调频立体声广播

调频立体声广播（通用10篇）

调频立体声广播 篇1

2015年2月宁夏同步广播网开始论证和建设。同步广播拟采用国产调频数字激励器技术来实现宁夏同步广播网。采用当时较为先进的GPS同步基准源校频技术对同步网进行载频同步;采用最新研制成果DDS数字直接频率合成技术对同步网进行调制度同步;采用同步卫星解码器、延时校正与系统服务器水印等技术,联合对同步网进行精确延时同步;采用相应的发射机功率等级来保证最小的可用接收场强。根据宁夏区域的貌特点,经过多次实地考察和技术论证,决定采用以公路干线为主,兼顾中心城市的原则进行调频同步网覆盖。决定在宁夏的银川市、大武口区的沟口、高速公路的滚泉、中宁县城、中卫县城、同心县城、李旺乡、三营镇、固原原州区等建立数个同步广播发射台站,发射机功率等级设置为500W或1kW,发射天线采用四层单面单偶极子天线。

1 建设

调频同步广播网的构成主要设备有发射天线、功率放大器、数字激励器、GPS信号接收机、音频服务器、同步广播信号解码器、卫星地球站复用器等。根据宁夏调频同步广播网的规划,在银川市建设总控室,在总控制室放置调频同步广播网音频服务器,并将加入时间基准信号的信源信号传输到宁夏卫星地球站;在宁夏地球卫星站传将输到的信源信号复用,随宁夏卫视信号一同发送到卫星转发器上;在银川、滚泉、中宁、中卫、同心、李旺、三营、固原、沟口发射台站安装了卫星接收地面站,解调出同步信源信号,输入到含有数字激励器的同步广播发射机中,在所有发射台站安装功率放大器、天线等设备。这样,随着所有发射台站的开通,共同构成成了宁夏调频同步广播网。

2 调试

调频同步广播网就其基本概念而言,就是两台或多个调频发射机、使用同一频率、播出同一节目,在交叠覆盖区域可以实现无干扰接收的调频广播系统。宁夏调频同步广播网就是一个典型范例,使用98.4Mhz同一频率,播出交通广播节目。但是,简单地在宁夏不同地方放置调频发射机,使用同一载波频率发射,在相邻发射机交叠覆盖区的接收机里会引起严重的同频干扰,是不能起到扩大和改善覆盖的目,这主要因为:两个标称频率相同的发射机实际发射的载频会有差别的,这个差别一般是在音频范围内,在接收机内会引起差拍干扰;两个相邻发射机的已调波信号相位不同,而且到达接收机的时间也不同,不同相位的信号在接收机内迭加会产生失真,这种失真的程度跟时延差和调制频率有关;两个发射机发射的已调波信号的频偏不同,不同频偏的信号在接收机内也会迭加产生失真,这种失真的程度跟调制度的偏差和调制频率度有关。

根据调频广播发射和接收电磁波的特性,采取调频同步技术的目的是保证相邻发射机交叠覆盖区(相干区)内场强高于接收机灵敏度的地方可以得到满意的接收,也就是要保证有足够的场强。因此实现宁夏调频同步广播网的正常工作必须使所有发射机同频、同相、同调制度和保证一定的接收场强。调试主要有以下步骤。

(1)开机:开启GPS接收机,发射机的激励器加入GPS同步信号;开启同步音频信号服务器,加入GPS同步信号,给地球站送入加有同步信号的信源信号,经复甩后和宁夏卫视信号一道发送到中星6B卫星的转发器上;开启同步卫星解码器,解调出含有同步信号的信源信号并送入发射机激励器;开启发射机,使发射机功率达到额定值(500W或1kW)。

(2)相邻发射机的调试:银川和滚泉,滚泉和中宁,中宁和同心、中宁和中卫,中宁和同心,同心和李旺,李旺和三营,三营和固原,银川和沟口都构成了相邻发射机。每一对相邻发射机都存在“相干区”,以中宁台站和同心台站为例,开中宁台站发射机,关同心台站发射机,测中宁台站发射机沿途多个场强值,并找到边界场强值;同理,关中宁发射机,测同心台站发射机沿途多个场强值,计算出二台站场强差小于15dB、小于6dB、小于3dB差的范围。通过调整发射机功率、天线方向、激励器相关参数数据,二台站“相干区”由二台站发射机同频场强差小于15dB的范围下降到二台站发射机同频场强差小于6dB的范围。

(3)统调:从银川台站开始依次对相邻发射台站“相干区”进行调试,重要的是对激励器的相关参数的细调,确保各个发射机信号“同源”。

(4)验收:沿着相关高速公路进行收听、收测,微调激励器相关技术参数,使得“相干区”在高速公路一线上干扰最小。

3 结语

要保证同步发射台站正常的运行,维护是不可或缺的。

维护分预维护和应急维护两种,对同步网而言,由于同步广播网点多线长,大多数台站又无人值守,下乡不易,预维护尤为重要。一般来说,一个月下乡维护一次,主要是沿途收听各个台站的节目,特别是“相干区”的收听状况,收听“相干区”是否扩大,收听效果是否变差等,在台站主要是清洁设备灰尘,检查设备各个接口、连接馈线、卫星信号接收天线、高频头等等是否存在故障,检查设备的技术参数,保证设备处于较好的工作状态;三个月校正一次卫星系统天线,更换一些易损器件,比如,射频软连接线、功放单元的电源板等,将更换下来的器件带回银川维修;半年全面维护一次,主要是对所有台站进行一次收听收看,查看“相干区”是否有变化,测试发射机技术、天馈线技术指标等。应急维护主要是接到监测部门、当地台站、听众的故障反映后,及时派技术人员下乡进行抢修等。

总之,为了保证调频同步网的运行,防止“相干区”的移动和扩大,必须做到各个发射台站发射功率不变,激励器的工作状态恒定,GPS信号精确锁定。否则,正常的覆盖范围就会缩小,“相干区”就会增加。

宁夏调频同步广播网已于2005年10月顺利建成。近年来随着科技的进步,宁夏调频同步广播技术又有了新的发展。

调频立体声广播 篇2

关于开办无线调频广播电台的申请

XX省无线电管理局：

为了更好地宣传XX、推介XX、展示XX，促进本地经济社会文化的快速发展，我台拟利用自身的人力、技术和政府的资金支持，申请开办无线调频广播电台。

XX广播电台发射频率为XX兆赫，发射台址坐落XXXXXX，东经XX°XX′XX″，北纬XX°XX′XX″，海拔高度XX米，天线高度XX米，发射机标称功率为XX瓦。

电台定位是：新闻资讯加经典音乐的类型化电台；对外统一形象宣传为：XXXXXX。《XX新闻》紧紧围绕市委、市政府的中心工作，坚持正确的舆论导向，及时宣传报道XX市经济社会各项事业的发展与成果；《整点资讯快报》给听众提供国内外时政、财经、房产、民生等要闻，《半点贴心关怀》给大家提供天气预报、生活小窍门、进京车牌号提示等贴心的实用生活信息。全天节目以音乐为主线、以声音为纽带，让城市的上空飘荡着美丽的音符，让听众在紧张而忙碌的工作生活之余享受有品味的精神食粮。

我单位承诺，严格遵守无线电管理法律法规，服从无线电管理机构的管理，按时足额缴纳频率占用费。无线电台的频率、功率、数量及台址等技术参数发生变更时，提前向无线电管理机构进行申报。

XX广播电视台

调频立体声广播 篇3

摘 要：当前时代是一个高科技的信息化时代，这给现代调频广播工作带来很多机遇的同时，也提出了新的挑战。由于国内的调频广播频段比较特殊，其音频的信号是利用直射波的方式来进行传播的，信号的传播质量很容易受到自然环境与一些通讯设备的影响，因此，对调频广播覆盖的效率进行合理的优化，是当前调频广播单位面临的一个重要问题。本文主要对影响调频广播覆盖效率的因素进行分析，并提出相应的优化策略。

