调频广播覆盖的影响因素及优化技术分析

2023.09.24

陈侃

摘要：在目前高科技信息化时代背景下，我国的调频广播工作正面临着新的机遇和挑战。由于我国的音频信号是通过直射波传播的，自然环境和通讯设备等因素比较容易对传播信号的质量产生影响，因此，对调频广播覆盖的覆盖效率进行优化具有十分重要的意义。文章首先对影响调频广播覆盖的发射源因素、电磁因素和地理因素进行了分析，然后分析了调频广播覆盖的优化技术，提出应该从选取适宜的发射机功率、对发射天线进行合理的选择和安装、利用调频同步广播技术等方面对调频广播的覆盖进行优化，以期为同行提供参考。

关键词：调频广播；覆盖；影响因素；优化

我国的广播主要是通过调频方式对声音信号进行传输的，调频广播是一种在发射电波幅度不变的情况下，调频随着声音的强弱变化而发生改变的一种调制模式。调频广播具有很多不可比拟的优点，比如传播距离较远，可以进行立体声广播，同台的调频天线间的保护距离较小，干扰地面积较小，法神台建设费用较低等。然而，调频广播受外界环境的影响较大，调频广播信号在桥梁、森林、高山较多的地方容易受到阻挡而使信号的接收效率大大降低，它的接收频率在地下隧道、高架路桥及高楼大厦等地方都容易受到影响。另一方面，各项工业、手机以及汽车等其他通信也会对调频广播造成较大的干扰。因此对调频广播的覆盖进行优化具有十分重要的意义。

1调频广播覆盖的影响因素分析

1.1影响调频广播覆盖的发射源因素分析

1.1.1多途径传播方式的因素

多途径的传播方式对调频广播质量有很大的影响，因为在这种传播方式下电波会发生干扰声。很多城市由于建筑物较高且较为密集，都存在较为严重的多途径传播现象。

1.1.2发射机因素

发射机的功率、发射调制和指标都会对调频广播的质量产生较大的影响。倘若发射源为了增加用户接收时的响度而将总频偏调得过大，使总频偏大于带宽，将会导致载波能量发生分散和衰落。另一方面，如果频带的宽度过大也会产生能量的浪费，同时会对相邻频率的信号产生干扰作用，降低频率信号的稳定性，进而产生噪音。另一方面，信号的带宽和偏频也会对信号的接收产生影响。

1.1.3天线因素

其他条件相同时，调频广播的覆盖面积和发射天线的增益呈正相关的关系。然而，天线的增益会增加天线的层数，如果水平波束的分布过于密集就容易产生缺点位，也就是所谓的“阴影区”（也叫做“零点”）。相应的干扰声会在移动接收的过程中影响到信号的质量，因此，天线的增益也不是越高越好。另一方面，天线的极化也会对移动信号的接收质量产生影响。

1.1.4音频信号因素

从播音室发送到机房的广播音频信号通常具有较大的音频动态范围，而且音频幅度的稳定性也较差，如果对信号传输的时间较长，还可能会对频谱特性的变化产生一定的负面影响。

1.2影响调频广播覆盖的电磁因素分析

目前，随着我国城市化进程的不断加快，广播电台的使用频率也呈现出越来越密集的趋势，导致信号输送通道拥挤现象的产生，在城市的中心需要同时对很多个广播电台的频率进行传送，这样一来，不用广播电台的信号之间就很会相互干扰，信号质量产生了很大影响。另外，城市中的各种电磁污染、手机、汽车等也会对信号造成干扰，导致电磁环境非常复杂，即使提高场强也难以保证用户能够接收到到良好的信号，用户接收到的信号通常会存在干扰声。所以，在对调频广播覆盖工程进行规划时，必须充分认识到电磁环境对接收效果的影响，尽量将发射台建在干扰相对较小的地方。

1.3影响调频广播覆盖的地理因素分析

调频广播在传输的过程，如果遇到阻挡物，信号就会减弱。所以，自然环境中的沟壑、山峦等都会对调频广播信号的正常传播产生阻挡和干扰。越复杂的地理环境对调频广播信号的影响也越大。同时，如果发射台附近存在低洼路段，而其前方又有高楼或山丘阻挡，则可能导致传播中的信号有时不规划时，一定要考虑到地形地貌因素对信号接收效果的影响。

