中小型調頻的廣播電臺發射電波極化的方式探討

張 欣，喬志英，包春濟

內蒙古自治區廣播電影電視局包頭廣播發射中心臺，內蒙古包頭 014010

0 引言

廣播是我國社會公共服務體系中相當重要的一部分[1]。伴隨著社會的不斷進步和城市的不斷發展，城市規模正在以前所未有的速度擴展。城市高層建筑越來越多，各級各類的無線傳輸設備也在增多，這些因素的綜合作用便形成了空中電波的擁擠與信號的紊亂。各種各樣的客觀因素不可避免的形成了中小型的調頻廣播電臺信號傳播的障礙，使廣播發射信號在傳播過程中發生嚴重劣化。但是，中國小型調頻的廣播電臺發射天線的質量以及其他很多因素都限制了信號的正常傳輸，我們應該以中小型調頻的廣播電臺的天線極化作為出發點，改善信號傳輸的質量，保證收聽的質量和效果。

1 我國的中小型調頻的廣播電臺的極化方式

我國的中小型調頻廣播電臺的發射均采用的是對電磁波進行極化的方式，水平極化波段范圍一般保持在87MHz～108MHz。聽眾對于信號的接收與收聽也是采用水平極化的天線。水平極化的天線主要有以下幾種，架設于室外的水平方向的天線，也有在室內設置的水平偶極天線。但是，無論哪一種架設方式，中小型的調頻廣播電臺所發射的電磁波在水平極化的前提下只會保持在同一個水平面上震蕩。此時，對于用戶來講接收電壓是最大的。但是，當接收天線的位置發生一定的變化時，離開水平位置轉動接收電壓就會減小。當其位置完全變化為處于垂直方向時變 無法再繼續接收信號。使用FM收音機經常會遇到水平極化電波的傳輸問題。造成這種情況的原因可能會有以下幾個方面，第一，由于天線的原因，接收機的天線沒有處于便于接收水平極化信號的最佳狀態。對于接收機的位置來說，廣播電臺的信號及方位都是不斷變化的。當我們選擇使用偶極天線時，便只能夠旋轉接受經過水平極化的波段，此時波的方向與天線陣子的方向是相同的。移動的調頻設備在接收調頻廣播時需要不斷的調整天線的方位，以找到合適的接收位置。只有在這些問題都得到解決的情況下，才會有比較好的接收效果，但是解決這些問題的難度是存在的，并且是難以做到的。因為水平極化的全向接收天線是難以普及的，因為其結構復雜。因此，中小型的調頻廣播電臺的信號發射始終存在一定問題。

2 極化的主要方式

對于調頻廣播來說，無線傳輸是目前主要，也是唯一的傳輸途徑[2]。中小型的調頻廣播電臺發射電波采用水平極化是有其客觀原因的。首先，采用水平極化可以在某種程度上抗擊外來電磁波的干擾；其次，特殊的地理位置，會造成對廣播信號的影響，減弱傳輸的質量。比如：高山或丘陵地區，接收天線的高度距離一定地面時，就會使接收效果變差（信號正處于廣播信號傳播陰影區內）。但是，水平極化的電磁波具有較好的衍射能力，可以減弱這些影響因素；第三，水平極化地面反射的電波其角度的相對變化小于采用垂直極化的，同時，發射波與垂直波疊加形成的合成場相對來說也比較穩定；第四，架設水平極化天線時的金屬支持物以及垂引饋線等的感應場產生的輻射對天線特性影響也較小。因此，在早期制定的調頻廣播標準時，都是以采用水平極化方式為主。

對于區域性范圍較小的中小型調頻廣播電臺來講，也可以考慮采用其它的極化方式，如：圓極化的發射方式和水平鞭狀的接收天線。圓極化的發射方式是采用垂直天線，由于垂直分量有較好的接收效果和信號傳輸效果。

采用圓極化有比較獨特的天線接收信號要求，它只接收同向旋轉的直接波，不能接收反向旋轉的反射波。該特點使信號接收能力提高很大。但是圓極化的使用必須具備一定的條件，即必須要有發射水平和垂直兩個分量,同時要求有效輻射功率比只發射水平極化時增加一倍, 發射機的輸出功率也要增加。由于水平全向的圓極化發射天線結構復雜，并且調試困難等局限性，很難廣泛的推廣和應用這項技術。

3 結論

經過長期的實踐總結和實際測試，我們發現處于高速公路上的接收效果是極其理想的，不管是采用水平極化天線、垂直極化天線還是圓極化天線。此時的音質都極為清晰、沒有雜音、沒有其他干擾信號，接收效果是良好的。但是在高層建筑密度較高或者人流、車流較多的熱鬧繁華的城區地段, 水平極化天線的效果便不再盡如人意, 垂直極化天線的效果沒有很明顯的變化,但是圓極化天線解決了這個問題。

實際上，電磁波的傳播是一個非常復雜和很難以研究的過程，具有很強的抽象性，看不到,摸不著，給實際的使用與改造都帶來了很多不便之處。因此，只能依據理論知識，在結合實際使用經驗與問題的基礎上找到問題和解決問題。相關的技術人員雖然已經在中小型調頻的覆蓋工作中做出了大量的理論研究和實踐活動但是這仍然是一個具有一定難度的問題。我們在進行了大量的比較實驗之后, 對于確定哪種極化天線的好壞與使用效果還是不敢貿然下結論的,還需要進行嚴格的理論探討與實踐檢驗,還需要進行全面嚴密的測試和嚴謹的分析。作為一項極為重要的技術，我們要在理論上和實踐上不斷地研究和強化，以取得較好的效果，保證中小型的調頻廣播的質量。

[1]崔巨峰,陳峰.應急小功率調頻廣播系統探索與實踐[J].廣播與電視技術，2011(8).

[2]李衍奎,莊大力.調頻天線極化應用的探討[J].節目制作與廣播,2008(2).