【摘要】 調(diào)頻廣播技術自誕生以來，在深刻影響著人們?nèi)粘Ｉ畹耐瑫r也改變著信息的傳播方式。本文在簡單介紹調(diào)頻廣播概念、場強測量原理的基礎上，深入了解調(diào)頻廣播的傳播方式、傳播特性及場強測量方法。結合場強測量在廣播電視監(jiān)測、監(jiān)管中所發(fā)揮的重要性和基礎性作用，利用FM-MC4調(diào)頻場強測量儀對某一地區(qū)的調(diào)頻廣播進行了實地測量，著重討論了調(diào)頻廣播移動場強測量的方法、需要考慮的問題以及注意事項，為科學、準確的進行調(diào)頻廣播場強測量及調(diào)頻廣播覆蓋提供了一定參考。

【關鍵詞】調(diào)頻廣播 場強測量 FM-MC4

引言

調(diào)頻廣播自20世紀40年代年誕生之日起，以其優(yōu)秀的音質(zhì)和超強的抗干擾性能而成為城市廣播覆蓋的主要手段，并受到了廣大廣播聽眾的青睞，與此同時調(diào)頻廣播技術不斷改進，伴隨著立體聲調(diào)頻廣播制式的出現(xiàn)，世界各國競相開辦立體聲調(diào)頻廣播，因此調(diào)頻廣播迅速成為現(xiàn)代高保真的聲音廣播和立體聲廣播的主要傳播方式。

我國立體聲調(diào)頻廣播技術始于20世紀70年代末，隨后全國各省市相繼開辦調(diào)頻廣播節(jié)目，并把立體聲調(diào)頻廣播作為國內(nèi)廣播覆蓋的主要手段之一，與此同時對于調(diào)頻廣播的監(jiān)測監(jiān)管工作也逐步展開。場強測量作為調(diào)頻廣播眾多測量技術手段中最基本的一項，同時也是最重要的測量手段，調(diào)頻廣播場強測量在摸清發(fā)射臺的實際覆蓋范圍、改善播出效果、 查明非法電臺等方面起著至關重要的作用。

一.調(diào)頻廣播及場強測量

1.調(diào)頻廣播原理

無線電廣播是依靠空間的高頻電磁波來傳播節(jié)目的。高頻電磁波并不含有任何信息，只起了“運載工具”的作用，因此又稱它為高頻載波。生活中所稱的甘肅人民廣播電臺的頻率為684KHz，實質(zhì)為載波的頻率。而要傳送的廣播節(jié)目的頻率要比載波的頻率低得多，稱為音頻信號或低頻信號。音頻信號是傳不遠的，必須設法把它與高頻載波疊加起來，才能達到遠傳的目的。這種疊加的過程，就是調(diào)制。

如圖l，當控制的是高頻振蕩的幅度時，高頻振蕩的幅度隨著音頻信號的大小變化而變化，這種調(diào)制方式稱為調(diào)幅。已調(diào)波的包絡中包含著調(diào)制信息，已調(diào)波的頻率及相位則與載波相同。如果被控制的是高頻振蕩的頻率，或者講使高頻振蕩的頻率隨著音頻信號的大小變化而變化，這種調(diào)制方式稱為調(diào)頻。調(diào)頻波則是一種等幅波，已調(diào)波的瞬時頻率是隨調(diào)制信號的振幅成正比例變化的，瞬時頻率的變化速度則正比于調(diào)制信號的頻率，信息寄寓在已調(diào)波頻率的瞬時變化之中，已調(diào)波的振幅則保持不變。

2.調(diào)頻廣播的優(yōu)缺點

（1）調(diào)頻廣播的節(jié)目聽起來要比調(diào)幅廣播高音豐富、清晰、逼真。特別是在聆聽立體聲高保真音樂節(jié)目時調(diào)頻廣播是最佳的傳播手段。

（2）調(diào)頻廣播抗干擾能力強，傳播信號穩(wěn)定。

（3）由于調(diào)頻廣播所占的頻帶較寬，因此不能作遠距離廣播用。我國使用的調(diào)頻廣播頻率范圍為87 -108MHz。

（4）調(diào)頻收音機要比調(diào)幅收音機復雜，因此成本要比調(diào)幅收音機高。

（5）調(diào)頻廣播存在多徑失真的現(xiàn)象。

3.場強測量

場強是指由發(fā)射機天線所發(fā)出的電磁波，在空間中某一點電場強度的矢量，通常用電場強度分量來表示。電磁波是個平面波，它的磁場與電場分量互相垂直，且能量相等。場強的單位為dB（μV/m）。場強測量目的主要有以下幾個方面：

