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。而建立調頻同步廣播網就能成為一種很好的解決辦法。調頻同步廣播，是指在一個較大的地域內，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)境產生影響。能夠實現發(fā)射機小功率下有效輻射最大化，并能實現最低可用場強下使收聽質量得到保證。

(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 調頻同步廣播帶來的技術問題

在正常的情況下，數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，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：

(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)已調波信號相位差干擾 如果數個發(fā)射源發(fā)射的已調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，這樣就會產生失真。

(3)已調波頻差干擾 如果數個發(fā)射源發(fā)射的已調波信號間的頻偏有差異，那么其被接收機接收后也會產生失真。所以數個調頻信號的疊加相對比數個調幅信號的疊加情況要復雜很多。在其信號全部覆蓋區(qū)內，最易出現失真的區(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 調頻同步廣播的技術實施

調頻同步廣播的技術實施方式上，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，因采取了數字同相編解碼相關技術，能夠有效的在相干區(qū)內實現調頻同步系統的“同相”，并且讓多發(fā)射源的調頻同步系統調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)域內實現多發(fā)射源的系統同步。

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不同發(fā)射源的相關載波頻率差符合標準要求。

3.2. 同相

(1)節(jié)目傳輸系統 因數個發(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生的傳送延時考慮在內。通常情況下在發(fā)射機輸入端調整數字延時線，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指標。在單個調頻發(fā)射機工作時，不需要考慮此問題，而作為調頻同步廣播，必須將經過濾波器和非線性電路時產生的時延考慮在內。由于發(fā)射機的不同，調整將有一些差異。

(3)天饋線處產生的延時 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.同調制度

調制度的不同，會對解調后的音頻信號造成失真?，F在假設給兩個發(fā)射機的調制器分別送入相同的音頻型號，第一個調制器為±75kHz頻偏，第二個調制器為±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，不過只在調制時會出現，在調制達到 100%時將會產生最大的聲音響度。

另外，位于相干區(qū)，來自兩個不同的發(fā)射機產生的電波將會顯現出迭加的駐波狀態(tài)，其波峰與波谷會按照半波長的形式顯現，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 對調頻同步廣播的一些思考

從1995年在廣東進行調頻同步廣播開始，我國廣播技術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驗。

但是由于調頻同步廣播存在的干擾區(qū)問題，使得調頻同步廣播相對與中波同步廣播會更加的難于實現，迄今為止調頻同步廣播的發(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)會產生失真，所以調制同步廣播所覆蓋的地區(qū)越廣，所對應的實現調頻同步廣播的復雜度也會相應增加。

(2)調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)射臺站數也要相應增加。這樣其相關設備的管理和維護也就會更加困難。

(3)相關指標測試更難，調頻同步廣播系統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)內相鄰發(fā)射源間已調波時間差的測試，同步廣播系統所需的相關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關系重大，如果不進行測試就難以建立同步廣播系統。

(4)多普勒效應的影響

在非移動或小區(qū)域內接收，一些技術性問題在目前條件下的實現相對較為容易，不過假設在高速公路上實現移動接收，那實現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一定的偏差。

5 結語

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，所以調頻廣播的發(fā)展還有很大的空間。

針對近些年調頻同步廣播的建設，我們也取得相當多的經驗，調頻廣播的技術也日益成熟。確保“三同一保”的實現是調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)相關技術與“GPS頻率源”技術，可以有效的實施，對于“同調制度”應用目前較為成熟的數字調頻激勵器也能夠達到相關的技術要求，只要對調頻同步發(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整就能夠確保實現相干區(qū)內的可用場強最低化，所以調頻同步主要的工作是如何保證同步廣播系統音頻信號“同相”傳輸上，如果在這一點做好了，基本上就可以實現調頻的同步廣播。

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

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