调频广播覆盖的影响因素与优化技术探究

□ 陈维彬

在某些特殊的地理环境下，很多地区存在调频广播覆盖信号较差的情况，例如森林、桥梁和高山等外界因素的阻挡会使某些信号难以被用户所接收，对调频广播传播信号产生干扰。从优化角度来看，需要对传输环境进行有效的完善控制，更好地为用户提供广播服务。

一、调频广播覆盖的影响因素

（一）发射源

音频信号在发射过程中会受到发射源的影响，例如城市建筑层数比较高，电波在传输过程中产生多径传播情况，接收天线和接收点的位置会存在不同程度的偏差，直接影响到音频信号的接收效率。在相同的条件下，发射天线的增益提高，调频广播的覆盖面积会同时增加，但水平波数分布密集，也会使部分空缺点位影响到电波的正常发射过程，使移动接收环境的信号质量受到干扰。

（二）地理环境

对于某些高山转播台而言，环境中所具有的山峦、沟壑等地理环境也会在一定程度上影响调频电波的正常传播。地形环境越复杂，对信号传输产生的影响程度就越大。相关调查研究结果表明，如果发射源的直线距离范围内受到较为密集的山丘影响，信号可能无法进行正常传播，这也是当前调频广播覆盖存在的主要问题之一。

（三）电磁因素

对于某些城市人口密集区域的广播电台而言，可能会因为密度较小产生互相干扰的情况。各类无线电通讯设备和汽车互相混合，使音调在交织后产生新的干扰源，中心城区周边的地磁环境稳定性下降，使调频无线信号无法被正常接收。即便和发射台相距较近的区域具有较强的场强分贝，如果在信号接收的过程中受到干扰声的作用，同样会出现电磁干扰情况。

二、提升调频广播覆盖的主要方式

（一）发射天线与发射源的调节

发射机的音频信号建议采用5层以上的天线以保障稳定的天线收益，还需要对信号覆盖范围内的场强稳定性展开控制，改善信号的接收效率。从技术结构的角度来看，电视发射和广播发射之间具有显著的相似性，电视发射需要专业的设备提供支持。随着未来时代的发展，发射天线的放置和发射稳定性的问题需要得到高度关注，在设计过程中应该基于全方位考虑，以扩大发射范围来增加天线的发射功率，解决信号传输不稳定或无法接收信号等常见问题。现阶段大多数的调频发射塔都建设在城市中心区域，如果对天线发射架进行小规模的倾角调整，就可以降低直射波和反射波产生的波动性，不仅能实现对信号零点的补偿，还能帮助用户更加便捷地接收目前的音频信号。

（二）音频信号控制

音频信号需要得到有效控制，工作人员可以借助音频处理器完成此类工作。传统的音频处理器主要由压控放大器和信号放大整流电路等结构组成，音频信号经过放大整容后反馈到压控放大器进行控制，按照项目类型的不同，选择合理的方法对信号动态范围展开压缩。整个音频处理期内具备自动增益控制系统，可以平衡不同程序量的发展趋势，增加音频的平均响度和传输质量，有效扩大音频信号的覆盖范围。

在目前的技术条件下，智能型音频处理器开始出现，通过微处理控制来实现声音的压缩和调节。具体来看，它采用多频段周期测控的方式对音频信号进行实时采样，以特定算法编制的控制程序采取自动化增益控制。值得一提的是，某些智能型音频处理器的硬件中并没有电位器或可变电容等原件，所以不影响信号指标。即便在无信号的情况下，增益控制数据也不会产生变化，音频信号可以保持清晰明亮，不出现间隔噪音等现象。

（三）调频同步广播技术

调频同步广播的主要优势可以体现在显著扩大覆盖范围方面，采用多台小功率发射机进行区域的重叠覆盖，可以按照服务区的大小和形状组成覆盖网络，让电波均衡覆盖，且不会影响现有的电磁环境。同步广播技术能够覆盖几百公里长的距离，即便是山上转播台也能实现频率的有效控制。多台发射机同步发射的前提下，如果其中某一台设备出现故障，只会影响局部地区而不会影响整体的性能。通过调频广播技术进行定向覆盖，可以合理利用直放方式对高层阴影区进行定点定向覆盖，避免因山峰等自然地貌而影响到信号覆盖。按照地理环境的信号干扰程度差异，可以考虑调整发射天线的安装高度与安装方向，减少信号周围同步广播之间存在的相互干扰。如果两个相同载频信号场强的调制频偏和相位都一致，那么接收机内部电路产生的效应就可以消除此类干扰。通常来说，发射机同步性能越好，干扰程度越小，保护率值越低。采取精密调频同步广播，可以实现严格意义上的同频，同步广播区域内的相互干扰和失真情况能降至最低。而信号传输路径和距离不同，也涉及到时延调整问题，必要时可以借助数字化中评处理单元均衡器实现调节工作。

三、调频广播覆盖的优化技术

（一）广播发射天线的优化方法

由于调频广播的工作频率大多固定，可以选择偶极子作为频率发射天线。按照天线空间分布规律的差异，可以分为垂直极化天线和水平极化天线。相比而言，垂直极化天线的安装过程比较简单，也具有良好的辐射效果，不过安装空间要求较高，定向反射难度大。而水平极化天线的方向性和定向效果比较稳定，反射器使用便捷，相关工作人员要结合实际的需求，对天线进行合理选择和优化，保证在合理的范围内具有良好的调频广播覆盖效果。

（二）发射机功率优化

发射机功率优化时需要考虑到两个方面的内容，首先是信号覆盖区域的场强是否符合国家相关标准，其次是广播天线中消耗的指标和增益程度之间需要做好严格规划，例如信号覆盖区域中的地理环境和反射衰落之间的关系应得到深入研究。当然，调频广播发射机的部分元件也需要进行维护和保养，例如对于天馈系统，需要定期检测并维护连接部位和分馈电缆头区域的密封性以及各个接触部位是否良好，以此满足发射机的正常使用要求。

（三）调频发射系统管理

作为智能化的信息资源共享平台，调频广播为了满足当前的需求，需要进行智能优化改造，建设新型数字调频广播发射系统。例如“N+1控制系统”就可以发挥相对稳定的作用。正常工作状态下，系统运行方式为不同频点的发射机通过同轴开关彼此相连，监控、切换器的控制及工作状况可以得到有效管理。发射机直通天线发射信号，让备机处于待机状态。当系统探测到某台发射机产生故障或是功率与设定值之间存在差异，N+1管理控制器就会以相应的指令对故障发射机的电源进行切断，直至输出功率为0。此时将备用发射机的调制器频道切换至故障发射机对应的频道后，开启备用发射机并达到设定功率正常工作，技术指标可达到主机设定值，让备用发射机代替原有发射机正常工作。

总体来看，广播网在对发射机功率进行筛选的过程中，应该确保调频发射系统的优势能最大化发挥，通过增加天线高度和加减法功率的方式，也能优化现有的调频广播覆盖效率。N+1系统可以实时监测发射系统的全面运行状况，显示出发射机的部分参数，如果发射机出现故障，也能通过智能控制手段进行应急处理。

四、结语

调频广播覆盖相关的工程技术直接影响到信号质量，为了有效减少干扰问题，提升调频频率的复用率，我们需要利用各种管理手段和技术措施来满足调频广播的要求。从具体工作内容来看，不仅包括传统的发射天线、发射机管理，还包括智能化系统的开发和利用，在实现频率利用率提高的同时，减少影响因素带来的信号干扰现象。