摘 要:文章通过对民航高校外语调频台的重要性和所处的环境进行分析,阐述了外语调频台设备的选择、使用问题,深入探讨外语调频台的建设与管理方案。
关键词:民航;高校;外语调频台;建设及管理
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.213 在高校建立外语调频台,对学生们的外语学习是非常有宜的,有助于学生们听力能力的提高。民航高校既培养飞行员和空中交通管制员等民航专业学生,也培养普通专业学生,除了大学英语的学习,还有民航英语的学习。民航无线电陆空通话英语是飞行员与空中交通管理人员之间相互交流的专门语言,属于特殊用途语言,与飞行安全有着非常重要的关系。很多的飞行事故或事故征候与无线电陆空通话有关。因此,外语的学习显得格外重要。民航专业的飞行和空管学生不仅要通过大学英语的国家等级考试,还要通过国际民航组织英语无线电通信能力的考试。外语调频台不仅可以满足许多的外语听力考试的需要,还可以弥补学生们外语课内学习时间的不足。
1 外语调频台的发射系统的基本配置
调频发射机,音源播放设备(磁带录放机、CD播放器、mp3播放器),发射天线。
为保证调频接收机能清晰地收听外语调频台,对调频功率发射机的选择、调频台发射天线都有较高要求。
1.1 调频功率发射机
我国的调频广播的频率使用范围是87-108MHz,校园调频广播的频率是70-88MHz以下。ITU(国际电信联盟) 在1947 年《国际无线电规则》分配给民航使用的VHF频段为:118~137MHz.在高空飞行中,飞行员与地面联系要靠有自己固定的频率和辐射范围的民航无线电专用频率的地空通信设备来完成。强无线电干扰源可以同时导致民航无线电通信中的通话中断、雷达失效、导航信号失真。
通常来说,调频台的发射机功率越大信号传播距离越远,电磁场强度越强,调频接收机的效果越好。但是大功率的发射机会在发射大功率信号的过程中,在发射信号的带宽之外产生较高的杂散辐射[1]。较高的杂散辐射会成为其它通信系统的干扰辐射源。由于民航高校的特殊性,飞行训练机场与教学区和学生宿舍区的距离不远,大功率的调频发射机可能对民航无线电专用频率的通信造成干扰,严重时会影响飞行训练安全。调频台发射机既要保证调频接收机的收听效果,又不能干扰民用航空无线电专用频率,因此民航高校调频台发射机的选择非常重要。随着技术的发展,调频发射机的锁相技术越来越成熟,民航高校应选择微电脑锁相、发射频率精确稳定的调频发射机。调频发射机的功率可以根据理论上计算的值来选择。根据无线电广播标准,工业和商业区最大辐射场25mv/m, 的单极天线。
总辐射场:
总辐射功率:[2]
电磁波在自由空间中传播,,当半径为2000米时,计算出
I0≈0.83A
总辐射功率:Pr≈12.6W
当发射机功率为12.6W时,以调频台为中心距离调频台2000米以内的地方都可以接收到调频台信号。如果半径缩小到原来的二分之一,所需辐射功率则减小到原来的四分之一。这是在理想状态下没有其它能量衰减的情况下所需要的辐射功率,实际要考虑高校所处的环境以及校内建筑物和树木的阻挡及各种自然因素造成信号在传播过程中的衰减,因此调频台的发射功率需要比计算出来的数据提高几倍。以调频台为中心半径为2000米所覆盖的面积约为1256万平方米,中国占地面积最大的大学中国民航飞行学院占地面积约1164万平方米(包括跨地区的分院),理论上计算的功率是以调频台为中心向四周辐射的理想覆盖面积,实际跨地区的分院不在接收范围内。民航高校可根据占地面积,选择发射功率在10-100W的调频发射机,这样既能满足收听要求,又不会对民航无线电专用频率造成干扰。
1.2 调频发射天线
