以西南民大调频台为例分析发射范围的研究

[摘 要]高校调频台是校园4、6级英语考试的重要组成部分，本文以我校调频台在各教学楼信号强度覆盖范围对测试数据进行整理，在此基础上，对场强做出整体评估，从中找到信号强弱的原因提出改进性解决方案。

[关键词]调频台 覆盖范围

中图分类号：TN934.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0151-01

1.问题的提出

西南族大教育调频台长期用90.4MHz频率作校园广播和英语四、六级考试，而FM79MHz是一个学校新加入的一台发射机，主要是广播的发展频率跟很多发射的频率接近，常受到信号干扰，虽然新频率解决了干扰，但各教室接收的信号强度还未知，本文主要调查新发射频率的信号强度，找到影响强弱的因素，作出改M方案。

2.仪器的选择

在选择测量仪器的时主要考虑频率范围的限制，采用的是朗至讯通S9902手持式双频道场强仪。它的输入频率范围在48-870MHz ，测量电平 范围 30-120dBμV ，准确度 ≤±2dB ，分辨率 0.1dB 。满足频率范围79MHz

3.影响场强信号的几种因素

3.1 地理环境和电磁环境影响

信号传输受地理环境和电磁环境影响很大，调频广播的技术特性对信号辐射的影响 调频广播发射机输出的调频波是通过调频天线辐射，以空间波形式传播的，且频率较高，近似于直线传播。

3.2 功率容量和频率资源的影响

功率容量和频率资源的影响 由于地球是个球体，在理想地形条件下，按照地球半径来计算，挂高100m的天线，视距为50公里。而对于调频信号来说，由于频率高，传输视距远小于功率为1KW的调频发射机覆盖半径。所以，要提高传输距离，一方面提高功率，另一方面提高天线高度。由于国家对功率和频率的使用有严格规定，要做到信号有效覆盖，只能选择提高天线的高度，所以发射台的选址和科学使用频率资源就显得尤为重要

4.数据处理的方案

4.1 处理方式1概率论

按照统计与统计学，统计量和抽样分布，最后形成，有综合实际意义的代表性“点场强”。

4.2 处理方式2每平方

每个教室按照分平方米测试数据最后求他们的平均值是最准确场强测量方法，但是这个方式测量起来在经历和时间上有限，所以这种测量方法是不可行的。

4.3 处理方式3平均值

在每个教室的八个位置的数据最终求平均值后得到的场强作为每个教室的信号强度，这个方案在时间和经历上可以接受，而且测量的数据相对准确，因此这次数据的处理方式主要用算平均值的方式。

5.各教学楼楼信号强度情况

5.1 各教学楼数据的结果

在调查中只对第一教学楼和第三教学楼进行了数据采集。为了充分了解整个校园内的实际情况，除了对教学楼的调查，还对校园内的其它地域作了数据采集，主要是围绕着校园的环形大道进行分段采集，这一部分数据对于展现整个校园内的调频台覆盖情况具有辅助说明的作用。

5.2 各教学楼场强基本情况：

第三教学楼位于第二教学楼的斜对面，因为第三教学楼一楼和二楼是学校的工作室或办公室所以没有测量场强的大小，下图可以看出三楼的数据相对高一点，二四楼数据相对低，五楼数据在他们的中间。

第一教学楼位于第二教学楼的对面，两楼中间有三楼高的树木，很茂密，在实际测量过程中很明显的发现一楼和二楼信号强度比三楼以上弱。

两教学楼的数据对比可以看出，第一教学楼和第三教学楼的总体信号强度很接近，第一教学楼三楼以上比第三教学楼三楼以上场强信号高。（具体数据略）

5.3 总体覆盖情况

为了全面了解FM79.0MHz覆盖实际情况的目的，通过一系列的数据处理，做出了所有被测教学楼和学校东西南北整体平均信号强度的雷达图，目的在于通过整体对比的方式，直观明了的表现出教育调频台的覆盖情况。

6.从数据的分析提出改进发射的建议

在第一教学楼测量的过程中发现有些地方场强信号比较低，考察现场发现两楼之间有一小楼和茂密树木，这对一楼的某些教室信号有很明显影响，在计算各教室数据过程中发现四楼以上数据的平均值相对高，尤以天线直接对面的教室，还发现到四楼和五楼时有的教室场强60db，主要是天线对面大部分教室的靠窗信号强度明显高于其他信号强度，位于一教背面，教室信号明显低于另一侧，因有走廊和墙隔。

第三教学楼信号强度比第一教学楼低，考察现场，原因是第三教学楼位于天线的斜对面，而且由于墙的阻碍信号比较弱，在测量过程中发现四楼的信号强度比较低，是因为四楼的大部分教室有很大的阳台。所以最终计算四楼的信号平均值时相对于三楼和五楼低。

在第一教学楼的几个教室信号比较弱并且在测试过程中发现有明显的杂音（见表1）。

第三教学以下教室不能作为英语听力考试的教室如下表2

综上所述，调频台发射的调频波到达第一教学楼底层和高层由于各种因素影响，信号强度呈现是不同的强度，分析得到两点结论：

（1）在没有中间阻挡物的情况下，发射点到接收点的距离越近信号强度越高。（2）入射角越大，那么被墙体反射的电磁波能量越多，透射的电磁波能量就越少。这是符合能量守恒定理的。

以上分析可知，在覆盖范围内，教学楼从底层到高层其信号强度应为上升趋势。

7.结论

本次调查通过大量的数据采集和科学的统计分析，计算出了每栋教学楼各教室、各楼层以及整栋楼的信号强度平均值。遵从单独分析、整体对比的原则，全面的了解了整个覆盖区的实际情况。调查中的所有教学楼都达到了全面覆盖。除个别教学楼的信号强度偏低，绝大部分教学楼的平均信号强度基本都在标准值。总的来看，第一教学楼的覆盖情况好于第三教学楼。

针对调查结果所显示出的问题研究中，主要研究了信号强度异常研究、信号强度随楼层变化。研究中所涉及到结论是影响调频台覆盖情况的重要因素。

建议：

1、第三教学楼位于天线的东侧，天线对面是墙，所以三教整体的信号场强低，

2、由此建议在第一教学楼作为主考场，尽量把考场设在一教三楼以上。三教三楼至五楼也可设考场。

3、信号强度未达标的教室（一教的一至二楼，三教的一至四楼）最好不设考场。

4、改变发射天线的位置，让其搬迁到考场中央地带发射，这样设计更加合理。

总体说来，此次调查是成功的，达到了全面了解79MHz覆盖各教学楼情况。

参考文献

1梅尚伟. 《浅谈我校外语调频电台的建设与思考》[J]. Kexue Shidai， 2011（1）：237-238.

2尹成梅. 《浅析高校外语调频台建设的必要性及管理》[J]. 教育教学论坛， 2014（37）：11-12.