淺析調頻廣播覆蓋的優化

楊小娟

摘 要：隨著社會的進步和發展，我國的調頻廣播事業面臨著各種機遇和挑戰。由于我國的調頻廣播的頻段原因，音頻信號是以直射波的方式進行傳播的，信號傳播的質量受到自然環境因素和其它通訊設備的干擾，至此，優化調頻廣播覆蓋成為迫在眉睫的工作。本文從闡述影響調頻廣播覆蓋率的因素入手，提出相關的調頻廣播覆蓋的優化技術和方式，以供同仁參考借鑒。

關鍵詞：調頻廣播；覆蓋；優化技術

因為地理環境的影響，一些地區雖然在調頻廣播的覆蓋范圍之內，但由于橋梁、森林、高山等因素對信號的阻擋，導致用戶對信號的接收效率不高，特別是人口密集的大城市，地下隧道、高架路橋和高樓大廈都直接影響著調頻廣播的接收頻率。此外，各項工業、手持電話和汽車等其他通信所引發的干擾性因素，極大程度的降低了調頻立體聲收音機的接收效率。

1 影響調頻廣播覆蓋率的因素

1.1 地形和地貌的影響

自然因素中的溝壑、山巒都會對調頻電波的正常傳播造成負面影響，地形和地貌越復雜則對調頻廣播信號的影響越大，通過實際的調查和分析，我可以發現在離發射源直線距離一千米的一個路段，因為地勢較低的緣故，信號在傳輸過程中受到密集高樓和小片山丘的阻擋，嚴重影響到了正向信號的傳播，信號不能正常反射導致此路段的接收場強相對其它同距離的路段而言明顯偏低，路段接收效率低下。

1.2 電磁環境的影響

各個廣播電臺的使用頻率在大城市的中心區域同時傳送，導致信號輸送線路擁擠，互相產生干擾，各類工業電磁污染、汽車以及無線電通訊的互相交織而形成新的干擾源，這些雜亂的音頻導致中心區域的電磁環境復雜，就算在較大場強的情況下用戶也很難正常的接收到調頻無線廣播。在實際檢測中，我們在離調頻發射源三千米的一個路段，雖然信號場強高達80dB，但在進行移動接收檢測的過程中仍然會有“沙沙”聲的干擾。而造成這個結果的主要原因是由于區域內的高樓分布密集，汽車、無線通訊以及工業電氣等設備的干擾因素較為復雜，因此就算提高場強也難以保證用戶能夠良好的接收調頻無線廣播。

1.3 發射源方面的原因

⑴多徑傳播的因素，多途徑的傳播方式是影響調頻廣播質量的主要因素，電波因為多徑傳播的原因會出現“沙沙”的干擾聲。一些城市因為高層建筑密集的原因，導致多徑傳播的現象更為嚴重。

⑵發射天線的因素，發射天線在其它條件相同的情況下增益越高，則廣播的覆蓋面就越廣。但是，天線的增益并不是越高越好，由于天線的增益導致天線層數的增多，水平波束的密集造成音頻信號的“零點”，在移動接收的過程中難免會產生“沙沙”的噪聲。此外，發射天線的極化對移動信號的接受具有較大的影響。現階段我國的調頻發射天線大多使用的是水平極化方式，這種方式能有效提高調頻廣播信號的覆蓋面積和抗干擾能力。但在水平極化的情況下中心城市和移動接收難以實現。

⑶發射機的影響，發射機的功率、發射調制和指標的優良都會直接影響信號的接受效果。如果發射源單純的追求用戶接收時的響度，過大的調節總頻偏，導致總頻偏大過于帶寬，出現載波能量分散和衰落的現象。此外，頻帶過寬還會浪費能量，干擾相鄰頻率信號，使導頻信號不穩，從而影響到立體聲解碼器上的鎖相環工作可靠性，鎖相環在頻繁切換聲道的過程中引起音頻噪音。信號的帶寬和頻偏也在一定程度上影響到了移動設施對信號的接收，在相同頻偏的情況下，不同調制信號的帶寬也在不同程度上影響了移動設施對信號的接收。

⑷音頻信號的影響，播音室發送至機房的廣播音頻信號大多存在音頻動態范圍偏大和幅度不穩定的負面情況，信號在經過長時間的傳輸時還有可能影響到頻譜特性的變化。

2 調頻廣播覆蓋的優化技術

2.1 發射機功率的優化

調頻廣播的發射機功率需要滿足以下幾個條件，第一是保證信號覆蓋區域的接受場強需要達到國家規定的標準，第二是需要考慮廣播天線的衰耗指標和增益情況，分析研究信號覆蓋區域的反射衰落和地理環境因素。實驗證明，發射機的功率大小對信號的場強和覆蓋率的影響不大，因此信號發射源可以選用低功率的發射機以降低使用成本。