关键词：调频广播；覆盖效率；优化技术

由于中国特殊的地理环境，很多地区虽然都存在于调频广播覆盖的范围中，但是因受到森林、桥梁以及高山等外界因素对音频信号的影响，致使用户难以对信号进行接收。尤其是在一些人口较密集的城市中，地下隧道、高架路桥以及高楼大厦等建筑都会对调频广播的传播信号造成一定的影响。另外，很多的工业、汽车以及手持电话等通信工具也会在一定程度上对调频立体声收音机接收信号的效率造成影响。

1 对调频广播覆盖率造成影响的各类因素

1.1 发射源的影响 就音频信号发射的方面来讲，城市中的高楼较多，且高度相对较高，致使电波在传输时会发生多径传播的现象，这一现象使电波在传播到接收天线和接收点时的位置出现一定的偏差，这是对音频信号接收效率造成主要影响的原因。另外，在相同的条件之下发射天线的增益越高，调频广播的覆盖的面积就会增加，但是，由于水平的波束分布过于密集，导致在电波发射过程中就会有很多空缺点位产生，就是人们常说的阴影区，也叫做“零点”，这样一来，在移动接收的过程中，相应的干扰声就会对其信号的质量造成影响。

1.2 地理因素影响 环境中的山峦、沟壑也会在一定程度上影响到调频电波正常的传播，地形与地貌越是复杂，对调频广播信号的传输造成的影响就越强。相关的调查和分析表明，离发射源的直线距离为1000米的路段，由于地势相对较低，音频信号的传输就会受到密集的高楼与山丘的影响，而无法将信号进行正常的传播。

1.3 电磁因素影响 建设在中心城市附近的广播电台之间会因为分布过于拥挤而出现互相干扰的情况，其主要原因是各类无线电通讯、工业电磁污染以及汽车等音调交织在一起，这些音调出现交织互调后就会形成全新的干扰源，使得中心城区周边的地磁环境变得很不稳定，所以即使该区域的场强相对较大，也无法很好的对调频无线广播的信号进行接收。经过相关人员的实践操作表明，与发射台相距较近的路段其信号的场强分贝虽然相对较高，但是在对信息进行接收的过程却还是会受到不同程度的干扰声影响。

2 提升调频广播覆盖效果的策略

2.1 对发射天线进行合理的选择 ①发射机音频信号与直射波的接收线，应该采用五层以上的天线，以得到较好的天线增益，并且需要对信号覆盖范围内的场强稳定性进行合理的控制，从而有效的对移动设施接收信号的效率进行改善。②大多数的调频发射塔都建设在城市中心的区域，因此，对天线发射架进行小幅度的倾角调整，可以起到对信号零点进行补偿的作用，有效的提高城市中心区域直射波场强的稳定性，降低直射波与反射波产生的波动性，且在一定程度上防止其他信号干扰到主频信号的传输，让用户能更好的对音频信号进行接收。

2.2 对音频信号进行正确的处理 在发射器中输入音频信号时，对音频信号进行正确的处理十分重要。相关的工作人员可利用音频处理器对其进行处理，该处理器的原理是：以项目的类型为依据，选择合适的方法对信号的动态范围进行压缩，并对音频频率的零点进行适当的补偿，音频处理器具备自动增益控制系统，能够对各种程序量的发展趋势进行平衡，进而有效的提升音频平均传输系统的效率，增加音频的平均响度和信噪比，确保音频的传输质量，并有效的扩大音频信号的覆盖范围。

2.3 对调频同步广播技术进行合理的运用 调频同步广播系统就是两台或以上拥有相邻服务区调频发射机构成的调频发射系统，这个系统能够载入同一频道，并且能够同时播出一样的节目，其所具备的相位与同时性相同。①利用调频同步广播技术进行定向覆盖与小功率补点。合理的利用直放方式、差转、泄漏的电缆以及小功率广播同步等多种方式进行补点，对高层阴影区进行定点、定向的覆盖，以降低地形、地貌等因素造成的覆盖问题。②降低同步广播之间的相互干扰。在调频同步广播信号的覆盖范围内，对广播的同步性进行精确的调整。根据相关的地理环境中的信号干扰程度，对发射天线安装的高度、定向、下倾角、方向以及安装的位置进行适当的调整，以降低信号周围同步广播之间的相互干扰。

3 调频广播覆盖效果的优化技术

3.1 对广播发射天线进行优化 调频广播的工作频率大多数都是固定的，通常采用偶极子来作为频率的发射天线，根据天线空间分布的规律，可将其划分为水平极化天线与垂直极化天线。水平极化天线的方向性与定向效果相对较强，在安装空间方面的要求相对较低，有利于反射器的使用；而垂直极化天线的安装相对简单、辐射效果较好，但是对安装空间的要求相对较高，给定向反射工作增加了一定的难度。因此，在对天线进行选择时，相关的工作人员应该结合实际情况对天线进行合理的选择。

3.2 对发射机功率进行优化 在调频广播中所使用的发射机功率进行选择时，需要注意以下两点：①确保信号覆盖区域中的接受场强与国家的相关标准相符。②需对广播天线中消耗的指标与增益程度进行充分的考虑，并对信号覆盖区域中反射衰落与地理环境进行深入的分析和研究。

3.3 对调频发射系统进行优化 对调频发射系统进行合理的优化是一项非常重要的工作，相关的广播网在对发射机功率和天线的高度进行选择时，应该依据相关的理论分析结果进行，以确保调频发射系统的优势充分的发挥出来，利用增加天线高度与加点法功率的方式对调频广播的覆盖效率进行优化。另外，还可以对广播台站中的设施、人员优势以及供电等条件进行充分的利用，以此来减少优化的投入成本。

4 结束语

总之，想要对调频广播覆盖的效率进行合理的优化，就需要从发射天线与发射机等基础设计的安装优化开始，并对调频广播的传输环境进行进一步的完善，进而有效的提升调频广播的优传播质量，使其更好的为社会大众提供服务。

参考文献：

[1]杨小娟.浅析调频广播覆盖的优化[J].无线互联科技，2013，9（6）：93-95.

调频立体声广播 篇4

调制度是广播发射机的一个重要参数, 反映了载波受低频调制信号控制的程度, 直接影响到广播信号的发射与接收效果, 国家广播电影电视总局把调制度列为广播发射机主要的监测指标。实时监测广播信号的调制度是各地广播电视监测中心的一项工作内容, 对有效提高广播电台发射质量, 科学合理地利用频谱资源, 保证良好的收听效果有着重要的意义。目前使用的调制度测量设备普遍存在着技术落后, 体积较大, 价格偏高等不足。随着数字信号处理技术的不断发展, FPGA (现场可编程阵列) 器件的广泛应用, SOPC (可编程片上系统) 开发理念的日益成熟, 基于FPGA平台通过频域分析法测量调制度已具备广泛的现实意义。

本设计选用了Xilinx公司Spartan-3A DSP系列的XC3SD1800A芯片, 借助FPGA并行运算的优势, 先进的DSP性能以及丰富的IP核资源, 实现了对调频立体声广播调制度的实时监测。

2 调频立体声广播的基本原理

调频立体声是在调频单声道的基础上发展起来的, 单声道调频发射机只需要在一个载频上发射一个单声道的音频信号, 而调频立体声发射机则需要在一个载频上发射两个彼此关联而又独立的音频信号。不同的立体声广播制式, 对这些信号的传送方式各不相同。我国的调频立体声广播采用了导频制 (又称为AM-FM制) 系统。导频制采用和差传送方式, 以实现与单声道调频广播的兼容。信号框图如图1所示。

