調頻廣播發射機技術特點與發展趨勢探析

摘要：作為大眾休閑活動的重要類型，廣播在近幾年的發展中，已經呈現出多樣化的特點。調頻廣播以其高保真、抗干擾性、傳輸穩定等優點成為廣播行業的主要技術。文章從調頻廣播發射機功率選擇、天線選擇兩個角度出發，分析調頻廣播發射機的主要特點；從信號傳輸穩定、抗干擾能力強、最優頻帶和信號保真四個角度出發，分析調頻廣播發射機的多元化特點。

關鍵詞：調頻廣播；廣播發射機；發射機技術；技術特性；市場

中圖分類號：TN934.81 文獻標志碼：A 文章編號：1674-8883（2022）05-0193-03

隨著人們生活水平的提高，廣播事業也在不斷創新，以適應時代發展的需要。對于廣播而言，音頻的采集、調制、保持、傳輸和解調是其核心技術。當前調頻電臺主要采用調整發送設備的調頻方式，使信號傳輸水平得到了進一步的提升[1]。

隨著我國廣播事業的快速發展，調頻技術也逐漸融入人民群眾的日常生活中。采用調頻音頻技術調制廣播信號，使各個頻段的聲音更清楚，不會相互干擾，從而使調頻廣播的聲音更清楚，并能減少噪聲。通過調頻廣播發射機數字化技術，在優帶寬的同時，使信號具有一定保真性，這對于調頻廣播技術的創新具有一定的指導作用。在保證信號具有一定穩定性、抗干擾性和噪聲抑制效果的同時，為調頻廣播發射機技術指明了數字化發展方向、多功能化發展方向、多樣化發展方向、音質更加真實發展方向、實時監控發展方向、音頻自動切換發展方向、可靠性發展方向，有助于提高調頻廣播技術水平，滿足人民群眾對美好生活的需求，進而為我國廣播事業的發展指出一個明確的方向。

然而，從目前國內調頻無線傳輸系統的發展情況來看，還有很多問題需要解決。調頻廣播作為一種重要的傳播媒體，到目前為止還沒有達到它應有的高度，因此，要想實現我國廣播事業的可持續發展，就需要加強經營、注重規劃、開發符合國情的新技術。在現有技術的支持下，不斷地進行技術創新，尋求一條適合我國廣播事業發展的技術創新道路。與此同時，要充分明確調頻廣播發射機的重要性，并加大研究調頻廣播發射機的力度，以深入研究調頻廣播發射技術。

一、調頻廣播發射機的技術特點

（一）主要特點

1.調頻廣播發射機功率的選擇

由于國內調頻廣播及傳輸系統仍存在一些問題，如果要選取適當的調頻廣播發送器功率，就必須首先保證在其設計范圍內所接收的調頻信號的場強度滿足國家規定的閾值要求。

據有關統計，我國廣播電臺普遍使用的調頻發射機主要有兩種，第一種是用于直播的調頻發射機（調制發射機），第二種是用于重播的發射機。就調制方式而言，可以分為兩類：一類是直接調頻，另一類是間接調頻。其中，直接調頻技術在LC振蕩電路中得到廣泛應用；間接調頻能夠對晶體進行頻率調制。

另外，在構造有效場強時，通常選擇較低功率的發射機，這主要是為了讓發射機的有效場強影響小一些，從而節省應用設成本。由于大功率調頻廣播發射機可能對調頻造成一些干擾，所以選擇IHW附近的中小型電力設備，可避免上述問題的出現。因此，在沒有特殊要求的情況下，電臺選擇優先考慮低功率調頻廣播發射機[2]。

2.調頻廣播發射機天線的選擇

調頻廣播發射機的主要作用是根據不同的地形條件，對天線的方位、面積進行調節。為了提高調頻廣播天線的性能，應從天線增益、天線極化方向、功率容量三個方面展開研究。

首先，由于組合天線的高增益與偶極子間距成比例，所以可以很容易地布置復雜多變的多層偶極天線。

其次，由于空氣調頻信號的傳播，天線的極化方向主要是沿垂直方向和橫向極化方向。因此，如果無線電臺想要確保更好地接收信號，那么必須確保調頻廣播的波場方向與接收天線的方向一致。在實際應用中，由于干擾信號的種類繁多，必須采用橫向極化技術，以保證信號的質量。

最后，電力能力要根據實際材質和間隔確定適當的功率。此外，由于調頻廣播的頻率較高，調頻廣播的傳輸線路必須小于1KW，這是為了減小損失，改善調頻廣播發射機的調頻效果。

（二）多元化特點

調頻廣播發射機的多元化特點主要從信號傳輸穩定、抗干擾能力強、最優頻帶和信號保真四個方面入手分析。在充分體現其多元化特點的前提下，提高信號穩定性和抗干擾能力；通過優化帶寬，提高音頻傳輸質量和音頻效果；通過數字化技術，縮短信號同步周期，同時使信號具有一定保真性。

