宋國君,姜法林
(黑龍江省綏芬河市無線轉播臺,黑龍江 綏芬河 157300)
八〇四高山臺數字電視覆蓋和技術方案探討
宋國君,姜法林
(黑龍江省綏芬河市無線轉播臺,黑龍江 綏芬河 157300)
通過對八〇四發射臺發射地面數字電視的覆蓋分析,論證了在牡丹江地區特定的山地條件下,采用高山臺站大功率覆蓋的可行性。八〇四臺發射相對高度950 m左右,采用3 kW數字功率,理論上可有效覆蓋60 km半徑,在該范圍內牡丹江地區的11個鄉鎮和90多個行政村可良好接收8套左右的本地數字電視節目,接收點理論場強可達到55~66 dBμV/m。與常規中小功率、多點發射相比,該大功率、單點發射方案可以大大減少林口縣、海林市境內的11個鄉鎮設備投入,為國家節省大量資金。
數字電視覆蓋;理論分析;覆蓋方案
八〇四臺是黑龍江省最早建設的高山臺站之一,位于牡丹江地區海林市山道鄉境內,基礎條件良好,從1983年投入使用到現在,為國家無線廣播電視覆蓋發揮了極其重要的作用。
2014年隨著廣電總局對數字電視發展的推進,黑龍江省廣播電影電視局2014年3月派出4路檢查調研小組對全省無線電視發射臺基礎設施情況普查和未來發展數字地面電視覆蓋進行技術論證,計劃對13個地市20個臺站進行試點覆蓋,其中涵蓋八〇四臺。
根據八〇四臺的地理位置等特殊情況,牡丹江臺計劃采用3 kW數字電視發射機、四層四面偶極子天線發射。目節目壓縮標準采用MPEG-2方案,調制方式采用國標(GB20600—2006)多載波方案,64QAM格式,使用數字機頂盒用戶可以收看到8套左右標清電視節目。以60 km覆蓋為依據,可覆蓋11個鄉鎮和90多個行政村[1-3]。
如果覆蓋技術方案可行,可以減少林口縣、海林市境內的11個鄉鎮設備投入,可為國家節省大量資金,八〇四高山臺發揮無線數字電視覆蓋潛力達到最大化。
根據總局發展無線數字電視規劃要求,在牡丹江要實現國標地面數字電視覆蓋,節目壓縮標準采用MPEG-2標準,每個頻點計劃傳輸8套左右標清數字電視節目。配合國家衛星“戶戶通”工程,使廣大邊遠山區老百姓可收看到8套左右當地節目和幾十套衛視數字電視節目。
針對牡丹江地區多山的特定地理情況,如果采用常規的多點、中小功率發射,將需要建設大量發射站點,且未來還可能需要大量補點,建設成本高、周期長、系統性價比低。
牡丹江八〇四臺地處海拔1 184 m的大鍋盔山上,是黑龍江省骨干高山發射臺站之一,覆蓋條件優良。地理座標:東經129.5.54,北緯45.16.49,現有平背斷面76 m廣播電視發射塔1座。目前廣播與模擬電視信號可良好覆蓋牡丹江大部分地區。
此次計劃覆蓋的鄉鎮均在八〇四臺60 km半徑范圍之內,3個最遠的鄉鎮位置示意圖如圖1所示。

圖1 3個最遠鄉鎮場強覆蓋圖(截圖)
圖1中,刁翎鎮距八〇四臺57 km,青山距八〇四臺59.2 km,五林鎮距八〇四臺52.6 km。
鑒于上述分析,擬在八〇四臺采用數字3 kW大功率發射,利用高山臺站天然的無線覆蓋優勢,解決牡丹江地區90%以上鄉鎮的數字信號覆蓋,未來只需要極少量補點,即可實現全部良好覆蓋。
通過3個典型鄉鎮站點、從3個方向進行覆蓋分析。
2.1 定性分析
1)八〇四臺—刁翎地形剖面圖
圖2中左邊最高處為八〇四臺,海拔約1 084m,最右邊為刁翎鎮,海拔約170m左右,視距57 km。