这种制式以和信号 (简称“M”信号, M=L+R, L、R分别表示左右声道的信号电压) 作为兼容性信号, 具有分布在声音频带内的频率分量, 形成主信道信号;以差信号 (简称“S”信号, S=L-R) 对38kHz的副载频进行抑制载频式双边带调幅, 形成副信道信号。主信道信号和副信道信号以及频率为副载频1/2的导频信号 (用于在立体声广播接收机中恢复出副载频信号, 实现对差信号的解调) , 三者构成立体声基带复合信号, 然后再对主载频进行调频, 即可实现立体声广播。

3 调制度频域测量方法

为了便于分析, 这里仅对调制信号为单频余弦的特殊情况进行讨论。设调制信号表达式为:

当它对载波进行频率调制时, 调频信号表达式为:

上式中, A为载波信号振幅;ωC为载波信号角频率;KFM为频偏常数, 取决于调制器的特性;Δωmax为调频波角频率的最大偏移, 常用最大频偏Δfm表示, ;mf为调频指数。

调频波调制度定义为:

不同国家在调频广播中对额定最大系统频偏的规定值不同, 我国规定的最大频偏值为75kHz。从以上定义可以看出, 频偏与调制信号的电压成正比, 与调制信号的频率无关, 而调频波调制度则与频偏成正比。

由第一节的分析可知, 导频制立体声基带复合信号由主信道信号、副信道信号以及导频信号三部分组成, 数学表达式为:

式中, (L+R) 为主信道信号; (L-R) sinωst为副信道信号;ωs为副载波角频率;为导频信号角频率;P为导频信号振幅。按照国家标准, 导频信号对主载频的频偏, 为最大频偏 (100%调制时的频偏为±75KHz) 的10%, 即±7.5kHz。主、副信道的合成信号占最大频偏的90%, 即±67.5kHz。当只向左信号或右信号输入端输入额定音频信号时, 由主信道信号所产生的主载频频偏和副信道所产生的主载频频偏, 数值相同, 其最大幅值为最大频偏的45%, 即±33.75kHz。立体声基带复合信号的频谱结构如图2所示。

图2中的虚线表示主、副信道的信号都能分别对主载频达到90%的调制度, 即±67.5kHz。从以上分析可知, 立体声调频信号总调制度由基带复合信号各组成部分共同决定, 并符合一定的比例关系。数学表达式为:

式中, m总为总调制度, mdp为导频对应的调制度, mzxd为主信道对应的调制度, mfxd为副信道对应的调制度。由于调频信号的频偏和调制度与调制信号的电压成正比关系, 所以立体声中频信号经鉴频器解调输出的音频信号电压能够直接反映载频偏移量或调制度的大小。常用的立体声广播调制度测量方法就是将鉴频器解调输出的调制信号, 经过滤波和峰值检波后, 直接通过电表指示总调制度与总频偏的大小, 或者通过多个滤波器将主信道、副信道和导频信号分别取出, 再经峰值检波后用电表指示各自的调制度。这种方法在时域内对基带复合信号进行处理, 受滤波器特性的影响较大, 并且通过电压表读取数值人为因素较大, 同时测量数据难以进行校准、统计与分析。

根据帕塞瓦尔 (Paseval) 定理, 可知一个信号在时域的能量与该信号在频域的能量相等。那么, 信号对应的调制度与频域内谱线的幅度亦成比例关系。以国家标准中100%调制时频偏为±75kHz为依据设置调制度频域内的参考标准值, 实测的谱线幅度值以标准值为参考, 可以计算出相对应的实际调制度。根据这一原理, 本系统采用了频谱分析的方法, 通过FFT和Cordic算法将鉴频器输出的立体声基带复合信号中的主信道、导频以及副信道频谱信息提取出来, 根据标准值的比例关系分别求出各自的调制度和总调制度。

4 系统设计与实现

调制度监测系统主要由鉴频器, A/D采样电路、时域频域转换模块 (完成FFT算法和Cordic算法) 、VGA控制模块以及串口通信模块组成。除了鉴频器、A/D采样电路以及外围接口电路外, 其他功能模块均在一片FPGA中实现。FPGA的开发采用了ISE与EDK协同设计的形式完成, 将EDK设计作为ISE设计的一个子系统, 充分发挥了FPGA嵌入式开发的优势。系统组成框图如图3所示。

4.1 调频鉴频器

鉴频器的作用是从10.7MHz中频立体声信号中解调出立体声基带复合信号。由于立体声基带复合信号的频率高达53kHz, 因此鉴频器电路的选择应考虑宽频带和低输出阻抗的特性。这里我们选用了SP1235中频系统来完成中频信号的鉴频, 鉴频输出直接经过运算放大加到A/D采样电路。

4.2 A/D采样电路

A/D采样电路是本系统的模拟前端电路, 在电路设计上应考虑将模拟地和数字地进行隔离, 并对电源进行充分滤波, 以降低谐波失真和寄生噪声的影响。我们选用了AD公司的AD9243作为A/D转换芯片, 该芯片具有14位并行数据输出, 能够满足测量精度。A/D芯片的采样时钟由FPGA提供, 根据奈奎斯特抽样定理采样频率应大于等于最高频率的两倍。分析立体声复合信号的频谱结构, 副信道信号是抑制载波双边带调制, 上下边带对称, 我们以副载波频率作为最高频率分量, 取采样频率为102.4kHz。

4.3 时域频域转换模块

为了实现时域到频域的转化, 系统利用了Xilinx公司提供的FFT和Cordic算法的IP核, 由硬件方式实现对采样信号的FFT变换和Cordic运算, 利用了硬件并行运算的优势, 整体提高系统的运算速度。同时, 基于IP核的设计, 通过设计向导进行参数设置, 简化了设计难度, 提高工程效率, 降低了开发难度。

4.4 VGA控制模块

为了能实时观测立体声基带复合信号的频谱变化情况, 了解系统当前的运行状态, 本系统专门设计了VGA控制模块, 通过八位电阻网络驱动外部监控显示器。

4.5 串口通信模块

本监测系统需要将测量到的原始数据上传到PC机, 通过上位机软件进行相关的处理, 包括校准、统计和分析。考虑到上传的数据量较小, 在EDK嵌入式开发环境中, 直接利用MicroBlaze软核和受中断控制的Uart Lite IP核构建嵌入式系统来实现简单协议的串口通信。监测系统通过串口接收PC机发出的控制指令以中断方式响应, 并根据指令将相应的测量数据向上位机传送。

5 调试结果及分析

由于实际调频立体声广播解调出的基带复合信号是随机变化的, 因此调制度也是相应变化的。在系统的调试过程中, 我们利用调频接收机接收调频立体声广播, 从变频级为监测系统引入10.7MHz的中频信号。通过信号采集、数据运算、频谱显示、最终计算出对应的调制度。实测立体声基带复合信号的频谱图如图4所示。

分析图4可以看出, 实测的信号频谱与理论上立体声基带复合信号的频谱结构相符, 谱线精确度达100Hz/根, 能够准确地反映实际立体声复合信号的频谱成份。将频谱幅度数据通过串口上传至PC机, 通过上位机软件对原始数据加以校准、统计和分析, 可以精确地计算出各信号对应的调制度以及总调制度。

6 结束语

本设计利用单片FPGA和少量的外围电路完成了频域范围内调制度的精确测量。系统体积小巧, 性能稳定, 完全适用于调频立体声广播发射机的调制度监测。并可以通过进一步改进, 以实现多路信号的测量, 以及多项参数监测, 能有效提高广播电台的社会效益和经济效益, 具有进一步推广的实用价值。

摘要：文章介绍了调频立体声广播的基本原理, 分析了在频域内测量调制度的方法。通过这种方法, 提出了基于Xilinx公司Spartan-3A DSP系列的XC3SD1800A FPGA芯片的监测系统设计方案。该方案用硬件方式实现了FFT算法和Cordic算法, 完成信号从时域到频域的转化, 并利用频谱分析法准确地测量出广播调制度。

关键词：调制度,FPGA,FFT,Cordic,频谱分析

参考文献

[1]孙慕贞, 栗甲编著.无线电广播与接收[M].北京:人民邮电出版社, 1989.

