调频广播扩大覆盖技术解决方案
2015-02-26杨柳
杨柳
(吉林省长岭调频电视转播台,吉林松原131500)
调频广播扩大覆盖技术解决方案
杨柳
(吉林省长岭调频电视转播台,吉林松原131500)
针对电波和信号在传播过程中容易受到障碍物和其他电磁信号的干扰,使得传播质量和接收效果都有所下降的问题,提出了既能扩大覆盖范围,又能改善接收效果的解决方案,以期达到扩大调频广播覆盖范围和提升调频广播的接收效果的目的。
调频广播;影响因素;扩大覆盖技术
引言
调频广播是一种与调幅广播相对的传播方式,它于20世纪40年代出现,并在50年代获得较快的发展,目前已在我国获得了广泛的应用。与调幅广播不同的是,调幅广播采用的调制方式是发射幅度随声音的变化而变化,而调频广播的发射幅度则一直保持不变。目前,我国的调频广播采用了87~108 MHz的频率,并且应用的传播方式为直线波,两者的相结合使得我国的调频广播具有容纳频道多、传播距离远的优点。但是需要指明的是调频广播在传输信息时容易受到各种因素的影响,所以必须提出相应的改善措施。在正文中,笔者着重介绍影响调频广播接收效果的不同因素,并针对不同的情况和因素,提出相应的解决方案和改善措施,从而提高调频广播的扩大范围,并进一步提高调频广播扩大技术的发展。
1 影响调频效果的因素
影响调频广播接收效果的因素可分为客观因素和主观因素两大类,其中,客观因素又包括地形地貌、电磁环境以及高大建筑、森林和高山等因素,而主观因素则包括多径传播、曲线稳定、信号较远以及功率不全等因素[1]。对这些影响因素及其相应的影响机理进行分析,能够为提高调频广播的覆盖范围,改善调频广播的接收效果提供有效指导。
1.1客观因素
地形地貌的影响。调频电波在传输的过程中信号会不断减弱,如果传输路径中有较多的障碍物,则这种衰减效果会更加明显,所以调频广播的接收效果会受到地形地貌的影响。也就是说,如果其传播的区域和范围内地形比较复杂,比如大山和沟壑纵横,或者高楼林立,那么电波的传输则会受到较大的阻碍,信号的衰减则会相当明显,从而进一步影响调频广播的接收效果。电磁环境的影响。随着城市化进程地不断加快,城市的电磁环境表现的越来越复杂,从各个发射源发射出来的电波,会对调频电波产生不同的干扰,使得调频电波所搭载的信号比较杂乱,从而进一步减弱调频广播的接收效果[2]。而造成城市电磁环境复杂的原因则多种多样,首先表现为广播电台所用的电磁频率比较密集,其次是由于工业、汽车和无线电通讯形成的干扰源。为了进一步分析电磁环境对调频广播接收效果的干扰,可以将电磁环境复杂的城市和电磁环境简单的乡村做一个简单的对比,在乡村中,即使是发射比较普通的信号,但由于没有复杂电磁的干扰,接收效果也比较好;而在城市中,正是由于复杂多样的电磁的干扰,即使是发射场强10倍的电波,接收时也会发现信号受到了不同的干扰。
高大建筑、森林和高山的影响。如果发射点和接收点之间畅通无阻,那么即使两者相聚较远,传播质量和接收效果也不会受到较大的影响;但如果发射点和接收点之间有较多障碍物,那么即使两者的距离很近,传播也会受到较大的阻碍,信号则会有较大的衰减,那么传播质量和接收效果也会受到较大的影响。而这里多涉及到的高大建筑、森立和高山对调频广播接收效果的影响则是指这种影响,所以在考虑提高传播质量,改善接收效果的方案时,不仅要考虑覆盖面积的大小,同时也要将覆盖区域的地形地貌以及障碍物多少考虑在内。
1.2主观因素
这里所提到的主观因素,主要是指造成广播“沙沙”声的因素。众所周知,在听广播时,之所以会出现“沙沙”的声音,主要是因为城市的发展越来越快,高楼大厦也越建越高,越来越高的建筑物会导致调频电波在传播的过程中出现多径传播的现象。其中的机理在于由于大厦越来越高,而为了覆盖到相应的范围,就会对天线进行增益,而这又会导致天线层数的增多,再加上水平极化方式的采用,导致水平波过于集中并出现“雾点”,正是由于“雾点”的存在,广播中出现了“沙沙”声。
2 扩大覆盖范围的方案
针对于上文提到的对调频广播接收效果的影响因素,提出相应的提高信号传播质量和改善接收效果的技术方案,同时着重介绍如何选择合适的发射机功率、选取合适的发射机天线以及如何利用调频同步广播来达到我们的目的,并结合其他情况,提出这三个改善方案之外的改善方案。
2.1选择发射机功率
