有13.2km（8.24英里）。針對全球電視測試，百佳泰擁有數(shù)十年的經(jīng)驗，以大部分各國的電視頻道來看，高達(dá)85%左右的頻段都落在Ch14~Ch54，因此我們可結(jié)論挑選電視天線還是以戶外型或是球形天線為最佳的選擇。
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