[2]岑伟德编著.调频立体声广播发射机[M].北京:国防工业出版社, 1990.

[3]史萍, 倪世兰编著.广播电视技术概论[M].北京:中国广播电视出版社, 2003.

[4]徐明远, 陈德章, 冯云编著.无线电信号频谱分析[M].北京:科学出版社, 2008.

[5]王秉钧, 王少毅, 韩敏编著.通信原理及其应用[M].北京:国防工业出版社, 2006.

幼儿园智能调频广播系统解决方案 篇5

我们是某市的一所机关幼儿园，现想建设一套智能广播系统，幼儿园的教室、教学楼楼道、办公楼楼道、室外广场等区域均无广播自动播放系统，主要是实现教室的语言听力教学广播及室外广场、游乐场及宝宝午睡室等背景音乐广播的智能播放。

幼儿园具体建筑结构如下：

(1)有一栋三层的主教学楼，每层楼道长约 80 米；一栋二层办公楼，每层楼道长约 40 米。

(2)幼儿园共有 22 套教室,(包括大班、中班、小班及小托宝宝班)每套教室内包括幼儿活动室和幼儿午睡室。(3)教学楼后右侧是二层的办公楼，其中包括保健室、资料室、科学活动室及 200 多平米的会议室。(4)幼儿园有 4 块活动场地，分布在教学楼的前后，教学楼前有 2 块儿童活动游乐场。(5)幼儿园教学楼东侧有一块 30平米的左右的绿化带和一块玩沙池。

所建智能广播系统的具体功能要求如下：

1、每天早上，在孩子入园时间自动播放幼儿歌曲、音乐、致欢迎词和问候语，下午放学时，自动播出欢乐的儿童音乐欢送小朋友回家，并叮嘱注意事项等。

2、幼儿园上下课时使用欢快的音乐作为上下课铃声，幼儿午睡开始时播放一些轻柔的摇篮曲，午睡结束时用音乐将小朋友唤醒。

3、为方便幼儿园管理，要求广播系统具有无人职守、自动播放的功能，实现智能化控制。定时播放少儿广播体操、眼保健操等音乐。在绿化带内安装草坪卡通音箱，使之与幼儿园的整体环境统一协调。

4、系统要求采用当前先进的多通道自动播出主机，要求主控系统可同时自动播出 4 套节目以上。要求达到既可以 实现对幼儿园室内外整体广播也可以分班 分区控制，对现有的广播操场、幼儿游乐场地、楼道、会议室等区域实现智能分区控制。对公共广播区域可根据需要，任意选择区域进行广播。

5、每个教室的音箱均可收听所有频道的节目，也可以把每个频道的音源授权给任一个教室或多个教室收听，音箱具有分组功能。根据幼儿园每年班级的变化，系统可任意调整每个教室所在的班级的位置。方便单独对每个 大、中、小班、小托班 进行广播。

6、教室端音箱具有遥控器，可通过遥控器键入接收的频率，也可以控制音箱频道的加、减，音量的加、减，音箱的电源开关等。

7、园长等领导办公室配备副控系统，可随时对单个班级或整体大、中、小班或全幼儿园进行广播。系统具有音频插播功能，实现园长讲话、全校会议、紧急通知等全频道插播功能，保证各个班级都只能收听该节目。

8、教学广播与公共广播系统具有良好的兼容性，能采用同一电脑进行控制，达到广播的方便性与管理的统一性。

9、电源统一管理，系统要求统一布电源线，前端配备 UPS 不间断稳压电源，当幼儿园停电时不耽误幼儿园的正常广播使用。

10、要求整体工程布线规范，系统设备选用合理，操作方便易维护。为幼儿园以后的扩展预留接口。

二、需求分析及方案设计

幼儿园是一个特殊场所，根据少儿天性好动，对新事物感兴趣的特点，本广播系统应当更加具有人性化的成份。根据需求我们需在广播系统的前端主控室配一台多媒体计算机，并配备多通道自动播出软件，即可将每天需固定播出的广播内容，提前排成播放表，到时自动播出，整个系统造价适中，实现简单。

1、根据幼儿园需求，在教室内使用GMTD-FM可寻址全频道调频音箱，即教室端的调频音箱可以在调频频率 87MHz～108MHz的范围内全部可以全频道接收。

2、GMTD-FM调频音箱具有LED数码管显示，配有遥控器，可通过遥控器控制音箱的开关、音量加减、频道切换、存台、删台等功能的操作，可随时掌握教室音箱所收听的频点。

3、多通道广播主机采用6套自动播出数字音源。可满足对幼儿园大班、中班、小班同时进行不同的广播内容。多通道广播主机控制软件可支持12路自动控制播出，根据幼儿园发展，当增加数字节目源时，只需增加专业声卡及调制器即可。

4、多通道广播主机还可以控制八路分区器，可兼容定压广播系统。

5、多通道广播主机的第 6 路输出与前置放大器相连，另外前置放大器接入卡座、麦克等音源，前置放大器的一路输出给调制器，另一路输出给公共广播设备，实现统一讲话既可以给教室广播，也可对公共广播区域播放。

6、GMTD-FM 调频音箱可挂接副箱，适用于面积较大的房间内，此款调频音箱的功率为 10W。根据幼儿园教室特点：每套教室包括活动室、幼儿午睡室，则活动室配备一只调频音箱主箱，午睡室挂接一个副箱。午间幼儿睡觉前自动播放一些摇篮曲，午睡时间到自动播放唤醒音乐。

7、GMTD-FM 调频音箱具有自己的地址码，可通过软件设置音箱所在的班级及组别，实现广播点及广播组的控制。

8、若幼儿园教室内音箱想作为多媒体扩音音箱使用，则可使用 GMTD-FM 可寻址全频道调频音箱，该音箱具有音频和 MIC 输入接口，可接入卡座、DVD、MIC 或其它音源，用于多媒体教学。

9、幼儿园如果增加模拟节目源时，只需配备调制器、节目源（卡座或 DVD 等）即可。

10、根据幼儿园特点，我们把除了教室区的整个园区暂时分为 6 个区域，分别为：教学楼、办公楼楼道各为 1 个区域、操场的 4 块儿童游乐场区各为 1 个区域，同时为每个区域配备无线麦克。本系统可扩展多个区，主控室采用八路分区器，为了幼儿园以后的扩展，八路分区器具有级联功能，即当幼儿园分区超过 8 个区时，我们可以通过增加分区器的方式来解决。本次幼儿园主要是安装教学楼及室外操场游乐场区，其它区域以后扩展。

11、主教学楼为 3 层，1、2 层每层楼道设置 3 个，3 层设计 4 个 6W 吸顶天花喇叭，共计 10 个；办公楼为 2 层，每层楼道设置 2 个 6W 的室内壁挂音箱，共计 4 个。办公楼的会议室也需要有广播，则配备 20W 的室内音柱 2 个。

12、由于室外天气条件比较恶劣，室外部分包括广场、活动游乐区等安装室外专用全天候防雨音柱及卡通草坪音响设备，根据幼儿园的需求，室外的 4 块活动游乐区可同时播出不同的音乐，我们为室外每个游乐区单独配备功放。根据实际情况室外设计 6 个 40W 室外防雨音柱，同时在儿童游乐区及绿化带安装小松鼠、树袋熊、大熊猫、蘑菇型树桩标牌型卡通草坪音箱。