2调频广播覆盖的优化技术分析

2.1发射机功率适宜

为了增加调频广播的覆盖范围，在选择调频广播的发射机的功率时要注意2个方面的问题：第一是要保证接收场强符合相关的要求，比如调频广播G制2波段接收的场强应为-51dBV第二是要考虑天线的损耗和增益情况，同时要对信号所能覆盖到的区域的反射衰落以及地形地势等情况进行分析。相关研究表明，发射机的功率对于信号的场强和覆盖率的影响并不十分显著，所以一般情况下不必选择功率过高的发射机，选择功率较低的发射机不仅能够达到预期的效果，而且节约了能源，降低了成本。一般而言，在电磁环境比较差的大城市一般需要选择功率较大的发射机，而其他地区选择功率为l千瓦作用的发射机比较合适。

2.2合理的选择和安装发射天线

2.2.1合理选择天线极化方向

调频广播的工作频率一般为87～108MHz，这决定了调频广播的发射天线应以单偶极子或双偶极子等偶极子天线为主，辅以一定的反射面调整辐射方向和区域，从而实现在不同区域下的不同覆盖面。发射天线的极化方向有垂直和水平2种。水平极化发射天线一般具有较强的方向性，定向效果较好，方便安装，容易进行定向反向工作；垂直极化天线具有简单和辐射效果明显的优点，但覆盖面积相对较小，且对安装空间的要求较高，难以进行定向反射工作。综上所述，相关工作人员应该根据实际需求对发射天线的极化方向进行选择，比如在市中心接收和移动接收信号时比较适合采用垂直极化天线，而在一些大城市空中信号受干扰较大时一般适合采用水平极化天线。

2.2.2提高天线的增益

一般情形下，为了减少共塔天线之间的干扰，如果共塔天线小于3套，一般选择单独的垂直极化天线，而如果共塔天线大于3套，则通常一个选择共用的水平极化多层反射天线。为了在调频同步广播覆盖范围内做到精确调整同步，并针对同步发射点的单独覆盖范围和所覆盖区域的地理环境的阻挡和吸收特性减小相干区，也可以通过调整发射点的场形图对相干区进行调整。为了提高发射天线的增益，应该采用5层以上的天线作为接收线，同时应该保障信号覆盖范围内的场强的稳定性，使信号的接收效率得到提高。

2.2.3其他方面

除了天线极化方向和天线增益2个方面以外，还可以从以下几个方面对天线进行合理的选择和安装：第一，通过对天线发射下倾角进行小幅度的调整，可以起到补偿信号零点的作用，从而降低直射波与反射波产生的波动性，使城市中心区域的直射波场强的稳定性有所提高，同时有效避免了其他信号的干扰作用，使用户接收信号的效率大大提高；第二，以不同条件下调频广播所形成的有效覆盖作为指标，选定合适的方向图匹配的发射天线；第三，通过将天线挂高的方式也可以增加广播的信息覆盖范围，同时应该辅之以低损耗馈线来完成天馈线和发射机的之间有机融合。

2.3利用调频同步广播技术

调频同步的广播系统是由2台或2台以上的发射机组成的，这些发射机具有相邻的服务区，这个系统可以载入同一频道，并且在同一时间对相同的节目进行播放，具有相同的相位与同时性。调频同步广播系统内的发射点应该尽量发射完全相同的调制信号，并且保证场强的大小符合相应的要求，从而有效地减轻或者避免信号干扰作用。具体可以从2个方面对调频同步广播技术进行：第一，采用定向覆盖和小功率补点的方式强化调频广播的覆盖效果。并且通过补点的方式减轻或避免地形地貌因素对于覆盖效果所产生的消极影响。第二，结合具体情况对发射天线进行调整，从而实现对同步广播的覆盖范围的精确调整。

3结语

本文分析了调频广播的覆盖的影响因素，包括发射源因素、电磁因素、地理因素，在此基础上，对调频广播的覆盖问题进行了优化分析，提出可以通过选择合适的发射机功率、合理的选择和安装发射天线、利用调频同步广播技术等方式来提高调频广播的覆盖效果。