（1）收地點的信號場強的測量。

（2）測量發(fā)射機的實際覆蓋區(qū)。

（3）有效發(fā)射功率的測量。

（4）研究電波傳播現(xiàn)象與測量人為噪聲、大氣噪聲。

按照測量地點與測量時間長短的不同，場強測量大致可分為以下三類：

（1）在監(jiān)測臺內(nèi)對欲收信號場強進行短時間的測量。

（2）在監(jiān)測臺對欲收信號場強進行長時間或長期的測量。

（3）用監(jiān)測車或用攜帶式場強儀，在測量覆蓋區(qū)作短時間的測量。

本文中主要討論的就是采用移動監(jiān)測車攜帶FMM C4場強測量儀在覆蓋區(qū)進行測量的方法。

二.FM-MC4調(diào)頻場強測量儀

FMM C4是法國Audemat研制的移動式射頻場強儀和調(diào)制分析儀，它主要由測量天線與測試接收機組成，頻段范圍為87-108MHz，可進行調(diào)頻廣播場強覆蓋及多項技術指標的測量，具有調(diào)頻廣播音頻和調(diào)制分析、移動磁場強度測量、本地FM波段掃描、調(diào)頻立體聲解調(diào)等功能。如圖2和3為FM-MC4前面板和后面板。

FM-MC4便攜式設計使得它可以很容易安裝在車內(nèi)完成移動場強測量，嵌入式GPS接收器可在行駛過程中自動分析精確測量所處的地理位置，同時自動選擇最佳的接收頻率，其測量數(shù)據(jù)直接保存在電腦上，由功能強大的AUDEMAT軟件對測量結果進行專業(yè)分析，使用不同顏色區(qū)分不同大小的場強值。

1.FM-MC4的優(yōu)點

（1） FM-MC4可以同時測量分析99個調(diào)頻頻率。

（2） FM-MC4的測量結果有文字、曲線、地理和制圖4種顯示方式。

（3） FM-MC4在測量過程中能自動選擇最佳接收頻率。

（4） FM-MC4所測音頻接收質(zhì)量能在彩色地圖上清晰地顯示出來。

（5） FMMC4同步錄音測量方便后期的數(shù)據(jù)分析和理解。

2.FMMC4設備連接與配置

FM-MC4在移動場強測量中設備的連接方法如圖4所示，F(xiàn)M-MC4的連接方法簡單，需要一臺筆記本電腦、調(diào)頻天線、GPS天線以及能提供+12V直流電的移動監(jiān)測車等。FM-MC4通過RS232串口線與安裝了AUDEMAT監(jiān)測軟件的電腦進行連接，AUDEMAT監(jiān)測軟件可以獲取FM-MC4的測量數(shù)據(jù)，同時控制設備，監(jiān)控FM-MC4的工作狀態(tài)。

這里需要注意的是在電腦上安裝AUDEMAT監(jiān)測軟件需要嚴格按照安裝步驟進行，保證USB串口等驅(qū)動安裝正常。安裝完成后打開AUDEMAT，在進行移動場強測量之前，為了獲得精準的測量結果，我們需要對設備進行校準，點擊“Field strength”中的“Acquisition”，點“Settings”對設備的基本參數(shù)（General Setting）、天線參數(shù)（Antenna calibration）以及接收參數(shù)（Receivercalibration）進行校準。最后點“Tools”選擇“checkGPS”進行校驗GPS，確保GPS信號接收正常。

在這里我們對AUDEMAT監(jiān)測軟件所測頻率的設置、文件保存、結果調(diào)用、測量分析等功能就不一一敘述。

三.基于FM-MC4的調(diào)頻廣播場強覆蓋測量

我們使用FMM C4對甘肅省定西市岷縣調(diào)頻場強覆蓋情況進行了測量。在場強覆蓋測量前，需要制定詳細的收測計劃，包括收測地點、收測路線、收測方案的確定及對所測地區(qū)地形地貌、當?shù)卣{(diào)頻播出情況的了解等。

1.覆蓋收測技術依據(jù)

在發(fā)射臺周圍，服務場強大于或等于可用場強的區(qū)域，為發(fā)射臺覆蓋區(qū)。依據(jù)我國調(diào)頻廣播網(wǎng)技術標準，最低可用場強如表1所示：

表1中城市與農(nóng)村最低可用場強的接收天線為4米。根據(jù)以上國家標準，我們將場強46dBμV/m確定為覆蓋區(qū)邊緣，場強小于46dBμV/m的區(qū)域我們認為調(diào)頻廣播無法保證收聽。

2.場強覆蓋測量步驟與調(diào)查方法

（1）在確定覆蓋測量地區(qū)后，調(diào)查調(diào)頻播出基本信息，結合FM-MC4掃頻結果確定所測頻率。

（2）對路測場強儀進行校準并設定收測任務，調(diào)試設備至正常工作狀態(tài)。

（3）結合欲測地區(qū)地圖當?shù)貙嶋H地形，按照覆蓋收測的要求，收測方向盡量向四周延伸；盡可能選擇地形開闊、無干擾或高大物體反射的地點，實際收測路線根據(jù)道路情況而定。

