調(diào)頻廣播覆蓋的影響因素及優(yōu)化技術(shù)分析

王書華

（作者單位：河南省廣播電視發(fā)射臺(tái)）

FM廣播是一種調(diào)制方法，隨著傳輸幅度和聲強(qiáng)的變化而變化。調(diào)頻廣播具有傳輸距離遠(yuǎn)、立體聲廣播、同一調(diào)頻天線保護(hù)距離小、干擾面積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。然而，調(diào)頻收音機(jī)受到外部環(huán)境的極大影響。在橋梁、森林和山區(qū)，調(diào)頻無線電的信號(hào)比較容易受到阻礙，因此，接收的成功率通常較低。而且，收信率還很容易受到地下隧道、公路橋梁和高層建筑的影響。不僅如此，許多其他設(shè)施也會(huì)影響到收信率，比如，周圍的手機(jī)、汽車等，由此可見，加強(qiáng)收信覆蓋范圍至關(guān)重要。

1 調(diào)頻廣播覆蓋的影響因素分析

1.1 影響調(diào)頻廣播覆蓋傳輸源的因素

1.1.1 多途徑傳播方式

多途徑傳播方式對(duì)調(diào)頻廣播質(zhì)量有很大影響，因?yàn)樵谶@種傳播方式下電波會(huì)發(fā)生干擾聲。很多城市由于建筑物較高且較密集，都存在嚴(yán)重的多途徑傳播現(xiàn)象。

1.1.2 發(fā)射源

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，越來越多高層建筑誕生，多途徑傳播現(xiàn)象較為嚴(yán)重。發(fā)射機(jī)的輸出功率和發(fā)射指標(biāo)會(huì)影響調(diào)頻廣播的質(zhì)量。當(dāng)發(fā)射源的頻帶過大，能量會(huì)被浪費(fèi)，并對(duì)周圍頻率的信號(hào)產(chǎn)生干擾。另外，信號(hào)的帶寬和偏頻也會(huì)對(duì)信號(hào)接收產(chǎn)生影響。在相同條件下，調(diào)頻廣播的覆蓋區(qū)域與發(fā)射天線的增益正相關(guān)。然而，天線的增益增加了天線的層數(shù)，如果水平波束太密集，很容易產(chǎn)生缺位點(diǎn)，也被稱作“陰影區(qū)”（也稱為“零點(diǎn)”）。在接收過程中，如果改變所處位置，會(huì)阻礙信號(hào)接收，所以，天線的增益并不是越高越好。此外，天線的極化也會(huì)影響移動(dòng)信號(hào)的接收質(zhì)量。

1.2 調(diào)頻收音機(jī)覆蓋范圍的電磁

現(xiàn)今社會(huì)，我國城市化進(jìn)程一直在不斷加快，廣播電臺(tái)雖然已經(jīng)不是主流媒體，但其種類的豐富多樣性一直沒有降低，而且電臺(tái)頻率越來越高，導(dǎo)致信號(hào)頻道擁擠。在市中心，許多廣播電臺(tái)同時(shí)廣播，就使沒有信號(hào)的無線站之間會(huì)相互阻礙，以致傳輸出的信號(hào)質(zhì)量大大降低。除此之外，還有許多外在因素也會(huì)干擾信號(hào)質(zhì)量，如電磁污染、手機(jī)、汽車等。電磁環(huán)境總是非常復(fù)雜的，就算增加了場(chǎng)強(qiáng)，通常也很難保障用戶收取信號(hào)的質(zhì)量。因此，在FM覆蓋項(xiàng)目規(guī)劃中，有必要充分了解電磁環(huán)境對(duì)接收效果的影響，并在較小干擾范圍內(nèi)建立發(fā)射板。

