調頻廣播覆蓋的影響因素及優化技術分析

王書華

（作者單位：河南省廣播電視發射臺）

FM廣播是一種調制方法，隨著傳輸幅度和聲強的變化而變化。調頻廣播具有傳輸距離遠、立體聲廣播、同一調頻天線保護距離小、干擾面積小、成本低等優點。然而，調頻收音機受到外部環境的極大影響。在橋梁、森林和山區，調頻無線電的信號比較容易受到阻礙，因此，接收的成功率通常較低。而且，收信率還很容易受到地下隧道、公路橋梁和高層建筑的影響。不僅如此，許多其他設施也會影響到收信率，比如，周圍的手機、汽車等，由此可見，加強收信覆蓋范圍至關重要。

1 調頻廣播覆蓋的影響因素分析

1.1 影響調頻廣播覆蓋傳輸源的因素

1.1.1 多途徑傳播方式

多途徑傳播方式對調頻廣播質量有很大影響，因為在這種傳播方式下電波會發生干擾聲。很多城市由于建筑物較高且較密集，都存在嚴重的多途徑傳播現象。

1.1.2 發射源

隨著我國城市化進程的加快，越來越多高層建筑誕生，多途徑傳播現象較為嚴重。發射機的輸出功率和發射指標會影響調頻廣播的質量。當發射源的頻帶過大，能量會被浪費，并對周圍頻率的信號產生干擾。另外，信號的帶寬和偏頻也會對信號接收產生影響。在相同條件下，調頻廣播的覆蓋區域與發射天線的增益正相關。然而，天線的增益增加了天線的層數，如果水平波束太密集，很容易產生缺位點，也被稱作“陰影區”（也稱為“零點”）。在接收過程中，如果改變所處位置，會阻礙信號接收，所以，天線的增益并不是越高越好。此外，天線的極化也會影響移動信號的接收質量。

1.2 調頻收音機覆蓋范圍的電磁

現今社會，我國城市化進程一直在不斷加快，廣播電臺雖然已經不是主流媒體，但其種類的豐富多樣性一直沒有降低，而且電臺頻率越來越高，導致信號頻道擁擠。在市中心，許多廣播電臺同時廣播，就使沒有信號的無線站之間會相互阻礙，以致傳輸出的信號質量大大降低。除此之外，還有許多外在因素也會干擾信號質量，如電磁污染、手機、汽車等。電磁環境總是非常復雜的，就算增加了場強，通常也很難保障用戶收取信號的質量。因此，在FM覆蓋項目規劃中，有必要充分了解電磁環境對接收效果的影響，并在較小干擾范圍內建立發射板。

1.3 調頻廣播覆蓋范圍的地理條件

在FM收音機傳輸過程中，如果周圍有較大的實物，信號就可能會被干擾而降低質量。所以，自然環境中的一些谷底和山脈會阻礙和干擾FM無線電信號的正常傳輸。周圍的地勢環境如果非常復雜，那么信號傳輸質量就勢必會受到影響，與之同理，如果發射臺周圍有高聳或丘陵的地勢，信號傳輸就可能會出現不規則的情況，所以，一定要考慮到地形地貌因素對信號接收結果的影響。

1.4 調頻廣播覆蓋范圍的環境因素

在調頻廣播過程中，環境因素的干擾十分明顯。一方面，由于地理環境因素的影響，山地、樹木和高層建筑會阻礙信號正常傳輸，從而形成干擾，降低信號接收質量；另一方面，隨著調頻廣播的數量和頻率的增加，密度越來越高，但信號傳輸信道的數量卻是有限的。在同一地區，多個調頻臺的信道和頻率信號傳輸將影響信號傳輸速度與質量。同時，每個FM信號會相互干擾。此外，隨著智能手機、平板電腦和車載GPS導航系統的廣泛應用，城市電磁環境變得越來越復雜，干擾了調頻廣播電臺的頻率信號。因此，在調頻廣播覆蓋項目中，地理環境和電磁環境是需要考慮的重要因素之一。然后，科學合理地規劃發射機和天線的設計，以避免環境干擾。