13、根据功放配备原则，同时考虑线路损耗等方面的原因，功放功率应为使用功率的 1.3 ～ 1.5 倍为宜。所以我们为室内外共配备 5 台功放，分别为 2 个 70W，2 个 260W，1 个 130W 的合并式定压功放。

14、教室内调频广播系统统一布电源线，前端可配置 UPS 不间断电源，实现幼儿园广播的全天候播放。

15、插播功能：系统平时处于正常播出状态，当遇临时广播或通知时，可自动或手动切换至临时广播状态（如园长讲话、临时通知、全校会议等），系统配备音频分配器，以满足统一广播的需要。

16、金迈视讯多通道广播自动播出软件中配套有录音软件和音频编辑软件，幼儿园管理者可利用这些软件，将少儿自办的节目编辑成音乐文件，利用广播系统定时连续播放。

17、根据幼儿园的需要，设置领导副控系统软件，即领导在办公室即可实现对全校广播的智能控制。

三、系统可实现的主要功能

多路立体声播放 领导副控 多通道数字播放 多通道调频播放 分区播放 定点播放 预排播放表 PLL 锁项环稳频

电源管理 授权管理 无人值守 背景音乐

全频道接收 全功能遥控 播放监控 定时播放

音乐铃声 紧急广播 LED 频率显示 共缆传输

四、系统设备清单

项目 主控制系统 副控软件 分区控制器 音频分配器 定压功放 定压功放 定压功放 音频调制器 混合器 调音台 话筒 无线麦克 卡座 前置放大器 音频节目源 可寻址调频音箱 壁挂音箱 室内音柱 吸顶天花喇叭 草坪音箱 室外音柱 规格

数量

GMTD 广播播放控制主机，6 路专业声卡，多通道自动播放软件，铃声音乐库，分区控制软件。

GMTD-BSC(幼儿园长副控配)GMTD-8DV（8 路分区，手动 / 自动）GMTD 四分十六

GM-8260A（260W）（用于室内楼道、室外活动区）GM-8130A（130W）（用于室内楼道、室外活动区）GM-8070A（70W）（用于室外活动区）美国 PBI-3000FM 美国 PBI-4016C GM-MX182 八路调音台

BK-240（1 个设在主控室 , 园长讲话副控配一个）FUTINIX 一托二 GM-8622S GM-8601A(幼儿园长副控配)卡座、DVD 机、AM/FM 调谐器等，用户根据实际需要选购 GMTD-FM8A(全频道接收，遥控控制，带音频和麦克接口）GM-356(3W/6W)GM-506(20W 用于会议室）GM-513(3W/6W 用于楼道)GM草坪音箱系列 GM-318(30W)1 1 2 1 2 7 1 1 2 4 1 1 3 22 4 2 10 6 广播机柜 线缆线材 1.8 米、19 ”钢制

网络线缆、音频线、同轴电缆接插件等

五、系统拓扑图

一、客户需求

我们是某市的一所机关幼儿园，现想建设一套智能广播系统，幼儿园的教室、教学楼楼道、办公楼楼道、室外广场等区域均无广播自动播放系统，主要是实现教室的语言听力教学广播及室外广场、游乐场及宝宝午睡室等背景音乐广播的智能播放。

幼儿园具体建筑结构如下：

(1)有一栋三层的主教学楼，每层楼道长约 80 米；一栋二层办公楼，每层楼道长约 40 米。

(2)幼儿园共有 22 套教室,(包括大班、中班、小班及小托宝宝班)每套教室内包括幼儿活动室和幼儿午睡室。(3)教学楼后右侧是二层的办公楼，其中包括保健室、资料室、科学活动室及 200 多平米的会议室。(4)幼儿园有 4 块活动场地，分布在教学楼的前后，教学楼前有 2 块儿童活动游乐场。(5)幼儿园教学楼东侧有一块 30平米的左右的绿化带和一块玩沙池。

所建智能广播系统的具体功能要求如下：

1、每天早上，在孩子入园时间自动播放幼儿歌曲、音乐、致欢迎词和问候语，下午放学时，自动播出欢乐的儿童音乐欢送小朋友回家，并叮嘱注意事项等。

2、幼儿园上下课时使用欢快的音乐作为上下课铃声，幼儿午睡开始时播放一些轻柔的摇篮曲，午睡结束时用音乐将小朋友唤醒。

3、为方便幼儿园管理，要求广播系统具有无人职守、自动播放的功能，实现智能化控制。定时播放少儿广播体操、眼保健操等音乐。在绿化带内安装草坪卡通音箱，使之与幼儿园的整体环境统一协调。

4、系统要求采用当前先进的多通道自动播出主机，要求主控系统可同时自动播出 4 套节目以上。要求达到既可以 实现对幼儿园室内外整体广播也可以分班 分区控制，对现有的广播操场、幼儿游乐场地、楼道、会议室等区域实现智能分区控制。对公共广播区域可根据需要，任意选择区域进行广播。

5、每个教室的音箱均可收听所有频道的节目，也可以把每个频道的音源授权给任一个教室或多个教室收听，音箱具有分组功能。根据幼儿园每年班级的变化，系统可任意调整每个教室所在的班级的位置。方便单独对每个 大、中、小班、小托班 进行广播。

6、教室端音箱具有遥控器，可通过遥控器键入接收的频率，也可以控制音箱频道的加、减，音量的加、减，音箱的电源开关等。

7、园长等领导办公室配备副控系统，可随时对单个班级或整体大、中、小班或全幼儿园进行广播。系统具有音频插播功能，实现园长讲话、全校会议、紧急通知等全频道插播功能，保证各个班级都只能收听该节目。

8、教学广播与公共广播系统具有良好的兼容性，能采用同一电脑进行控制，达到广播的方便性与管理的统一性。

9、电源统一管理，系统要求统一布电源线，前端配备 UPS 不间断稳压电源，当幼儿园停电时不耽误幼儿园的正常广播使用。

10、要求整体工程布线规范，系统设备选用合理，操作方便易维护。为幼儿园以后的扩展预留接口。

二、需求分析及方案设计

幼儿园是一个特殊场所，根据少儿天性好动，对新事物感兴趣的特点，本广播系统应当更加具有人性化的成份。根据需求我们需在广播系统的前端主控室配一台多媒体计算机，并配备多通道自动播出软件，即可将每天需固定播出的广播内容，提前排成播放表，到时自动播出，整个系统造价适中，实现简单。

1、根据幼儿园需求，在教室内使用GMTD-FM可寻址全频道调频音箱，即教室端的调频音箱可以在调频频率 87MHz～108MHz的范围内全部可以全频道接收。

2、GMTD-FM调频音箱具有LED数码管显示，配有遥控器，可通过遥控器控制音箱的开关、音量加减、频道切换、存台、删台等功能的操作，可随时掌握教室音箱所收听的频点。

3、多通道广播主机采用6套自动播出数字音源。可满足对幼儿园大班、中班、小班同时进行不同的广播内容。多通道广播主机控制软件可支持12路自动控制播出，根据幼儿园发展，当增加数字节目源时，只需增加专业声卡及调制器即可。

4、多通道广播主机还可以控制八路分区器，可兼容定压广播系统。

5、多通道广播主机的第 6 路输出与前置放大器相连，另外前置放大器接入卡座、麦克等音源，前置放大器的一路输出给调制器，另一路输出给公共广播设备，实现统一讲话既可以给教室广播，也可对公共广播区域播放。

6、GMTD-FM 调频音箱可挂接副箱，适用于面积较大的房间内，此款调频音箱的功率为 10W。根据幼儿园教室特点：每套教室包括活动室、幼儿午睡室，则活动室配备一只调频音箱主箱，午睡室挂接一个副箱。午间幼儿睡觉前自动播放一些摇篮曲，午睡时间到自动播放唤醒音乐。

