趙青松
(作者單位:安徽合肥安徽廣播電視臺)
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調頻同步廣播的優缺點分析
趙青松
(作者單位:安徽合肥安徽廣播電視臺)
摘 要:本文通過總結作者近些年在同步廣播工作中的實踐經驗,分析了高塔大功率調頻非同步廣播的缺點,闡述了調頻同步的優勢,同時提出現行調頻同步廣播的缺點。
關鍵詞:調頻;同步廣播;覆蓋
安徽廣播電視臺自2003年安徽交通廣播使用調頻同步技術實現全省單頻同步覆蓋以來,獲得了社會效益和經濟效益的雙重回報,交通廣播的成功得益于調頻同步廣播技術的廣泛運用。目前的同步廣播又有什么樣的缺點和優點呢?本文就這些問題談談自己的看法。
調頻廣播有優秀的音質和抗干擾性能,已成為城市廣播覆蓋的主要手段。隨著城市規模的擴展,調頻發射臺的功率也呈數量級增加,由原來的lOOW、300W上升到lkW、3kW,甚至lOkW,而發射天線的高度也由幾十米上升到數百米,已逐步形成高塔大功率覆蓋的格局。高塔大功率覆蓋模式的主要長處是:建設方便,省事省力,見效很快。但其固有缺點和帶來的負面影響也不可忽視,主要有以下幾點。
1.1 易形成多徑干擾
因調頻廣播工作于米波段,極易因遇到高大建筑物和其他物體反射形成多徑干擾。由于調頻廣播的電波傳播特點,即使是在大功率調頻發射的服務區也易受到地理環境如城市高樓、高山的影響,存在覆蓋陰影區。
1.2 大區覆蓋因頻率不能復用造成規劃困難
在進行調頻廣播規劃時,調頻廣播頻道間隔為100kHz,調頻廣播的必要帶寬為200kHz,同一發射臺調頻發射頻率間隔不小于800kHz,使用多工器時一般來說最小頻率間隔不應當小于1MHz,加上頻率之間的多種制約性,每個發射臺最多也只能播出十套左右高質量的調頻節目,這樣城市調頻頻段的頻率資源就無法滿足廣播的發展需要。
1.3 不能解決長距離交通線的連續覆蓋問題
現代公共交通發展迅速,城市市區交通網、城市之間及全國性的高速公路網已形成規模,同一套節目在各個城市使用不同的頻率播出,需要駕乘人員預先了解各地的發射頻率,并在地域轉換時及時調整收聽頻率,這樣一來,由于很多聽眾并不了解各地的頻率,無疑會損失很多聽眾群,也會使節目收聽出現斷續等現象。
1.4 浪費相關能源
覆蓋區場強不均勻度可達60dB,遠遠 超出需要的無效輻射,導致能源的巨大浪費;電場強度是隨著與場源(天線)的距離的增大而衰減緩慢,因此,在離天線較近的地方,場強分布很不均勻,如果在這個范圍內的低場強也可達到覆蓋需要,那么對該范圍內的高場強而言就超出了覆蓋所需,從而造成能源浪費。
1.5 污染生活環境
大功率FM發射臺在天線周邊地區輻射場強超過環境電磁波衛生標準已是一個事實;電磁輻射不僅危害民航等通訊業務,也是人類健康的一大殺手。據調查電磁輻射不僅是心血管疾病、糖尿病、癌突變以及孕婦流產、不育、畸胎等病變的主要誘因,還對人體生殖系統,神經系統和免疫系統造成直接傷害;過量的電磁輻射還直接影響兒童組織發育、骨骼發育、視力減弱,可能造成肝臟造血功能下降,嚴重時可導致視網膜脫落等。
1.6 對航空無線電業務造成干擾
近年來,“民航干擾”問題愈發嚴重,這也讓不少廣播電視部門吃盡苦頭,降功率、降調制度甚至停播同樣導致廣電部門損失慘重。究其原因,無非是廣電現在使用頻率越來越高、功率越來越大,頻率的增加導致頻率互調的可能性增大,功率越來越大導致帶外發射的功率等級相對提高,加大了對民航部門高靈敏度接收系統的干擾。
同步廣播是指在一個較大地域內利用位于不同地點的兩部或更多發射機,使用同一頻率播出同樣節目內容的廣播形式。與傳統調頻廣播相比,調頻同步廣播具有以下優勢。
