定向发射天线在农村广播建设中的应用——长丰县岗集镇调频广播发射中的难点及对策

席清如（作者单位：安徽省长丰县岗集镇文化广播电视站）



定向发射天线在农村广播建设中的应用
——长丰县岗集镇调频广播发射中的难点及对策

席清如
（作者单位：安徽省长丰县岗集镇文化广播电视站）

摘 要：本文以长丰县岗集镇调频广播发射天线改造升级为例，分析地理地形对农村广播建设的影响，提出定向发射天线在农村广播建设中的运用方案。

关键词：定向天线；农村广播；岗集镇

长丰县岗集镇为了进一步发挥农村广播的优势，对原有的农村进行了升级改造，将北部偏远村居的有线广播改成无线广播，由于岗集镇地理特点，这对广播发射系统，尤其是发射天线改造带来一定的难度。为了确保无线调频编码广播系统的正常运行使用，必须设计科学的发射天线和安装措施。

1 岗集镇地形概况和农村广播系统简介

1.1岗集镇地形概况

岗集镇位于安徽省长丰县最南部，与合肥市区比邻。镇域面积162 km2，辖11个社居委和10个行政村，总人口近8万人。北部处于江淮分水岭脊背，这里的降雨是向长江或淮河的“分流”处，即“南麓流往长江，北麓汇入淮河”，长丰县唯一的一座山——卧龙山，也位于岗集镇中北部。南部地势较为平坦，交通便利，集镇区和工业园区都集中在南部，镇广播站和广播发射系统也设在这里。

1.2农村广播采用无线调频广播系统

该系统主要包括广播智能控制机、调频发射机、发射馈线和发射天线、广播接收扩音机等设备。它很好地解决了传统有线广播布线困难、安装复杂、扩容性差和维护量大等问题，具有无需立杆架线，覆盖范围广，设点布局便利，安装维护方便，以及投资成本低，音质优美清晰等特点，对于岗集镇地域广范围广，地形复杂来说，拥有传统有线广播无法比拟的优越性。这个调频广播系统具有可寻址功能，在前端控制设备中使用编码控制，可对终端的某个点或某个区进行点对点的远程控制，可以任意的选择某个点（区）的调频接收设备，进行对点广播。

2 广播发射存在的难点分析

岗集镇的广播机房和发射系统位于镇域南部，严重偏离全镇的中心位置，这给调频广播信号发送带来了困难，一边是南方离市区很近，调频广播信号发向南部的强度被严格控制，不能过强，否则会影响合肥市区的通信安全，一边则是北部大片村（居）需要调频广播信号覆盖，其中北部还有4个村（居）位于江淮分水岭脊背，地势高，给调频广播信号覆盖提出了又一个难点。

3 定向发射天线的应用

为了有效解决全镇调频广播信号的全覆盖，达到稳定控制接收设备所需要的信号强度，岗集镇采用定向发射天线，并增加发射天线高度的措施来解决信号覆盖问题。

定向天线是在全向天线的基础上，由全向天线组阵或附加反射器、引向器组成，是以一种非常窄的“波束”作高度定向传播。

3.1定向发射天线特点

调频广播是利用调频方式进行传输的声音广播，它的频率范围我国规定为87～108 MHz，这一频率位于甚高频（VHF）频段范围内，其传播方式主要是依靠空间波直线传播。

“八木天线”是由一个有源振子、无源反射器和若干个无源引向器组成的线形端射天线。一般有源振子是用折合振子，反射单元由一组单元或一个反射面组成。它的最大的优点就是具有很好的方向性和比偶极子，这种天线有较高的增益，方向性强、抗干扰、作用距离远，同时具有构造简单、材料易得、价格低廉、挡风面小、轻巧牢固、架设方便等特点。

3.2定向发射天线工作原理

“八木天线”的有源振子长度等于1/2波长，反射器长度略长于1/2波长，引向器长度则略短于1/2波长，两振子间距1/4波长。

引向器的作用是使信号定向得到加强，它对感应信号呈“容性”，经过的电流超前电压90°，感应的电磁波向有源振子辐射，辐射信号经过1/4波长后，使其滞后于直接到达主振子信号90°，正好抵消了前面引起的信号，两者相位相同，于是信号迭加增强。

反射器的作用与引向器相反，是使这个方向的信号削弱。由于它长于1/2波长，呈“感性”，电流滞后电压90°；同时，辐射到有源振子过程中又滞后90°，与从反射器方向直接加到有源振子上的信号正好相差了180°，起到了抵消作用，这个方向的信号强度就被大大降低了。

3.3天线安装调试

3.3.1增加调频广播发射天线的高度

调频广播频率位于超短波频段，频率很高，波长较短，它的地面波衰减很快，一般只能沿直线方向传播到直接可见的地方，在直视距离内超短波接收装置才能稳定地接收信号。

3.3.2调整定向天线方向

这个天线是水平天线，由于定向天线的方向性强，所以要将天线发射的半功率主瓣对着北部中间位置，让波束覆盖全境。将天线的方位角、俯仰角均要符合设计要求。

3.3.3做好各点信号强度测量登记

天线安装后，要在全境内选点测量电波强度，并做好记录。尤其在北部地势高的点和波束边沿区域，测量点的密度要大，确保信号强度可以驱动接收机正常运行。