小型地下停車場(chǎng)調(diào)頻廣播信號(hào)覆蓋方案①

周場(chǎng)如

摘 要：地下停車場(chǎng)受地理位置的影響，接收調(diào)頻廣播信號(hào)的效果較差。如果采用解調(diào)調(diào)制或者泄漏電纜方式對(duì)其進(jìn)行覆蓋，需要投入較多的設(shè)備，成本較高，對(duì)于一些大型（1萬平方米或以上）的地下停車場(chǎng)，也許有必要投入較多的設(shè)備和資金進(jìn)行覆蓋。但對(duì)于一些較小型（幾千平方米）的停車場(chǎng)，太多的投入不符合經(jīng)濟(jì)效益。該文通過設(shè)計(jì)一種低成本的直放電路，提供另一條途徑，解決了小型地下停車場(chǎng)的信號(hào)覆蓋問題，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：地下停車場(chǎng) 調(diào)頻廣播 放大電路 信號(hào)

中圖分類號(hào)：TN948.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）06（b）-0070-02

隨著社會(huì)的發(fā)展和居住水平的提高，越來越多的住宅小區(qū)和商業(yè)大廈規(guī)劃建設(shè)了地下停車場(chǎng)。由于調(diào)頻廣播信號(hào)的頻率處于88～108MHz之間，只能在直線和無阻擋的空間傳播，因此很多地下停車場(chǎng)接收調(diào)頻廣播信號(hào)的效果很差，有些甚至完全無信號(hào)，這進(jìn)入停車場(chǎng)的車主收聽廣播帶來極大的不便。

珠海廣播電視臺(tái)發(fā)射中心目前發(fā)射的調(diào)頻廣播信號(hào)共有5個(gè)頻率（MHz），分別是87.5交通臺(tái)、91.5百島之聲、95.1先鋒廣播、99.1中國(guó)之聲和103.8珠江經(jīng)濟(jì)臺(tái)。信號(hào)覆蓋地下停車場(chǎng)的較好解決方案是對(duì)以上各個(gè)頻率進(jìn)行解調(diào)，重新調(diào)制后進(jìn)行小功率的發(fā)射，或者利用泄漏電纜的方式發(fā)射。但在珠海市，大大小小的地下停車場(chǎng)有數(shù)百個(gè)，如果都用這種方法覆蓋，需要投入的設(shè)備費(fèi)用將極其龐大。對(duì)于一些數(shù)千平方米的小型地下停車場(chǎng)，也確實(shí)無必要。為了降低經(jīng)濟(jì)成本，該研究者設(shè)計(jì)試驗(yàn)了一種較為簡(jiǎn)單的方案，有效解決了小型地下停車場(chǎng)的廣播信號(hào)覆蓋問題。試驗(yàn)地點(diǎn)位于珠海市香洲區(qū)梅華西路的御景國(guó)際花園小區(qū)（如圖1所示）及負(fù)二層地下停車場(chǎng)（如圖2所示）。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 系統(tǒng)方框原理圖介紹

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的低成本的直放電路系統(tǒng)，位于樓層頂層的接收天線在接收到珠海廣播電視臺(tái)發(fā)射的5個(gè)FM頻率信號(hào)后，通過同軸饋線送至負(fù)二層地下停車場(chǎng)。經(jīng)過濾波放大，直接輸出至停車場(chǎng)A、B區(qū)發(fā)射天線，以達(dá)到增強(qiáng)地下停車場(chǎng)FM廣播信號(hào)的目的。方框原理圖如圖3所示。

1.2 接收天線及信號(hào)收測(cè)

接收天線采用拓普五單元八木天線？，安裝于小區(qū)內(nèi)5棟1單元31樓天臺(tái)，如圖4所示。

該天線的型號(hào)為AY008008YFK00，規(guī)格如表1所列。

安裝天線后，利用場(chǎng)強(qiáng)儀（朗至S9902）在小區(qū)頂樓實(shí)地收測(cè)，各信號(hào)頻率場(chǎng)強(qiáng)如表2所列。

其中，87.5MHz、95.1MHz、99.1MHz是垂直極化發(fā)射波，91.5MHz和103.8MHz是水平極化發(fā)射波。由于天線采用水平安裝方式，故91.5MHz和103.8MHz信號(hào)電平略低。

除了正常的87.5MHz、95.1MHz、91.5MHz、99.1MHz和103.8MHz外，168.25MHz、527.25MHz和711.25MHz這三個(gè)頻率的電視信號(hào)的電平也很高，接近甚至超過了FM信號(hào)電平。這些信號(hào)相對(duì)FM信號(hào)而言是干擾信號(hào)，若進(jìn)入放大器將使放大器處于飽和狀態(tài)而無法工作，故必須進(jìn)行濾除。

1.3 濾除干擾信號(hào)

利用一個(gè)普通的電視VHF低通濾波器，即可基本濾去干擾信號(hào)525.25MHz和711.25MHz。再通過一個(gè)調(diào)頻接收專用的88-108MHz濾波器，可基本濾去168.25MHz的干擾信號(hào)。經(jīng)過二級(jí)濾波后，信號(hào)進(jìn)入放大器，放大器可以正常工作。濾波后的信號(hào)電平如表3所列。

1.4 前置放大器

為了降低成本，前置放大器使用一款市面常見的有線電視寬帶放大器，型號(hào)為ITON32118KS。當(dāng)它的輸出電平達(dá)到117dBuV時(shí)，相當(dāng)于產(chǎn)生10mw的功率，可以用來推動(dòng)末級(jí)放大器。該放大器的技術(shù)參數(shù)如表4所列。

