婁盛斌

遼寧廣播電視中心發(fā)射臺 （沈陽 110000）

隨著我國社會信息化的不斷發(fā)展，調(diào)頻廣播因其特殊的便利性越發(fā)的受到社會的重視，廣播的受眾人群在快速增加。但目前我國電臺多由四級來承辦，并用各不相同的頻率播出的廣播形式，使相同的廣播節(jié)目在不同的區(qū)域采用了各種不同的頻率進行傳輸，當行駛的車輛從一個覆蓋區(qū)到另一個覆蓋區(qū)時，除了需要對接收頻率重新進行調(diào)整，另外也無法不間斷的收聽完整的廣播節(jié)目，這對于流動接收群體顯然是極不方便的。而建立調(diào)頻同步廣播網(wǎng)就能成為一種很好的解決辦法。調(diào)頻同步廣播，是指在一個較大的地域內(nèi)，兩部或更多的發(fā)射機，使用同一頻率播出同樣節(jié)目的一種廣播形式。

1 調(diào)頻同步廣播的主要優(yōu)點

(1)增大了廣播的覆蓋區(qū)域

(2)不對已有的電磁環(huán)境產(chǎn)生影響。能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)射機小功率下有效輻射最大化，并能實現(xiàn)最低可用場強下使收聽質(zhì)量得到保證。

(3)大范圍覆蓋更加有利于聽眾的收聽

(4)更低的建設費用、更高的工作可靠性。單獨一處發(fā)射源發(fā)生故障只影響部分地區(qū)的覆蓋。

2 調(diào)頻同步廣播帶來的技術(shù)問題

在正常的情況下，數(shù)個布置較為簡單的發(fā)射源，假如在發(fā)射時使用相同的載波頻率，那么在這些發(fā)射源的交疊覆蓋區(qū)內(nèi)，其接收機中將引發(fā)明顯的同頻干擾。這種同頻干擾會主要在以下幾方面體現(xiàn)：

(1)載頻頻差干擾 假設兩個發(fā)射機標稱頻率是相同的，但其實際的載頻也依然存在一些差異，這樣在接收機里就會形成差拍干擾。

(2)已調(diào)波信號相位差干擾 如果數(shù)個發(fā)射源發(fā)射的已調(diào)波信號間的相位有差異，那么其被接收機接收的時間也會不同，這樣就會產(chǎn)生失真。

(3)已調(diào)波頻差干擾 如果數(shù)個發(fā)射源發(fā)射的已調(diào)波信號間的頻偏有差異，那么其被接收機接收后也會產(chǎn)生失真。所以數(shù)個調(diào)頻信號的疊加相對比數(shù)個調(diào)幅信號的疊加情況要復雜很多。在其信號全部覆蓋區(qū)內(nèi)，最易出現(xiàn)失真的區(qū)域不是在兩個發(fā)射臺的中間地帶，也不是在某臺發(fā)射機的主服務區(qū)，而是在兩個信號的延時差較大的區(qū)域。因此要合理安排發(fā)射機的布局，盡量消除這種敏感區(qū)域。

3 調(diào)頻同步廣播的技術(shù)實施

調(diào)頻同步廣播的技術(shù)實施方式上，有部分與過去的單發(fā)射源大功率覆蓋有所區(qū)別。例如：傳送音頻信號的方式，因采取了數(shù)字同相編解碼相關(guān)技術(shù)，能夠有效的在相干區(qū)內(nèi)實現(xiàn)調(diào)頻同步系統(tǒng)的“同相”，并且讓多發(fā)射源的調(diào)頻同步系統(tǒng)調(diào)試難題可以很容易的得到解決，進而就可以有效的在大范圍區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)多發(fā)射源的系統(tǒng)同步。

3.1 同頻

可以將高穩(wěn)定度的標準頻率信號設為參考頻率源，其后再應用鎖相電路來實現(xiàn)不同發(fā)射源的相關(guān)載波頻率差符合標準要求。

3.2. 同相

(1)節(jié)目傳輸系統(tǒng) 因數(shù)個發(fā)射源布置在不同的地區(qū)，無論是采用信號線傳輸或是采用衛(wèi)星傳輸，都要將發(fā)射機音頻信號在輸入端產(chǎn)生的傳送延時考慮在內(nèi)。通常情況下在發(fā)射機輸入端調(diào)整數(shù)字延時線，來保證信號在天線饋電點處的時延值相同。

(2)發(fā)射機本身群時延 在電視發(fā)射機中，群時延是一個很重要的技術(shù)指標。在單個調(diào)頻發(fā)射機工作時，不需要考慮此問題，而作為調(diào)頻同步廣播，必須將經(jīng)過濾波器和非線性電路時產(chǎn)生的時延考慮在內(nèi)。由于發(fā)射機的不同，調(diào)整將有一些差異。

