单向无线调频通信在大区域灾害事故救援通信保障中基站的架设探讨

摘要：该文对无线调频通信中天线的重要性、类型及架设要点进行了探讨，分析了不同位置对天线架设的影响，并针对不同的救援现场提出了相应的架设方法，以期能够为大区域灾害事故救援中的应急通信保障提供一种方便、快捷的手段。

关键词：调频；通信保障；天线架设

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.09.037

中图分类号：TN 92；TP 274 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2024）09-0-03

Discussion on the Installation of Base Stations for One-way Wireless Frequency Modulation Communication in Communication Support for Large-scale Disaster and Accident Rescue

LI Wendi

（Kunming Training Brigade of the National Fire and Rescue Bureau， Kunming 650208， China）

Abstract： This article explores the importance， types， and installation points of antennas in wireless frequency modulation communication， analyzes the impact of different positions on antenna installation， and proposes corresponding installation methods for different rescue sites， in order to provide a convenient and fast means for emergency communication support in large-scale disaster and accident rescue.

Keywords： frequency modulation; communication guarantee; antenna installation

大型自然灾害或事故如地震、洪水、火灾、化学泄漏等发生时，通信设施往往会受严重破坏，导致正常的通信手段无法使用。这种情况下，及时、有效的通信是救援工作的关键，必须尽快恢复和建立稳定的通信设施，以确保救援工作的顺利进行。目前，在公网中断的情况下，通常使用自组网和卫星网进行应急通信。为快速实现较大区域的通信覆盖，本文拟研究利用76～108 MHz的VHF甚高频频段，选址架设调频广播发射机发射信号，使用随处可及的调频广播接收终端等接收信号，构建“三断”或复杂条件下的临时单向（单向×2）语音传输信道。以下就单向无线调频通信在大区域灾害事故救援通信保障中基站的架设进行探讨。

在灾害事故发生时，救援队伍需要实时获取灾害现场的信息，包括灾害规模、发展趋势、受灾人员情况等。同时，救援队伍之间也需要进行协调，分配救援资源，确定救援策略。这些都需要依赖稳定、可靠的通信手段。

在灾害事故中，及时传递重要信息对于救援工作至关重要。例如，灾害预警信息的及时发布可以提醒人们提前采取防护措施。受灾人员的位置和状况信息的及时传递可以帮助救援队伍准确找到需要救助的人员。决策者需要实时了解灾害现场的情况，才能做出正确的决策。通信保障可以提供决策者所需的实时信息，支持他们做出科学的决策。在救援过程中，救援人员的安全同样重要。及时的通信，可以实时了解救援人员的位置和状况，及时发现和解决可能存在的安全隐患。

1 单向无线调频通信在灾害救援中的应

用及其优势

1.1 单向无线调频通信的定义

单向无线调频通信的基本原理是利用频率调制技术，将信息信号转化为适合无线传输的调频信号，然后通过无线电波将其发射出去。在接收端，接收到的调频信号再被解调还原成原始的信息信号。具体来说，调频通信中，信息信号被用来改变载波的频率，而载波的振幅和相位则保持不变。这样，当信息信号变化时，载波的频率也会相应地变化，从而实现信息的传递。

1.2 优势分析

（1）高效性。单向无线调频通信具有较高的稳定性，能够确保信息的实时传递和准确性。这对于灾害救援来说至关重要，可以大大提高救援效率。

（2）灵活性。由于采用无线传输方式，单向无线调频通信不受线路限制。在灾害现场，救援人员可以根据需要灵活部署通信设备，确保通信的畅通无阻。

（3）可靠性。调频技术具有较强的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中保持稳定的通信质量。此外，单向通信方式也降低了通信故障的风险，提高了系统的可靠性。

（4）降低成本。与传统的有线通信相比，单向无线调频通信无需铺设大量线路和设备，降低了建设和维护成本。同时，由于采用单向通信方式，也减少了通信设备的能耗和维护工作量。

