調頻廣播覆蓋的影響因素及優化技術分析

陳侃

摘要：在目前高科技信息化時代背景下，我國的調頻廣播工作正面臨著新的機遇和挑戰。由于我國的音頻信號是通過直射波傳播的，自然環境和通訊設備等因素比較容易對傳播信號的質量產生影響，因此，對調頻廣播覆蓋的覆蓋效率進行優化具有十分重要的意義。文章首先對影響調頻廣播覆蓋的發射源因素、電磁因素和地理因素進行了分析，然后分析了調頻廣播覆蓋的優化技術，提出應該從選取適宜的發射機功率、對發射天線進行合理的選擇和安裝、利用調頻同步廣播技術等方面對調頻廣播的覆蓋進行優化，以期為同行提供參考。

關鍵詞：調頻廣播；覆蓋；影響因素；優化

我國的廣播主要是通過調頻方式對聲音信號進行傳輸的，調頻廣播是一種在發射電波幅度不變的情況下，調頻隨著聲音的強弱變化而發生改變的一種調制模式。調頻廣播具有很多不可比擬的優點，比如傳播距離較遠，可以進行立體聲廣播，同臺的調頻天線間的保護距離較小，干擾地面積較小，法神臺建設費用較低等。然而，調頻廣播受外界環境的影響較大，調頻廣播信號在橋梁、森林、高山較多的地方容易受到阻擋而使信號的接收效率大大降低，它的接收頻率在地下隧道、高架路橋及高樓大廈等地方都容易受到影響。另一方面，各項工業、手機以及汽車等其他通信也會對調頻廣播造成較大的干擾。因此對調頻廣播的覆蓋進行優化具有十分重要的意義。

1調頻廣播覆蓋的影響因素分析

1.1影響調頻廣播覆蓋的發射源因素分析

1.1.1多途徑傳播方式的因素

多途徑的傳播方式對調頻廣播質量有很大的影響，因為在這種傳播方式下電波會發生干擾聲。很多城市由于建筑物較高且較為密集，都存在較為嚴重的多途徑傳播現象。

1.1.2發射機因素

發射機的功率、發射調制和指標都會對調頻廣播的質量產生較大的影響。倘若發射源為了增加用戶接收時的響度而將總頻偏調得過大，使總頻偏大于帶寬，將會導致載波能量發生分散和衰落。另一方面，如果頻帶的寬度過大也會產生能量的浪費，同時會對相鄰頻率的信號產生干擾作用，降低頻率信號的穩定性，進而產生噪音。另一方面，信號的帶寬和偏頻也會對信號的接收產生影響。

1.1.3天線因素

其他條件相同時，調頻廣播的覆蓋面積和發射天線的增益呈正相關的關系。然而，天線的增益會增加天線的層數，如果水平波束的分布過于密集就容易產生缺點位，也就是所謂的“陰影區”（也叫做“零點”）。相應的干擾聲會在移動接收的過程中影響到信號的質量，因此，天線的增益也不是越高越好。另一方面，天線的極化也會對移動信號的接收質量產生影響。

1.1.4音頻信號因素

從播音室發送到機房的廣播音頻信號通常具有較大的音頻動態范圍，而且音頻幅度的穩定性也較差，如果對信號傳輸的時間較長，還可能會對頻譜特性的變化產生一定的負面影響。

1.2影響調頻廣播覆蓋的電磁因素分析

目前，隨著我國城市化進程的不斷加快，廣播電臺的使用頻率也呈現出越來越密集的趨勢，導致信號輸送通道擁擠現象的產生，在城市的中心需要同時對很多個廣播電臺的頻率進行傳送，這樣一來，不用廣播電臺的信號之間就很會相互干擾，信號質量產生了很大影響。另外，城市中的各種電磁污染、手機、汽車等也會對信號造成干擾，導致電磁環境非常復雜，即使提高場強也難以保證用戶能夠接收到到良好的信號，用戶接收到的信號通常會存在干擾聲。所以，在對調頻廣播覆蓋工程進行規劃時，必須充分認識到電磁環境對接收效果的影響，盡量將發射臺建在干擾相對較小的地方。

1.3影響調頻廣播覆蓋的地理因素分析

調頻廣播在傳輸的過程，如果遇到阻擋物，信號就會減弱。所以，自然環境中的溝壑、山巒等都會對調頻廣播信號的正常傳播產生阻擋和干擾。越復雜的地理環境對調頻廣播信號的影響也越大。同時，如果發射臺附近存在低洼路段，而其前方又有高樓或山丘阻擋，則可能導致傳播中的信號有時不規劃時，一定要考慮到地形地貌因素對信號接收效果的影響。

