中小型调频的广播电台发射电波极化的方式探讨

张 欣，乔志英，包春济

内蒙古自治区广播电影电视局包头广播发射中心台，内蒙古包头 014010

0 引言

广播是我国社会公共服务体系中相当重要的一部分[1]。伴随着社会的不断进步和城市的不断发展，城市规模正在以前所未有的速度扩展。城市高层建筑越来越多，各级各类的无线传输设备也在增多，这些因素的综合作用便形成了空中电波的拥挤与信号的紊乱。各种各样的客观因素不可避免的形成了中小型的调频广播电台信号传播的障碍，使广播发射信号在传播过程中发生严重劣化。但是，中国小型调频的广播电台发射天线的质量以及其他很多因素都限制了信号的正常传输，我们应该以中小型调频的广播电台的天线极化作为出发点，改善信号传输的质量，保证收听的质量和效果。

1 我国的中小型调频的广播电台的极化方式

我国的中小型调频广播电台的发射均采用的是对电磁波进行极化的方式，水平极化波段范围一般保持在87MHz～108MHz。听众对于信号的接收与收听也是采用水平极化的天线。水平极化的天线主要有以下几种，架设于室外的水平方向的天线，也有在室内设置的水平偶极天线。但是，无论哪一种架设方式，中小型的调频广播电台所发射的电磁波在水平极化的前提下只会保持在同一个水平面上震荡。此时，对于用户来讲接收电压是最大的。但是，当接收天线的位置发生一定的变化时，离开水平位置转动接收电压就会减小。当其位置完全变化为处于垂直方向时变 无法再继续接收信号。使用FM收音机经常会遇到水平极化电波的传输问题。造成这种情况的原因可能会有以下几个方面，第一，由于天线的原因，接收机的天线没有处于便于接收水平极化信号的最佳状态。对于接收机的位置来说，广播电台的信号及方位都是不断变化的。当我们选择使用偶极天线时，便只能够旋转接受经过水平极化的波段，此时波的方向与天线阵子的方向是相同的。移动的调频设备在接收调频广播时需要不断的调整天线的方位，以找到合适的接收位置。只有在这些问题都得到解决的情况下，才会有比较好的接收效果，但是解决这些问题的难度是存在的，并且是难以做到的。因为水平极化的全向接收天线是难以普及的，因为其结构复杂。因此，中小型的调频广播电台的信号发射始终存在一定问题。

2 极化的主要方式

对于调频广播来说，无线传输是目前主要，也是唯一的传输途径[2]。中小型的调频广播电台发射电波采用水平极化是有其客观原因的。首先，采用水平极化可以在某种程度上抗击外来电磁波的干扰；其次，特殊的地理位置，会造成对广播信号的影响，减弱传输的质量。比如：高山或丘陵地区，接收天线的高度距离一定地面时，就会使接收效果变差（信号正处于广播信号传播阴影区内）。但是，水平极化的电磁波具有较好的衍射能力，可以减弱这些影响因素；第三，水平极化地面反射的电波其角度的相对变化小于采用垂直极化的，同时，发射波与垂直波叠加形成的合成场相对来说也比较稳定；第四，架设水平极化天线时的金属支持物以及垂引馈线等的感应场产生的辐射对天线特性影响也较小。因此，在早期制定的调频广播标准时，都是以采用水平极化方式为主。

对于区域性范围较小的中小型调频广播电台来讲，也可以考虑采用其它的极化方式，如：圆极化的发射方式和水平鞭状的接收天线。圆极化的发射方式是采用垂直天线，由于垂直分量有较好的接收效果和信号传输效果。

采用圆极化有比较独特的天线接收信号要求，它只接收同向旋转的直接波，不能接收反向旋转的反射波。该特点使信号接收能力提高很大。但是圆极化的使用必须具备一定的条件，即必须要有发射水平和垂直两个分量,同时要求有效辐射功率比只发射水平极化时增加一倍, 发射机的输出功率也要增加。由于水平全向的圆极化发射天线结构复杂，并且调试困难等局限性，很难广泛的推广和应用这项技术。

3 结论

经过长期的实践总结和实际测试，我们发现处于高速公路上的接收效果是极其理想的，不管是采用水平极化天线、垂直极化天线还是圆极化天线。此时的音质都极为清晰、没有杂音、没有其他干扰信号，接收效果是良好的。但是在高层建筑密度较高或者人流、车流较多的热闹繁华的城区地段, 水平极化天线的效果便不再尽如人意, 垂直极化天线的效果没有很明显的变化,但是圆极化天线解决了这个问题。

实际上，电磁波的传播是一个非常复杂和很难以研究的过程，具有很强的抽象性，看不到,摸不着，给实际的使用与改造都带来了很多不便之处。因此，只能依据理论知识，在结合实际使用经验与问题的基础上找到问题和解决问题。相关的技术人员虽然已经在中小型调频的覆盖工作中做出了大量的理论研究和实践活动但是这仍然是一个具有一定难度的问题。我们在进行了大量的比较实验之后, 对于确定哪种极化天线的好坏与使用效果还是不敢贸然下结论的,还需要进行严格的理论探讨与实践检验,还需要进行全面严密的测试和严谨的分析。作为一项极为重要的技术，我们要在理论上和实践上不断地研究和强化，以取得较好的效果，保证中小型的调频广播的质量。

[1]崔巨峰,陈峰.应急小功率调频广播系统探索与实践[J].广播与电视技术，2011(8).

[2]李衍奎,庄大力.调频天线极化应用的探讨[J].节目制作与广播,2008(2).