7、GMTD-FM 调频音箱具有自己的地址码，可通过软件设置音箱所在的班级及组别，实现广播点及广播组的控制。

8、若幼儿园教室内音箱想作为多媒体扩音音箱使用，则可使用 GMTD-FM 可寻址全频道调频音箱，该音箱具有音频和 MIC 输入接口，可接入卡座、DVD、MIC 或其它音源，用于多媒体教学。

9、幼儿园如果增加模拟节目源时，只需配备调制器、节目源（卡座或 DVD 等）即可。

10、根据幼儿园特点，我们把除了教室区的整个园区暂时分为 6 个区域，分别为：教学楼、办公楼楼道各为 1 个区域、操场的 4 块儿童游乐场区各为 1 个区域，同时为每个区域配备无线麦克。本系统可扩展多个区，主控室采用八路分区器，为了幼儿园以后的扩展，八路分区器具有级联功能，即当幼儿园分区超过 8 个区时，我们可以通过增加分区器的方式来解决。本次幼儿园主要是安装教学楼及室外操场游乐场区，其它区域以后扩展。

11、主教学楼为 3 层，1、2 层每层楼道设置 3 个，3 层设计 4 个 6W 吸顶天花喇叭，共计 10 个；办公楼为 2 层，每层楼道设置 2 个 6W 的室内壁挂音箱，共计 4 个。办公楼的会议室也需要有广播，则配备 20W 的室内音柱 2 个。

12、由于室外天气条件比较恶劣，室外部分包括广场、活动游乐区等安装室外专用全天候防雨音柱及卡通草坪音响设备，根据幼儿园的需求，室外的 4 块活动游乐区可同时播出不同的音乐，我们为室外每个游乐区单独配备功放。根据实际情况室外设计 6 个 40W 室外防雨音柱，同时在儿童游乐区及绿化带安装小松鼠、树袋熊、大熊猫、蘑菇型树桩标牌型卡通草坪音箱。

13、根据功放配备原则，同时考虑线路损耗等方面的原因，功放功率应为使用功率的 1.3 ～ 1.5 倍为宜。所以我们为室内外共配备 5 台功放，分别为 2 个 70W，2 个 260W，1 个 130W 的合并式定压功放。

14、教室内调频广播系统统一布电源线，前端可配置 UPS 不间断电源，实现幼儿园广播的全天候播放。

15、插播功能：系统平时处于正常播出状态，当遇临时广播或通知时，可自动或手动切换至临时广播状态（如园长讲话、临时通知、全校会议等），系统配备音频分配器，以满足统一广播的需要。

16、金迈视讯多通道广播自动播出软件中配套有录音软件和音频编辑软件，幼儿园管理者可利用这些软件，将少儿自办的节目编辑成音乐文件，利用广播系统定时连续播放。

17、根据幼儿园的需要，设置领导副控系统软件，即领导在办公室即可实现对全校广播的智能控制。

三、系统可实现的主要功能

多路立体声播放 领导副控 多通道数字播放 多通道调频播放 分区播放 定点播放 预排播放表 PLL 锁项环稳频

电源管理 授权管理 无人值守 背景音乐

全频道接收 全功能遥控 播放监控 定时播放

音乐铃声 紧急广播 LED 频率显示 共缆传输

四、系统设备清单

项目 主控制系统 副控软件 分区控制器 音频分配器 定压功放 定压功放 定压功放 音频调制器 混合器 调音台 话筒 无线麦克 卡座 前置放大器 音频节目源 可寻址调频音箱 壁挂音箱 室内音柱 吸顶天花喇叭 草坪音箱 室外音柱 广播机柜 线缆线材 规格

数量

GMTD 广播播放控制主机，6 路专业声卡，多通道自动播放软件，铃声音乐库，分区控制软件。

GMTD-BSC(幼儿园长副控配)GMTD-8DV（8 路分区，手动 / 自动）GMTD 四分十六

GM-8260A（260W）（用于室内楼道、室外活动区）GM-8130A（130W）（用于室内楼道、室外活动区）GM-8070A（70W）（用于室外活动区）美国 PBI-3000FM 美国 PBI-4016C GM-MX182 八路调音台

BK-240（1 个设在主控室 , 园长讲话副控配一个）FUTINIX 一托二 GM-8622S GM-8601A(幼儿园长副控配)卡座、DVD 机、AM/FM 调谐器等，用户根据实际需要选购 GMTD-FM8A(全频道接收，遥控控制，带音频和麦克接口）GM-356(3W/6W)GM-506(20W 用于会议室）GM-513(3W/6W 用于楼道)GM草坪音箱系列 GM-318(30W)1.8 米、19 ”钢制

网络线缆、音频线、同轴电缆接插件等

1 1 1 1 2 1 2 7 1 1 2 4 1 1 3 22 4 2 10

调频广播覆盖的技术实践 篇6

1 基本理论

1.1 服务场强

服务区内接收点的场强计算公式为[1]:

式中d为距发射台的距离(m),P为发射机功率(w),HT、HR分别为发射天线和接收天线的高度(m),G为发射天线增益(倍),λ为波长(m)。

1.2 3dB法则

天线发射系统的电磁波能量是由发射机的发射能量和天线的增益相互叠加产生的。

发射能量的计算公式为:

式中G增(dbi)为发射机发射功率,G增(dbi)发射天线增益。

1.3 天线的极化特性

天线的极化特性是指天线辐射电磁波时,电场矢量的方向与电波传播方向的相对关系。极化主要分为圆极化、线极化,线极化又分为水平极化和垂直极化[2,3]。

由于电波的极化特性,决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流,极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减,而垂直极化方式则不易产生极化电流,从而可避免能量的大幅衰减,保证信号的有效传播。对于圆极化天线而言,相对于水平或垂直单一极化方式,只是覆盖范围会有所降低。

1.4 分析结果

综上所述,在发射功率保持一定的情况下,通过调整天线挂高,减少天馈系统插入损耗,选择合适的极化方式等都能在一定程度上提高服务场强,增强服务区内的调频无线覆盖效果。

2 实验与测试

为更好地研究在不同传输条件下调频节目的无线覆盖效果,岳阳电视转播台组织专业技术人员对岳阳电视转播台金鹗山基站(海拔97m)和达摩岭基站(海拔778m)的调频节目进行了大范围的收测,用测试设备测出各频率的场强值,并记录收听效果。

表1、表2为不同发射条件下测试数据比较。水平极化改用垂直极化方式或圆极化方式发射,通过同条件同地点进行的收测数据和收听效果进行统计和对比,场强得到了3～6dB的提升,收听效果有明显改善;在地势相对平缓的丘陵平原地区,同铁塔的情况下,发射天线挂高位置高比挂高位置低的覆盖效果要好;通过优化调整天馈系统的配置安装,一般情况下整个系统能够减少衰减2～3dB以上。

3 结论

调频广播发射系统采用垂直极化或圆极化发射要优于水平极化方式。通过对天馈系统的优化设计安装,能够最大限度地提升覆盖质量。

在广播电视的实际应用中,应以理论为依据,以实践经验为准绳,以实际覆盖效果为最终目标,不断创新技术思路。这是实践科学发展观,建立环境友好,资源节约的两型社会对我们广播电视工作者的新要求。

参考文献

[1]方德葵,倪世兰,钱岳林.电视与调频发送技术[M].北京:中国广播电视出版社,2005.

[2]左智成,李兴华.电波与天线[M].安徽:合肥工业大学出版社,2006.

