調(diào)頻廣播覆蓋的影響因素與優(yōu)化研究

劉 超

（河南省廣播電視發(fā)射臺(tái)，河南 鄭州 450016）

0 引言

FM廣播是一種頻率調(diào)制的廣播方法，隨著傳輸幅度以及聲強(qiáng)的變化而發(fā)生改變。調(diào)頻廣播的特點(diǎn)主要是廣播聲音立體、傳輸距離遠(yuǎn)、成本低廉、干擾面積小、同一調(diào)頻天線保護(hù)距離小等。但是，調(diào)頻廣播在工作時(shí)也會(huì)受到外部環(huán)境的影響，阻擋信號(hào)接收，影響調(diào)頻廣播的接收效果。受眾群眾對(duì)調(diào)頻廣播的需求逐漸增加，且對(duì)效果的要求也逐漸提升。所以，針對(duì)調(diào)頻廣播的影響因素進(jìn)行針對(duì)性的技術(shù)優(yōu)化，保證調(diào)頻廣播接收信號(hào)的廣度和音質(zhì)效果等十分必要。本文針對(duì)影響調(diào)頻廣播覆蓋的因素進(jìn)行分析，并探究有效的優(yōu)化對(duì)策。

1 調(diào)頻廣播覆蓋的影響因素

1.1 設(shè)備因素

調(diào)頻廣播的音頻信號(hào)受發(fā)射機(jī)的影響較大，主要表現(xiàn)在發(fā)射機(jī)的發(fā)射指標(biāo)以及輸出功率兩方面，會(huì)對(duì)調(diào)頻廣播的信號(hào)傳輸和接收造成一定的影響，進(jìn)而影響信號(hào)的質(zhì)量。信號(hào)質(zhì)量受發(fā)射機(jī)的性能和功能的直接影響，作為調(diào)頻廣播的信號(hào)發(fā)射源，發(fā)射機(jī)的存在及對(duì)調(diào)頻廣播的意義十分關(guān)鍵。在發(fā)射機(jī)發(fā)射出信號(hào)以后，分散的載波能量會(huì)削減信號(hào)的傳播強(qiáng)度，也就對(duì)覆蓋率效果和覆蓋質(zhì)量造成一定影響，甚至?xí)蓴_信號(hào)，影響信號(hào)的穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致接收信號(hào)的質(zhì)量下降。除此之外，頻率信號(hào)的寬度擴(kuò)大，也會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)男屎蛡鬏斮|(zhì)量造成影響，甚至影響其他音頻設(shè)備的信號(hào)接收效果。

1.2 城市建筑因素

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城鎮(zhèn)化速度的加快，高樓林立已成為現(xiàn)代化建設(shè)的一個(gè)重要標(biāo)志。然而這些拔地而起的高樓大廈對(duì)調(diào)頻廣播的覆蓋效率及質(zhì)量均帶來(lái)一定的影響。在調(diào)頻廣播信號(hào)傳播時(shí)，因鱗次櫛比的高樓大廈對(duì)信號(hào)的阻擋會(huì)使其發(fā)生信號(hào)轉(zhuǎn)折，改變信號(hào)最便捷、最高效的傳輸路徑，進(jìn)而增加信號(hào)的傳輸難度和信號(hào)接收的效率、效果。除此之外，一旦音頻信號(hào)的傳輸位置有所偏差，將會(huì)造成信號(hào)接收點(diǎn)不能夠正常接收信號(hào)的結(jié)果，也就直接影響調(diào)頻廣播覆蓋的效率及質(zhì)量。鑒于這種普遍存在的現(xiàn)狀問(wèn)題，部分工作人員試圖采用增加發(fā)射天線層數(shù)的方式來(lái)規(guī)避這種影響，但是，這種做法可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)陰影區(qū)的出現(xiàn)，不能確保最終接收信號(hào)的質(zhì)量，雖然能在一定程度上降低信號(hào)的接收難度，但是治標(biāo)不治本，仍需進(jìn)一步積極探索更加科學(xué)合理的技術(shù)措施。