1.3 天线在单向无线调频通信中的作用及其

重要性

天线在单向无线调频通信中扮演着至关重要的角色。其作用主要有以下几点。一是辐射和接收电磁波。天线是无线电波的转换器，能够将传输线上的导行波转换为在空间中传播的电磁波，从而实现无线信号的传输。在单向无线调频通信中，发射天线负责将调制后的高频电磁波辐射出去，而接收天线则负责接收这些电磁波。二是定向传输。天线具有定向性，可以将电磁波集中在特定的方向上传输，从而提高信号的传输效率。这有助于确保信号能够准确地传输到目标设备，减少信号干扰和能量损失。三是阻抗匹配。天线需要与传输线进行阻抗匹配，以确保电磁波在天线和传输线之间能够高效地传输。阻抗匹配有助于减少信号反射和能量损失，提高通信系统的性能。

2 天线架设策略探讨

2.1 天线架设的措施

在大区域灾害事故救援中，保障单向无线调频通信的顺畅至关重要，它关系到救援指挥的及时性和准确性。有效架设天线是确保通信顺畅的关键环节，以下是一些建议措施。

一是选择合适的天线类型。应根据灾害事故现场的具体环境和通信需求，选择适合的天线类型，如定向天线、全向天线或扇形天线。需综合考虑天线的增益和指向性等参数，确保天线能够覆盖救援区域并提供足够的信号强度。

二是合理布局天线位置。应在救援区域的关键位置部署天线，如指挥中心、救援队伍集结点、临时安置点等，确保通信覆盖整个救援区域。避免将天线部署在易受干扰的区域，如靠近强电磁干扰源或建筑物密集区域。

三是优化天线高度和角度。应根据地形和建筑物分布，调整天线的高度和角度，以获得最佳的通信效果。在可能的情况下，要尽量将天线架设在较高位置，以获得更远的通信距离和更好的信号质量。

四是使用天线放大器和功分器。必要时，要使用天线放大器增强信号的传输距离和穿透能力，提高通信质量。使用功分器将一路信号分成多路输出，以满足多个接收点的通信需求。

五是建立备用通信线路。在主要通信线路受到破坏或干扰时，备用通信线路可以迅速接管通信任务，确保通信的连续性。因此，要建立备用通信线路，备用通信线路可以采用不同的频段或技术，以提高通信的可靠性和稳定性。

六是加强天线维护和保养。应定期对天线进行检查和维护，确保其处于良好的工作状态。在恶劣天气或灾害事故后，要时修复受损的天线设施，以确保通信的及时恢复。

有效架设天线以保障单向无线调频通信的顺畅需要综合考虑多种因素。选择合适的类型、合理的布局、调整天线高度和角度、使用天线放大器和功分器、建立备用通信线路、加强天线维护和保养，可以显著提高大区域灾害事故救援中的通信质量和效率[1]。

2.2 调频广播天线性的能特点

调频广播天线的性能特点体现在以下几个方面。一是方向图，即辐射方向图。它是描述天线在固定位置上随角坐标分布的图形。表示了离天线一定距离处，辐射场的相对场强随方向变化的特性，是调频广播在实际条件下形成有效覆盖的关键指标。需要根据工作实际需求，选择相应的发射天线。二是功率容量。它指的是天线在特定条件下所能承受的最大输入功率。在选择天线的功率容量时，需要考虑多个因素。首先，需要考虑的是基站天线的实际最大输入功率，这通常取决于单个载波的功率以及天线端口能够接收的载波数量；其次，天线的功率容量还需要考虑到环境温度的影响；最后还需要考虑天线的类型和设计。三是馈线指标及其重要性。馈线指标主要用于衡量馈线性能，确保馈线能够有效地传输高频能量。关键的馈线指标包含了频率范围、传输速度、信号增益、信号损失和抗干扰能力。这些馈线指标的重要性在于它们直接影响到通信系统的性能和质量。馈线作为电磁波的传输通道，其性能的好坏直接关系到信号的传输效率和稳定性。因此，在选择馈线时，需要充分考虑这些指标，以确保馈线能够满足应用需求，实现高质量的信号传输。

