調(diào)頻廣播覆蓋的影響因素與優(yōu)化技術(shù)

門彥君

(河南省廣播電視發(fā)射臺,河南 鄭州 450016)

0 引言

調(diào)頻廣播接收信號易受到隧道、高樓、地勢等諸多因素的影響,這也說明調(diào)頻廣播自身存在一定的缺陷。因此需要全面掌握調(diào)頻廣播覆蓋的影響因素,同時采取有效的技術(shù)優(yōu)化措施,保證調(diào)頻廣播的穩(wěn)定運行。

1 調(diào)頻廣播概述

1.1 工作原理

調(diào)頻廣播是一種無線信號傳輸模式,同時也是高頻振蕩信號在調(diào)制信號變化過程中形成的一種新型廣播方式。本文對其工作原理進行分析,首先,通過無線傳輸或者電纜傳輸將發(fā)出的聲音信號傳輸至調(diào)頻發(fā)射設(shè)備中;其次,通過調(diào)頻發(fā)射設(shè)備將接收到的信號通過發(fā)射天線實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,形成無線信號;最后,通過無線傳輸?shù)男问綄o線信號傳輸?shù)街付ǖ脑O(shè)備上[1]。

1.2 優(yōu)點

調(diào)頻廣播的應(yīng)用優(yōu)勢主要包括以下兩方面:(1)具有極佳的性能與質(zhì)量。通過對調(diào)頻廣播工作原理的分析可知,調(diào)頻廣播信號的傳輸需要通過無線調(diào)頻發(fā)射設(shè)備、發(fā)射天線進行傳輸與轉(zhuǎn)化。全部傳輸過程中保持頻率穩(wěn)定,能夠避免高頻、低頻轉(zhuǎn)化導(dǎo)致不良影響。直線的傳播形式能夠有效確保音頻信號質(zhì)量。(2)安裝與維護便利。調(diào)頻廣播發(fā)射信號需要依靠發(fā)射機與發(fā)射天線完成,相對中波覆蓋而言,這兩個設(shè)備的安裝工作經(jīng)濟性更強,僅需要通過饋線將兩者連接并安裝到發(fā)射塔便可。

2 調(diào)頻廣播覆蓋的影響因素分析

2.1 發(fā)射源

發(fā)射音頻信號的過程極易受到發(fā)射源的影響,例如城市中樓層層數(shù)較高、電波傳輸階段存在多徑傳播情況,接收天線與接收點位置存在程度不一的偏差,都會對音頻信號的接收效率造成不同程度的影響[2]。同一條件下,隨著發(fā)射天線增益程序的升高,調(diào)頻廣播的覆蓋面積也會有所增加,但是水平波數(shù)的分布較為密集,電波發(fā)射會受到部分空缺點的影響,影響接收環(huán)境的信號質(zhì)量。

2.2 地理環(huán)境

對部分處于高山區(qū)域的轉(zhuǎn)播臺而言,山巒、溝壑等地理環(huán)境特征在一定程度上會影響調(diào)頻廣播的正常傳輸。地理環(huán)境越復(fù)雜,對信號傳輸形成的影響越大。諸多研究顯示,地理環(huán)境因素也是影響調(diào)頻廣播覆蓋的主要因素。如果發(fā)射源的直線距離范圍內(nèi)存在較多的山丘,也會導(dǎo)致信號無法正常傳播。

2.3 電磁因素

對于部分城市人口相對密集區(qū)域內(nèi)的廣播電臺來說,可能存在密度較小導(dǎo)致互相影響的問題。各類無線電通信設(shè)備與汽車處于同一區(qū)域,音調(diào)交織后會形成全新的干擾源,明顯降低了中心城區(qū)周圍的地磁環(huán)境穩(wěn)定性,進而導(dǎo)致難以正常接收調(diào)頻無線信號。雖然發(fā)射臺周圍區(qū)域具有較強的場強分貝,但是如果接收信號時存在干擾聲,同樣會造成電磁干擾的情況。

3 提升調(diào)頻廣播覆蓋的主要方法

3.1 合理調(diào)節(jié)發(fā)射天線與發(fā)射線

本文從技術(shù)結(jié)構(gòu)層面進行分析發(fā)現(xiàn),電視發(fā)射與廣播發(fā)射具有一定的類似性,即均需要提供專業(yè)設(shè)備支持[3]。在未來工作中,工作人員需要加強對發(fā)射天線設(shè)置及發(fā)射穩(wěn)定性等問題的重視;設(shè)計階段需要對相關(guān)因素進行全面分析,工作人員通過提高發(fā)射范圍強化天線的發(fā)生功率,可有效解決信號傳輸不穩(wěn)定、無法接收信號等問題。目前調(diào)頻發(fā)射臺主要建設(shè)在城市,工作人員對天線發(fā)射架進行小規(guī)模傾角調(diào)整便能夠減少直線波與反射波形成的波動,不僅能夠有效補償信號零點,還能夠提高用戶接收音頻信號的便捷性。

3.2 加強對音頻信號的控制

為了加強對音頻信號的控制,工作人員可通過音頻處理器展開相關(guān)工作。傳統(tǒng)音頻處理器由壓控放大器、信號放大整流電流等構(gòu)成,音頻信號放大后反饋至壓控放大器進行控制。根據(jù)項目種類的差異,需要采取合理的方法壓縮信號的動態(tài)范圍。音頻處理器具備自動增益控制系統(tǒng),能夠增加音頻的平均響度、提高傳輸質(zhì)量,有助于擴大音頻信號的覆蓋范圍。