（4）制定路線開展路測，使用SONY-7600接收機監(jiān)聽接收效果。觀察場強門限值是否低于46dB，以場強值46dB作為覆蓋區(qū)邊緣點。

（5）確定覆蓋區(qū)邊緣點后，在可能的情況下調(diào)整收測角度，減少因收測地點的偏移和附近反射波而產(chǎn)生的干擾，然后對各頻率進行主觀評分。

3.調(diào)頻廣播播出單位基本情況

在進行場強覆蓋測量之前我們對岷縣調(diào)頻廣播播出情況進行了詳細的了解，當?shù)卣{(diào)頻廣播發(fā)射機構分別是：岷縣廣電局直屬發(fā)射臺（E104°2'13\"、N34°26'20\"、H236lm）；甘肅省廣電局東山轉播臺（E104°25'50\"、N34°24'40\"、H3144m）。岷縣廣電局直屬發(fā)射臺有2個在播頻率，甘肅省廣電局東山轉播臺有4個在播頻率。

4.場強覆蓋測量結果及分析

在對設備進行安裝測試完畢后，我們依照預先制定的測量方案、方法對岷縣兩座調(diào)頻發(fā)射臺的頻率進行了場強覆蓋測量，我們各選取一個頻率進行結果分析。

在AUDEMAT監(jiān)測軟件中使用“Field strength”單元，選擇“reader”功能對測量文件進行讀取，結合地圖我們以地理位置圖的形式將結果反映出來。岷縣廣電局直屬發(fā)射臺：頻104.8MHz （300w）定西人民廣播電臺第一套節(jié)目，其覆蓋情況如圖5所示；甘肅省廣電局東山轉播臺：調(diào)頻100.IMHz （lkw）中央人民廣播電臺中國之聲，其覆蓋情況如圖6所示。方向的場強情況，同時清晰地看到在地圖上的移動軌跡，不同的場強等級以不同顏色表示。104.8MHz覆蓋區(qū)范圍為：向東最遠覆蓋至距離發(fā)射臺2.11Km、向南最遠覆蓋至7.68Km、向西最遠覆蓋至8.78Km、向北最遠覆蓋至4.O1Km。100.1MHz覆蓋區(qū)范圍為：向東最遠覆蓋至距離發(fā)射臺11.68Km、向南最遠覆蓋至17.20Km、向西最遠覆蓋至19.42Km、向北最遠覆蓋13.32Km。

我們根據(jù)調(diào)頻廣播的特性分析，東山轉播臺位于山頂比岷縣廣電局直屬發(fā)射臺高，同時100.1MHz的發(fā)射機功率也比104.8MHz的大，那么兩個頻率的測試結果應該會相差很大。從圖5和6很明顯地可以看出， 100.1MHz的覆蓋范圍要比104.8MHz的場強覆蓋范圍大很多，測試與理論分析結果完全相同。

圖7與圖8分別為104.8MHz（定西人民廣播電臺第一套節(jié)目）與100.1MHz （中國之聲）的疊加覆蓋顯示圖及級聯(lián)顯示圖。

測量完成后，我們還可以通過AUDEMAT軟件中GOLDNEAR單元對移動測量中的信號進行綜合質(zhì)量分析，方便對所測頻率在某一區(qū)域的可聽度進行主觀評價。在軟件中當我們的光標移動到任何一個位置點時，單擊該點，該位置的所有測量信息都會顯示，包括經(jīng)緯度、場強值、頻率等。

在測量過程中需要注意的是車輛要控制好速度，盡可能地保持勻速行駛，對于交通較為復雜或無法前進的情況，可以點擊軟件中的“Pause”暫停測量，待恢復后繼續(xù)。場強測量時間較長，需要為設備提供持久電源，有條件的配備車載電源。

四.總結

FMM C4與傳統(tǒng)測量設備相比較，數(shù)據(jù)準確性高，測試過程中運行穩(wěn)定，操作簡單，測試結果便于保存分析，是調(diào)頻廣播移動場強測量諸多設備中最為便捷、準確、高效的儀器，也是可供優(yōu)先選擇的設備之一。調(diào)頻廣播的覆蓋測量為了解當?shù)卣{(diào)頻頻段頻譜占用情況、場強情況、接收效果等提供參考，為有關部門進行頻率的分配、頻段劃分、提高發(fā)射機有效利用率及改善播出效果提供了依據(jù)。隨著技術的不斷提升，現(xiàn)在在FMM C4的基礎上又開發(fā)了FMM cs，功能更加強大。

當前廣播電視監(jiān)測監(jiān)管已成為安全播出管理工作不可缺少的手段，在日常管理工作中，監(jiān)測監(jiān)管工作是對播出情況的有力監(jiān)督，對播出情況的跟蹤、匯總、分析提供數(shù)據(jù)支持。在突發(fā)應急事件的處理中，監(jiān)測數(shù)據(jù)是重要的輔助決策手段，為事件處置的及時性和準確性提供有力的支持，為實現(xiàn)科學有效的安全播出管理提供了重要保障。