1.3 調(diào)頻廣播覆蓋范圍的地理?xiàng)l件

在FM收音機(jī)傳輸過程中，如果周圍有較大的實(shí)物，信號(hào)就可能會(huì)被干擾而降低質(zhì)量。所以，自然環(huán)境中的一些谷底和山脈會(huì)阻礙和干擾FM無線電信號(hào)的正常傳輸。周圍的地勢(shì)環(huán)境如果非常復(fù)雜，那么信號(hào)傳輸質(zhì)量就勢(shì)必會(huì)受到影響，與之同理，如果發(fā)射臺(tái)周圍有高聳或丘陵的地勢(shì)，信號(hào)傳輸就可能會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的情況，所以，一定要考慮到地形地貌因素對(duì)信號(hào)接收結(jié)果的影響。

1.4 調(diào)頻廣播覆蓋范圍的環(huán)境因素

在調(diào)頻廣播過程中，環(huán)境因素的干擾十分明顯。一方面，由于地理環(huán)境因素的影響，山地、樹木和高層建筑會(huì)阻礙信號(hào)正常傳輸，從而形成干擾，降低信號(hào)接收質(zhì)量；另一方面，隨著調(diào)頻廣播的數(shù)量和頻率的增加，密度越來越高，但信號(hào)傳輸信道的數(shù)量卻是有限的。在同一地區(qū)，多個(gè)調(diào)頻臺(tái)的信道和頻率信號(hào)傳輸將影響信號(hào)傳輸速度與質(zhì)量。同時(shí)，每個(gè)FM信號(hào)會(huì)相互干擾。此外，隨著智能手機(jī)、平板電腦和車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，城市電磁環(huán)境變得越來越復(fù)雜，干擾了調(diào)頻廣播電臺(tái)的頻率信號(hào)。因此，在調(diào)頻廣播覆蓋項(xiàng)目中，地理環(huán)境和電磁環(huán)境是需要考慮的重要因素之一。然后，科學(xué)合理地規(guī)劃發(fā)射機(jī)和天線的設(shè)計(jì)，以避免環(huán)境干擾。

2 調(diào)頻廣播覆蓋的優(yōu)化技術(shù)分析

2.1 發(fā)射機(jī)功率適宜

為有效擴(kuò)大信號(hào)傳輸范圍，在進(jìn)行電臺(tái)發(fā)射機(jī)功率調(diào)賬時(shí)，需要考慮兩方面的因素。第一，確保場(chǎng)強(qiáng)在一定程度上能夠滿足需要，比如，考慮天線和信號(hào)可能的損傷、在覆蓋區(qū)會(huì)發(fā)生反射情況、一定范圍內(nèi)的衰減和周圍地勢(shì)狀況的分析。有關(guān)研究顯示，發(fā)射機(jī)功率對(duì)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)度和覆蓋范圍影響不大。因此，一般不需要選擇高功率發(fā)射機(jī)。低功率發(fā)射器一定程度上是能夠滿足需求的，同時(shí)有利于降低能耗，起到節(jié)約作用。第二，通常情況下，發(fā)達(dá)地區(qū)需要高功率發(fā)射器的可能性會(huì)較高，因?yàn)檫@類地區(qū)的電磁環(huán)境通常比較糟糕，而其他地區(qū)的發(fā)射器更適合。

2.2 合理選擇和安裝發(fā)射天線

2.2.1 選擇合適的發(fā)射天線

至于天線的層數(shù)，則取決于本地建筑。如果天線層數(shù)目太少，天線增益很差，影響FM廣播信號(hào)的傳輸。天線層越多，天線增益越好。但是，在信號(hào)傳輸期間，可能會(huì)發(fā)生信號(hào)干擾，從而影響信號(hào)質(zhì)量。因此，天線層的選擇必須科學(xué)合理。為實(shí)現(xiàn)良好的信號(hào)傳輸，信號(hào)塔通常位于城市中心。工作人員可以通過調(diào)整發(fā)射天線發(fā)射機(jī)來調(diào)整角度，以減少傳輸信號(hào)之間的影響，提高城市市場(chǎng)穩(wěn)定性。在一定程度上，可以減少其他電磁信號(hào)對(duì)FM廣播信號(hào)的影響。這樣，信號(hào)就可以順利發(fā)送，在傳輸過程中保證了信號(hào)質(zhì)量。

