關(guān)于電視電波傳播特性的幾點(diǎn)看法

樸彩蘭琿春廣播電視臺，吉林琿春　　133300

關(guān)于電視電波傳播特性的幾點(diǎn)看法

樸彩蘭
琿春廣播電視臺，吉林琿春133300

摘要在對電視電波傳播特性進(jìn)行分析時(shí)，筆者選取了矩形柱體城市樓房模型，結(jié)合某頻道電視電波反射系數(shù)模，對等效電參量進(jìn)行了確定。在計(jì)算直角劈繞射場曲線，需要做好與實(shí)際檢測數(shù)據(jù)的比較工作。筆者對電視電波傳播特性提出了幾點(diǎn)看法，希望對相關(guān)工作人員提供一定幫助，優(yōu)化電視電波傳播系統(tǒng)，保證電視節(jié)目觀看的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞電視；電波；傳播特性；反射

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多高層建筑的用戶在觀看電視節(jié)目時(shí)，都會出現(xiàn)電視重影問題，這與電視電波傳播的質(zhì)量有著較大的關(guān)系，為了消除電視重影問題，相關(guān)工作人員必須了解電磁波傳播的規(guī)律，要對國外電視電波傳播技術(shù)進(jìn)行研究，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，多借鑒電視電波傳播的模式。本文采用矩形主體的建筑模型，分析了樓房對電波反射、繞射的規(guī)律，提出了增強(qiáng)電視信號質(zhì)量的方法，這有利于保證高層建筑用戶電視節(jié)目的質(zhì)量，可以提高用戶的滿意度，從而促進(jìn)廣播電視行業(yè)更好的發(fā)展。

1 城市電視電波的反射

1.1樓房反射面的等效電參量

在城市中，樓房建筑比較多，這些建筑物對電視電波信號的傳輸可能會帶來一定影響，通過研究發(fā)現(xiàn)，樓房對電視電波的傳播有著較大的影響，樓房的形狀、大小、材料等因素會影響電波的頻率，電波的反射與入射角度有著較大的關(guān)系。本文以矩形柱體樓房為例，對反射電波的傳播特性進(jìn)行了研究。在建筑工程中，墻壁一般的由紅磚構(gòu)成的，而樓頂一般是鋼筋混凝土構(gòu)成的，為了保證建筑的隔熱效果，還會在樓頂加蓋隔熱層，在對電波進(jìn)行測量時(shí)，首先應(yīng)確定反射面的等效電參量。某建筑距電視塔的距離為8.5km，電視塔海拔高度為230.5m，測試天線的海拔高度為41m，直射波與水平面的夾角是1.3°。另外，反射面的電磁波屬于均勻的平面波。

1.2近區(qū)反射場

近區(qū)反射場該區(qū)域距電視塔的距離在1km以內(nèi)。假定近區(qū)內(nèi)建筑最高層都是8層，地面海拔高度為20m，建筑樓頂距離電視塔的距離為600m左右。筆者主要對8層建筑樓頂上的電波傳播特性進(jìn)行了分析，這些建筑的樓頂是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，近區(qū)的樓頂反射波比較強(qiáng)，反射波與直射波的波程相差11.7m左右，時(shí)延為39mμs，反射波產(chǎn)生的重影比較多，而且與主圖像重合，肉眼一般很難分辨出其中的差異，通過研究證明，在時(shí)延超高100mμs后，則認(rèn)定建筑樓頂空間存在重影。

在建筑樓頂外墻位置，電波照射的反射性比較強(qiáng)，由于建筑比較密集，墻面很多都會被其他建筑遮擋，未被遮擋的墻面有著較強(qiáng)的反射波，在靠近樓頂?shù)膲γ嫣?，反射波的入射角度?5.4°，反射大部分是負(fù)仰的形式。在近區(qū)內(nèi)，也有較大的高層建筑，假定某30層建筑，高90m左右，與電視塔的距離為700m，樓頂?shù)姆瓷洳◣缀醪粫艿诫娨暯邮招盘柕挠绊懀鈮κ艿降挠绊懕容^大，在反射波與樓頂?shù)穆窂竭_(dá)到378m時(shí)，反射波與直射波之比大于-35dB，則該建筑空間會出現(xiàn)重影，反射波達(dá)到之處都存在嚴(yán)重的電視重影問題。

1.3遠(yuǎn)區(qū)反射場

遠(yuǎn)區(qū)反射場內(nèi)，直射波與建筑水平面的夾角比較小，建筑離電視塔的距離也比較遠(yuǎn)，一般在5.9km以外，在測量時(shí)，假定建筑都是8層高的樓房，并且樓頂?shù)姆瓷洳ū容^強(qiáng)，但是建筑內(nèi)用戶的電視未出現(xiàn)重影。樓頂上20m與電視塔的距離為6km，反射波的強(qiáng)度與直射波相似，波程相差也不多。在只干擾電視信號強(qiáng)度的情況下，不會造成電視出現(xiàn)重影。在遠(yuǎn)區(qū)內(nèi)有一30層建筑，根據(jù)外墻的反射波特點(diǎn)，在高層建筑內(nèi)的電視出現(xiàn)了重影。

