浅析调频广播覆盖的优化

杨小娟

摘 要：随着社会的进步和发展，我国的调频广播事业面临着各种机遇和挑战。由于我国的调频广播的频段原因，音频信号是以直射波的方式进行传播的，信号传播的质量受到自然环境因素和其它通讯设备的干扰，至此，优化调频广播覆盖成为迫在眉睫的工作。本文从阐述影响调频广播覆盖率的因素入手，提出相关的调频广播覆盖的优化技术和方式，以供同仁参考借鉴。

关键词：调频广播；覆盖；优化技术

因为地理环境的影响，一些地区虽然在调频广播的覆盖范围之内，但由于桥梁、森林、高山等因素对信号的阻挡，导致用户对信号的接收效率不高，特别是人口密集的大城市，地下隧道、高架路桥和高楼大厦都直接影响着调频广播的接收频率。此外，各项工业、手持电话和汽车等其他通信所引发的干扰性因素，极大程度的降低了调频立体声收音机的接收效率。

1 影响调频广播覆盖率的因素

1.1 地形和地貌的影响

自然因素中的沟壑、山峦都会对调频电波的正常传播造成负面影响，地形和地貌越复杂则对调频广播信号的影响越大，通过实际的调查和分析，我可以发现在离发射源直线距离一千米的一个路段，因为地势较低的缘故，信号在传输过程中受到密集高楼和小片山丘的阻挡，严重影响到了正向信号的传播，信号不能正常反射导致此路段的接收场强相对其它同距离的路段而言明显偏低，路段接收效率低下。

1.2 电磁环境的影响

各个广播电台的使用频率在大城市的中心区域同时传送，导致信号输送线路拥挤，互相产生干扰，各类工业电磁污染、汽车以及无线电通讯的互相交织而形成新的干扰源，这些杂乱的音频导致中心区域的电磁环境复杂，就算在较大场强的情况下用户也很难正常的接收到调频无线广播。在实际检测中，我们在离调频发射源三千米的一个路段，虽然信号场强高达80dB，但在进行移动接收检测的过程中仍然会有“沙沙”声的干扰。而造成这个结果的主要原因是由于区域内的高楼分布密集，汽车、无线通讯以及工业电气等设备的干扰因素较为复杂，因此就算提高场强也难以保证用户能够良好的接收调频无线广播。

1.3 发射源方面的原因

⑴多径传播的因素，多途径的传播方式是影响调频广播质量的主要因素，电波因为多径传播的原因会出现“沙沙”的干扰声。一些城市因为高层建筑密集的原因，导致多径传播的现象更为严重。

⑵发射天线的因素，发射天线在其它条件相同的情况下增益越高，则广播的覆盖面就越广。但是，天线的增益并不是越高越好，由于天线的增益导致天线层数的增多，水平波束的密集造成音频信号的“零点”，在移动接收的过程中难免会产生“沙沙”的噪声。此外，发射天线的极化对移动信号的接受具有较大的影响。现阶段我国的调频发射天线大多使用的是水平极化方式，这种方式能有效提高调频广播信号的覆盖面积和抗干扰能力。但在水平极化的情况下中心城市和移动接收难以实现。

⑶发射机的影响，发射机的功率、发射调制和指标的优良都会直接影响信号的接受效果。如果发射源单纯的追求用户接收时的响度，过大的调节总频偏，导致总频偏大过于带宽，出现载波能量分散和衰落的现象。此外，频带过宽还会浪费能量，干扰相邻频率信号，使导频信号不稳，从而影响到立体声解码器上的锁相环工作可靠性，锁相环在频繁切换声道的过程中引起音频噪音。信号的带宽和频偏也在一定程度上影响到了移动设施对信号的接收，在相同频偏的情况下，不同调制信号的带宽也在不同程度上影响了移动设施对信号的接收。

⑷音频信号的影响，播音室发送至机房的广播音频信号大多存在音频动态范围偏大和幅度不稳定的负面情况，信号在经过长时间的传输时还有可能影响到频谱特性的变化。

2 调频广播覆盖的优化技术

2.1 发射机功率的优化

调频广播的发射机功率需要满足以下几个条件，第一是保证信号覆盖区域的接受场强需要达到国家规定的标准，第二是需要考虑广播天线的衰耗指标和增益情况，分析研究信号覆盖区域的反射衰落和地理环境因素。实验证明，发射机的功率大小对信号的场强和覆盖率的影响不大，因此信号发射源可以选用低功率的发射机以降低使用成本。