1.信號傳輸穩定

調頻發射端的信號在設計區域比較穩定，特別是在短距離的情況下，對無線基站的接收更加有利，保證了更多的無線電設備能夠正常工作，并且能夠接收到所有的信號。廣播電視的傳播質量與其所攜帶的超聲波頻率有關，只有提高其廣播的頻率，才能達到較好的廣播效果。短程調頻無線電發射機則能極大地解決電臺間信號干擾造成的傳輸品質問題，從而改善廣播使用者的聽力體驗。對于那些對無線通信要求極高的長距離信號，為了傳送，確保所傳送的信號不會失真，一般都會采用中繼電源，也就是安裝一個中繼站，用中繼站遠程傳送[3]。

2.抗干擾能力強

調頻廣播電視信號在傳輸給使用者時，會受到自然環境、磁場、建筑障礙物等諸多因素的影響。在傳輸過程中，如果受到上述因素的干擾，將會產生噪音和其他音頻品質問題，嚴重時會導致用戶無法接收到信號。在利用調頻音頻調整廣播信號時，對要發射的廣播信號進行調制，在重新發射時，要過濾或消除內部的噪音。

因為頻率調制設備中通常存在其他信號，并且這樣的頻率調制設備的信號低于調頻廣播發射機，所以它自身的音頻濾波器可以在某種程度上消除噪聲，從而不會對廣播產生很大影響。由此可知，調頻廣播發射機能夠提高廣播系統的抗干擾能力，增強用戶的使用體驗效果。

3.最優頻帶

隨著中國調頻廣播事業的發展，調頻廣播的頻段能夠顯著提高和增強節目的質量和真實感，這在我國調頻廣播領域具有重要意義。在一些發展相對滯后的地區，調頻電臺頻段的使用能夠得到較好的收聽效果。在一般情況下，帶寬的優化會導致調頻信號的傳輸質量下降，但調頻廣播發射機可以通過改變帶寬實現帶寬優化，具備最優頻帶，有效提高音頻效果和音頻傳輸質量。

4.信號保真

調頻廣播與傳送是以數字音頻為主要通信手段的一種新型通信技術。在數字時代，調頻廣播的發射技術也逐漸走向數字，在廣播方面，試圖用激勵器取代傳統的頻率激勵方法。通過數字化技術，大大縮短了信號的同步周期，同時保證信號具有一定保真性。

由于我國的調頻廣播發射機處于起步并且在技術方面還需要完善，雖已具備了調頻廣播發射機的各項基本功能，但在廣播質量上還有待改進，尤其是對于噪聲問題。因此只是看似很大程度地解決了噪聲問題，沒有在本質上解決廣播的噪聲問題。日常使用的收音機中常發出刺耳的噪音，這主要是因為中頻濾波器邊緣的衰減，使弱信號變成了接收噪聲。為了避免這一現象的出現，應在預加重后將調制信號的幅度降低到中頻濾波的范圍。同時，在減少噪聲的同時，保證系統頻率的穩定性，減少調頻廣播發射機信號失真問題出現的次數。

二、調頻廣播發射機技術的發展趨勢

調頻廣播的發展趨勢主要在于七個方向，分別是數字化發展方向、多功能化發展方向、多樣化發展方向、音質更加真實發展方向、實時監控發展方向、音頻自動切換發展方向、可靠性發展方向展開。調頻廣播在發射技術的支持下，傳輸的信號具有一定穩定性、抗干擾性和噪聲抑制效果，對保障調頻廣播的高效使用具有積極作用。

（一）調頻廣播發射機技術正朝著數字化方向發展

在今天這個數字資訊時代，調頻廣播將會有更好的發展。廣播電臺也應抓住這一重大發展機遇，通過不斷升級數字技術，提高調頻廣播的接收效果，調頻廣播的傳輸效率將得到很大的提升，質量也隨之提高。我國調頻廣播與傳輸技術尚處于起步階段，應該更多地了解國外技術，吸收其優點，以彌補我國在這一領域的不足，努力提高我國的數字化水平，并繼續引進和學習可行的先進技術。此外，對于發達國家已經取得的成果，在研究中可以充分借鑒，也可以通過購買數字化技術調頻無線電發射機，學習其中先進的數字化技術，并在此基礎上改進創新，提出屬于自身的見解和發展思路，早日實現在數字化領域對發達國家的彎道超車，促進我國調頻無線電發射機的可持續發展。

（二）調頻廣播發射機技術正在朝著多功能化方向發展

當今，互聯網技術迅猛發展，移動電話業務迅猛發展，廣播電視必須順應時代潮流。現在，人們能用數碼電視、手機、互聯網、衛星等多種形式收聽廣播。在此背景下，廣播行業的未來競爭會更加激烈。如果電臺要長遠發展，就必須順應時代潮流，滿足聽眾需求，從根本上解決問題。電臺不僅應朝著多功能的方向發展，而且也應朝著多元化的方向發展，從根本上消除僅以老年人為主要聽眾群體的現象，使社會各階層、各年齡段的聽眾都能夠從調頻廣播中滿足自己的現實需要。

