調頻廣播地下停車場覆蓋實驗

陳立明陸 丹莫小云（、廣西廣播電視無線傳播樞紐臺；、廣西廣播電視技術中心南寧分中心）

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調頻廣播地下停車場覆蓋實驗

陳立明1陸 丹2莫小云2
（1、廣西廣播電視無線傳播樞紐臺；2、廣西廣播電視技術中心南寧分中心）

［摘 要］通過對地下停車場調頻廣播覆蓋的實驗，掌握調頻廣播地下停車場覆蓋相關技術，為今后廣西進行地下停車場調頻廣播覆蓋建設提供實驗數據。

［關鍵詞］調頻廣播；直放站；地下停車場；覆蓋

1　引言

調頻廣播是一種傳統的廣播方式，為廣大人民群眾及時傳播在新聞，音樂，交通信息等方面廣播信息，在城市文化信息傳播中發揮重要作用。目前，南寧市主城區調頻廣播節目在廣西廣播電視104臺正常運轉的情況下，已完成了主城區及快速環道附近區域的完全覆蓋。但隨著城市的發展，新增了許多地下停車場，由于地下停車場中對電磁波有強烈的吸收、衰減作用，形成了調頻廣播覆蓋盲區，在該區域內車流量比較大，影響了過往車輛司機及停車場工作人員正常收聽調頻廣播節目，為解決該問題，有必要對這些區域進行調頻廣播信號覆蓋。根據廣西廣播電視技術中心的科技創新計劃及部署，擬完成對南寧市一個地下停車場作為試點進行調頻廣播信號覆蓋，開展相關覆蓋實驗，總結經驗，掌握調頻廣播地下停車場覆蓋相關技術，為今后廣西進行地下停車場調頻廣播覆蓋建設提供實驗數據。

2　工程實例

2.1工程概況

此次地下停車場調頻廣播覆蓋以南寧市華潤萬象城地下停車場作為試點，該地下停車場有負一層至負三層，混凝土框架結構，每層面積約2500平方米，總面積約10000平方米。覆蓋前停車場內幾乎收不到任何調頻廣播信號，覆蓋后整個區域能接收到穩定，清晰，流暢的調頻廣播節目。

2.2方案設計

2.2.1信號處理方式

信號處理方式一般有兩種，一是接收空中信號直接進行選頻放大方式，二是接收空中信號后解調再重新調制方式。由于地下停車場為下沉式設計，經實際測量，在入口處信號分界點較為模糊，如果采用解調后再調制方式就容易接收到兩路沒有同步的信號而產生干擾，影響正常收聽，考慮到收聽廣播節目的連續性以及停車場內外節目的無縫過渡，我們采用選頻放大信號處理方式。

2.2.2覆蓋方式

調頻廣播的信號覆蓋方式一般有全向天線，泄露電纜兩種。全向天線方式適合應用于視野開闊，空曠的場景，一般用在地下停車場，地下商場等。泄露電纜覆蓋方式是將發射機輸出的信號通過泄露電纜均勻地輻射到場景中，適合隧道場景。考慮到萬象城地下停車場為塊狀分布，中間有較多隔墻，若采用泄露電纜方式，費用很大，因此我們采用調頻直放站+全向天線覆蓋方式。

2.2.3系統架構

根據華潤萬象城地下停車場實際情況和調頻覆蓋系統的需要，我們把接收天線安裝在萬象城的樓頂，以保證有足夠的接收電平。調頻直放站置于地下停車場每層的弱電井中，采用全向天線覆蓋方式。由于全向天線近遠場強相差較大，尤其在停車場錯層或拐角處信號較弱，因此正確選擇天線的安裝位置，并計算所需的發射功率，以實現地下停車場調頻廣播的最佳覆蓋。調頻直放站額定輸出功率為10W，可以同時對6個頻點的信號進行放大，即每個頻點輸出約2W左右。覆蓋后，只要停車場范圍內有30 dBuV以上的接收電平，即可收聽到清晰，穩定，流暢的調頻廣播節目。