调频广播天线维护与保养 篇7

1 调频广播天线

调频广播电台依据发射台高度、结构尺寸、天线极化方式、发射机功率大小、节目套数带宽以及不同的覆盖范围,选择适合的发射天线。当前,调频广播发射天线主要有以下三种。

1.1 双偶极子天线

调频双偶极子天线(如图1)主要由单元板天线、分馈电缆、功率分配器和主馈管组成。单元板天线由两组单元振子通过同轴功率分配器,并由振子支座固定在反射板上组成。振子外导体采用铝合金或不锈钢,内导体铜镀银,反射板采用锌碳钢,因此其重量轻、增益高、耐腐蚀。功率分配器全部由铜件组成,且内导体镀银。分馈电缆根据不同需求可以设计成等长或不等长形式。不等长分馈电缆的采用使发射变为旋转场,从而达到驻波性能好、场形均匀的目的[1]。

1.2 单偶极子天线

调频单偶极子天线(如图2)是一种简化的垂直极化天线。一个天线有一对半振子及馈电系统带平衡转换器均用铝合金管做成。调频天线一般是在振子轴线方向和垂直方向安置两个或四个单偶极子构成,其辐射垂直极化波。因为可以经安装多层天线单元,在垂直面内方向性较强,从而使得天线获得增益效果。调频单偶极子板天线调频段不如调频双偶极子板天线,但是由于其价格低廉、安装方便,在小功率、节目套数少的调频台得到广泛应用,且效果良好。

1.3 蝙蝠翼形天线

蝙蝠翼形天线(如图3)结构简单,每一层由四个振子翼相互垂直安装在天线塔定桅杆四周,组成两对正交的对称振子。根据用户不同需求还可增减天线层数,蝙蝠翼天线频带较宽,应用范围广[2]。

2 调频广播发射天线的维护与保养

调频发射天线高度一般达几十米甚至几百米,在高空中,受风力影响天线不断震动,金属构建极易疲劳受损,加之由于冬夏两季冷热温差大导致发射天线腐蚀快,天线上的绝缘材料老化也较快。由于天线的特殊位置,首先要选择品质优良的发射天线,对发射天线做好维护管理工作,主要从以下几个方面进行。

2.1 检查发射天线,计算驻波比

在整个天线系统运行过程中,细心观察发射机的反射功率,如果反射功率数值不断增大,说明驻波比在变大[3]。此时,就要检查驻波比,当指示数据不在规定范围内时,应立即查找故障原因。当反射功率和发射功率表头同步轻微抖动时,说明天馈线系统可能接触不良,此时就要仔细检查天线,看接口处是否有松动,如果有松动应及时更换,然后将接口密封好,最后再测量一次驻波比。

驻波比计算公式:SWR=R/r=(1+K)/(1-K)

反射系数:K=(R-r)/(R+r)

K为负值时表明相位相反,公式中R和r分别代表输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时,达到完全匹配,反射系数K=0,驻波比=1。这只是一种理想状况,实际上反射的存在很正常,因此驻波比总是﹥1。

2.2 发射天线维护保养

调频广播发射天线由于长时间高空作业,同时受外界天气、温差等情况的影响,导致天线发生风化锈蚀情况,此时振子和分馈线之间就很有可能出现打火现象。一般打火时间短的是由于连接部位接触不良,打火问题长期出现并且每次持续时间都很长,造成接触面电阻值持续增大。当这种情况经常出现时,天馈线系统中的分馈线阻抗就会存在很多问题,导致无法发射正常功率,进而分馈线就会出现起包、发热现象,最后影响整个广播系统的正常运行。当馈线接头没有进行严实密封时,雨雪天气振子上的雨水就会沿着分馈线流进分线盒中,再流进变阻器,造成分馈线铜线产生锈蚀的情况,严重时铜线甚至可能断裂。当雨水流进分线盒和变阻器时,会产生抗阻不和谐情况,导致局部发生打火和发热现象,驻波比也因此持续不断增大,导致整个天线体统短路。

2.3 天线系统其他部位维护保养

由于天线一直裸露在高空,长期受烈日照射,雨打风吹,尤其当遇到连续雨天情况时,重新投入使用发射机,发射机发射功率可能会出现不断增大的情况,严重时发射机甚至自动关机进行自我保护。这种情况一般是馈管头、变阻器中积累了过多水分所导致,严重时变阻器中的电缆座甚至有可能被水侵蚀发生锈蚀情况,此时应立即使用脱脂棉花将水分吸干,同时将其他部位的零件吹干。在平时检查工作中,分馈线、变阻器和分线盘的接头部位要重点检查,如果这些部位由于密封不严造成锈蚀情况发生,对整个天线系统的正常运行产生极大影响。当出现锈蚀情况时,要及时处理,将部件打磨干净,然后再次对处理好的部位进行密封,以保证其随时处于正常状态。

2.4 监测收集、听取意见

如何判定天线发射效果的好与坏,其实最直接的方法就是监测、听取听众的意见。由于广播电台的听众来自不同方向,不同位置,收听效果肯定不一样,技术维护人员可以依据听众的反馈意见,大致判断天线哪个方向出现故障,然后采取应对措施。

3 结论

调频广播发射台的技术维修人员必须熟练掌握整个天线系统的运行原理,掌握设备的结构特点和性能,平时做好设备维护保养工作,多加留意经常出现故障的地方,分析总结平时工作中的典型故障,以便在下次遇到相同问题时可以迅速采取应对措施,让设备恢复正常运转。

参考文献

[1]王金良.调频广播发射机天线系统的维护与保养[J].东南传播,2010.

[2]格桑曲珍.试论如何加强广播电视发射天线技术的应用[J].科技致富向导,2013(1).

调频立体声广播 篇8

一天线改造缘由

自全固态5KW调频发射机替换原先的1KW发射机后, 天线改造便成了现实问题。萧山广播电视台的发射中心建在城市边缘的西山山顶, 海拔153米, 铁塔高54米。如图1所示, 我们看到铁塔是广播电视发射共用的, 上面已经架满了层层天线, 底下是4面4层水平1KW双偶极子调频发射天线, 中间是4面4层水平1KW电视面包天线, 休息平台上面是另一频道电视用的缝隙天线和面包天线。铁塔顶上是避雷针。很显然, 想在铁塔上再架设单独5KW的水平调频天线已经没有位置, 除非拆除原来的1KW天线。

二 天线改造依据

《GB4312.1-84调频广播发射机技术参数和测量方法》中规定:我国的调频广播电台发射电磁波一般采用水平极化方式, 如采用其他极化方式, 应报广播电视部批准。我们知道我国调频广播电台发射电磁波采用水平极化的主要原因是:第一, 城市工业干扰电磁波大多为垂直极化, 采用水平极化有利于抗干扰;第二, 在山区和城市大建筑物阻挡造成信号传播的阴影区内, 当接收天线离地面高度大于1个波长时, 水平极化电磁波的绕射能力比垂直极化波略好一些。两种极化方式的测试表明:天线离地面高度大于1个波长在93.3MHz时, 水平极化波比垂直极化波场强约高3d B~4d B左右, 小于1个波长则相反;第三, 水平极化与地面发射电波相位角小;第四, 水平极化天线支持物 (铁杆、塔) , 及垂引馈线的感应场的再辐射对天线特性影响小。

目前收听FM广播的听众手持或车载收音机几乎都是小拉杆天线而且接近地面。电台发射垂直极化波则具有如下优点:

●两种极化波的接收特性实测、实听对比表明:无论对于平地面还是不规则地形, 当接收天线离地面高度小于1个波长, 直射波和反射波之间夹角很小时, 垂直极化比水平极化好;

●便携式FM收音机和车载接收机的拉杆天线垂直放置接收垂直极化波时, 其方向图是水平全向的, 特别是在移动状态下收听时不必调整天线方位就可保证稳定的收听效果;

●由于FM接收机的良好限幅特性可抑制调幅干扰, 因此不会因工业电气干扰带来大的问题;

