调频广播隧道覆盖技术之漏缆覆盖技术及施工注意事项

李超

（郑州人民广播电台，河南 郑州 450000）

调频广播隧道覆盖技术之漏缆覆盖技术及施工注意事项

李超

（郑州人民广播电台，河南 郑州 450000）

随着城市框架不断扩大，城市建设也在向纵深发展，不仅有市区内快速路、高架路，很多地方还修建了地下隧道，为市民的快速通行提供了便利。然而，有些隧道长度往往超过700m，甚至达到几千米，驾驶车辆的市民在穿越隧道时受隧道钢筋混凝土的屏蔽，进入隧道后司机和乘客朋友就无法很好地收到车载收音机的广播电台信号；同时，一旦隧道内发生较大安全事故时，如火灾、车祸等，司乘人员也无法及时得到路况信息，为了解决这一问题，调频广播隧道覆盖技术就得到了发展和应用。

隧道覆盖，泄漏同轴电缆，调频广播

调频广播的频率范围是87.5～108MHz，其电波具有直线传播并有一定绕射能力，在隧道中，主要以行驶中汽车的调频收音机为覆盖对象，由于隧道的密闭性，减少了很多外在的电磁波干扰，一般覆盖场强达到22dBuV即可良好接收，针对调频广播的传输特点和覆盖场强要求，目前主要有2种方案可以实现调频广播的隧道覆盖，即泄漏同轴电缆覆盖方案和定向天线覆盖方案。而前者多用于长度大于700m的各种隧道，后者一般用于长度小于700m的短直隧道。笔者曾实际测量过，由于调频电波的直线传播功能，长度小于700m的隧道基本可以被外部电波覆盖，车载收音机收听基本不受影响，而那些长度超过700m的隧道广播信号覆盖才是我们急需解决的问题，这里主要介绍利用调频调制解调技术、宽频放大技术以及泄漏电缆低损耗无线辐射技术制定隧道广播覆盖方案［1］。

1 使用泄漏电缆的好处

采用泄漏电缆技术来进行隧道覆盖是一种最为常用的方式，使用泄漏电缆的好处有以下几点：①可减小隧道内信号阴影，由于隧道内情况比较复杂，若采用分布式天线，某两个特定的天线之间可能会存在障碍物而受到遮挡导致信号覆盖不好；②信号波动范围减小，泄漏电缆与分布式天线系统相比，隧道内电波信号覆盖更均匀；③可同时提供多种业务覆盖服务，泄漏电缆从结构上说是一宽频带系统，多种不同的无线系统可同时共用一条泄漏电缆，隧道内经常使用如告警系统、广播、移动电话、数字电视、寻呼系统等，由于可共享一条泄漏电缆，从而减小了投资，也净化了隧道空间。

2 隧道内漏缆覆盖技术中的技术原理

以下是以郑州市京广路隧道最长的一段（隧道长度约1 400m）为例设计的隧道广播调频覆盖原理图，如图1所示。

图1 设计方案框图

在该设计方案中，有以下设计要点和覆盖功能特点。

2.1 设计要点

2.1.1 隧道广播调频覆盖转播站设计。由调频广播专用接收天线（八木天线）将空中FM调频广播信号接收下来，由放大器将信号增益提高后再由分配器分配送入数字调谐器，将FM调频广播信号调制解调成标准的音频信号。与隧道管理中心的应急广播信号一起送至音频矩阵切换器进行音频输出切换，被切换的音频信号经相对应的调制解调器调制到原FM调频频率上，再送入混合器频分复用到一根同轴电缆上，由光发射机（近端机）转换为射频光信号通过光缆传输到隧道内的光接收站（远端机）上。

2.1.2 隧道广播调频覆盖传输设计。由转播站（隧道管理中心）到光接收机的传输介质为单模光缆，由光接收机到汽车的传输介质为泄漏电缆。

2.1.3 隧道广播调频覆盖终端设计。近端机射频光信号经由光缆传输到远端机，由于远端机合成了光接收机和宽频放大器，对88～108MHz频段内信号进行激励宽频放大后输出到泄漏电缆，并将FM调频广播信号进行无线转发，从而实现隧道内广播的调频覆盖。

2.1.4 隧道广播覆盖信道冗余设计。远端机具备16个信道的选频和移频功能，每载频通道带宽为200kHz，可对近端机选择并转发的信号进行选频和移频，选频和移频参数可通过监控软件进行设置，可以处理调频电台信号的动态范围较大，同时处理多达16套调频电台节目，确保所有电台节目的射频信号以等功率发射。