1.3 地理環(huán)境因素

地理環(huán)境是客觀存在的因素，對(duì)調(diào)頻廣播覆蓋的影響顯而易見(jiàn)。在調(diào)頻廣播的建設(shè)和發(fā)展中，為擴(kuò)大其覆蓋范圍和改善接收效果，自然會(huì)向更加廣闊的地域延伸，去更偏遠(yuǎn)的地區(qū)擴(kuò)建。然而在偏遠(yuǎn)遼闊的山地、荒野等地區(qū)進(jìn)行調(diào)頻廣播的覆蓋無(wú)疑是一項(xiàng)難度很大的工作，也是現(xiàn)代調(diào)頻廣播事業(yè)發(fā)展必須面臨的挑戰(zhàn)。我國(guó)土地寬廣、幅員遼闊、地貌多樣、環(huán)境復(fù)雜，在不同的地質(zhì)、地貌環(huán)境下實(shí)現(xiàn)調(diào)頻廣播覆蓋較之平原地區(qū)或城區(qū)具有明顯難度。除此之外，對(duì)于丘陵、盆地等地勢(shì)較低的地區(qū)進(jìn)行調(diào)頻廣播覆蓋也會(huì)影響信號(hào)的接收效率及效果。

1.5 信號(hào)接收設(shè)備因素

在調(diào)頻廣播覆蓋系統(tǒng)中，信號(hào)接收設(shè)備的影響不容忽視，盡管其出現(xiàn)的頻率較低，但是其影響力也會(huì)干擾信號(hào)的傳輸和接收效果。通常，信號(hào)接收可分為接收機(jī)接收、室外固定天線接收、室內(nèi)天線接收、移動(dòng)接收和固定接收5種情況。不同信號(hào)接收方式下所表現(xiàn)出來(lái)的信號(hào)傳輸質(zhì)量及效果也存在一定差異。但是，這些接收設(shè)備對(duì)信號(hào)的影響則無(wú)一例外，值得在調(diào)頻廣播覆蓋中多加重視。

1.6 傳播方式因素

調(diào)頻廣播信號(hào)的傳播方式不是固有的，并且，隨著近年來(lái)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和信息技術(shù)的進(jìn)步，更在較大程度上增加了其傳播方式。不同傳播方式的疊加與交叉雖然拓寬了廣播信號(hào)的傳播途徑，同時(shí)也增加了不同傳播方式之間的相互干擾。一旦信號(hào)受到干擾就會(huì)出現(xiàn)噪音，嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量。除此之外，城市建筑中的高層建筑物阻擋也增加了傳播方式對(duì)信號(hào)的影響效果。

2 調(diào)頻廣播覆蓋的優(yōu)化技術(shù)

2.1 發(fā)射機(jī)的合理調(diào)控

鑒于發(fā)射機(jī)對(duì)調(diào)頻廣播信號(hào)的影響，有必要結(jié)合信號(hào)場(chǎng)的需求以及相關(guān)元素進(jìn)行發(fā)射機(jī)設(shè)備的優(yōu)化與調(diào)控。除此之外，還應(yīng)做好調(diào)頻廣播覆蓋場(chǎng)在單頻工作狀態(tài)下的測(cè)驗(yàn)工作，仔細(xì)分析測(cè)驗(yàn)結(jié)果，明確發(fā)射機(jī)的功率，進(jìn)而對(duì)發(fā)射機(jī)的部位、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)控。在發(fā)射機(jī)的調(diào)控工作中應(yīng)充分考慮到天線的匹配度、損耗和增益情況，并明確廣播信號(hào)的覆蓋范圍。只有在詳細(xì)了解周圍信號(hào)影響源以及認(rèn)知設(shè)備狀況的情況下，才能夠制定出更加明確的優(yōu)化對(duì)策，充分減少發(fā)射機(jī)對(duì)信號(hào)的影響。

2.2 科學(xué)選擇發(fā)射天線

在調(diào)頻廣播覆蓋的作業(yè)中應(yīng)合理、慎重地選擇發(fā)射天線。天線層數(shù)應(yīng)結(jié)合作業(yè)周邊的建筑環(huán)境來(lái)確定。除此之外，還應(yīng)考慮天線的增益情況，一旦發(fā)射天線層數(shù)過(guò)低就會(huì)在一定程度上削減天線的增益，進(jìn)而影響信號(hào)發(fā)射的質(zhì)量。為保證發(fā)射信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量，可以建設(shè)發(fā)射塔來(lái)降低信號(hào)之間的相互干擾。這不但能夠保證信號(hào)在一定范圍內(nèi)的穩(wěn)定狀態(tài)，還能夠避免其他因素對(duì)信號(hào)的影響。

通常，發(fā)射天線分為垂直極化天線和水平極化天線兩種。不同的天線在其安裝措施以及發(fā)射效果方面都具有一定差異，需要工作人員深入了解發(fā)射天線的專業(yè)知識(shí)，并結(jié)合周圍環(huán)境進(jìn)行天線的選擇和應(yīng)用。垂直化天線具有較好的輻射效果，但是對(duì)安裝的空間條件要求較高，故使用較少，在城市中心位置適宜使用。結(jié)合天線的增益情況，可以考慮使用多層級(jí)化天線的方式來(lái)保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和接收信號(hào)的效果。水平極化天線具有良好的定向性和方向性效果，且安裝簡(jiǎn)單，在音頻信號(hào)受干擾比較強(qiáng)烈的區(qū)域，適合選擇這種天線安裝方式。

