小型地下停车场调频广播信号覆盖方案①

摘 要：地下停车场受地理位置的影响，接收调频广播信号的效果较差。如果采用解调调制或者泄漏电缆方式对其进行覆盖，需要投入较多的设备，成本较高，对于一些大型（1万平方米或以上）的地下停车场，也许有必要投入较多的设备和资金进行覆盖。但对于一些较小型（几千平方米）的停车场，太多的投入不符合经济效益。该文通过设计一种低成本的直放电路，提供另一条途径，解决了小型地下停车场的信号覆盖问题，产生了较好的经济效益。

关键词：地下停车场 调频广播 放大电路 信号

中图分类号：TN948.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（b）-0070-02

随着社会的发展和居住水平的提高，越来越多的住宅小区和商业大厦规划建设了地下停车场。由于调频广播信号的频率处于88～108MHz之间，只能在直线和无阻挡的空间传播，因此很多地下停车场接收调频广播信号的效果很差，有些甚至完全无信号，这进入停车场的车主收听广播带来极大的不便。

珠海广播电视台发射中心目前发射的调频广播信号共有5个频率（MHz），分别是87.5交通台、91.5百岛之声、95.1先锋广播、99.1中国之声和103.8珠江经济台。信号覆盖地下停车场的较好解决方案是对以上各个频率进行解调，重新调制后进行小功率的发射，或者利用泄漏电缆的方式发射。但在珠海市，大大小小的地下停车场有数百个，如果都用这种方法覆盖，需要投入的设备费用将极其庞大。对于一些数千平方米的小型地下停车场，也确实无必要。为了降低经济成本，该研究者设计试验了一种较为简单的方案，有效解决了小型地下停车场的广播信号覆盖问题。试验地点位于珠海市香洲区梅华西路的御景国际花园小区（如图1所示）及负二层地下停车场（如图2所示）。

1 系统简介

1.1 系统方框原理图介绍

这是一个简单的低成本的直放电路系统，位于楼层顶层的接收天线在接收到珠海广播电视台发射的5个FM频率信号后，通过同轴馈线送至负二层地下停车场。经过滤波放大，直接输出至停车场A、B区发射天线，以达到增强地下停车场FM广播信号的目的。方框原理图如图3所示。

1.2 接收天线及信号收测

接收天线采用拓普五单元八木天线？，安装于小区内5栋1单元31楼天台，如图4所示。

该天线的型号为AY008008YFK00，规格如表1所列。

安装天线后，利用场强仪（朗至S9902）在小区顶楼实地收测，各信号频率场强如表2所列。

其中，87.5MHz、95.1MHz、99.1MHz是垂直极化发射波，91.5MHz和103.8MHz是水平极化发射波。由于天线采用水平安装方式，故91.5MHz和103.8MHz信号电平略低。

除了正常的87.5MHz、95.1MHz、91.5MHz、99.1MHz和103.8MHz外，168.25MHz、527.25MHz和711.25MHz这三个频率的电视信号的电平也很高，接近甚至超过了FM信号电平。这些信号相对FM信号而言是干扰信号，若进入放大器将使放大器处于饱和状态而无法工作，故必须进行滤除。

1.3 滤除干扰信号

利用一个普通的电视VHF低通滤波器，即可基本滤去干扰信号525.25MHz和711.25MHz。再通过一个调频接收专用的88-108MHz滤波器，可基本滤去168.25MHz的干扰信号。经过二级滤波后，信号进入放大器，放大器可以正常工作。滤波后的信号电平如表3所列。

1.4 前置放大器

为了降低成本，前置放大器使用一款市面常见的有线电视宽带放大器，型号为ITON32118KS。当它的输出电平达到117dBuV时，相当于产生10mw的功率，可以用来推动末级放大器。该放大器的技术参数如表4所列。

该放大器在市面较常见，故不再分析其内部电路。其他类似的宽带放大器只要满足以上基本参数，也可以作为该方案的前置放大器使用。

1.5 末级放大器

本方案的关键部分是直放电路系统的末级放大器。它既要对前置放大器送来的信号进行放大，还要作为小型发射机以输出足够的功率，目前市面上的各种简单的放大器均无法达到要求。该研究者参考其他文献，独立设计制作了一种较简单的宽带放大电路，作为本方案的末级放大器，电路原理图如图5所示。

电路简介：整个电路采用两级功率放大器，工作频率为87-108MHz。前置放大器输出的信号，经C1送到Q1放大，R1为Q1基极提供直流偏置，R2、L1为Q1集电极提供工作电压，L1与电路板分布电容构成谐振，让直流通过而隔离信号，R3用来提高电路的Q值。L6、C6、L7和C7构成LC电源滤波电路。

C3、C4、L2、L3组成高通滤波器将信号送至Q2放大，L7、L4为Q2集电极提供工作电压，L4与电路板分布电容构成谐振，让直流通过而隔离信号，信号经L5、C8、C9组成的高通滤波器输出。

经过估算，该电路输入10mw的激励信号，可以输出6w左右的功率。

1.6 发射天线

考虑到经济成本和停车场的空间高度，发射天线采用1/4铁材质的GP天线，参数如表5所示。

末级放大器输出6w左右的包含5个频率的射频信号，经过二功分后，通过50Ω的馈线分别送至停车场A区和B区，输入两支天线分别发射。

2 实际安装调试操作

2.1 设备的安装

负二层地下停车场面积约3千平方米，分A、B两个区域，中间有墙体分隔。故必须采用两支发射天线.

接收天线安装于小区内5栋1单元31楼天台（如图4所示），其所收到的信号，通过150米长的同轴馈线，穿过各楼层井道送至地下负二层的停车场。

2.2 设备调试

滤波器、放大器及发射天线准确连接后，接通电源，调整前置放大器的增益，使末级放大器的输出达到130dB（功率在6W左右）。

2.3 对比测试

系统安装前后，在停车场A区同一位置对其中一个FM频率进行实测对比，在停车场A、B区的中心位置用普通拉杆天线收测FM各频率的场强，并与之前未安装系统时的场强进行比较。

实测场强数据表明，各频率的接收效果大为改善。用车载收音机实际收听，珠海广播电视台发射的5个频率均可清晰接收。至此，方案安装调试完成。

3 结语

在城市，汽车车主是调频广播的主要收听群体。汽车进入没有调频广播信号的地下停车场，收音机里美妙的音乐将变成一片烦人的吵音，车主不得不提早关掉车载收音机。如何千方百计增加广播信号的收听率，这是我们广播信号覆盖技术人员努力追求的目标。

地下停车场广播信号的覆盖，技术上并不存在困难，但经济效益是主要问题。对于一些大型（1万平方米或以上）的地下停车场，也许有必要投入较多的设备和资金进行覆盖。但是目前珠海市的大部分地下停车场都在数千平方米以内，都属小型地下停车场，如果设备和资金投入过多，不符合经济效益。该文方案中，对一个3千平方米的地下停车场的覆盖，初略估算仅需投入数百元，即达到了较为满意的效果，这个方案也可以推广至其他小型地下停车场。如果地下停车场的面积稍大，可以通过增大末级功放的功率或者增加发射天线的数量来解决。该研究者希望通过本方案与无线覆盖同仁共同探讨，努力让所有的地下停车场都不再成为收听广播的死角。

参考文献

[1] 高吉祥.高频电子线路[M].北京：电子工业出版社，2011.

[2] 张肃文.高频电子线路[M].北京：高等教育出版社，2009.