2.2 覆盖功能特点

①可自动转播。可自动转播隧道外空间FM调频广播信号，并保持和隧道外调频广播信号基本同步。②可无线转发。通过电脑设置隧道内的宽频基站实现隧道内FM调频广播覆盖。③技术稳定可靠。该系统采用成熟稳定的蜂窝宽频放大技术、调频调制解调技术，稳定可靠。④信号覆盖全面。减小信号阴影，信号波动小，隧道内信号覆盖更均匀。⑤可紧急切换。隧道遇到紧急情况时，可立即切断调频广播信号，进行紧急插播。⑥可远程监控。可远程通过广播宽频功率放大基站的工作状态监测软件，实时观察每台广播宽频功率放大基站的温度、湿度、电压、驻波比等工作参数。

在实际运作中，广播电台必须和隧道管理中心相结合，使用隧道管理中心的控制机房作为主机房对隧道广播系统和隧道应急广播系统进行统一控制，其原理就是隧道洞口机房内在射频合路器插入隧道管理中心的MIC信号，一旦隧道内出现紧急情况，隧道管理中心可将所有FM调频广播信号立即切断，并立即向隧道转播的所有调频广播频点进行应急插播，最大程度确保隧道内司机及乘客安全。

3 现场施工的要求和注意事项

3.1 接收天线

接收天线为五单元FM八木天线，天线杆总高4m，天线极化方向和发射台极化方向保持一致，天线接口做防水处理，天线安装固定要牢靠安全，加装3根拉线，确保天线的牢固和抗风能力。从天线到接收机是用-7同轴电缆作馈线，做好馈线固定，过门过墙要用软管保护，排线高度较低处要用PVC管保护。调频接收天线如图2所示。

图2 调频接收天线视图

3.2 近场接收机

进场接收机安装在京沙隧道控制中心机房，2个光输出口通过隧道原有的光缆将信号送至隧道内的2台远场接收机。附：应急播出机在近场接收机下方。

3.3 泄漏电缆

泄漏电缆截面如图3所示。

图3 泄漏电缆截面图

第一，泄漏同轴电缆（LCX）进场验收时应符合以下要求：①所有的数量、型号、规格、质量等应符合设计和订货合同的要求和相关技术标准规定；②所有合格证、质量检验报告等相关质量证明文件齐全；③LCX无压扁、护套损伤、表面严重划伤等缺陷；④与连接器匹配。

检验数量：由施工单位、监理单位负责全部检验。

检验方法：比对设计文件和订货合同，检查实物和质量证明文件。

第二，LCX下列单盘电气特性应符合设计单位设计要求和各相关技术标准规定。①交流特性：传输损耗、标称耦合损耗、特性阻抗、电压驻波比等符合规范和标准。②直流特性：内外导体直流电阻、绝缘介质强度、最小绝缘电阻等符合规范和标准。③检验数量：由施工单位全部检查、监理单位见证检查。④检验方法：对照设计文件检查出厂交流电气特性检验报告，并检测检查直流电气特性。

第三，隧道内LCX敷设应符合下列要求：①夹具、防火夹、支架的安装位置、间距和固定方式符合设计要求，安装牢固可靠；②LCX的开槽方向朝线路侧，由于挂线高度在2m以上，最好是开槽方向向下成45°角。

检验数量：由施工单位负责全部检查，由监理单位见证检查。

检验方法：依靠观察和尺量检查。

注：LCX采用膨胀螺栓式固定，使用专用卡具安装漏缆。采用吊夹固定LCX时，吊夹间距为1m，防火夹间隔10m。支架高度符合设计要求。支架孔的直径、深度符合设计要求，孔应平直，不得成喇叭状，膨胀螺栓要旋紧，使膨胀管膨胀，旋紧卡扣和支架底座间的螺丝。

第四，LCX的接续应可靠、牢固，装配后接头外部应按设计要求进行防护。①每一漏缆连接头制作完毕，用万用表检查内、外导体，不应短路，轻敲接头，万用表应无变化。②漏缆成段连接后，在漏缆终端安装终端电阻，在漏缆始端用驻波比测试仪测量驻波比，不应大于1.5。如果超过1.5时，需进行障碍测试，找出故障点，处理后重新测试，直至合格。③连接器装配后接头外部应进行防护。连接器应可靠地固定在隧道、承力索或U型钢柱上。④每段漏缆之间跳线应绕圈，跳线长度1m。