圖2 八〇四臺與刁翎鎮剖面無遮擋覆蓋分析圖(截圖)
從圖中可看出,刁翎鎮在八〇四臺“視距”覆蓋內,且中間基本無遮擋,只要發射端ERP設計合理,應可達到良好的覆蓋效果。
2)八〇四臺—青山地形剖面圖
圖3中最左邊最高處為八〇四臺,最右邊為覆蓋點青山鎮,海拔325m左右,視距61.5 km。

圖3 八〇四臺與青山鎮剖面無遮擋覆蓋分析示意圖(截圖)
從圖中可看出,青山鎮在八〇四臺“視距”覆蓋內,中間有輕微遮擋,只要發射端ERP設計合理,應可達到良好的覆蓋效果。
3)八〇四臺—五林地形剖面
圖4中左邊最高處為八〇四臺,最右邊為覆蓋點五林鎮,海拔高度250m左右,視距52.2 km。
從圖中可看出,五林鎮在八〇四臺“視距”覆蓋內,且中間基本無遮擋,只要發射端ERP設計合理,應可達到良好的覆蓋效果。

圖4 八〇四臺與五林鎮剖面無遮擋覆蓋分析示意圖(截圖)
2.2 定量分析
根據GY/T237數字地面電視行業標準,固定接收、95%地點概率,接收門限應在50~60 dBμV/m之間。
八〇四臺海拔1 184 m,塔76 m,覆蓋區平均海拔300m左右,發射相對高度約950 m。覆蓋區域為山區和開闊地帶,均在“視距”范圍之內。
天線四層四面四偶極子板,饋線采用SDY-50-80,長度100 m,天饋增益約10 dB,采用輸出功率3 kW數字電視發射機,發射頻率700 MHz左右,固定接收模式,接收高度按4m考慮(農村2m的房屋+2m天線)。
根據無線覆蓋理論,60 km處接收點理論場強為55~66 dBμV/m,高于GY/T237要求的接收門限場強,預計可達到良好覆蓋。
通過以上3個接收點理論分析,可有效覆蓋刁翎鎮、青山、五林鎮以外,還可以覆蓋林口縣境內:三道通鄉、建堂鄉、蓮花鎮,朱家溝鎮、柳樹鄉,海林市境內:柴河鎮、二道河子鎮、三道河子鎮等8個鄉鎮和90多個行政村,覆蓋范圍如圖5所示。
2.3 覆蓋預計結論
1)在八〇四發射臺采用3 kW地面數字電視發射,可在60 km范圍內,實現大面積良好覆蓋。
2)覆蓋范圍不但涵蓋牡丹江地區的林口縣境內、海林市境內、穆棱境內,還可涵蓋松花江地區方正境內部分地區。
3)局部山區阻擋嚴重地段,未來可在八〇四臺開通后,通過實際測試,再考慮縫隙填充。
充分利用廣電高山臺站的基礎設施完善、覆蓋效率高等優勢,是解決牡丹江地區地面數字電視覆蓋的最佳方案。該方案不但可大大節省補點資源,減少資金投入,而且建設速度快、覆蓋效果好、系統性價比高。

圖5 11個鄉鎮場強覆蓋示意圖(截圖)
以上理論分析和技術論證供各臺站借鑒,為以后數字電視覆蓋發揮作用,推動我省無線地面數字電視向前發展。
[1]GY/T236—2008,數字電視廣播傳輸系統實施指南[S].2008.
[2] GY/T238.1—2008,地面數字電視覆蓋客觀評估和測量方法[S]. 2008.
[3] 索召和.無線地面數字電視網絡覆蓋方案探討[J].電視技術,2012,36(20):30-33.
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2014-04-23
【本文獻信息】宋國君,姜法林.八〇四高山臺數字電視覆蓋和技術方案探討[J].電視技術,2014,38(22).
宋國君(1963—),工程師,主研廣播電視無線覆蓋工程;
姜法林(1957—),研究員級高級工程師,主研廣播電視無線覆蓋工程。