(3)天饋線處產(chǎn)生的延時 由于不同的饋線的行波速度是不相同的，這就需要要確保采用相同型號的傳輸饋線和等長度。

3.3.同調(diào)制度

調(diào)制度的不同，會對解調(diào)后的音頻信號造成失真?，F(xiàn)在假設給兩個發(fā)射機的調(diào)制器分別送入相同的音頻型號，第一個調(diào)制器為±75kHz頻偏，第二個調(diào)制器為±74 kHz頻偏。有研究指出，位于接收端的后一個載波會受前面一個載波的干擾。干擾位于兩部發(fā)射機輻射區(qū)間的等場強點，此類干擾聲與白噪聲類似，不過只在調(diào)制時會出現(xiàn)，在調(diào)制達到 100%時將會產(chǎn)生最大的聲音響度。

另外，位于相干區(qū)，來自兩個不同的發(fā)射機產(chǎn)生的電波將會顯現(xiàn)出迭加的駐波狀態(tài)，其波峰與波谷會按照半波長的形式顯現(xiàn)，要保證迭加后在波谷位置的場強值大于接收機的門限電平。

4 對調(diào)頻同步廣播的一些思考

從1995年在廣東進行調(diào)頻同步廣播開始，我國廣播技術(shù)工作者進行了大量的科學實驗和工程應用實驗，為我國跳屏同步廣播的發(fā)展提供了十分有益的經(jīng)驗。

但是由于調(diào)頻同步廣播存在的干擾區(qū)問題，使得調(diào)頻同步廣播相對與中波同步廣播會更加的難于實現(xiàn)，迄今為止調(diào)頻同步廣播的發(fā)展速度相對較慢，并多是用應用在高速公路。對于調(diào)頻同步廣播來說，要做到無失真信號接收，最重要的工作就是“三同一?！?，此外，還應對下面的一些問題進行考慮：

(1)由于信號在相干區(qū)會產(chǎn)生失真，所以調(diào)制同步廣播所覆蓋的地區(qū)越廣，所對應的實現(xiàn)調(diào)頻同步廣播的復雜度也會相應增加。

(2)調(diào)頻同步廣播設備管理和維護更加困難。假設射頻相干區(qū)場強差＜6dB，信號延時差＜10μs，那么兩個相鄰的發(fā)射源互相間距離應在18km左右。按這種計算方法可以得出如果要在 100km的公路沿線達到廣播的無縫覆蓋，就要設置六個發(fā)射臺站，并隨著覆蓋區(qū)的增加，所需的發(fā)射臺站數(shù)也要相應增加。這樣其相關(guān)設備的管理和維護也就會更加困難。

(3)相關(guān)指標測試更難，調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)除應有的測試項目外，還應再進行6dB相干區(qū)的檢測，還包括相干區(qū)內(nèi)相鄰發(fā)射源間已調(diào)波時間差的測試，同步廣播系統(tǒng)所需的相關(guān)測試工作量大且普遍在測試設備上準備不完善。這兩個指標對于同步廣播系統(tǒng)關(guān)系重大，如果不進行測試就難以建立同步廣播系統(tǒng)。

(4)多普勒效應的影響

在非移動或小區(qū)域內(nèi)接收，一些技術(shù)性問題在目前條件下的實現(xiàn)相對較為容易，不過假設在高速公路上實現(xiàn)移動接收，那實現(xiàn)同頻難度可能要更大一些，因為在移動情況下需考慮多普勒效應。

下面我們以f、c、v分別表示載波頻率、電磁波速和移動接收體的速度，則按照下面的公式可以計算接收頻率和發(fā)射頻率之間的差：

可以看出在接收端速度大于70km的情況下，其接收到的頻率會出現(xiàn)一定的偏差。

5 結(jié)語

近年來民眾的生活水平持續(xù)提高，對各類廣播文藝節(jié)目的要求也隨之提高，另外國家近幾年投入大量的人力物力用于高速公路的建設，高速公路可以說是四通八達，所以調(diào)頻廣播的發(fā)展還有很大的空間。

針對近些年調(diào)頻同步廣播的建設，我們也取得相當多的經(jīng)驗，調(diào)頻廣播的技術(shù)也日益成熟。確?！叭槐！钡膶崿F(xiàn)是調(diào)頻廣播正常播出的重要保證，以目前的條件來說，采取“同頻”鎖相環(huán)相關(guān)技術(shù)與“GPS頻率源”技術(shù)，可以有效的實施，對于“同調(diào)制度”應用目前較為成熟的數(shù)字調(diào)頻激勵器也能夠達到相關(guān)的技術(shù)要求，只要對調(diào)頻同步發(fā)射源位置的距離和發(fā)射機功率進行合理地規(guī)劃，并且對天線方向和高度進行相應調(diào)整就能夠確保實現(xiàn)相干區(qū)內(nèi)的可用場強最低化，所以調(diào)頻同步主要的工作是如何保證同步廣播系統(tǒng)音頻信號“同相”傳輸上，如果在這一點做好了，基本上就可以實現(xiàn)調(diào)頻的同步廣播。

[1]李廣順,李肖群,李偉. 遼寧廣播數(shù)字傳輸系統(tǒng)概述[J]. 電大理工,2014, (2):11-13.

[2]王靜,褚國禎. 調(diào)頻同步廣播的難點與改進[J]. 廣播與電視技術(shù),2001, (12):132-134.