2調頻廣播覆蓋的優化技術分析

2.1發射機功率適宜

為了增加調頻廣播的覆蓋范圍，在選擇調頻廣播的發射機的功率時要注意2個方面的問題：第一是要保證接收場強符合相關的要求，比如調頻廣播G制2波段接收的場強應為-51dBV第二是要考慮天線的損耗和增益情況，同時要對信號所能覆蓋到的區域的反射衰落以及地形地勢等情況進行分析。相關研究表明，發射機的功率對于信號的場強和覆蓋率的影響并不十分顯著，所以一般情況下不必選擇功率過高的發射機，選擇功率較低的發射機不僅能夠達到預期的效果，而且節約了能源，降低了成本。一般而言，在電磁環境比較差的大城市一般需要選擇功率較大的發射機，而其他地區選擇功率為l千瓦作用的發射機比較合適。

2.2合理的選擇和安裝發射天線

2.2.1合理選擇天線極化方向

調頻廣播的工作頻率一般為87～108MHz，這決定了調頻廣播的發射天線應以單偶極子或雙偶極子等偶極子天線為主，輔以一定的反射面調整輻射方向和區域，從而實現在不同區域下的不同覆蓋面。發射天線的極化方向有垂直和水平2種。水平極化發射天線一般具有較強的方向性，定向效果較好，方便安裝，容易進行定向反向工作；垂直極化天線具有簡單和輻射效果明顯的優點，但覆蓋面積相對較小，且對安裝空間的要求較高，難以進行定向反射工作。綜上所述，相關工作人員應該根據實際需求對發射天線的極化方向進行選擇，比如在市中心接收和移動接收信號時比較適合采用垂直極化天線，而在一些大城市空中信號受干擾較大時一般適合采用水平極化天線。

2.2.2提高天線的增益

一般情形下，為了減少共塔天線之間的干擾，如果共塔天線小于3套，一般選擇單獨的垂直極化天線，而如果共塔天線大于3套，則通常一個選擇共用的水平極化多層反射天線。為了在調頻同步廣播覆蓋范圍內做到精確調整同步，并針對同步發射點的單獨覆蓋范圍和所覆蓋區域的地理環境的阻擋和吸收特性減小相干區，也可以通過調整發射點的場形圖對相干區進行調整。為了提高發射天線的增益，應該采用5層以上的天線作為接收線，同時應該保障信號覆蓋范圍內的場強的穩定性，使信號的接收效率得到提高。

2.2.3其他方面

除了天線極化方向和天線增益2個方面以外，還可以從以下幾個方面對天線進行合理的選擇和安裝：第一，通過對天線發射下傾角進行小幅度的調整，可以起到補償信號零點的作用，從而降低直射波與反射波產生的波動性，使城市中心區域的直射波場強的穩定性有所提高，同時有效避免了其他信號的干擾作用，使用戶接收信號的效率大大提高；第二，以不同條件下調頻廣播所形成的有效覆蓋作為指標，選定合適的方向圖匹配的發射天線；第三，通過將天線掛高的方式也可以增加廣播的信息覆蓋范圍，同時應該輔之以低損耗饋線來完成天饋線和發射機的之間有機融合。

2.3利用調頻同步廣播技術

調頻同步的廣播系統是由2臺或2臺以上的發射機組成的，這些發射機具有相鄰的服務區，這個系統可以載入同一頻道，并且在同一時間對相同的節目進行播放，具有相同的相位與同時性。調頻同步廣播系統內的發射點應該盡量發射完全相同的調制信號，并且保證場強的大小符合相應的要求，從而有效地減輕或者避免信號干擾作用。具體可以從2個方面對調頻同步廣播技術進行：第一，采用定向覆蓋和小功率補點的方式強化調頻廣播的覆蓋效果。并且通過補點的方式減輕或避免地形地貌因素對于覆蓋效果所產生的消極影響。第二，結合具體情況對發射天線進行調整，從而實現對同步廣播的覆蓋范圍的精確調整。

3結語

本文分析了調頻廣播的覆蓋的影響因素，包括發射源因素、電磁因素、地理因素，在此基礎上，對調頻廣播的覆蓋問題進行了優化分析，提出可以通過選擇合適的發射機功率、合理的選擇和安裝發射天線、利用調頻同步廣播技術等方式來提高調頻廣播的覆蓋效果。