該放大器在市面較常見，故不再分析其內(nèi)部電路。其他類似的寬帶放大器只要滿足以上基本參數(shù)，也可以作為該方案的前置放大器使用。

1.5 末級(jí)放大器

本方案的關(guān)鍵部分是直放電路系統(tǒng)的末級(jí)放大器。它既要對(duì)前置放大器送來的信號(hào)進(jìn)行放大，還要作為小型發(fā)射機(jī)以輸出足夠的功率，目前市面上的各種簡(jiǎn)單的放大器均無法達(dá)到要求。該研究者參考其他文獻(xiàn)，獨(dú)立設(shè)計(jì)制作了一種較簡(jiǎn)單的寬帶放大電路，作為本方案的末級(jí)放大器，電路原理圖如圖5所示。

電路簡(jiǎn)介：整個(gè)電路采用兩級(jí)功率放大器，工作頻率為87-108MHz。前置放大器輸出的信號(hào)，經(jīng)C1送到Q1放大，R1為Q1基極提供直流偏置，R2、L1為Q1集電極提供工作電壓，L1與電路板分布電容構(gòu)成諧振，讓直流通過而隔離信號(hào)，R3用來提高電路的Q值。L6、C6、L7和C7構(gòu)成LC電源濾波電路。

C3、C4、L2、L3組成高通濾波器將信號(hào)送至Q2放大，L7、L4為Q2集電極提供工作電壓，L4與電路板分布電容構(gòu)成諧振，讓直流通過而隔離信號(hào)，信號(hào)經(jīng)L5、C8、C9組成的高通濾波器輸出。

經(jīng)過估算，該電路輸入10mw的激勵(lì)信號(hào)，可以輸出6w左右的功率。

1.6 發(fā)射天線

考慮到經(jīng)濟(jì)成本和停車場(chǎng)的空間高度，發(fā)射天線采用1/4鐵材質(zhì)的GP天線，參數(shù)如表5所示。

末級(jí)放大器輸出6w左右的包含5個(gè)頻率的射頻信號(hào)，經(jīng)過二功分后，通過50Ω的饋線分別送至停車場(chǎng)A區(qū)和B區(qū)，輸入兩支天線分別發(fā)射。

2 實(shí)際安裝調(diào)試操作

2.1 設(shè)備的安裝

負(fù)二層地下停車場(chǎng)面積約3千平方米，分A、B兩個(gè)區(qū)域，中間有墻體分隔。故必須采用兩支發(fā)射天線.

接收天線安裝于小區(qū)內(nèi)5棟1單元31樓天臺(tái)（如圖4所示），其所收到的信號(hào)，通過150米長(zhǎng)的同軸饋線，穿過各樓層井道送至地下負(fù)二層的停車場(chǎng)。

2.2 設(shè)備調(diào)試

濾波器、放大器及發(fā)射天線準(zhǔn)確連接后，接通電源，調(diào)整前置放大器的增益，使末級(jí)放大器的輸出達(dá)到130dB（功率在6W左右）。

2.3 對(duì)比測(cè)試

系統(tǒng)安裝前后，在停車場(chǎng)A區(qū)同一位置對(duì)其中一個(gè)FM頻率進(jìn)行實(shí)測(cè)對(duì)比，在停車場(chǎng)A、B區(qū)的中心位置用普通拉桿天線收測(cè)FM各頻率的場(chǎng)強(qiáng)，并與之前未安裝系統(tǒng)時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行比較。

實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)表明，各頻率的接收效果大為改善。用車載收音機(jī)實(shí)際收聽，珠海廣播電視臺(tái)發(fā)射的5個(gè)頻率均可清晰接收。至此，方案安裝調(diào)試完成。

3 結(jié)語

在城市，汽車車主是調(diào)頻廣播的主要收聽群體。汽車進(jìn)入沒有調(diào)頻廣播信號(hào)的地下停車場(chǎng)，收音機(jī)里美妙的音樂將變成一片煩人的吵音，車主不得不提早關(guān)掉車載收音機(jī)。如何千方百計(jì)增加廣播信號(hào)的收聽率，這是我們廣播信號(hào)覆蓋技術(shù)人員努力追求的目標(biāo)。

地下停車場(chǎng)廣播信號(hào)的覆蓋，技術(shù)上并不存在困難，但經(jīng)濟(jì)效益是主要問題。對(duì)于一些大型（1萬平方米或以上）的地下停車場(chǎng)，也許有必要投入較多的設(shè)備和資金進(jìn)行覆蓋。但是目前珠海市的大部分地下停車場(chǎng)都在數(shù)千平方米以內(nèi)，都屬小型地下停車場(chǎng)，如果設(shè)備和資金投入過多，不符合經(jīng)濟(jì)效益。該文方案中，對(duì)一個(gè)3千平方米的地下停車場(chǎng)的覆蓋，初略估算僅需投入數(shù)百元，即達(dá)到了較為滿意的效果，這個(gè)方案也可以推廣至其他小型地下停車場(chǎng)。如果地下停車場(chǎng)的面積稍大，可以通過增大末級(jí)功放的功率或者增加發(fā)射天線的數(shù)量來解決。該研究者希望通過本方案與無線覆蓋同仁共同探討，努力讓所有的地下停車場(chǎng)都不再成為收聽廣播的死角。

參考文獻(xiàn)

[1] 高吉祥.高頻電子線路[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[2] 張肅文.高頻電子線路[M].北京：高等教育出版社，2009.