调频广播覆盖技术探讨

摘要：本文根据调频广播技术特点，针对当前调频广播的技术发展，对调频同步技术应用于调频广播覆盖工程进行了的研究。

关键词：调频覆盖 技术 研究

0引言

近年来，由国家投资、各地实施广播电视节目农村无线覆盖工程。对于覆盖区域为平坦区的，设计相对简单；而对于山区设计要复杂得多。

1影响调频接收效果的几种因素

1.1客观因素

1.1.1地形、地貌

大山、沟壑都可以对调频电波的传播造成影响。地形、地貌越复杂，影响越大。在实践中，我们对此深有体会。在离我们调频发射台直线距离1 km的某路段，由于地势较低，信号传输通路的前方受到一小山丘和大片密集高楼的阻挡，正向信号的衰减非常严重，信号不能反射回来，因而该路段接收场强比同距离的其它地点明显偏低了15 dB左右，导致了接收效果不理想。

1.1.2电磁环境

在中心城市的部分区域，各个广播电台使用的频率密集拥挤，邻邻频干扰不可避免，各种无线电通讯、汽车、工业电磁污染等交织形成的互调，以及交调再成的新干扰源，凡此种种造成这些区域电磁环境相当复杂，即使场强较大，也难以很好地接收调频无线广播。在离我们调频发射台距离4.3 km的某路段，信号场强尽管高达72dB，但进行移动接收时仍会听到断续的“喳喳”声干扰。其主要原因是：该区域为市区高楼密集，工业、电气设备、汽车等干扰比较复杂，因而对接收场强的要求也相应提高了十多个分贝。反观农村乡镇，由于各种电磁污染较少，电磁环境相对纯净，即使场强较小，却能获得良好的调频广播接收效果。广州台在肇庆市区设立的调频发射点，发射天线不高，且功率仅为1 kw，在其覆盖区域，包括肇庆市区及高要、云浮等周边地区，尽管场强不高，部分地点仅为40左右，但收听质量却均较为理想，声音清晰、响亮，无干扰杂音。

1.1.3高大建筑、森林、高山

调频波较易受高大建筑、森林、高山的阻挡、吸收，从而使调频广播接收效果大打折扣。广州台在东莞乌石排山顶设立了一调频发射点，尽管东莞厚街和虎门镇与该发射点直线距离不远，但由于受到大岭山和水帘山等山丘的阻挡，所以东莞厚街和虎门镇的一些区域覆盖不够理想。

1.2主观因素

多径传播，多径传播是造成“沙沙”声的主要原因，由于多径传播，电波到达接收天线走过的路程，到达接收点的相位都是不同的。城市由于高层建筑越来越多，并且是越来越高，这个因素就造成多径传播更加严重。

发射天线，在同等条件下，发射天线增益越高，调频广播的有效覆盖面积就越大，然而，天线增益并非越高越好。原因如下：天线增益越高，则天线层数越多，由于水平波束过于集中，造成许多“零点”，因而在移动接收情况下不可避免地引入“沙沙”噪声。发射天线极化方式对移动接收效果影响较大。目前，国内调频发射天线多数采用水平极化方式，这主要是为了提高抗干扰能力、实现大面积覆盖。但水平极化不利于移动接收和高楼林立的城市中心区域接收。

2广播发射天线技术

调频广播工作频率为87一108 MHz，其发射天线主要以偶极子天线为主，如单偶极子、双偶极子等，在实际工作中辅助以反射面等调整辐射方向和区域，实现对不同地形的有效覆盖。

2.1天线极化方向

指调频广播辐射波在空中的电场方向，常用的有垂直极化（电场垂直于地面）和水平极化（电场平行于地面）两种。由于极化方向与接收天线振子一致时接收效果最好，按普通接收机以拉杆（单鞭状）天线为主的实际情况，一般调频广播都选全向辐射效率高的垂直极化天线。但在频率紧张，空中信号干扰严重的大城市，也可选择水平极化天线，回避干扰、优化辐射效率，如呼市地区呼市台和内蒙古台信号，包头地区的105.6 MHz与105.9 MHz的干扰隔离措施。

2.2方向图

指天线辐射功率的空间分布规律，是调频广播在实际条件下形成有效覆盖的关键指标，应按工作要求，选定方向图匹配的发射天线。

2.3组合天线的高增益

实际工作中，偶极子组合天线的增益与偶极子间距成正相关性，灵活配置多层偶极子的天线，可在高增益下实现方向图的按需调整。其中，垂直极化天线特点是简单，全向辐射效果明显，但安装空间大，不易进行定向反射。而水平极化天线有方向性，定向效果好，安装空间小，易使用反射器的优点。实际考虑时，为减少共塔天线间的互调干扰（调频广播与民航冲突的主要原因），三套以下共塔天线常选单独的垂直极化天线，三套以上常选共用的水平极化多层反射天线

2.5功率容量的选择

由天线振子材料、间距决定，要使发射功率与天线功率容量相匹配。3馈线指标及其重要性 调频广播频率高，具有直线视距传输特性。以地球半径尺=6370 Km的理想球体来计算对端天线挂高均为100 m的微波地面中继距离，即视距约为50 km，因调频广播传输视距远小于1kW调频发射机有效覆盖半径，所以实际调频广播的有效覆盖半径主要由夭线挂高决定，也就是说相关的馈线长度指标至关重要，其中低损耗馈线是提高有效覆盖的很好选择。

另外，馈线的频率特性和匹配阻抗对发射效率也很关键，是提高辐射效率、实现理想覆盖的有效措施。同时馈线功率容量也由尺寸和填充介质材料决定，要求发射总功率小于馈线额定功率容量，或最大传输功率。

3思考

提高调频频率的利用率，第一，要提高频率规划预测的准确性，不仅要根据国际电联的预测软件，更重要的是采用精确的地理信息数据和人口分布数据作为规划的基础，前者造成的误差是在可预知的范围内，后者造成的误差是无法预测的，因此，要采用国家测绘局地理信息数据和人口分布信息数据作为规划的依据，这是目前我国最精确的地理信息数据和人口分布数据；第二，将调频同步广播技术应用于调频覆盖网工程，这不仅可以降低同频保护率，同时也可以采用技术手段解决同频相干区的干扰问题；第三，适当调整相邻发射台的载波频率间隔，既不能太大，也不能太小，间隔太大，频率利用将降低，间隔太小，保护率将提高，覆盖重叠区的干扰将加大；第四，尽量减少发射台同一广播的重叠覆盖区；第五，如果可能，尽可能采用调频同步广播来实现同一广播节目的覆盖。

参考文献：

[1]姜文波. 调频广播覆盖工程技术研究[J]. 广播与电视技术， 2006，（12）

[2]冯学精. 浅谈调频同步广播[J]. 山西电子技术， 2011，（01）

[3]李为丰， 范荣美， 李琚门， 曹丙雷. FM和AM同步广播的异同[J]. 广播与电视技术， 2001，（09）