提高复杂电磁环境下无线覆盖效果的研究

沈龙辉，朱 颖

（湖南岳阳电视转播台，湖南 岳阳 414000）

0 引言

近几年中央和省级媒体都加大了电视和广播的无线覆盖，但一些地市、县、乡广电部门随意新增频道、增大功率、频率滥用等因素，使原覆盖区域内电磁环境变得异常复杂，导致原有频道和频率的覆盖范围受到了极大的影响，广播电视的收视收听效果和指标劣化。为了提高无线覆盖效果，满足广大人民群众的收看收听需要，本台组织专业技术人员在发射台周边进行了认真细致的收测，取得了较为详实的测试数据。结合《彩色电视图像质量主观评价方法》[1-3]，将所测试场强数据作比对，经过认真分析、多次验证，通过大量的工程实践，给出了在复杂电磁环境下，提高无线覆盖效果的一些重要结论。

1 基本理论

1.1 服务场强

服务场强的计算公式为[1]

式中：Es为归一化服务场强，给定发射天线有效高度为h1（h1为发射天线高度与相对高度之和）及服务距离后，用50%时间、50%地点的曲线查出，米波（VHF）和分米波（UHF）分别用各自的曲线，单位为dB（μV/m）；Pe为发射机有效辐射功率，单位为dB（kW）；A为地形崎岖度Δh衰减矫正值，米波（VHF）和分米波（UHF）分别通过各自的曲线查出。

1.2 最低场强

在彩色电视无线覆盖中，一个重要的技术指标是电视广播服务时，最低场强要多大才能收看到满足要求的图像和伴音信号[4-5]。ITU-R第1087-1号报告书提出的应给予保护的最低场强值[2]为：波段Ⅰ，46 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅱ，48 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅲ，49 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅳ，53 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅴ，53 dB（μV/m）高出地面10 m。

1.3 场强服务值距离

传播曲线采用相应波段50%时间和50%地点的曲线以及地形崎岖度衰减校正值曲线。先由最低场强值与有效辐射功率dB数之差t求出归一化场强值，再由相应场强曲线查出服务距离[2]。

1.4 分析结果

由以上理论可以得到，无线服务场强主要取决于发射功率Pe、发射波段、发射天线有效高度为h1、地面崎岖度Δh衰减矫正值A等因素，针对不同的实际情况，采用相应的发射波段、适当的增加发射功率、增加发射天线的有效高度等都能在一定程度上增大服务场强，提高无线覆盖效果。

2 实验与测试

为测试实际应用中不同发射条件对无线覆盖效果的影响，本台结合实际情况选取5个频道进行对比收测，发射条件如表1所示。收测区域为岳阳市区，以发射塔为中心，分东、西、南、北4个方向进行收测，每个方向选取2个收测点，在每个监测点利用GPS全球定位系统确定收测位置与发射点的直线距离，用测试设备测出各频率的场强值，并记录收看效果。覆盖效果如图1所示。

表1 各频道发射条件

表2、表3、表4为不同发射条件下的覆盖效果比较。由表可知：发射功率、发射波段及发射天线挂高对无线覆盖效果都会产生一定的影响；采用分米波段发射比采用米波段发射传输质量要好，抗干扰能力要强，接收画面清晰很多；大功率发射比小功率发射的覆盖效果更有优势；在地势相对平缓的丘陵平原地区，同铁塔的情况下，发射天线挂高位置高比挂高位置低要好。

表2 不同发射波段覆盖效果比较

表3 不同发射功率覆盖效果比较

表4 不同发射天线挂高覆盖效果比较

3 小结

本文将无线服务场强理论与覆盖工作实践相结合，通过对不同发射条件下的信号强度进行比较分析。结果表明，在丘陵平原地区，面对复杂的电磁环境，通过适当地增加功率、提升天线的位置，尽量采用分米波进行发射，能有效地扩大无线覆盖范围，提升信号传输质量。在实际覆盖工作中，要对频道确定、选址、功率等级选择等发射条件进行综合考虑，科学规划，使无线广播电视在农村文化公共服务体系建设中发挥更大的作用。

[1]GBT14433—1993，彩色电视广播覆盖网技术规定[S].1993.

[2]GB/T7401—1987，彩色电视图像质量主观评价方法[S].1987.

[3]温亚林.国家标准《彩色电视广播覆盖网技术规定》的介绍及其应用[J].广播与电视技术，1996，3（23）：43-45.

[4]何大中.广播电视技术手册系统与覆盖网[M].北京：国防工业出版社，1990.

[5]郭南，鲁方林，薛文，等.电视精密同步广播覆盖技术的工程实践[J].电视技术，2011，35（2）：30-32.