因此，通過將軟件無線技術引入調頻廣播，使其具有多種功能，使調頻廣播的功能更加豐富。此外，調頻廣播和傳輸系統的研究也需要進一步加強，并投入適當的研究資金和人才，以應對新時代廣播電臺可能面對的激烈競爭。同時，也確保調頻廣播發射機在今后朝著多功能化方向發展。

（三）調頻廣播發射機技術正在朝著接收方法多樣化發展

社會發展對廣播事業的發展起到了很大的促進作用，如今，人們也用不同的方式和設備收聽收音機，比如手機、因特網、汽車、衛星接收器等都能收聽，人們可以在任何時間、任何地點收聽廣播節目。此外，現今社會的各種設備都在追求其便攜式攜帶。對于調頻廣播發射機而言，輕量化、便攜化也逐漸成為其發展的潮流，在調頻廣播發射機中采用大規模集成電路便是為了解決這一問題。

因此，為了提高調頻廣播發射機的市場競爭力，滿足收聽用戶的各種需求，有必要確保其朝著接收方法多樣化方向發展，且此發展趨勢也是不可逆轉的。

（四）調頻廣播發射機技術正朝著音質更加真實方向發展

“保真”這一話題在信號傳輸領域是永恒的話題，對于調頻廣播而言更是如此。與電視節目不同，電視節目有著視頻圖像上的巨大優勢，而調頻廣播只能依靠音頻、音質吸引觀眾[4]。如何在保證信號穩定傳輸的基礎上，提高廣播的音質，使其更加真實形象，更能讓聽眾身臨其境地代入廣播情景是調頻廣播未來的發展趨勢。目前，數字化的手段是一條可行的解決之路，數字化信號的引入使采集的音頻信號得到更好的壓縮調制，進而幫助調頻廣播與CD等行業競爭。

（五）調頻廣播發射機技術正朝著實時監控方向發展

在傳統模式下，廣播設備的內部運行情況工作人員往往無法得知，這也使工作人員只能被動等待問題的發生，無法及時檢修設備。調頻廣播發射系統的一個重要發展趨勢是實時監控發射設備，實現對發射設備狀態的遠程監控，并收集其工作時的各種參數，傳輸到計算機上進行存儲和分析計算，進而動態控制調頻廣播發射機[5]。此外，通過在計算機內部設置對比參數，還能實時顯示其異常工作情況，提前發現發射機的故障，及時更換零部件，保證用戶的聽覺盛宴。

（六）調頻廣播發射機技術正朝著雙路音頻的自動切換方向發展

傳統的調頻廣播發射機主要依靠外部增設的應急音頻切換器滿足特殊情況下的雙路音頻需要，但這種情況對于發射機的穩定性會產生一定的影響。因此，未來調頻廣播發射機必定要攻克這一難題。當前，為了滿足某些特殊環境下的發射機系統要求，提出采用數字信號與傳統模擬信號相結合的方式共同接入調頻發射機系統，從而實現自動切換音頻。

（七）調頻廣播發射機技術正朝著傳輸可靠性方向發展

調頻廣播發射機的運行可靠性是它的第一要務，不管它的性能有多好，它的集成程度有多高，如果不能確保它的運行可靠性，那么調頻廣播發射機無法實現高效工作。因此，在未來的發射機改進過程中，必須從發射機的供電模塊、功放模塊和冷卻模塊等多角度出發，對任何易導致調頻廣播發射機出故障從而無法可靠運行的情況進行事前模擬，及時檢修、更換每一個元器件，并充分利用現今各項高新技術與調頻廣播發射機相結合，以智能控制系統實現對發射機多層式控制的滲透。

三、結語

根據目前的情況，我國的調頻發射機仍處于完善階段，目前迫切需要解決的是廣播技術方面的一些問題。隨著我國科學技術的發展，廣播電臺和國家都應集中精力發展調頻無線電發射機技術，并加強相關的科學研究。我國廣播電視臺越來越關注調頻廣播發射機技術，并且正在研究先進的廣播技術，調頻廣播技術會在未來得到不斷完善。調頻發射機技術的不斷發展和完善，確保了我國無線電產業的蓬勃發展，使我國的廣播技術實現進一步的發展。

參考文獻：

[1] 姜濤.調頻廣播發射機發展現狀及趨勢分析[J].西部廣播電視，2020（5）：250-251.

[2] 孔祥飛.調頻廣播發射機技術特點及其發展趨勢[J].科技傳播，2017，9（18）：41，53.

[3] 呂一平.論數字調頻廣播在高山發射臺的應用及發展趨勢[J].廣播電視信息，2020（1）：87-90.

[4] 鄭楊碩.信息交互設計方式的歷史演進研究[D].武漢：武漢理工大學，2013.

[5] 胡春生.脈沖半導體激光器高速三維成像激光雷達研究[D].長沙：國防科學技術大學，2005.

作者簡介 陳維彬，本科，廣播電視工程師，研究方向：調頻廣播。