调频广播覆盖的影响因素与优化研究

2021-11-22刘超

无线互联科技 2021年17期

刘超

（河南省广播电视发射台，河南郑州 450016）

0 引言

FM广播是一种频率调制的广播方法，随着传输幅度以及声强的变化而发生改变。调频广播的特点主要是广播声音立体、传输距离远、成本低廉、干扰面积小、同一调频天线保护距离小等。但是，调频广播在工作时也会受到外部环境的影响，阻挡信号接收，影响调频广播的接收效果。受众群众对调频广播的需求逐渐增加，且对效果的要求也逐渐提升。所以，针对调频广播的影响因素进行针对性的技术优化，保证调频广播接收信号的广度和音质效果等十分必要。本文针对影响调频广播覆盖的因素进行分析，并探究有效的优化对策。

1 调频广播覆盖的影响因素

1.1 设备因素

调频广播的音频信号受发射机的影响较大，主要表现在发射机的发射指标以及输出功率两方面，会对调频广播的信号传输和接收造成一定的影响，进而影响信号的质量。信号质量受发射机的性能和功能的直接影响，作为调频广播的信号发射源，发射机的存在及对调频广播的意义十分关键。在发射机发射出信号以后，分散的载波能量会削减信号的传播强度，也就对覆盖率效果和覆盖质量造成一定影响，甚至会干扰信号，影响信号的稳定性，最终导致接收信号的质量下降。除此之外，频率信号的宽度扩大，也会对信号传输的效率和传输质量造成影响，甚至影响其他音频设备的信号接收效果。

1.2 城市建筑因素

随着我国经济的飞速发展和城镇化速度的加快，高楼林立已成为现代化建设的一个重要标志。然而这些拔地而起的高楼大厦对调频广播的覆盖效率及质量均带来一定的影响。在调频广播信号传播时，因鳞次栉比的高楼大厦对信号的阻挡会使其发生信号转折，改变信号最便捷、最高效的传输路径，进而增加信号的传输难度和信号接收的效率、效果。除此之外，一旦音频信号的传输位置有所偏差，将会造成信号接收点不能够正常接收信号的结果，也就直接影响调频广播覆盖的效率及质量。鉴于这种普遍存在的现状问题，部分工作人员试图采用增加发射天线层数的方式来规避这种影响，但是，这种做法可能会导致信号阴影区的出现，不能确保最终接收信号的质量，虽然能在一定程度上降低信号的接收难度，但是治标不治本，仍需进一步积极探索更加科学合理的技术措施。

1.3 地理环境因素

地理环境是客观存在的因素，对调频广播覆盖的影响显而易见。在调频广播的建设和发展中，为扩大其覆盖范围和改善接收效果，自然会向更加广阔的地域延伸，去更偏远的地区扩建。然而在偏远辽阔的山地、荒野等地区进行调频广播的覆盖无疑是一项难度很大的工作，也是现代调频广播事业发展必须面临的挑战。我国土地宽广、幅员辽阔、地貌多样、环境复杂，在不同的地质、地貌环境下实现调频广播覆盖较之平原地区或城区具有明显难度。除此之外，对于丘陵、盆地等地势较低的地区进行调频广播覆盖也会影响信号的接收效率及效果。

1.5 信号接收设备因素

在调频广播覆盖系统中，信号接收设备的影响不容忽视，尽管其出现的频率较低，但是其影响力也会干扰信号的传输和接收效果。通常，信号接收可分为接收机接收、室外固定天线接收、室内天线接收、移动接收和固定接收5种情况。不同信号接收方式下所表现出来的信号传输质量及效果也存在一定差异。但是，这些接收设备对信号的影响则无一例外，值得在调频广播覆盖中多加重视。

1.6 传播方式因素

调频广播信号的传播方式不是固有的，并且，随着近年来科学技术的发展和信息技术的进步，更在较大程度上增加了其传播方式。不同传播方式的叠加与交叉虽然拓宽了广播信号的传播途径，同时也增加了不同传播方式之间的相互干扰。一旦信号受到干扰就会出现噪音，严重影响信号质量。除此之外，城市建筑中的高层建筑物阻挡也增加了传播方式对信号的影响效果。