3 调频广播天线架设位置的选择原则及影响因素

调频广播天线架设位置选择要遵循以下几个原则。一是高度原则。天线的高度通常会影响信号的覆盖范围。建筑物、山脉等障碍物可能会遮挡信号，影响广播的覆盖范围和质量。较高的天线位置通常可以提供更远的传输距离和更广泛的覆盖范围。二是地形考虑。地形对信号传播有重要影响。在平原地区，天线可以架设得相对较高，以获得更好的覆盖范围。而在山区或城市密集区域，可能需要考虑地形和建筑物的遮挡效应45974de6b5a2a3dce00fa1e413faccec43a60c96e6ebd7a3923f0ebfe9d378eb，选择适当的位置来确保信号的穿透和覆盖。三是气象因素。气象条件如风速、风向、温度、湿度等可能会影响天线的稳定性和性能。因此，在选择天线位置时，需要考虑气象因素的影响，避免极端气象条件下的信号损失或天线损坏。四是电磁环境。电磁环境包括周围的电磁干扰和噪声。来自其他无线电设备、电力线、电气设备等的电磁干扰可能会影响调频广播信号的质量。选择远离电磁干扰源的位置可以减少信号干扰，提高广播质量。同时应该尽量避开与调频广播频率相近的单位。五是传输需求。根据传输距离和覆盖范围的需求，选择适当的天线类型和位置。不同类型的天线具有不同的覆盖范围和信号特性，需要根据实际需求选择合适的天线类型。六是工作场地选择。大气噪声、工业噪声等可能会影响广播信号的接收质量。在选择场地时要尽量避免靠近工业区、交通要道等噪声源的地方，选择周围安静，无噪声污染的环境。七是成本和维护。架设天线时尽量选择便于维护管理的位置，以减少基础设备投资。调频广播天线架设位置的选择需要综合考虑多种因素。在实际操作中，可能需要进行实地考察和测试，以确保选择的位置能够提供最佳的信号覆盖和质量。

4 针对不同灾害场景的调频广播天线架设优化策略

为了确保在各种灾害场景中调频广播的稳定性和覆盖范围，需要对天线架设进行优化。以下是针对不同灾害场景的调频广播天线架设优化策略。

（1）地震灾害场景。①天线稳定性。选择具有强大抗震能力的天线支撑结构，确保天线在地震后仍能保持稳定。②高度与角度。将天线架设在相对较高但不易倒塌的建筑或结构上，以便在废墟中保持信号传播。天线的倾斜角度应考虑到地震后可能的地形变化。③备用电源。确保天线系统有可靠的备用电源，以便在主要电源受损时仍能工作。

（2）洪水灾害场景。①防水与防腐蚀。选择防水和耐腐蚀的天线材料，以确保天线在洪水退后仍能正常工作。②高位置架设。将天线架设在洪水难以触及的高处，如建筑物的屋顶或高架结构上。③漂浮天线。考虑使用可漂浮的天线，在洪水情况下仍能保持信号覆盖。

（3）台风或飓风灾害场景。①风阻设计。选择具有强风抵抗能力的天线结构和材料，确保在强风下天线的稳定性。②低矮位置。在台风或飓风可能带来大量降雨和风暴潮的情况下，将天线架设在低矮但稳固的位置。③紧急撤离计划。为天线维护人员制定紧急撤离计划，确保在极端天气条件下人员安全。

（4）野火或森林火灾场景。①防火材料。选择防火性能良好的天线材料和支撑结构。②远离火源。将天线架设在远离潜在火源的位置，如远离易燃植被或森林。③应急响应。在火灾发生时，能够快速调整天线位置或重新部署，以维持信号覆盖。

（5）极端气候灾害场景（如极端寒冷或炎热）。①材料选择。选择能够适应极端温度的材料，确保天线在极端气候下仍能正常工作。②保温措施。在极端寒冷的环境中，考虑对天线和支撑结构进行保温处理，防止结冰或材料脆化。③散热设计。在极端炎热的环境中，确保天线系统有良好的散热设计，防止过热导致性能下降。针对不同灾害场景的调频广播天线架设优化策略需要综合考虑天线的稳定性、材料选择、位置选择、备用电源以及应急响应等多个方面。通过合理的规划和设计，可以确保在灾害发生时调频广播能够持续稳定地提供关键信息，支持灾害应对和救援工作。

5 结束语

单向无线调频通信在大区域灾害救援中的天线架设时，在综合考虑地形、气象条件、传输距离、信号干扰、覆盖范围以及天线本身的性能等因素后，应根据不同灾害现场的特点，可快速架设天线，对救援现场进行区域性覆盖，及时为指挥决策服务提供快速可靠的通信保障，从而提高救援效率。

参考文献

[1] 刘兴梅，白学南，张增赋，等．浅析调频广播覆盖中的几个技术问题[J]．内蒙古广播与电视技术，2011，28（2）：78-79．