提高復雜電磁環境下無線覆蓋效果的研究

沈龍輝，朱 穎

（湖南岳陽電視轉播臺，湖南 岳陽 414000）

0 引言

近幾年中央和省級媒體都加大了電視和廣播的無線覆蓋，但一些地市、縣、鄉廣電部門隨意新增頻道、增大功率、頻率濫用等因素，使原覆蓋區域內電磁環境變得異常復雜，導致原有頻道和頻率的覆蓋范圍受到了極大的影響，廣播電視的收視收聽效果和指標劣化。為了提高無線覆蓋效果，滿足廣大人民群眾的收看收聽需要，本臺組織專業技術人員在發射臺周邊進行了認真細致的收測，取得了較為詳實的測試數據。結合《彩色電視圖像質量主觀評價方法》[1-3]，將所測試場強數據作比對，經過認真分析、多次驗證，通過大量的工程實踐，給出了在復雜電磁環境下，提高無線覆蓋效果的一些重要結論。

1 基本理論

1.1 服務場強

服務場強的計算公式為[1]

式中：Es為歸一化服務場強，給定發射天線有效高度為h1（h1為發射天線高度與相對高度之和）及服務距離后，用50%時間、50%地點的曲線查出，米波（VHF）和分米波（UHF）分別用各自的曲線，單位為dB（μV/m）；Pe為發射機有效輻射功率，單位為dB（kW）；A為地形崎嶇度Δh衰減矯正值，米波（VHF）和分米波（UHF）分別通過各自的曲線查出。

1.2 最低場強

在彩色電視無線覆蓋中，一個重要的技術指標是電視廣播服務時，最低場強要多大才能收看到滿足要求的圖像和伴音信號[4-5]。ITU-R第1087-1號報告書提出的應給予保護的最低場強值[2]為：波段Ⅰ，46 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅱ，48 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅲ，49 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅳ，53 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅴ，53 dB（μV/m）高出地面10 m。

1.3 場強服務值距離

傳播曲線采用相應波段50%時間和50%地點的曲線以及地形崎嶇度衰減校正值曲線。先由最低場強值與有效輻射功率dB數之差t求出歸一化場強值，再由相應場強曲線查出服務距離[2]。

1.4 分析結果

由以上理論可以得到，無線服務場強主要取決于發射功率Pe、發射波段、發射天線有效高度為h1、地面崎嶇度Δh衰減矯正值A等因素，針對不同的實際情況，采用相應的發射波段、適當的增加發射功率、增加發射天線的有效高度等都能在一定程度上增大服務場強，提高無線覆蓋效果。

2 實驗與測試

為測試實際應用中不同發射條件對無線覆蓋效果的影響，本臺結合實際情況選取5個頻道進行對比收測，發射條件如表1所示。收測區域為岳陽市區，以發射塔為中心，分東、西、南、北4個方向進行收測，每個方向選取2個收測點，在每個監測點利用GPS全球定位系統確定收測位置與發射點的直線距離，用測試設備測出各頻率的場強值，并記錄收看效果。覆蓋效果如圖1所示。

表1 各頻道發射條件

表2、表3、表4為不同發射條件下的覆蓋效果比較。由表可知：發射功率、發射波段及發射天線掛高對無線覆蓋效果都會產生一定的影響；采用分米波段發射比采用米波段發射傳輸質量要好，抗干擾能力要強，接收畫面清晰很多；大功率發射比小功率發射的覆蓋效果更有優勢；在地勢相對平緩的丘陵平原地區，同鐵塔的情況下，發射天線掛高位置高比掛高位置低要好。

表2 不同發射波段覆蓋效果比較

表3 不同發射功率覆蓋效果比較

表4 不同發射天線掛高覆蓋效果比較

3 小結

本文將無線服務場強理論與覆蓋工作實踐相結合，通過對不同發射條件下的信號強度進行比較分析。結果表明，在丘陵平原地區，面對復雜的電磁環境，通過適當地增加功率、提升天線的位置，盡量采用分米波進行發射，能有效地擴大無線覆蓋范圍，提升信號傳輸質量。在實際覆蓋工作中，要對頻道確定、選址、功率等級選擇等發射條件進行綜合考慮，科學規劃，使無線廣播電視在農村文化公共服務體系建設中發揮更大的作用。

[1]GBT14433—1993，彩色電視廣播覆蓋網技術規定[S].1993.

[2]GB/T7401—1987，彩色電視圖像質量主觀評價方法[S].1987.

[3]溫亞林.國家標準《彩色電視廣播覆蓋網技術規定》的介紹及其應用[J].廣播與電視技術，1996，3（23）：43-45.

[4]何大中.廣播電視技術手冊系統與覆蓋網[M].北京：國防工業出版社，1990.

[5]郭南，魯方林，薛文，等.電視精密同步廣播覆蓋技術的工程實踐[J].電視技術，2011，35（2）：30-32.