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调频广播覆盖的影响因素与优化技术分析

2020-11-28

中国科技纵横 2020年16期
关键词:调频电磁波发射机

(山东广播电视台燕子山发射台,山东济南 250100)

0.引言

调频广播是一种以无线发射的方式传输广播的设备,以调频方式进行音频信号的传输,调频波的载波根据音频信号的变化而发生变化,调频无线电的信号传输容易受到影响[1]。调频广播的接收信号会受到高楼、隧道、高低起伏的地势、峡谷等的外部因素干扰,受到不利因素的影响说明调频广播自身系统存在缺陷。因此,对影响调频广播的不利因素进行分析,对症下药,对相对应系统存在的问题进行技术优化,对扩大调频广播的覆盖范围非常重要。

1.影响调频广播全覆盖的不利因素分析

1.1 外界因素影响

(1)高层建筑影响调频广播信号的覆盖。为满足人们日益增长的住房需求,建筑物越来越高,高层建筑物的内部结构,一般采用的是钢筋和混凝土,会对发送的电波进行干扰,而这在一定程度上会大大削弱电磁波发送的能量,对调频广播信号发射的效果产生极大影响[2]。由于受到干扰,信号传输的路径也发生变化,信号无法准确发送到信号接收点,调频广播不能进行全面覆盖。虽然相关工作人员会扩大调频广播的覆盖范围,通过采用添加发射天线的层数等办法,随着天线层数的增加,导致传输的接收的音频信号质量也会受到影响[3]。

(2)地理因素影响调频广播信号的覆盖。我国的地域辽阔,地形复杂,高原、山地和丘陵较多,这些地理因素严重干扰了调频广播信号的传输和信号的接收[4]。所处的周围的地理环境过于复杂,调频广播信号输送地受到的影响也就越严重。

1.2 调频广播自身的影响因素

(1)电磁波受多路径传输的影响。调频广播的电磁波频率在一定的范围内发挥作用,这个范围内的波长能进行多路径传播。由于电磁波传输的环境较为复杂,频率在穿越障碍物进行传送时,很难保证用户能够接收到信号[5]。在科学技术快速发展的背景下,出现许多的高频电子产品,这让原本就狭窄的信号传输通道更加拥挤[6]。此外密集的车流和手机的使用也对电磁波频率传输有一定影响。

(2)信号发射机的因素影响。调频广播的工作效率和质量与信号发射机的整体性能、功率和发射指标等有关。如果发射机存在质量不达标,整体的性能和使用寿命较低、功率太小无法满足频率发射的需求等,都会影响调频广播的覆盖范围。发射站的工作人员对信号进行发射时,为了让用户体验得到更大音频播放效果,对信号的固定值设定调整频偏,如果总频值在升高,总频高于调波带宽,调频广播在传输信号时,负载的电磁波的能量会渐渐地减弱。同时,总频值总是大于调波的带宽,会对传输的信号造成浪费还直接对与之相关的信号进行干扰[7]。

(3)信号发射的天线因素。影响调频广播覆盖的一个因素还有发射的天线。通常情况,天线数量发射的越多,调频广播的范围越广、质量越好以及效率越高,因为调频广播要求覆盖的范围较广,但随着天线的增加,天线的层数也在增加,电磁波的分布过于密集,就容易产生“阴影区”,许多用户在使用移动设备接听的过程中,杂音会对接收的信号进行干扰。所以,增加天线的数量并不能很好地进行调频广播的覆盖,相反会对接收信号的质量和效率有一定的影响。

2.调频广播覆盖的技术优化措施分析

2.1 设定效果最佳的发射机功率值

调频广播最关键的设备是发射机,一旦发射机出现故障,极有可能对调频广播的覆盖产生影响。为了最大程度扩大调频广播的范围,在进行发射机频率的设定时,要确保发射机的接收场强在国家规定的范围内,还要对调频广播受到外界因素的影响信号的强弱情况进行充分考虑。加强指标数据的分析,低功率值在一定程度上可以满足调频广播的要求,但经济高度发达的城市或地区,电磁波所处的环境较为复杂,需要更高的功率值在发射机的承受功率之内,根据不同情况,选择不同的调频广播发射机,设定范围较广、接收信号质量较好,接收的音频效果等最佳的发射机功率值,最大限度发挥调频广播发射机的价值,实现调频广播的全覆盖。

2.2 选择科学合理形式发射天线

由于受高层建筑影响,为了扩大调频广播的覆盖范围,增加发射天线的层数以此来达到目的。发射天线的数量越多,层数也在不断增加,层数太多信号接收的环境就复杂,存在干扰杂音对信号接收的质量造成影响。对天线发射进行科学合理的选择是极其重要的[8]。垂直极化的天线具有不易产生极化电流避免能量的大幅度衰弱,保证信号的有效传输的特性,因此,对发射天线的选择调频广播传输以及覆盖要求,然后通过合理的方法,对发射天线的发射方向进行合理选择。在许多电磁干扰较严重的区域,结合共塔天线数量的选择,为了减少共塔天线之间的相互影响,天线数量不超过三套且采用水平极化发射的天线,能有效提高广播信号传输的速度。同时,按照实际运行的情况,对发射天线的数量进行控制增加,可以解决目前存在的问题。通常情况下调频广播天线选择高辐射垂直极化天线。根据不同的情况,调频广播覆盖范围有所不同,要选择和方向图一致的发射天线。

2.3 运用多部发射机进行调频同步广播

调频同步广播要求多个台采用同一个频率、同一时间发送同一套节目,进行覆盖区域的衔接,对区域实现单频率覆盖的技术,但主要应用于调频广播小功率分散式多点覆盖发射技术方案。与传统的单点大功率的覆盖不同,这种技术具有独特性,调频同步广播技术是同步广播系统,需要从全面和系统的观点进行选择,要确保多点发射的最佳效果,就需要做到垂直同步。这项技术在本质上和手机的信号覆盖方式相同,采用小功率的多点覆盖的方式,但少不了重叠覆盖区域,为此需要保持相同的频率;确保等场强线和等时延线一致,这样才能确保不出现回声或者二重奏的问题;调频广播同步技术运用上,将两台以上的发射机组成调频广播系统,把临发射机临近的服务器放在一个频道,以此能让节目播放及时有效果突出。在对调频广播技术进行优化时要考虑到相关的标准,把相同频率的信号同时发射,确保从根源上提高调频广播信号对其他干扰因素的抗性,从而达到加强调频广播覆盖优质效果。在进行这项技术时,运用同方向覆盖的方法,与此同时根据音频节目播放的效果,对其进行全面的调整。

3.结语

对于影响调频广播覆盖的因素有很多,主要是受到外界因素以及调频广播自身的因素影响。为了真正发挥调频广播的作用,要对其覆盖的影响因素进行系统分析,要继续对调频广播的覆盖问题进行深入探讨,针对调频广播在技术方面存在的不足,对相关技术进行不断优化处理。通过设定效果最佳的发射机功率值、选择科学合理形式发射天线、运用多部发射机进行调频同步广播技术等优化措施,扩大调频广播信号的覆盖范围,提高调频广播的传播的效率和保障接收信号的质量。

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