減小多徑干擾。由于功率小了,大部分反射波場強度下降到不至于產生干涉水平,并且由于布點多,部分多徑干擾區可能被互相掩蓋;同步補點的辦法可以消除因高山、高樓造成的陰影區。
小功率輻射因為覆蓋范圍小,對鄰近地區影響小,因此,易于規劃,且可提高頻譜利用率。
可方便組成單頻網,滿足交通線上的無縫覆蓋,確保駕乘人員能不間斷接收。
節省能源,減小污染。小功率調頻同步廣播場強不均勻度僅為30dB,加上使用低高度垂直極化天線,極大減小對空輻射和根部近場輻射,既節約能源,又滿足電磁環境衛生標準。
減小對航空頻段的干擾。全省或全國使用單頻網,使頻道數量大幅減小,互調的可能性減小;再加上發射功率減小,致使帶外雜散發射功率等級減小,可有效降低甚至避免造成對航空頻段的干擾。
調頻同步廣播,不僅功率小、多布點和無縫覆蓋,而且可節省頻率資源,在較長條形覆蓋區,如公路沿線移動接受不用調換頻道。但同時,它的缺點和現行系統的不足之處也比較明顯,主要有以下幾方面。
3.1 不利于公共服務均等化
公共服務均等化是指政府要為社會公眾提供基本的、在不同階段具有不同標準的、最終大致均等的公共物品和公共服務。作為重要的社會事業,廣播節目從某種程度上說是一種公共產品。對調頻同步廣播來說,在兩個發射臺的重疊服務區,信號會出現失真、噪聲等現象,對干擾區的廣播受眾來說,他們就不能很好地收聽到該套廣播節目,這種現象明顯不符合廣播節目公共服務均等化的要求。
3.2 覆蓋區域越大,實現調頻同步廣播的技術難度大
同步發射點越多,相干區的情況就越復雜,對于三個及以上發射點共同形成的干擾區,路徑延時會很難控制,很容易出現顧此失彼的情況。
3.3 同步系統對設備的穩定性要求高
眾所周知,設備的穩定性情況直接影響到同步系統的指標,比如,每次設備斷電重啟后都有可能帶來諸如延時量等指標輕微變化,而這些變化累積效應后會影響到同步廣播系統的各項指標。
3.4 指標測試項目不全面
目前,對調頻同步廣播相干區的指標測試還不夠全面,尤其是對收聽效果的評價沒有一個技術參考標準,僅僅依靠電場強度指標是不準確的。目前,普遍的做法是,收測人員根據自己的主觀判斷和聲音質量主觀評價方法來打分,但由于每個人的主觀聽感并不完全一致,所以最終結果可能會差距很大,對于沒有去過現場的人更是不能想象結果到底會怎樣。為此,應再增加幾項相干區的測試指標,這些指標可以很好地描述相干區內的收聽情況,如參照發射機的信噪比指標,我們也可以制定一個相干區的類似“信噪比”的指標和測試方法,這樣同步廣播的效果就會變得更容易讓人理解。
3.5 測試同步系統指標難度較大
由于同步系統指標要求高,如基準頻率源穩定度:≤5×10-9/24小時;已調制信號相對時間差(立體聲):(立體聲)≤5 us,能測試這些高指標的設備很少,有些只能在實驗室或設備生產廠家進行測試,這對于系統維護和安全運行來說是不利的。
社會發展需要有很多專業性服務,以及社會新聞宣傳,如交通信息咨詢、健康咨詢、金融投資信息咨詢等,廣播又是大眾最便捷的信息接受媒體,需要很多頻率資源,而一個國家的頻率資源是有限的,也是嚴格控制的,調頻同步廣播既節約了頻譜資源,又實現了廣播功能,克服了高塔大功率調頻非同步廣播的很多缺點,因此,調頻同步廣播將成為未來廣播的主要形式。
參考文獻:
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[2]李紅亞,崔光照,許彥超等.對同步廣播的分析和思考[J].科技創新導報,2009(1).
作者簡介:趙青松(1983-),男,安徽長豐人,碩士,安徽廣播電視臺工程師,研究方向:廣播電視發射、播出和信號傳輸方向。