2.2 廣播發射天線的優化

調頻廣播的工作頻率多為固定的，主要以偶極子為主要發射天線。從天線的空間分布規律來看，可分為垂直極化天線和水平極化天線。垂直極化天線具有簡單和輻射效果明顯的特點，但對安裝空間具有較高的要求，不利于定向反射工作。水平極化天線則具有方向性和定向效果性強的特點，對安裝空間要求較小，易于使用反射器。在進行選擇安裝時，可根據實際需求選擇不同的計劃天線。

2.3 調頻發射系統的優化

優化調頻發射系統是技術部門所面臨的重要工作，廣播網在發射機功率與天線高度的選擇上需要根據理論分析的結果突出其優勢，通過掛高天線和加點法功率的方式來優化調頻廣播的覆蓋。此外，還可以充分利用廣播臺站的設施、供電和人員優勢，降低優化所需的成本。

3 改善調頻覆蓋效果的對策

3.1 正確選用和調整發射天線

⑴發射機音頻信號和直射波的接收。使用五層左右的天線就能獲得可觀的天線增益，并且保證信號覆蓋范圍內場強的穩定性，從根本上改善移動設施的接收效率。

⑵大部分的電視調頻發射塔都處于城市的中心區域，通過小幅度的天線發射下傾角調整，補償信號零點，能夠保證城市中心區域擁有穩定的直射波場強，減少直射波和反射波的波動性以及其他信號對主頻信號的干擾性，進而避免出現多徑接收的情況，使用戶獲得較好的移動接收效率。

⑶在市中心接收和移動接收信號應采用垂直極化的方式，相對水平極化方式而言，垂直極化的覆蓋面積要稍微小一些。圓極化則集合了以上兩種極化的共同優點，但在場強上卻下降了3dB左右。我臺的調頻發射臺最初安裝的一套天線是四面八層的水平極化，運用天線開關控制，采用兩條饋管分化出上下兩付，其目的在于互為備份。可是信號接收的效果不太理想，其原因是八層中天線的波束太過集中，導致信號接收的效果的不理想。經過研究和分析，統一將下四層一付天線的振子垂直安裝，上四層內的一付天線仍使用水平安裝，這樣電波發射和接收的效果非常接近圓極天線，同時上下四層內天線的備份功能仍可以保留，最終測試結果比原先水平極化天線效果好很多倍。

3.2 適當的處理音頻信號

音頻信號需要通過音頻處理器的處理才能輸入到發射機內，其基本處理原理是：以節目類型為基礎，選擇一定的壓縮方式固定信號的動態范圍，補償音頻的頻譜，使用AGC的自動增益控制系統，統一各類節目的基礎音量，提高調制度的平均量。從根本上改善廣播信號的音質，擴大調頻廣播的覆蓋率，提高用戶接收的平均響度和信噪比。

3.3 充分合理的利用調頻同步廣播技術

調頻同步的廣播系統是指兩臺以上具有相鄰服務區的調頻發射機所組成的調頻發射系統，他們使用的是同一載頻且同時播出的是相同節目，具有同相位和同時性的特點。為了保證信號交疊的覆蓋區域不產生信號干擾，調頻同步廣播系統內的發射點應該盡量發射相同頻率的調制信號，滿足同調制度、同相位和同頻率的要求。

⑴定向覆蓋和小功率補點。有效利用差轉、泄漏的電纜、直放方式，或是小功率廣播同步等方式補點，定點定向覆蓋高層陰影區，能有效解決因地形地貌而影響覆蓋問題。

⑵減少同步廣播相關干擾。在調頻同步廣播的信號覆蓋范圍之內，精確調整廣播同步，針對地理環境因素較少信號干擾情況，從發射天線安裝的定向、高度、方向、下傾角和安裝位置等方面進行調整，努力將信號相干區域調整至理想狀態。

4 結語

通過對調頻廣播覆蓋的優化，改善發射天線和發射機等基礎設計的工作狀況，從細節著手改善調頻廣播環境，做到行而有效的提高調頻廣播的播出質量。以實踐科學發展觀念為基礎，建立起資源節約和環境友好的兩型社會。在對調頻廣播系統進行優化時，應該將理論作為工作依據，利用實際工作檢驗優化成果，切實提高信號的實際覆蓋效率，使廣播工作達到服務人民群眾的目的。

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