在現(xiàn)有技術(shù)條件的支持下,智能型音頻處理器得到廣泛應(yīng)用,其能夠通過未處理控制方式壓縮與調(diào)節(jié)聲音。該設(shè)備使用多頻段周期測控的方法實時采樣音頻信號,根據(jù)特定算法制定控制程序,實施自動化增益控制[2]。部分智能型音頻處理器硬件并不具備電位器或者可變電容,因此不會干擾信號指標(biāo)。在無信號的條件下也能夠保證音頻信號的清晰性,避免出現(xiàn)間隔噪音,因此不會導(dǎo)致增益控制數(shù)據(jù)發(fā)生變化。

3.3 調(diào)頻同步廣播技術(shù)

調(diào)頻同步廣播的應(yīng)用優(yōu)勢在于能夠大幅擴大覆蓋范圍,使用多臺小功率發(fā)射機實現(xiàn)區(qū)域的重疊覆蓋;根據(jù)服務(wù)區(qū)的大小、形狀構(gòu)成覆蓋網(wǎng)絡(luò),確保電波均勻覆蓋的同時不會對現(xiàn)有電磁環(huán)境造成干擾。工作人員通過調(diào)頻廣播進行定向覆蓋,能夠充分采取直放方式對高層陰影范圍進行定點、定向覆蓋,避免地理環(huán)境因素對信號覆蓋造成的影響。根據(jù)地理環(huán)境信號影響程度的不同,可以對發(fā)射天線的安裝高度與方向進行合理調(diào)整,減少信號周圍同步廣播存在的互相干擾情況。

4 調(diào)頻廣播覆蓋的優(yōu)化技術(shù)

4.1 廣播發(fā)射天線的優(yōu)化措施

由于多數(shù)情況下調(diào)頻廣播的工作頻率具有良好的穩(wěn)定性,工作人員可使用偶極子作為頻率發(fā)射天線。根據(jù)天線空間分布規(guī)律的不同,可將其劃分為垂直極化天線和水平極化天線。將兩者進行對比,垂直極化天線的安裝較為簡單,同時具有良好的輻射作用。但對于安裝空間有一定的要求,定向反射的難度較高。而水平極化天線的方向性與定向效果具有較強的穩(wěn)定性,反射器操作簡便。工作人員需要根據(jù)具體情況,合理選擇與優(yōu)化天線,確保其具備穩(wěn)定的調(diào)頻廣播覆蓋性能。

4.2 優(yōu)化與完善發(fā)射機功率

優(yōu)化發(fā)射機功率是保證調(diào)頻廣播傳輸質(zhì)量的一項主要措施,需要對以下幾個方面的內(nèi)容進行分析。工作人員首先需要分析信號覆蓋范圍內(nèi)的場強,了解其是否符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),其次需要做好廣播天線中消耗指標(biāo)與增益程度之間的規(guī)劃工作,例如深入研究覆蓋范圍內(nèi)地理環(huán)境與反射衰落之間存在的關(guān)系。另外,工作人員還需要做好廣播發(fā)射機元件的維護與保養(yǎng)工作,定期開展維護保養(yǎng)工作,例如定期檢測天饋系統(tǒng)的運行情況、保證連接部位以及分饋電纜頭范圍具有良好的密封性、確保各接觸部位的穩(wěn)定性,進而為發(fā)射機的安全、穩(wěn)定運行提供保障。

4.3 提高調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)管理水平

“N+1 控制系統(tǒng)”的應(yīng)用具有較強的穩(wěn)定性。在正常工作情況下,系統(tǒng)運行方式能夠通過同軸為不同頻點的發(fā)射機開關(guān)互相監(jiān)控、連接,實現(xiàn)對切換器的有效控制、提高管理效率。發(fā)射機與天線發(fā)射信號直接連接,使設(shè)備處于待機的狀態(tài)下。如果系統(tǒng)檢測到某臺發(fā)射機存在故障問題或者功率與設(shè)定值之間存在差異,N+1 管理控制器能夠根據(jù)相應(yīng)的指令及時切斷故障發(fā)射機的電源,直到輸出功率為零。在這一過程中,N+1 管理控制器將備用發(fā)射機的調(diào)制器頻道切換至故障發(fā)射機的相應(yīng)頻道后,及時啟動備用發(fā)射機,達(dá)到預(yù)設(shè)功率后開始工作。技術(shù)指標(biāo)達(dá)到主機的設(shè)定值時,備用發(fā)射機代替原來的發(fā)射機進行工作。廣播網(wǎng)選擇發(fā)射機的功率過程中,需要保證最大限度地發(fā)揮調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)的功能及作用,廣播網(wǎng)通過增加天線高度以及加減法功率等方式,優(yōu)化調(diào)頻廣播的覆蓋性能。N+1系統(tǒng)的應(yīng)用能夠檢測系統(tǒng)全面運行情況、充分顯示發(fā)射機的參數(shù)情況。N+1 系統(tǒng)能夠通過智能控制手段及時處理發(fā)射機存在的故障及問題。

5 結(jié)語

綜上所述,由于調(diào)頻廣播覆蓋的影響因素較多,工作人員需要對相關(guān)因素進行全面分析,采取有效的技術(shù)優(yōu)化措施,提高調(diào)頻頻率的復(fù)用率;通過優(yōu)化發(fā)射天線、發(fā)射機公路以及合理應(yīng)用智能化系統(tǒng)的措施,提高頻率的利用率,最大程度減少其他因素導(dǎo)致的信號干擾問題。