2.3 優(yōu)化安裝技術(shù)

優(yōu)化調(diào)頻廣播的技術(shù)是保證其信號(hào)接收效率與效果的最根本途徑。這需要合理使用調(diào)頻廣播的技術(shù)。所謂的調(diào)頻同步廣播技術(shù)指的就是使用兩臺(tái)以上的發(fā)射機(jī)來(lái)組建成調(diào)頻廣播系統(tǒng)，并將相鄰的兩個(gè)發(fā)射機(jī)服務(wù)器載入同一個(gè)頻道中。這樣，就能夠?qū)崿F(xiàn)在同一時(shí)間、同一頻道播放同一節(jié)目的要求。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)施能夠顯著提高信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

調(diào)頻同步廣播技術(shù)的實(shí)施方式分為小功率補(bǔ)點(diǎn)方式或定向覆蓋方式，以及發(fā)射天線方式兩種。其中小功率補(bǔ)點(diǎn)方式能夠削減周圍環(huán)境對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽６l(fā)射天線方式則應(yīng)立足于充分勘測(cè)和考察的基礎(chǔ)上，降低對(duì)同步廣播的信號(hào)干擾，最終實(shí)現(xiàn)廣播的覆蓋范圍以及精準(zhǔn)的調(diào)控。

2.4 音頻信號(hào)的優(yōu)化處理

在調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)時(shí)，需要工作人員進(jìn)行信號(hào)的處理，這時(shí)就可以依靠音頻處理裝置來(lái)完成。音頻處理裝置能夠按照信號(hào)的類型、型號(hào)等，進(jìn)行音頻信號(hào)增益的合理控制，進(jìn)而在保證音頻信號(hào)在平衡的條件下穩(wěn)步發(fā)展，音頻信號(hào)的信噪比以及響度都會(huì)有所增加。這種使用音頻處理裝置的方式能夠減少信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到過(guò)度電磁信號(hào)的干擾，削減其他因素對(duì)信號(hào)傳輸?shù)淖璧K，最終實(shí)現(xiàn)信號(hào)效果的改善。

2.5 優(yōu)化調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)的管理

調(diào)頻廣播作為一種智能化信息資源共享平臺(tái)，應(yīng)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，不斷進(jìn)行智能化的改造，建立起新型的、數(shù)字化的調(diào)頻廣播發(fā)生系統(tǒng)。例如，“N+1控制系統(tǒng)”的實(shí)施即可發(fā)揮穩(wěn)定信號(hào)的作用。在正常工作的狀態(tài)下，系統(tǒng)運(yùn)行的方式是憑借同軸開(kāi)關(guān)連接不同頻點(diǎn)的發(fā)射機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、切換器控制的有效管理。發(fā)射機(jī)與天線發(fā)射信號(hào)直通，備機(jī)處在待機(jī)狀態(tài)。一旦系統(tǒng)檢測(cè)到存在故障或是存在功率差異的設(shè)備，“N+1控制系統(tǒng)”的管理器就會(huì)根據(jù)指令切斷故障發(fā)射機(jī)的電源，直到功率輸出為0時(shí)停止。這時(shí)，調(diào)節(jié)備用發(fā)射機(jī)的頻道，使其與故障發(fā)射機(jī)頻率、音源相同，并開(kāi)啟備用發(fā)射機(jī)，使其功率水平到達(dá)工作狀態(tài)，技術(shù)指標(biāo)與主機(jī)設(shè)定值相符合，實(shí)現(xiàn)備用發(fā)射機(jī)對(duì)故障發(fā)射機(jī)的替代處理，保證信號(hào)傳輸?shù)捻樌M(jìn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著信息化技術(shù)的逐漸發(fā)展和各種多媒體終端的開(kāi)發(fā)及利用，調(diào)頻廣播的發(fā)展也面臨著重要挑戰(zhàn)，調(diào)頻覆蓋工作難度也在不斷增加。依靠直射波方式進(jìn)行信號(hào)傳播的調(diào)頻廣播，受地理環(huán)境、自然環(huán)境等多種因素影響，受干擾的概率越來(lái)越大，為確保調(diào)頻廣播的可持續(xù)發(fā)展，務(wù)必就其影響因素提出相應(yīng)的優(yōu)化技術(shù)。