首先,应根据覆盖区域的实际情况来选择发射机,需要明确的是并不是发射功率越大越好,而是应综合考虑效益和成本两个因素来选择性价比最高的方案。在具体选择发射机功率时,我们应该对所需覆盖区域做一个充分的调查,明确覆盖区域的面积、地形地貌、障碍物分布以及该区域的接受场强等,同时要保证接受场强符合国家的相应标准[3]。而且在通常情况下,只有在电磁环境比较复杂的大城市中才需要频率很大的发射机,而在电磁环境比较简单的地区,我们只需要选择1 kW左右的中小功率设备即可满足要求。
2.2选取广播发射天线
在选择广播的发射天线时,要综合考虑天线的极化方向、天线的方向图和天线的增益三个因素。在选择极化方向时,由于垂直化的天线辐射效率高,所以在一般情况下,垂直化天线即可满足我们的要求,但在高楼林立、电磁环境复杂的城市中心地区,则需要选择水平极化天线[4]。在选择天线的方向图时,则应该根据不同条件下的有效覆盖情况,选择方向图匹配的天线。在选择天线的增益时,则应该根据共塔天线之间的干扰情况进行选择,一般情况下三套以下的共塔天线我们会选择垂直化天线,而三套以上的共塔天线我们则会选择水平极化天线。
2.3利用调频同步广播
要达到在同一个覆盖区域内,不同的信号之间不会发生干扰,那我们需要做两个事情,一是要保证发射点实现相同的调制信号,所谓相同的调制信号即为相同的频率、相同的相位、相同的调制制度和充足的场强;二是要尽可能的采用小功率补点和定向覆盖来达到去覆盖的目的。接下来我们将举例说明,比如在实际情况中,我们可以根据地形地貌和相干面积图来降低信号之间的相互干扰,利用差转和直放等进行定向补点等。
2.4其他改善方案
除了上述三个改善方案外,还可以考虑其他兼顾效益和成本的改善方案,比如利用将天线挂高的方式来实现增大覆盖面积的目的,也可以选择将站点安装在海拔较高的地方,来达到提高调频广播覆盖效率的目的,还可以利用低损耗天线使发射机和天馈线之间实现有机融合。
3 结语
自从20世纪50年代以来,调频广播已经得到了较快的发展,并获得了广泛的应用。虽然该种传播方式具有容纳频道多、传播距离远等特点,但是由于调频电波在传播的过程中容易受到障碍物和其他电磁信号的干扰,所以调频广播的接收效果会受到影响。针对这个问题,本文提出了包括选择合适的发射机频率、选择合适的发射天线、合理利用调频同步广播技术以及其他有效的改善方案等,为扩大调频广播的覆盖范围、提高调频电波的传播质量以及改善调频广播的接收效果等提供合理有效的解决方案和措施。
[1]孟松林.调频广播扩大覆盖技术解决方案[N].电子报,2015-05-10(12).
[2]刘毅然.调频广播覆盖的技术实践[J].西部广播电视,2014(20): 179-180.
[3]裴海红,苏伦,李晓龙.调频广播覆盖的影响因素及优化技术分析[J].中小企业管理与科技,2015(7):238.
[4]何曼莹.调频广播覆盖工程技术实践[J].西部广播电视,2014(18):178-179.
(编辑:姚欢)
Expand Coverage of FM Broadcast Technology Solutions
Yang Liu
(Jilin Changling FM TV Station,Songyuan Jilin 131500)
The radio signal in the communication process and susceptible to interference and other electromagnetic signals obstructions such propagation and reception quality has declined.Aiming at the above problem,both to expand coverage,but also to improve reception solutions to achieve expanded coverage and enhance the FM broadcast reception FMbroadcast purposes.
FMradio;influencing factors;expand coverage technology
TN93
A
2095-0748(2015)21-0068-02
10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.21.29
2015-10-12
杨柳(1973—),女,吉林松原人,大专,毕业于北京广播学院,工程师,研究方向:电视发送。