浅谈影响无线接收场强的因素

周守瑞

（吉林省信息化建设促进中心，长春 130000）

浅谈影响无线接收场强的因素

周守瑞

（吉林省信息化建设促进中心，长春 130000）

本文主要是在广播电视无线传输理论的基础上，通过实践等方式，研究讨论外界因素对无线接收场强的影响。关键词：无线接收；场强；天线增益

1 引言

无线电视台发送电视信号的载波是甚高频或超高频的电波，这种电波在空间传播时，随着距离的增加其电场强度要逐渐减弱，传播路程中间也不能有阻挡物。到达接收点时，它的电场强度（简称场强）究竟还有多大，人们最关心它，因为接收点的场强是能否收看电视的重要依据。

2 影响接收场强的几点因素

2.1 最大直视距离

地球是球形的，如果发射天线的高度为h1，接受天线的距离为h2，如图1所示，则由发射点A到接收点B的射线，正好能和地球表面想切时，发收之间的距离D达到了最大值。因为再远一点，射线就会被地球所阻挡。这个最大距离我们称为最大直视距离，用D来表示。称为直线的原因是因为路程中间没有阻挡，理论上可以直接看得见，它是电波经地球表面绕射过去的，但是信号大大减弱，而且也不稳定，很难计算。

图1 最大直视距离

2.2 自由空间损耗

自由空间就是没有任何阻挡和反射的理想化空间，这个空间内也不含有地球。在自由空间中发射出来的电波能量，要向四周的空间辐射出去。随着距离的增加，空间的球面面积越来越大，单位面积的能量就逐渐减弱，形成了能量的损耗，这种损耗就称为自由空间损耗。

在自由空间中，发射点A发射，到达接收点B时，只有自由空间损耗。根据电波传输的理论，B点的场强应为

式中，E为场强，单位mV/m ；D为收发点之间的距离，单位km；P为发射台的有效辐射功率，单位kW。

有效辐射功率是半波偶极子天线的发射为基准计算的，它可以由以下公式求得

式中，PT为发射机的输出功率，单位为kW；GT为发射天线相对于半波偶极子天线的功率增益，单位倍数；ηT为发射天线的馈线功率。

这些数字通常由电视发射台提供。天线增益如果给的是dB值，应该转换为功率放大倍数才能计算。馈线效率是由于馈线的损耗造成，有时候天线增益也可能已包括馈线效率在内。

2.3 平坦地面上的接受场强

在实际情况中，电波常常并不是在自由空间传播的。在地面上，一个平坦的地球表面就会对电波产生发射，地面反射波的路由是根据地面的反射条件，即入射角等于反射角所决定的，符合这个条件的反射点即可。最后，接收到的信号应当为两者之和。地面反射波的幅度和直射波大致相等，因为他们所传播的路程大致相等且地面的反射也几乎是全反射，并不存在反射损耗。但是由于传播的路程有差别，相位不相同，所以不能直接相加而要用矢量加法。

2.4 接收天线高度的影响

接收天线的高度对场强的影响很大。通常在发射天线的高度h1和距离D固定的情况下，接收高度h2有一个最佳值，使场强最大。h2的最佳值使式中的正玄项成为1，因而场强最大。既然是正玄函数，还会有第二个最佳高度，第三个最佳高度等。但是在实际条件中，h2不可能达到如此高度。在甚高频波段，甚至第一高度都很难实现。超高频波段则有可能实现第一最佳高度。

可以简化为：

由此可见，在h2较小的情况下，Er正比于h2。高度h2增高一倍，Er增加6dB。

总之，高度h2会引起场强的变化。有时候，工程中需要调整接收天线的高度来增大接收场强。

2.5 一般情况下的接收场强

在场强的传输中，有时途中会有障碍物，有时地形和气候等各种复杂因素都会使计算不正确。当然，它还是可以作为初步设计的依据的。如果是起伏的地形或者山区，就完全不能使用。为此，国际无线电咨询委员会做了很多工作制定出一套曲线，可供设计时参考使用。这些数据是在一定的起伏地区内，长期测试出来的统计数据，有相当高的可靠程度。

使用数据时，首先要确定起伏地带的起伏程度有多少。它是用参数△h来表示的。确定△h可见图2根据起伏高度的变化而改变的。

图2 起伏程度的确定

3 结束语

我国的有线电视从20世纪80年代开始发展增快，发展前景广阔。今后，总的发展趋势是扩大覆盖面积，增大容量，加多功能，使之成为信息社会中各家各户必备的传输系统。本文仅从无线场强的影响因素介绍环境变化对无线电视广播的影响，分析无线信号的传输特性。■

[1] 黄吴明．有线电视技术．北京 京广播学院出版社，1991

[2] 国家技术监督局．彩色电视广播覆盖网技术规定．北京 国标准出版社，1994

[3] 何大中．广播电视技术手册－系统与覆盖网．北京 防工业出版社，1990

[4] 陈德泽．广播电视监测技术．北京 国广播电视出版社，2008

Talk about the Factors that Affect the Field Strength of Wireless Receiving

Zhou Shourui
(Jilin Information Construction Promotion Center, Changchun, 130000 )

Based on the theory of radio television broadcasting transmission, this paper mainly discusses the influence of external factors on the wireless receiving field strength through the practice and so on.

Wireless receiving; Field strength; Antenna gain

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.08.018

TN943 文献标示码：B

1672-7274（2016）08-0055-02

周守瑞，男，本科，内蒙古科技大学通信工程专业毕业，现任吉林省信息化建设促进中心工程师，主要从事无线电监测工作。