2.2.2 提高天線的增益

一般情況下，為一定程度上降低共塔天線之間的干擾，共塔天線小于三套的情況下，就會(huì)用到單個(gè)垂直極化天線，反過來，就需要使用水平極化多層發(fā)射天線。為在調(diào)頻同步廣播覆蓋范圍內(nèi)做到精確調(diào)整同步，并針對(duì)同步發(fā)射點(diǎn)的單獨(dú)覆蓋范圍和所覆蓋區(qū)域地勢(shì)的阻擋和吸收特性減小相干區(qū)，可以通過調(diào)整發(fā)射點(diǎn)的場(chǎng)形圖來調(diào)整相干區(qū)；為有效提高發(fā)射天線的增益，應(yīng)使用超過五層的天線作為接收線，還要保障信號(hào)覆蓋場(chǎng)范圍內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)穩(wěn)定性，提高接收率。

2.2.3 其他

除以上兩方面外，還可以從其他幾方面入手合理選擇和安裝天線。首先，從微調(diào)天線角度來看，它可以起到補(bǔ)償信號(hào)零點(diǎn)的作用。此時(shí)的補(bǔ)償信號(hào)減小了直接反射波的波動(dòng)，提高了中心城區(qū)直接波場(chǎng)強(qiáng)度的穩(wěn)定性，有效避免了其他信號(hào)的干擾，大大提高了接收用戶信號(hào)的效率。其次，根據(jù)FM廣播在不同條件下形成的有效覆蓋范圍，選擇適當(dāng)?shù)哪Ｊ絹泶钆浒l(fā)射天線。最后，天線的懸掛能夠一定程度上增加覆蓋范圍，還能提高低損耗饋線，實(shí)現(xiàn)天線和發(fā)射機(jī)之間更好地融合。

2.3 利用調(diào)頻同步廣播技術(shù)

FM廣播同步廣播系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)具有相鄰服務(wù)區(qū)域的發(fā)射機(jī)組成，發(fā)射機(jī)可以在同一信道上加載，同時(shí)播放同一節(jié)目，同時(shí)播放。FM同步廣播系統(tǒng)的傳輸應(yīng)能夠盡可能多地傳輸相同的調(diào)制信號(hào)，從而有效減少或避免干擾。FM同步廣播技術(shù)可以通過兩種方式進(jìn)行：一方面，使用定向覆蓋和低功率補(bǔ)充來改善FM廣播覆蓋，通過填充點(diǎn)，減少或避免地形因素對(duì)覆蓋的負(fù)面影響；另一方面，因地制宜，按照實(shí)際情況調(diào)整發(fā)射天線，提高覆蓋的精確性。

2.4 合適處理所發(fā)射信號(hào)

當(dāng)信號(hào)被發(fā)送時(shí)，工人可以使用音頻處理設(shè)備來處理信號(hào)。音頻處理器可以根據(jù)不同信號(hào)類型控制信號(hào)，從而平衡信號(hào)發(fā)展趨勢(shì)，提高音頻信號(hào)響度和信噪比。該方法可以有效保證音頻信號(hào)質(zhì)量，從而在傳輸過程中不影響音頻信號(hào)質(zhì)量，且信號(hào)質(zhì)量不受電磁或零因素影響。

3 結(jié)語

本文分析了影響調(diào)頻廣播覆蓋的因素，包括發(fā)射源因素、電磁因素和地理因素。在此基礎(chǔ)上，對(duì)調(diào)頻廣播的覆蓋問題進(jìn)行優(yōu)化分析，提出可以通過合理選擇發(fā)射機(jī)功率、合理選擇和安裝發(fā)射天線，以及積極利用調(diào)頻同步廣播技術(shù)，從而提高調(diào)頻廣播的覆蓋范圍。