關于電視電波傳播特性的幾點看法

樸彩蘭琿春廣播電視臺，吉林琿春　　133300

關于電視電波傳播特性的幾點看法

樸彩蘭
琿春廣播電視臺，吉林琿春133300

摘要在對電視電波傳播特性進行分析時，筆者選取了矩形柱體城市樓房模型，結合某頻道電視電波反射系數模，對等效電參量進行了確定。在計算直角劈繞射場曲線，需要做好與實際檢測數據的比較工作。筆者對電視電波傳播特性提出了幾點看法，希望對相關工作人員提供一定幫助，優化電視電波傳播系統，保證電視節目觀看的質量。

關鍵詞電視；電波；傳播特性；反射

通過調查發現，很多高層建筑的用戶在觀看電視節目時，都會出現電視重影問題，這與電視電波傳播的質量有著較大的關系，為了消除電視重影問題，相關工作人員必須了解電磁波傳播的規律，要對國外電視電波傳播技術進行研究，學習國外先進的經驗，多借鑒電視電波傳播的模式。本文采用矩形主體的建筑模型，分析了樓房對電波反射、繞射的規律，提出了增強電視信號質量的方法，這有利于保證高層建筑用戶電視節目的質量，可以提高用戶的滿意度，從而促進廣播電視行業更好的發展。

1 城市電視電波的反射

1.1樓房反射面的等效電參量

在城市中，樓房建筑比較多，這些建筑物對電視電波信號的傳輸可能會帶來一定影響，通過研究發現，樓房對電視電波的傳播有著較大的影響，樓房的形狀、大小、材料等因素會影響電波的頻率，電波的反射與入射角度有著較大的關系。本文以矩形柱體樓房為例，對反射電波的傳播特性進行了研究。在建筑工程中，墻壁一般的由紅磚構成的，而樓頂一般是鋼筋混凝土構成的，為了保證建筑的隔熱效果，還會在樓頂加蓋隔熱層，在對電波進行測量時，首先應確定反射面的等效電參量。某建筑距電視塔的距離為8.5km，電視塔海拔高度為230.5m，測試天線的海拔高度為41m，直射波與水平面的夾角是1.3°。另外，反射面的電磁波屬于均勻的平面波。

1.2近區反射場

近區反射場該區域距電視塔的距離在1km以內。假定近區內建筑最高層都是8層，地面海拔高度為20m，建筑樓頂距離電視塔的距離為600m左右。筆者主要對8層建筑樓頂上的電波傳播特性進行了分析，這些建筑的樓頂是鋼筋混凝土結構，近區的樓頂反射波比較強，反射波與直射波的波程相差11.7m左右，時延為39mμs，反射波產生的重影比較多，而且與主圖像重合，肉眼一般很難分辨出其中的差異，通過研究證明，在時延超高100mμs后，則認定建筑樓頂空間存在重影。

在建筑樓頂外墻位置，電波照射的反射性比較強，由于建筑比較密集，墻面很多都會被其他建筑遮擋，未被遮擋的墻面有著較強的反射波，在靠近樓頂的墻面處，反射波的入射角度為15.4°，反射大部分是負仰的形式。在近區內，也有較大的高層建筑，假定某30層建筑，高90m左右，與電視塔的距離為700m，樓頂的反射波幾乎不會受到電視接收信號的影響，而外墻受到的影響比較大，在反射波與樓頂的路徑達到378m時，反射波與直射波之比大于-35dB，則該建筑空間會出現重影，反射波達到之處都存在嚴重的電視重影問題。

1.3遠區反射場

遠區反射場內，直射波與建筑水平面的夾角比較小，建筑離電視塔的距離也比較遠，一般在5.9km以外，在測量時，假定建筑都是8層高的樓房，并且樓頂的反射波比較強，但是建筑內用戶的電視未出現重影。樓頂上20m與電視塔的距離為6km，反射波的強度與直射波相似，波程相差也不多。在只干擾電視信號強度的情況下，不會造成電視出現重影。在遠區內有一30層建筑，根據外墻的反射波特點，在高層建筑內的電視出現了重影。

2 城市中電視電波的繞射

在對電視電波傳播特性進行分析時，需要對建筑物的直角棱邊進行模擬，研究人員采用的是直角導電劈的方式，在分析電波繞射特性時，需要以一致性幾何繞射理論為指導，研究人員還采用了實測的方式進行修正，通過分析建筑物棱邊繞射性質，對電波繞射情況進行了探討。

2.1建筑物棱邊繞射場的測量

在對電視電波傳播特性進行了分析時，研究人員選擇了某8層建筑宿舍樓，該樓與電視塔相距6.1km，樓群的分布比較開闊，樓頂海拔高45m，電視電波與水平面面的夾角為1.7°，可以認為來波的方向與地面平行。棱邊是指測量人員需要測量繞射的棱邊，在測量時，工作人員還會借助頻道電視電波進行實際測試。通過多次測量表明：測量值的變化趨勢與理論值幾乎一致，測量值的衰減更大，通過對比發現，衰減值比理論值小10dB左右。

2.2繞射波的主要特點

2.2.1區

在近區范圍內，高度一致的建筑房屋，電視電波在樓頂的棱邊主要是繞射的形式，在樓頂某一空間內，容易形成重影。繞射波與入射波的波程差可用公式表

示為：

當φ’=60°，L=30m，θ=170°(即φ=100°)時，Δr=52.98m，繞射波的時延△t=177mμs。對于電極化，查得Ed/Eo=-23dB。經修正，則Ea/Eo=-33dB，可見形成輕微重影，通過分析可以看出，近區可能形成重影的空間。L=30m時Ed/Eo的最大值約為-l0dB，發生在θ=25°與150°附近。

建筑側面棱邊的繞射波是以傾斜的角度射向地面，所以，樓頂下繞射波分布比較混亂。在近區內，也有一些高層建筑，在棱邊會產生繞射，該建筑中較多的空間都會形成重影。

2.2.2遠區

在遠區范圍內，高度一致的建筑房屋比較多，建筑的分布比較密集，電視電波與樓頂的棱邊入射角比較小，繞射強的空間時延性比較小。磁極化繞射的側面棱邊很容易被鄰近樓房所遮擋，所以不會在建筑房屋內出現電視重影。對于高層建筑，由于建筑距電視塔的距離遠，而且樓層比較高，所以樓頂棱邊的繞射線入射角非常小，繞射的距離比較長，繞射波很難形成重影。高層建筑側面棱邊繞射波幾乎沒有被遮擋，所以，建筑空間內很容易形成電視重影。如果入射角比較小，則建筑空間幾乎不會出現電視重影，入射角比較大，則建筑部分空間容易出現電視重影。

3 結論

在對反射波進行測量時，采用的是等效電參量描述反射面反射特性的方式，本文通過實例，對電視電波傳播特性進行了分析。高層建筑的用戶經常會反映電視存在重影問題，這影響了電視觀看的質量。當前社會中，建筑的結構越來越復雜，樓層也越來越高，這會導致電視電波在傳播的過程中，產生反射波與繞射波，這也是導致電視出現重影的主要原因。在研究的過程中，需要做好繞射波的測定工作，還要保證測量環境的適應性，降低出現誤差的概率。了解電視電波傳播特性后，可以確定電視電波傳播的最佳途徑，從而保證電視觀看的質量。

參考文獻

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中圖分類號G2

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2015）140-0100-01