2 調頻廣播覆蓋的優化技術分析

2.1 發射機功率適宜

為有效擴大信號傳輸范圍，在進行電臺發射機功率調賬時，需要考慮兩方面的因素。第一，確保場強在一定程度上能夠滿足需要，比如，考慮天線和信號可能的損傷、在覆蓋區會發生反射情況、一定范圍內的衰減和周圍地勢狀況的分析。有關研究顯示，發射機功率對信號場強度和覆蓋范圍影響不大。因此，一般不需要選擇高功率發射機。低功率發射器一定程度上是能夠滿足需求的，同時有利于降低能耗，起到節約作用。第二，通常情況下，發達地區需要高功率發射器的可能性會較高，因為這類地區的電磁環境通常比較糟糕，而其他地區的發射器更適合。

2.2 合理選擇和安裝發射天線

2.2.1 選擇合適的發射天線

至于天線的層數，則取決于本地建筑。如果天線層數目太少，天線增益很差，影響FM廣播信號的傳輸。天線層越多，天線增益越好。但是，在信號傳輸期間，可能會發生信號干擾，從而影響信號質量。因此，天線層的選擇必須科學合理。為實現良好的信號傳輸，信號塔通常位于城市中心。工作人員可以通過調整發射天線發射機來調整角度，以減少傳輸信號之間的影響，提高城市市場穩定性。在一定程度上，可以減少其他電磁信號對FM廣播信號的影響。這樣，信號就可以順利發送，在傳輸過程中保證了信號質量。

2.2.2 提高天線的增益

一般情況下，為一定程度上降低共塔天線之間的干擾，共塔天線小于三套的情況下，就會用到單個垂直極化天線，反過來，就需要使用水平極化多層發射天線。為在調頻同步廣播覆蓋范圍內做到精確調整同步，并針對同步發射點的單獨覆蓋范圍和所覆蓋區域地勢的阻擋和吸收特性減小相干區，可以通過調整發射點的場形圖來調整相干區；為有效提高發射天線的增益，應使用超過五層的天線作為接收線，還要保障信號覆蓋場范圍內的場強穩定性，提高接收率。

2.2.3 其他

除以上兩方面外，還可以從其他幾方面入手合理選擇和安裝天線。首先，從微調天線角度來看，它可以起到補償信號零點的作用。此時的補償信號減小了直接反射波的波動，提高了中心城區直接波場強度的穩定性，有效避免了其他信號的干擾，大大提高了接收用戶信號的效率。其次，根據FM廣播在不同條件下形成的有效覆蓋范圍，選擇適當的模式來搭配發射天線。最后，天線的懸掛能夠一定程度上增加覆蓋范圍，還能提高低損耗饋線，實現天線和發射機之間更好地融合。

2.3 利用調頻同步廣播技術

FM廣播同步廣播系統由兩個或多個具有相鄰服務區域的發射機組成，發射機可以在同一信道上加載，同時播放同一節目，同時播放。FM同步廣播系統的傳輸應能夠盡可能多地傳輸相同的調制信號，從而有效減少或避免干擾。FM同步廣播技術可以通過兩種方式進行：一方面，使用定向覆蓋和低功率補充來改善FM廣播覆蓋，通過填充點，減少或避免地形因素對覆蓋的負面影響；另一方面，因地制宜，按照實際情況調整發射天線，提高覆蓋的精確性。

2.4 合適處理所發射信號

當信號被發送時，工人可以使用音頻處理設備來處理信號。音頻處理器可以根據不同信號類型控制信號，從而平衡信號發展趨勢，提高音頻信號響度和信噪比。該方法可以有效保證音頻信號質量，從而在傳輸過程中不影響音頻信號質量，且信號質量不受電磁或零因素影響。

3 結語

本文分析了影響調頻廣播覆蓋的因素，包括發射源因素、電磁因素和地理因素。在此基礎上，對調頻廣播的覆蓋問題進行優化分析，提出可以通過合理選擇發射機功率、合理選擇和安裝發射天線，以及積極利用調頻同步廣播技術，從而提高調頻廣播的覆蓋范圍。