2 城市中電視電波的繞射

在對電視電波傳播特性進(jìn)行分析時(shí)，需要對建筑物的直角棱邊進(jìn)行模擬，研究人員采用的是直角導(dǎo)電劈的方式，在分析電波繞射特性時(shí)，需要以一致性幾何繞射理論為指導(dǎo)，研究人員還采用了實(shí)測的方式進(jìn)行修正，通過分析建筑物棱邊繞射性質(zhì)，對電波繞射情況進(jìn)行了探討。

2.1建筑物棱邊繞射場的測量

在對電視電波傳播特性進(jìn)行了分析時(shí)，研究人員選擇了某8層建筑宿舍樓，該樓與電視塔相距6.1km，樓群的分布比較開闊，樓頂海拔高45m，電視電波與水平面面的夾角為1.7°，可以認(rèn)為來波的方向與地面平行。棱邊是指測量人員需要測量繞射的棱邊，在測量時(shí)，工作人員還會借助頻道電視電波進(jìn)行實(shí)際測試。通過多次測量表明：測量值的變化趨勢與理論值幾乎一致，測量值的衰減更大，通過對比發(fā)現(xiàn)，衰減值比理論值小10dB左右。

2.2繞射波的主要特點(diǎn)

2.2.1區(qū)

在近區(qū)范圍內(nèi)，高度一致的建筑房屋，電視電波在樓頂?shù)睦膺呏饕抢@射的形式，在樓頂某一空間內(nèi)，容易形成重影。繞射波與入射波的波程差可用公式表

示為：

當(dāng)φ’=60°，L=30m，θ=170°(即φ=100°)時(shí)，Δr=52.98m，繞射波的時(shí)延△t=177mμs。對于電極化，查得Ed/Eo=-23dB。經(jīng)修正，則Ea/Eo=-33dB，可見形成輕微重影，通過分析可以看出，近區(qū)可能形成重影的空間。L=30m時(shí)Ed/Eo的最大值約為-l0dB，發(fā)生在θ=25°與150°附近。

建筑側(cè)面棱邊的繞射波是以傾斜的角度射向地面，所以，樓頂下繞射波分布比較混亂。在近區(qū)內(nèi)，也有一些高層建筑，在棱邊會產(chǎn)生繞射，該建筑中較多的空間都會形成重影。

2.2.2遠(yuǎn)區(qū)

在遠(yuǎn)區(qū)范圍內(nèi)，高度一致的建筑房屋比較多，建筑的分布比較密集，電視電波與樓頂?shù)睦膺吶肷浣潜容^小，繞射強(qiáng)的空間時(shí)延性比較小。磁極化繞射的側(cè)面棱邊很容易被鄰近樓房所遮擋，所以不會在建筑房屋內(nèi)出現(xiàn)電視重影。對于高層建筑，由于建筑距電視塔的距離遠(yuǎn)，而且樓層比較高，所以樓頂棱邊的繞射線入射角非常小，繞射的距離比較長，繞射波很難形成重影。高層建筑側(cè)面棱邊繞射波幾乎沒有被遮擋，所以，建筑空間內(nèi)很容易形成電視重影。如果入射角比較小，則建筑空間幾乎不會出現(xiàn)電視重影，入射角比較大，則建筑部分空間容易出現(xiàn)電視重影。

3 結(jié)論

在對反射波進(jìn)行測量時(shí)，采用的是等效電參量描述反射面反射特性的方式，本文通過實(shí)例，對電視電波傳播特性進(jìn)行了分析。高層建筑的用戶經(jīng)常會反映電視存在重影問題，這影響了電視觀看的質(zhì)量。當(dāng)前社會中，建筑的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，樓層也越來越高，這會導(dǎo)致電視電波在傳播的過程中，產(chǎn)生反射波與繞射波，這也是導(dǎo)致電視出現(xiàn)重影的主要原因。在研究的過程中，需要做好繞射波的測定工作，還要保證測量環(huán)境的適應(yīng)性，降低出現(xiàn)誤差的概率。了解電視電波傳播特性后，可以確定電視電波傳播的最佳途徑，從而保證電視觀看的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]崔勇，張嘯天.準(zhǔn)平坦地形GSM-R電波傳播特性研究[J].鐵道學(xué)報(bào)，2012（8）.

[2]賈明華，鄭國莘.矩形隧道中預(yù)測電波傳播特性的投影模型[J].微計(jì)算機(jī)信息，2012（10）.

[3]楊延玲，劉輝蘭，于家峰.平面電磁波在兩種不同媒質(zhì)中傳播特性的比較[J].榆林學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（2）.

[4]柳平，魏學(xué)旺.電磁波在鋼筋混凝土墻中的反射與透射研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007（15）.

中圖分類號G2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號1674-6708（2015）140-0100-01