馬小龍
(作者單位:甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉播臺)
影響中波廣播場強覆蓋的因素
馬小龍
(作者單位:甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉播臺)
影響節目收聽效果的因素,除發射機的各項指標外,場強覆蓋度至關重要,如果沒有足夠的場強做基礎,發送設備指標再好,收聽效果也不會太好。通過對中波廣播場強測試結果的分析,論述影響場強覆蓋效果的3個主要因素。
中波廣播發射臺;中波廣播場強;電磁波
中波廣播發射臺的主要產品就是電磁波,而聽眾是客戶。聽眾收聽到音質優美動聽的廣播節目,是發射臺最終的追求。場強覆蓋度對收聽效果的影響很大,因此,定期測試中波覆蓋場強很有必要。臺站要清楚自己的覆蓋范圍和效果,及時調整發送設備、輸出匹配、天饋系統,爭取讓設備達到最佳的覆蓋效果。
近期對甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉播臺2部發射機場強覆蓋效果進行了測試,總結發現影響覆蓋效果的因素有以下幾點。
根據中波發射電磁理論可知,中波段的電磁波沿地面傳播時,損耗比較小,傳輸距離遠。因此,中波多用地波傳播,在沿地面傳播中,垂直極化的損耗低于水平極化的損耗,所以,中波天線多采用垂直接地天線,以獲得垂直極化的地面波。中波在地面傳播的過程中,受地勢、山體等諸多因素的影響,相同距離的場強不同,甚至差距較大。這是因為沿地面傳播的地波的途徑受地面障礙物(如山體、建筑等)的阻擋所致。一般來說,地勢平坦,山體較小或地勢較發射天線低的方向場強高,而山大溝深等地場強覆蓋較弱,多場強寂靜區。以發射天線為圓心,同半徑的圓線上的場強有差距,從甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉播臺測試的結果驗證了這一點。往西南方向某處(直線距離49 km)540 kHz為+54 dB、873 kHz為+53 dB;往正西或正東方向等距處測試值為540 kHz為63 dB、873 kHz為56 dB;往西南方向,山大溝深,山體高度均在七八百米,正好大于2個頻率的波長,阻擋效果明顯,而正西或正東方向無大于單個波長高度的山體,場強明顯高,覆蓋效果好,說明中波覆蓋與傳輸路徑關系極大。
場強覆蓋與發射頻率關系極大。頻率低,波長長,繞射能力強,傳播距離遠;頻率高,波長短,傳播距離近。以甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉播臺發射2個頻率為例,540 kHz和873 kHz雙頻共塔,發射功率均是10 kW,有相互比較的基礎。以某點的測試值比較,場強差值均在7~8 dB,有些地方甚至相差10 dB。中波廣播是以地面波繞射傳輸為主,以電離層發射為輔的傳播方式,只有當天線的有效高度與工作波長相比擬時,才能有效地輻射電磁波,對于直立式中波天線,其有效高度達到0.53 λ(λ為波長)時輻射效率最高。540 kHz頻率在中波段屬于可用的最低頻率,其波長較長,傳輸遠,是中波傳輸的理想頻率,其波長約為555 m,即使以1/4波長計算,也需發射天線達到138 m,只是現有大多數10 kW級臺站的發射天線是76 m高的經濟型鐵塔,尚差60多米,完全達不到理想的傳輸效果,也沒有達到最理想的覆蓋范圍。
中波發射機的功率決定著其場強覆蓋效果,大功率發射機傳輸距離遠,覆蓋范圍大;小功率發射機傳輸距離近,覆蓋范圍小。甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉播臺540 kHz發射機一主兩備,主用發射機10 kW,備用發射機10 kW和1 kW,而10 kW和1 kW兩者在覆蓋范圍上也相差近10倍(見表1)。以某點(距臺5 km)測試場強為例,可以說明這一點。

表1 不同功率下的場強覆蓋效果
由此可見,10 kW發射機以1 kW發射機做備機,在覆蓋城市及近郊是可行的,但在大范圍覆蓋時是不可取的,只能臨時替代有故障的主機,應盡可能使用主機播出,因為中波覆蓋的主要對象是廣大邊遠的農村地區,城市由于高樓林立、電磁環境復雜,中波干擾嚴重,收聽中波廣播的聽眾少。
以上是甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉播臺在場強測試過程中的體會。對發射臺而言,臺站所覆蓋的地理環境、電磁環境等因素是無法改變的,只能在設備維護上下功夫,設備調試到最佳狀態,天調網絡達到最佳匹配,維護好地網,提高輻射效率,只有這樣才能在現有的環境下擴大覆蓋面。
馬小龍(1967-),男,大專,工程師,研究方向:中波廣播轉播臺技術維護。