華潤萬象城地下停車場調頻廣播覆蓋系統如圖1所示。

圖1　華潤地下停車場調頻覆蓋系統

覆蓋方案描述：

接收天線在空中接收調頻廣播信號后，通過三分配器分別送入負一至負三層的調頻直放站進行放大，再通過L16射頻電纜饋入全向發射天線中發射出去，以達到廣播覆蓋目的。同時利用自主開發的監控軟件，通過GPRS網絡進行透明傳輸，隨時監測調頻直放站的工作狀態。

3　地下停車場覆蓋場強值的測算及覆蓋效果

調頻廣播信號在地下停車場的傳播損耗主要與傳輸距離、墻體和樓板的遮擋以及車庫高度有關，信號在傳播過程中會出現反射、繞射、散射和衰減等各種傳播效應。

根據ITU-R Rec.P.1238建議給出的數據，室內的基本傳輸損耗為：Lb（dB）=20Logf+10nLogd+Lfloor-28。其中，Lfloor為穿過地板的損耗，在考慮地下停車場同層覆蓋時，該參數可以為0；n為室內傳播指數，介于2到3.3之間。f為覆蓋的頻率，本工程中最大頻點為106.2MHz；d為覆蓋距離，該地下停車場最遠處距離天線50m；n取中間值2.5；由此可以算出傳播損耗為：Lb（dB）=20Log106.2+10*2.5Log50+0 -28=55dB。

最遠端覆蓋電平值=每個頻點的輸出功率（Pe）-傳播損耗（Lb）-射頻線纜損耗（D1）-功分器損耗（D2）-其他損耗（Dx）。

其中各項參數如表1所示。

表1　地下停車場覆蓋電平值計算的參數取值

由此可以算出最遠端覆蓋電平值=140dB-55dB-11dB-3.5dB-35dB =35.5 dB。

以南寧市華潤萬象城地下停車場B2層為例，該層停車場面積約2萬平方米，覆蓋前未能收聽到任何調頻廣播節目。覆蓋后，該層停車場任意位置均可以收聽到穩定，清晰，流暢的調頻廣播節目。

圖3　監控軟件程序框圖

華潤萬象城地下停車場調頻廣播信號覆蓋后場強分布如圖2所示。

圖2　萬象城B2停車場覆蓋后的場強分布圖

圖4　調頻直放站監控軟件

4　監控軟件的開發

由于在覆蓋工程中使用的調頻直放站基本處于無人值守狀態，這就需要開發出監控軟件對其實行遠程監控，以便維護人員隨時了解直放站的工作狀態。直放站通過gprs通信模塊與遠程的監控計算機進行通信，按既定的通信協議，通過自主開發的監控軟件，可以對直放站的各項參數進行監控。

監控軟件使用WQT Designer組態軟件進行系統開發，采用宏指令進行編譯，其程序框圖如圖3所示。

程序流程說明：監控軟件打開后，首先進行初始化設置，然后定時讀取IP地址的數據，并對數據進行解析，把解析到的模擬量在監控軟件界面上顯示出來，如若其中含有告警信息，則對應的告警燈亮紅燈，否則綠燈。監控軟件界面如圖4所示。

5　結束語

本覆蓋項目以南寧市華潤萬象城地下停車場作為試點，通過覆蓋，實現了該區域內六套調頻廣播信號覆蓋，現該區域調頻廣播各頻點場強值均達30dB以上，已能收聽到穩定，流暢，清晰的調頻廣播節目，受到了廣大司機及地下停車場工作人員的好評。廣西廣播電視技術中心南寧分中心在多頻點調頻直放站的實踐、地下停車場覆蓋規劃、信號覆蓋測試及傳播模型優化等方面都做了有益的嘗試，為今后廣西進行地下停車場調頻廣播覆蓋建設提供實驗數據依據。

參考文獻

［1］ 謝益溪.《無線電波傳播原理與應用》.北京：人民郵電出版社，2008

［2］ 范曉靜.《室內無線傳播模型的研究與仿真》.科技信息，2010.26