检查数量：由施工单位负责全部检查，由监理单位见证检查。

检查方法：依靠观察和测量检查。

第五，LCX敷设完成后下列指标应符合设计要求：①双向电压驻波比符合要求；②传输损耗在允许范围内。

检查数量：由施工单位全部检查，由监理单位见证检验20%。

检验方法：用驻波比测试仪、信号源、功率计测试检验。

第六，一般项目。①泄漏同轴电缆放线方向要求是正放线，即电缆收卷方向和放线方向呈180°角，并且一定要边放线边挂线，保证漏缆开槽示线始终处于向车道方向，这一点非常重要。②LCX弯曲半径应大于外径的20倍。42mm漏缆参考弯曲半径至少大于800mm。过紧急疏散门或要避让其他设施时要考虑过弯，弯曲半径要符合设计要求。检验数量：由施工单位负责全部检查。检验方法：依靠观察和尺量检查。③LCX吊挂后的垂度在20℃时应保持0.15～0.2m范围内。检验数量：由施工单位负责全部检查。检验方法：依靠观察和尺量检查。

3.4 远场发射机的安装和连接

①发射机安装：使用膨胀螺栓钢架式安装，膨胀螺栓要安装牢固，膨胀螺栓数量至少4个，发射机安装要平直，机器上缘离墙顶50cm，下缘离地面不低于2m。②漏缆到远场发射机的连接：漏缆到发射机使用四根-12同轴电缆连接，电缆用线卡固定在隧道穹顶，-12电缆一头连接漏缆，一头连接二功分器的输出，功分器输入与发射机输出连接，要求功分器竖直或水平安装，电缆和功分器要安装牢固，接头保证指标良好，连接牢固，接头外加保护。

3.5 传输光缆、电源和尾缆

①传输光缆：从京沙隧道管理中心机房到隧道东洞远场发射机两边的隧道摄像头处，由于条件所限，使用隧道管理中心现有光缆两芯，分别给2台远场发射机，技术要求两条光纤的衰减损耗不宜过大，保证到远场发射机处光功率在-20～-5dbm。②尾缆：隧道内指定摄像头至远场发射机，两根尾缆使用套管保护，由于施工时使用了带保护层的防水尾缆，并敷设在桥架内，可以不用套管。参数要求，接头UPC/PCC插入损耗dB≤0.3，回波损耗≥60。③电源：从隧道内配电室到远场发射机，使用6m2电缆，桥架施工，过弯、过墙使用软管保护，电压220V。在发射机旁安装配电箱，在配电箱内安装空气开关。

4 结语

技术发展日新月异，但就目前来说，泄漏同轴电缆方式仍是隧道广播覆盖的主要使用方式，郑州市京广路隧道调频广播覆盖工程是作者本人全程参与的一项工程，文中提到的参数、规范和要求皆是该工程项目中的真实资料，希望此文能够对即将做调频广播信号隧道覆盖工程的设计单位、工程商、广播电台或者有意学习广播隧道覆盖技术者有一定的作用，特别是到施工阶段，一定要确保施工单位严格按照施工要求进行施工，由于漏缆本身特性，一旦施工后出现了问题，要拆除进行二次施工几乎是不可能的。

［1］ 黄晓红.调频广播信号地铁隧道覆盖方法［J］.广播与电视技术，2012（9）：115-117.

Leakage Cable Covering Technology and Construction Notice in FM Broadcast Tunnel Coverage Technology

Li Chao
（Zhengzhou People's Broadcasting Station，Zhengzhou Henan 450000）

With the expansion of the urban framework,urban construction is further developed in depth,not only in urban expressways and flyovers,but also in many places.However,some of the tunnel lengths are often more than 700 meters,or even a few kilometers,the citizens of the vehicle are shielded from the reinforced concrete by the tunnel when they cross the tunnel,and the drivers and passengers of the passengers are unable to receive the radio signal from the car radio.At the same time,if there is a great⁃er safety accident in the tunnel,such as fire,car accident,etc.,the driver and conductor cannot get the traffic information in time and in order to solve the problem.

tunnel coverage；leaky coaxial cable；FM broadcast

U453；TN929.5

A

1003-5168（2017）11-0109-03

2017-10-01

李超（1971-），男，本科，工程师，研究方向：广播电视覆盖。