调频台的发射天线将电磁波能量向周围辐射,理论上研究的电磁能量是在发射天线和接收天线之间的自由空间中传播。实际上自然环境对调频信号的传播,調频台天线的方向性和天线离地面的高度都有非常密切的关系。高校调频台一般选择校园里的高层建筑物建台及架设调频台天线,尽量选在校园的中心位置。调频信号传播路径中如遇到校园所处地形有山峰或校园内的高大的建筑物的阻挡等各种环境因素会造成调频台信号的衰减。因为校园复杂的环境,高校调频台适合选择在水平方向360°均匀辐射的无方向性的全向天线。天线的增益越大,它的各向同性有效辐射功率也越大,同样的输入功率Pin,高增益天线的各向同性有效辐射功率更大,调频台信号的传播距离越远,接收调频广播的效果越好。因此,选择增益高、工作频带宽、方向特性好、抗干扰、架设安装方便、使用寿命长的水平极化全向天线,适合高校调频台配合调频发射机使用。
连接调频台发射机与天线的传输线也很重要,不同粗细、不同质量的传输线对调频台信号传播的距离会产生很大的影响。传输线和天线越匹配,电压驻波比VSWR就越接近于1,对调频台信号的传播距离影响也越小。传输线和天线不匹配时,在传输线里会产生天线向发射机方向的反射功率,当电压驻波比过大时,将大大缩短调频台信号的传播距离,且容易烧坏发射机的功放部分。信号在传输线里传输,除了导体的电阻性损耗外,还有绝缘材料的介质损耗,应合理架设天线尽量缩短天线与发射机之间的传输线的长度减小介质损耗。
调频台发射天线应安装避雷针,定期检查、维护,保持天线良好的发射效果。
2 调频接收机
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高校学生除了平时的外语学习,还要参加大型国家级外语听力考试,要选择灵敏度高的调频接收机非常重要。相比传统拨盘式收音机或拨盘式调频无线耳机容易发生频率漂移现象,选择频带宽广、频率稳定,使用按键选台,有自动选台、校台锁定功能的液晶数字显示频率的调频无线耳机对调频台信号的接收效果更好,能满足高校学生参加国家级外语听力考试和平时外语学习的要求。
调频接收机的种类很多,质量也参差不齐,部分学生自己购买的调频收音机或耳机由于质量问题,在参加大型国家级外语听力考试时
无法接收到调频台信号,影响考试成绩。为避免出现这种因为调频接收机的质量而产生的调频台接收问题,高校可以根据学生的需求,由调频台管理部门在市场上选择性价比高、收听质量好的液晶数字显示频率的调频无线耳机进行统一购买,在新生进校时分发给学生。如果部分耳机出现质量问题,也可以由调频台管理部门联系耳机厂家统一进行更换。在大型国家级外语听力考试时,调频台管理部门为考场提供备用耳机,尽量避免学生耳机在考试时临时发生故障影响听力考试。
3 调频台的环境
校园调频台应选择校园内高层建筑物(最高的教学楼)的顶层作为调频发射机的机房,在靠近发射机机房的顶层屋顶架设天线,尽量缩短连接发射机和天线的传输线长度。放置调频发射机和音源播放设备的室内应保持干燥清洁的环境,不存放具有腐蚀性、易燃、易爆的物品。调频台应远离有火灾隐患的区域, 远离强干扰源。调频台应有稳定可靠的电源,为了避免突然停电给设备带来的危害,应配备UPS电源。
4 结束语
建设好民航高校外语调频台,应适应高校建设的发展。外语调频台除了基本的音源播放设备,还应配备多媒体电脑,以满足越来越多的数字音频格式的播放需要。随着高校的发展,多校区的出现,外语调频台的统一管理是必要的。调频台收听范围的局限性,可以利用流媒体技术通过网络来实现多校区外语调频台一体化管理[3]。运用适当的技术,满足民航高校的发展需求,更好地建设和管理好外语调频台。
参考文献:
[1]钟锋.民航甚高频电台常见干扰分析[J].中国无线电管理,2000
(05).
[2]胡春,蔡明星.浅议高校外语调频台的建设[J].科技创业月刊,2013(08).
[3]卢胜伟,郭杨民,陈坚.利用流媒体技术实现多校区外语调频台一体化的应用研究[J].台州学院学报,2006(12).
作者简介:雷海燕,助理工程师。endprint