2.2 广播发射天线的优化

调频广播的工作频率多为固定的，主要以偶极子为主要发射天线。从天线的空间分布规律来看，可分为垂直极化天线和水平极化天线。垂直极化天线具有简单和辐射效果明显的特点，但对安装空间具有较高的要求，不利于定向反射工作。水平极化天线则具有方向性和定向效果性强的特点，对安装空间要求较小，易于使用反射器。在进行选择安装时，可根据实际需求选择不同的计划天线。

2.3 调频发射系统的优化

优化调频发射系统是技术部门所面临的重要工作，广播网在发射机功率与天线高度的选择上需要根据理论分析的结果突出其优势，通过挂高天线和加点法功率的方式来优化调频广播的覆盖。此外，还可以充分利用广播台站的设施、供电和人员优势，降低优化所需的成本。

3 改善调频覆盖效果的对策

3.1 正确选用和调整发射天线

⑴发射机音频信号和直射波的接收。使用五层左右的天线就能获得可观的天线增益，并且保证信号覆盖范围内场强的稳定性，从根本上改善移动设施的接收效率。

⑵大部分的电视调频发射塔都处于城市的中心区域，通过小幅度的天线发射下倾角调整，补偿信号零点，能够保证城市中心区域拥有稳定的直射波场强，减少直射波和反射波的波动性以及其他信号对主频信号的干扰性，进而避免出现多径接收的情况，使用户获得较好的移动接收效率。

⑶在市中心接收和移动接收信号应采用垂直极化的方式，相对水平极化方式而言，垂直极化的覆盖面积要稍微小一些。圆极化则集合了以上两种极化的共同优点，但在场强上却下降了3dB左右。我台的调频发射台最初安装的一套天线是四面八层的水平极化，运用天线开关控制，采用两条馈管分化出上下两付，其目的在于互为备份。可是信号接收的效果不太理想，其原因是八层中天线的波束太过集中，导致信号接收的效果的不理想。经过研究和分析，统一将下四层一付天线的振子垂直安装，上四层内的一付天线仍使用水平安装，这样电波发射和接收的效果非常接近圆极天线，同时上下四层内天线的备份功能仍可以保留，最终测试结果比原先水平极化天线效果好很多倍。

3.2 适当的处理音频信号

音频信号需要通过音频处理器的处理才能输入到发射机内，其基本处理原理是：以节目类型为基础，选择一定的压缩方式固定信号的动态范围，补偿音频的频谱，使用AGC的自动增益控制系统，统一各类节目的基础音量，提高调制度的平均量。从根本上改善广播信号的音质，扩大调频广播的覆盖率，提高用户接收的平均响度和信噪比。

3.3 充分合理的利用调频同步广播技术

调频同步的广播系统是指两台以上具有相邻服务区的调频发射机所组成的调频发射系统，他们使用的是同一载频且同时播出的是相同节目，具有同相位和同时性的特点。为了保证信号交叠的覆盖区域不产生信号干扰，调频同步广播系统内的发射点应该尽量发射相同频率的调制信号，满足同调制度、同相位和同频率的要求。

⑴定向覆盖和小功率补点。有效利用差转、泄漏的电缆、直放方式，或是小功率广播同步等方式补点，定点定向覆盖高层阴影区，能有效解决因地形地貌而影响覆盖问题。

⑵减少同步广播相关干扰。在调频同步广播的信号覆盖范围之内，精确调整广播同步，针对地理环境因素较少信号干扰情况，从发射天线安装的定向、高度、方向、下倾角和安装位置等方面进行调整，努力将信号相干区域调整至理想状态。

4 结语

通过对调频广播覆盖的优化，改善发射天线和发射机等基础设计的工作状况，从细节着手改善调频广播环境，做到行而有效的提高调频广播的播出质量。以实践科学发展观念为基础，建立起资源节约和环境友好的两型社会。在对调频广播系统进行优化时，应该将理论作为工作依据，利用实际工作检验优化成果，切实提高信号的实际覆盖效率，使广播工作达到服务人民群众的目的。

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