2 调频广播覆盖的优化技术

2.1 发射机的合理调控

鉴于发射机对调频广播信号的影响，有必要结合信号场的需求以及相关元素进行发射机设备的优化与调控。除此之外，还应做好调频广播覆盖场在单频工作状态下的测验工作，仔细分析测验结果，明确发射机的功率，进而对发射机的部位、结构等进行针对性的调控。在发射机的调控工作中应充分考虑到天线的匹配度、损耗和增益情况，并明确广播信号的覆盖范围。只有在详细了解周围信号影响源以及认知设备状况的情况下，才能够制定出更加明确的优化对策，充分减少发射机对信号的影响。

2.2 科学选择发射天线

在调频广播覆盖的作业中应合理、慎重地选择发射天线。天线层数应结合作业周边的建筑环境来确定。除此之外，还应考虑天线的增益情况，一旦发射天线层数过低就会在一定程度上削减天线的增益，进而影响信号发射的质量。为保证发射信号的信号质量，可以建设发射塔来降低信号之间的相互干扰。这不但能够保证信号在一定范围内的稳定状态，还能够避免其他因素对信号的影响。

通常，发射天线分为垂直极化天线和水平极化天线两种。不同的天线在其安装措施以及发射效果方面都具有一定差异，需要工作人员深入了解发射天线的专业知识，并结合周围环境进行天线的选择和应用。垂直化天线具有较好的辐射效果，但是对安装的空间条件要求较高，故使用较少，在城市中心位置适宜使用。结合天线的增益情况，可以考虑使用多层级化天线的方式来保证信号传输的稳定性和接收信号的效果。水平极化天线具有良好的定向性和方向性效果，且安装简单，在音频信号受干扰比较强烈的区域，适合选择这种天线安装方式。

2.3 优化安装技术

优化调频广播的技术是保证其信号接收效率与效果的最根本途径。这需要合理使用调频广播的技术。所谓的调频同步广播技术指的就是使用两台以上的发射机来组建成调频广播系统，并将相邻的两个发射机服务器载入同一个频道中。这样，就能够实现在同一时间、同一频道播放同一节目的要求。这项技术的应用和实施能够显著提高信号传输的准确性。

调频同步广播技术的实施方式分为小功率补点方式或定向覆盖方式，以及发射天线方式两种。其中小功率补点方式能够削减周围环境对信号传输的影响。而发射天线方式则应立足于充分勘测和考察的基础上，降低对同步广播的信号干扰，最终实现广播的覆盖范围以及精准的调控。

2.4 音频信号的优化处理

在调频广播发射机发射信号时，需要工作人员进行信号的处理，这时就可以依靠音频处理装置来完成。音频处理装置能够按照信号的类型、型号等，进行音频信号增益的合理控制，进而在保证音频信号在平衡的条件下稳步发展，音频信号的信噪比以及响度都会有所增加。这种使用音频处理装置的方式能够减少信号在传输过程中受到过度电磁信号的干扰，削减其他因素对信号传输的阻碍，最终实现信号效果的改善。

2.5 优化调频发射系统的管理

调频广播作为一种智能化信息资源共享平台，应顺应时代的发展，不断进行智能化的改造，建立起新型的、数字化的调频广播发生系统。例如，“N+1控制系统”的实施即可发挥稳定信号的作用。在正常工作的状态下，系统运行的方式是凭借同轴开关连接不同频点的发射机，进而实现监控、切换器控制的有效管理。发射机与天线发射信号直通，备机处在待机状态。一旦系统检测到存在故障或是存在功率差异的设备，“N+1控制系统”的管理器就会根据指令切断故障发射机的电源，直到功率输出为0时停止。这时，调节备用发射机的频道，使其与故障发射机频率、音源相同，并开启备用发射机，使其功率水平到达工作状态，技术指标与主机设定值相符合，实现备用发射机对故障发射机的替代处理，保证信号传输的顺利进行。