提高復(fù)雜電磁環(huán)境下無線覆蓋效果的研究

沈龍輝，朱 穎

（湖南岳陽電視轉(zhuǎn)播臺，湖南 岳陽 414000）

0 引言

近幾年中央和省級媒體都加大了電視和廣播的無線覆蓋，但一些地市、縣、鄉(xiāng)廣電部門隨意新增頻道、增大功率、頻率濫用等因素，使原覆蓋區(qū)域內(nèi)電磁環(huán)境變得異常復(fù)雜，導(dǎo)致原有頻道和頻率的覆蓋范圍受到了極大的影響，廣播電視的收視收聽效果和指標(biāo)劣化。為了提高無線覆蓋效果，滿足廣大人民群眾的收看收聽需要，本臺組織專業(yè)技術(shù)人員在發(fā)射臺周邊進行了認(rèn)真細致的收測，取得了較為詳實的測試數(shù)據(jù)。結(jié)合《彩色電視圖像質(zhì)量主觀評價方法》[1-3]，將所測試場強數(shù)據(jù)作比對，經(jīng)過認(rèn)真分析、多次驗證，通過大量的工程實踐，給出了在復(fù)雜電磁環(huán)境下，提高無線覆蓋效果的一些重要結(jié)論。

1 基本理論

1.1 服務(wù)場強

服務(wù)場強的計算公式為[1]

式中：Es為歸一化服務(wù)場強，給定發(fā)射天線有效高度為h1（h1為發(fā)射天線高度與相對高度之和）及服務(wù)距離后，用50%時間、50%地點的曲線查出，米波（VHF）和分米波（UHF）分別用各自的曲線，單位為dB（μV/m）；Pe為發(fā)射機有效輻射功率，單位為dB（kW）；A為地形崎嶇度Δh衰減矯正值，米波（VHF）和分米波（UHF）分別通過各自的曲線查出。

1.2 最低場強

在彩色電視無線覆蓋中，一個重要的技術(shù)指標(biāo)是電視廣播服務(wù)時，最低場強要多大才能收看到滿足要求的圖像和伴音信號[4-5]。ITU-R第1087-1號報告書提出的應(yīng)給予保護的最低場強值[2]為：波段Ⅰ，46 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅱ，48 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅲ，49 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅳ，53 dB（μV/m）高出地面10 m；波段Ⅴ，53 dB（μV/m）高出地面10 m。

1.3 場強服務(wù)值距離

傳播曲線采用相應(yīng)波段50%時間和50%地點的曲線以及地形崎嶇度衰減校正值曲線。先由最低場強值與有效輻射功率dB數(shù)之差t求出歸一化場強值，再由相應(yīng)場強曲線查出服務(wù)距離[2]。

1.4 分析結(jié)果

由以上理論可以得到，無線服務(wù)場強主要取決于發(fā)射功率Pe、發(fā)射波段、發(fā)射天線有效高度為h1、地面崎嶇度Δh衰減矯正值A(chǔ)等因素，針對不同的實際情況，采用相應(yīng)的發(fā)射波段、適當(dāng)?shù)脑黾影l(fā)射功率、增加發(fā)射天線的有效高度等都能在一定程度上增大服務(wù)場強，提高無線覆蓋效果。

2 實驗與測試

為測試實際應(yīng)用中不同發(fā)射條件對無線覆蓋效果的影響，本臺結(jié)合實際情況選取5個頻道進行對比收測，發(fā)射條件如表1所示。收測區(qū)域為岳陽市區(qū)，以發(fā)射塔為中心，分東、西、南、北4個方向進行收測，每個方向選取2個收測點，在每個監(jiān)測點利用GPS全球定位系統(tǒng)確定收測位置與發(fā)射點的直線距離，用測試設(shè)備測出各頻率的場強值，并記錄收看效果。覆蓋效果如圖1所示。

表1 各頻道發(fā)射條件

表2、表3、表4為不同發(fā)射條件下的覆蓋效果比較。由表可知：發(fā)射功率、發(fā)射波段及發(fā)射天線掛高對無線覆蓋效果都會產(chǎn)生一定的影響；采用分米波段發(fā)射比采用米波段發(fā)射傳輸質(zhì)量要好，抗干擾能力要強，接收畫面清晰很多；大功率發(fā)射比小功率發(fā)射的覆蓋效果更有優(yōu)勢；在地勢相對平緩的丘陵平原地區(qū)，同鐵塔的情況下，發(fā)射天線掛高位置高比掛高位置低要好。

表2 不同發(fā)射波段覆蓋效果比較

表3 不同發(fā)射功率覆蓋效果比較

表4 不同發(fā)射天線掛高覆蓋效果比較

3 小結(jié)

本文將無線服務(wù)場強理論與覆蓋工作實踐相結(jié)合，通過對不同發(fā)射條件下的信號強度進行比較分析。結(jié)果表明，在丘陵平原地區(qū)，面對復(fù)雜的電磁環(huán)境，通過適當(dāng)?shù)卦黾庸β?、提升天線的位置，盡量采用分米波進行發(fā)射，能有效地擴大無線覆蓋范圍，提升信號傳輸質(zhì)量。在實際覆蓋工作中，要對頻道確定、選址、功率等級選擇等發(fā)射條件進行綜合考慮，科學(xué)規(guī)劃，使無線廣播電視在農(nóng)村文化公共服務(wù)體系建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。

[1]GBT14433—1993，彩色電視廣播覆蓋網(wǎng)技術(shù)規(guī)定[S].1993.

[2]GB/T7401—1987，彩色電視圖像質(zhì)量主觀評價方法[S].1987.

[3]溫亞林.國家標(biāo)準(zhǔn)《彩色電視廣播覆蓋網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的介紹及其應(yīng)用[J].廣播與電視技術(shù)，1996，3（23）：43-45.

[4]何大中.廣播電視技術(shù)手冊系統(tǒng)與覆蓋網(wǎng)[M].北京：國防工業(yè)出版社，1990.

[5]郭南，魯方林，薛文，等.電視精密同步廣播覆蓋技術(shù)的工程實踐[J].電視技術(shù)，2011，35（2）：30-32.