中波天地波干涉区的调查与实践

李 伟

国家广播电视总局二〇三台 内蒙古 呼和浩特市 010070

1 前 言

内蒙古地区地形复杂多样，丘陵众多、草原广阔、森林密布、沙漠无边，形成明显的地形差异。因此，地形地貌对中波覆盖收测造成很大的影响：在平原、草原，地势开阔，电波传输条件较好，覆盖面积大；在丘陵、山区，由于地导系数差异大，地波衰减快，覆盖面积受到限制；其次，随着各地区经济的快速发展及城市规模的不断扩大，当地的工业干扰、电气干扰日益严重，自由空间的电磁环境复杂多变，背景场强越来越大，给场强测量带来一定影响。同时，一些地区对广播频谱资源的利用缺少规划和协调，造成中波频率在夜间同邻频干扰严重，覆盖区较白天明显缩小。因此，对夜间中波衰落区的调查与实践显得非常重要。

2 中波天地波干涉区的概念

中波传输存在地波和天波两种模式。白天，由于太阳照射，电离层电子浓度高，中波的天波受到D 层强烈吸收而无法进行反射，地波传播为主要传输模式；夜间，缺少太阳照射，电离层的电子密度逐渐降低，D 层消失，中波的天波逐步建立，此时，中波的天波和地波同时存在。

2.1 地波区

地波区是中波广播的主要服务区。白天，地波区的大小主要与发射机的功率有关，经过调查收测，相同条件下，在不考虑使用频率高低的情况下，发射机功率越大，传播距离越远，如2014 年集宁585 发射台白天测量数据。

从表1 可以看出，10kW 发射机的覆盖距离明显高于1kW发射机；若考虑频率高低的情况下，随着频率的升高，覆盖的距离会相对缩小。

表1 集宁585 发射台中波广播白天各频率覆盖范围表

2.2 天地波干涉区

在较大距离上，白天地波区比较稳定，而在夜间，中波天波的出现，其在幅度和相位上随时间产生波动，在天波和地波等场强区，两者互相干涉，从而使接收地点的信号场强不断起伏变化，可听度急剧下降。地波比天波强8dB 处称为衰落区的始端，天波比地波强8dB处称为衰落区的终端，详见图1。

图1 中波广播干涉区（衰落区）示意图

在干涉区内，中波夜间的地波传输受到极大影响，覆盖范围大幅下降，如2014 年集宁585发射台夜间测量数据。

从表2 可以看出，10kW 发射机的覆盖距离虽然高于1kW发射机，但受到天地波相互干涉的影响，各频率覆盖距离的差距明显缩小。

表2 集宁585 发射台中波广播夜晚各频率（地波）覆盖范围表

2.3 天波区

在离发射台更远的距离，中波的地波场强下降明显。白天，随着距离的增加，中波广播信号逐步减弱；夜间，中波的天波通过电离层的反射可以到达较远区域，但是，天波夜间的同频干扰比较严重，所以，一个发射台的天波区不能成为服务区，而且会对其他区域的发射机产生干扰。

3 中波天地波干涉区的调查与实践

2013 年至2015 年，我们 对内蒙古地区18 个中波发射单位进行了调查与覆盖收测，采取实际测量和人工收测相结合的方法进行，根据区域地图，按照覆盖收测的要求，规划收测路线，尽量满足东、西、南、北4 个方向，最终依靠收测数据，按照覆盖区的基本定义，标明覆盖区的边缘。本次的实践旨在了解各地中波的覆盖效果，摸索适合的收测方法，研究测量数据并分析影响中波覆盖的主要因素。其中，对中波天地波干涉区进行了细致的分析和研究。

3.1 干涉区的起始距离场强测量

从发射台出发，分别沿着4个方向向外进行场强路测，场强值随着距离的增加逐步下降，经过测量，距离发射台10km 内， 场 强 值 可 达85dB（μV/m） 以上；10km 至50km内，场强值介于70dB（μV/m）至85dB（μV/m）之间，通过计算和人工效果核验，夜间干涉区的始端介于4.1km 至85.1km 之间，也可以称之为广播覆盖区的边缘。

3.2 干涉区内的广播效果

从发射台出发，利用民用接收机（如SONY7600） 驱车收测，距离发射台越近，广播效果越清晰，当到达干涉区起始位置时，广播效果会有一个瞬间衰减的过程，从“保证收听”到“无法收听”会在很短的时间内发生反转。声音质量表现为“突突声”“滋滋声”“咔咔声”，并伴有不同节目的同频干扰。

3.3 影响干涉区范围的因素

通过对测量和收测数据的分析，影响中波干涉区范围的因素很多，这对于监测理论的积累至关重要。

3.3.1 发射功率的影响

在夜间，受天波干扰的影响，大功率发射机的地波传输距离稍高于小功率的发射机，但不是十分明显。地波工作区的大小主要取决于发射天线特性、频率的高低和地面的电导特性。

3.3.2 频率高低的影响

频率越低，则波长越长，其在地面传输的绕射能力就越强，传播距离也越长。因此，功率低的低频段有时也会比功率高的高频段传播的距离要远。如2014 年测得的锡林浩特广播发射中心台夜晚部分频率的数据（见表3）。

表3 锡林浩特广播发射中心台夜晚部分频率（地波）覆盖范围表

3.3.3 同频干扰的影响

夜间中波天波的同频干扰是影响干涉区范围的主要因素之一，同频干扰源包括被测量台的天波信号，也包括其他地区的天波信号。大部分为国内中文电台信号，也包括朝、韩、日等国家的大功率本国语言中波广播，正是由于干涉区内天波信号的相互干扰和天波信号与地波信号的相互干扰，造成了在此区域内，广播效果的急剧下降。

3.3.4 地形的影响

在戈壁和草原，由于地势平坦开阔，夜间的地波传播覆盖会扩大，干涉区的起始距离会远一些；在城市和丘陵，地势会有起伏，城市建筑的阻挡和工业的干扰也会造成干涉区的起始距离的缩短。

3.3.5 测量和收测误差的影响

由于车辆行驶速度的差异，造成路测仪在测量点的触发时间不同，因此场强值会有不同程度的误差；人工收测主要以人的主观判定为主，对于广播效果的感应会有一定差异。客观测量和主观判断的误差，也会影响干涉区的起始端。

4 结束语

对于中波天地波干涉区，国内的相关测量和研究比较少，影响干涉区的因素也比较复杂，需要通过系统的测量和计算才能对不同中波发射台的覆盖范围进行确定。通过本文的分析，希望能为发射单位和监测单位提供一定的参考，更好的为广播电视的发展服务。