调频广播覆盖的影响因素及优化技术分析

王书华

（作者单位：河南省广播电视发射台）

FM广播是一种调制方法，随着传输幅度和声强的变化而变化。调频广播具有传输距离远、立体声广播、同一调频天线保护距离小、干扰面积小、成本低等优点。然而，调频收音机受到外部环境的极大影响。在桥梁、森林和山区，调频无线电的信号比较容易受到阻碍，因此，接收的成功率通常较低。而且，收信率还很容易受到地下隧道、公路桥梁和高层建筑的影响。不仅如此，许多其他设施也会影响到收信率，比如，周围的手机、汽车等，由此可见，加强收信覆盖范围至关重要。

1 调频广播覆盖的影响因素分析

1.1 影响调频广播覆盖传输源的因素

1.1.1 多途径传播方式

多途径传播方式对调频广播质量有很大影响，因为在这种传播方式下电波会发生干扰声。很多城市由于建筑物较高且较密集，都存在严重的多途径传播现象。

1.1.2 发射源

随着我国城市化进程的加快，越来越多高层建筑诞生，多途径传播现象较为严重。发射机的输出功率和发射指标会影响调频广播的质量。当发射源的频带过大，能量会被浪费，并对周围频率的信号产生干扰。另外，信号的带宽和偏频也会对信号接收产生影响。在相同条件下，调频广播的覆盖区域与发射天线的增益正相关。然而，天线的增益增加了天线的层数，如果水平波束太密集，很容易产生缺位点，也被称作“阴影区”（也称为“零点”）。在接收过程中，如果改变所处位置，会阻碍信号接收，所以，天线的增益并不是越高越好。此外，天线的极化也会影响移动信号的接收质量。

1.2 调频收音机覆盖范围的电磁

现今社会，我国城市化进程一直在不断加快，广播电台虽然已经不是主流媒体，但其种类的丰富多样性一直没有降低，而且电台频率越来越高，导致信号频道拥挤。在市中心，许多广播电台同时广播，就使没有信号的无线站之间会相互阻碍，以致传输出的信号质量大大降低。除此之外，还有许多外在因素也会干扰信号质量，如电磁污染、手机、汽车等。电磁环境总是非常复杂的，就算增加了场强，通常也很难保障用户收取信号的质量。因此，在FM覆盖项目规划中，有必要充分了解电磁环境对接收效果的影响，并在较小干扰范围内建立发射板。

1.3 调频广播覆盖范围的地理条件

在FM收音机传输过程中，如果周围有较大的实物，信号就可能会被干扰而降低质量。所以，自然环境中的一些谷底和山脉会阻碍和干扰FM无线电信号的正常传输。周围的地势环境如果非常复杂，那么信号传输质量就势必会受到影响，与之同理，如果发射台周围有高耸或丘陵的地势，信号传输就可能会出现不规则的情况，所以，一定要考虑到地形地貌因素对信号接收结果的影响。

1.4 调频广播覆盖范围的环境因素

在调频广播过程中，环境因素的干扰十分明显。一方面，由于地理环境因素的影响，山地、树木和高层建筑会阻碍信号正常传输，从而形成干扰，降低信号接收质量；另一方面，随着调频广播的数量和频率的增加，密度越来越高，但信号传输信道的数量却是有限的。在同一地区，多个调频台的信道和频率信号传输将影响信号传输速度与质量。同时，每个FM信号会相互干扰。此外，随着智能手机、平板电脑和车载GPS导航系统的广泛应用，城市电磁环境变得越来越复杂，干扰了调频广播电台的频率信号。因此，在调频广播覆盖项目中，地理环境和电磁环境是需要考虑的重要因素之一。然后，科学合理地规划发射机和天线的设计，以避免环境干扰。

2 调频广播覆盖的优化技术分析

2.1 发射机功率适宜

为有效扩大信号传输范围，在进行电台发射机功率调账时，需要考虑两方面的因素。第一，确保场强在一定程度上能够满足需要，比如，考虑天线和信号可能的损伤、在覆盖区会发生反射情况、一定范围内的衰减和周围地势状况的分析。有关研究显示，发射机功率对信号场强度和覆盖范围影响不大。因此，一般不需要选择高功率发射机。低功率发射器一定程度上是能够满足需求的，同时有利于降低能耗，起到节约作用。第二，通常情况下，发达地区需要高功率发射器的可能性会较高，因为这类地区的电磁环境通常比较糟糕，而其他地区的发射器更适合。

2.2 合理选择和安装发射天线

2.2.1 选择合适的发射天线

至于天线的层数，则取决于本地建筑。如果天线层数目太少，天线增益很差，影响FM广播信号的传输。天线层越多，天线增益越好。但是，在信号传输期间，可能会发生信号干扰，从而影响信号质量。因此，天线层的选择必须科学合理。为实现良好的信号传输，信号塔通常位于城市中心。工作人员可以通过调整发射天线发射机来调整角度，以减少传输信号之间的影响，提高城市市场稳定性。在一定程度上，可以减少其他电磁信号对FM广播信号的影响。这样，信号就可以顺利发送，在传输过程中保证了信号质量。

2.2.2 提高天线的增益

一般情况下，为一定程度上降低共塔天线之间的干扰，共塔天线小于三套的情况下，就会用到单个垂直极化天线，反过来，就需要使用水平极化多层发射天线。为在调频同步广播覆盖范围内做到精确调整同步，并针对同步发射点的单独覆盖范围和所覆盖区域地势的阻挡和吸收特性减小相干区，可以通过调整发射点的场形图来调整相干区；为有效提高发射天线的增益，应使用超过五层的天线作为接收线，还要保障信号覆盖场范围内的场强稳定性，提高接收率。

2.2.3 其他

除以上两方面外，还可以从其他几方面入手合理选择和安装天线。首先，从微调天线角度来看，它可以起到补偿信号零点的作用。此时的补偿信号减小了直接反射波的波动，提高了中心城区直接波场强度的稳定性，有效避免了其他信号的干扰，大大提高了接收用户信号的效率。其次，根据FM广播在不同条件下形成的有效覆盖范围，选择适当的模式来搭配发射天线。最后，天线的悬挂能够一定程度上增加覆盖范围，还能提高低损耗馈线，实现天线和发射机之间更好地融合。

2.3 利用调频同步广播技术

FM广播同步广播系统由两个或多个具有相邻服务区域的发射机组成，发射机可以在同一信道上加载，同时播放同一节目，同时播放。FM同步广播系统的传输应能够尽可能多地传输相同的调制信号，从而有效减少或避免干扰。FM同步广播技术可以通过两种方式进行：一方面，使用定向覆盖和低功率补充来改善FM广播覆盖，通过填充点，减少或避免地形因素对覆盖的负面影响；另一方面，因地制宜，按照实际情况调整发射天线，提高覆盖的精确性。

2.4 合适处理所发射信号

当信号被发送时，工人可以使用音频处理设备来处理信号。音频处理器可以根据不同信号类型控制信号，从而平衡信号发展趋势，提高音频信号响度和信噪比。该方法可以有效保证音频信号质量，从而在传输过程中不影响音频信号质量，且信号质量不受电磁或零因素影响。

3 结语

本文分析了影响调频广播覆盖的因素，包括发射源因素、电磁因素和地理因素。在此基础上，对调频广播的覆盖问题进行优化分析，提出可以通过合理选择发射机功率、合理选择和安装发射天线，以及积极利用调频同步广播技术，从而提高调频广播的覆盖范围。