●垂直极化天线重量轻、结构简单、馈电点少, 架设天线的支持物就是天线振子自身, 抗风力强;

●材料选用铜、不锈钢、铝均可, 坚固耐用, 全向辐射、增益高、实测场强后推算4层可以达10d B左右;

●单元振子 (ф150) 4 MHz~6MHz, 驻波比ρ≤1.15;

●更有利于手持和车载接收机垂直放置的拉杆天线的接

三天线参数对比

水平垂直调频天线参数对比如表1所示。

四天线改造前后效果对比

萧山台考虑到地理环境、天线架设和要求造价等因素, 最后选择了垂直极化6层偶极子天线。天线架设后我们对萧山区的覆盖情况进行了测试。为了对比天线的改造效果, 这次测试一共选了10个点, 并且是原先测试的设备和人员, 用的是原来的老1KW发射机。测试中发现大多数测试点的场强信号比原先明显稳定并有所提高。这次测试我们还特选了原来的一些信号盲区, 发现有根本的改变。用5KW满功率发射后, 如原来在楼塔镇政府门口无信号, 现在已能接收到信号, 原来在瓜沥航坞山背后的瓜沥镇政府门口没有信号现在也能接收到较强信号。现在主方向最远距离可以传送到上海附近。

五天线改造体会

安装完毕的测试数据告诉我们方案是切实可行的, 它不仅节约了成本 (原方案需要9万, 包括拆除旧天线费用。现在全部安装调试完毕4万不到) , 由于采用了安装简便的六层垂直极化天线, 我们得以保留了原来的水平极化发射天线, 并且经过更换分馈电缆和检修后, 老发射天线目前也可以发3KW的功率, 如今用作调频发射的备用天线。这次垂直极化发射天线的改造对今后的维修也带来很大的方便, 在合同中还要求了厂方在今后的五年中每年免费给我们检测维护一次。改造后的天线使用两年多来没有受气候等因素影响, 扩大了调频收音机、车载接收机的覆盖, 进行了远近各点测试, 效果很明显, 为今后数字移动电视天线采用垂直极化波发射提供了依据。

摘要：随着广电事业的发展, 已有相当一些调频电台的发射天线正在使用和改造垂直极化方式。本文结合萧山广播电视台改造调频广播天线的经验, 通过综合分析对比和实践效果, 阐述了从电波的传播、接收的利弊, 听众容易获得稳定良好的接收效果考虑, 调频广播电台采用发射垂直极化波较好。

中波广播发射机的窄带调频 篇9

1 中波机种的窄带调频

(1) 调频波的对边频。调频波包含了无数的对边频, 但是由于J系数降低速度较快, 并且级数存在收敛的情况。所以在这种情况下传输信号的带宽就变得有限了。由于调制频率F相对于调制指数存在反比例的关系, 所以较低的调制频率存在更多对的有用边频。这是由于调制指数的J系数与小数值mf的J系数收敛的较快不同, 其贝塞尔函数决定了其J系数的收敛速度。 (2) 窄带调频波。调制波占用的频带较宽, 在设置带宽的时应该满足其传输带宽的需求。但是在设备带宽已经固定的前提下, 只有将调频波的带宽限制在已存在设备的带宽内, 只有这样才能够有效的传送调频波。而中波机的窄带调频就是属于设定了带宽的范围, 需要将带宽限制在一定的范围内。

在中波短中, 由于载频频带为10khz, 所以在使用中波机进行窄带调频信号就需要将其带宽限制在10KHz之内。限制调频波带宽的方式主要有两种: (1) 保持频偏始终处于同一位置, 并且降低调制频率。在这种情况下其mf就会出现的加大的情况, 并且其相对于有效边频对数n增加的更加迅速。所以带宽B见减小。 (2) 保持频率不变, 将最大频偏降低, 虽然F的比值不会发生改变, 但是由于最大频偏的数值减小, 所以mf也会相对减小, 从而使得有效边频对数n减小, 所以带宽B也会相对减小。与一般调频相比, 窄带调频不单单降低了调制频率, 更为重要的其降低了最大频偏。

2 变容二极管直接调频

(1) 基本原理。变容二极管直接调频的含义就是将变容二极管之间与振荡回路想连接, 进而影响变容二极管反向偏压的大小, 对其结电容进行改变, 从而对振荡频率。振荡回路的固定频率的近似值为分别是回路总电感量的总店容量。从上列式子可以看出, f对C的微分为, 由于KHzf 4.2max=∆, 远小于t, 所以存在。在此式中负号表示f与c的变化是处于相反的状态。也就是在电容增加时, 频率会出现降低的情况;当电容量降低时, 频率会出现升高的情况。在这种情况下从而实现调频。在进行音频调制时, 会出现变化, 也就是频率会随着音频的变化而随之改变。

(2) 实际电路分析。中波数字激励器的压控振荡器与调制器的电原理 (详情见图1) 。振荡块与电感、变容二极管组成压控振荡器。

为了将整个中波段实现覆盖, 振荡级频率就向上提升了一个数量级别, 也就是振荡处于5.3MHz与16.02MHz的频段中, 再经十分频作中波输出。由于振荡频率的上升, 所以只需要使用继电器J1、J2切换线圈与L4、L5以及L6, 就能够直接通过变容二极管结电容的变化来覆盖整个频段。可变分频器的分频比来实现的。音频信号能够通过衰减器以及差分放大器实现通过输出的。一路经C9和R36加到变容二极管BG3以及BG5的负端, 从而进行调频;另一端的电路送到指示电路, 指示频偏的大小。

从图1可以看出, 两个变容二极管背向接入回路, 与直流与音频实现并联, 高频串联。所以两个变容二极管在高频电路中的对容量的影响程度也就相当于单管的一半左右, 其会导致调制的灵敏度降低至一定程度。整个频段都是由变容二极管进行覆盖的, 但是由于调制的最大频偏数值是2.5KHz, 这一数值与振荡频段存在较大差距, 所以其对失真没有影响, 但是能够对信杂比产生积极的影响。这种连接方式还存在以下优势: (1) 由于两个变容二极管进行串联, 所以加到每个变容二极管上的高频电压会降低一半。由于变容二极管存在的条之特性决定, 其会对高频整流作用产生影响, 从而提高调试特性, 减小失真度。 (2) 由于两个变容二极管串联, 并且实现背向连接, 所以两管相对于高频电压是处于相反的状态。在高频一周内, 当一个变容二极管上的反偏加大时, 另外一个变容二极管的反篇必然处于减小的状态。所以, 其两者可以抵消由于变容二极管存在的非线性所出现的哦次谐波分量, 从而优化失真度与信杂比。

3 结语

发射机在窄带调频制式的工作状态中, 不单单能够保证服务区的收听效果, 更为重要的是能够保证干扰去中有力的干扰。这一优点也就是窄带调频干扰与杂音干扰相比最为明显的优势。

参考文献

[1]Rydey:Electronic Fundamentals and Applications chap1 5sgc1, I 5.

调频广播特性及接收效果分析 篇10

众所周知, 调频广播比调幅广播具有明显的优势, 概括起来有如下方面:一是抗干扰能力强。接收机中的限幅电路, 使得对调幅广播产生明显干扰的工业干扰、各种脉冲干扰、天电干扰等, 几乎不起作用;同时在一定范围克服或减弱了由于场强的变化引起的接收信号不稳定的问题。二是他台干扰小。因为工作于超短波波段, 电波以直线或视距传播, 传播距离相对较近, 不同地区电台间相互干扰减少。三是信噪比高。与调幅广播相比, 调频方式噪声要小得多。主要是在接收机中设置了限幅器, 把寄生调幅分量的噪声抑制掉了;预加重和去加重技术的应用, 进一步提高了接收信号的信噪比。四是高保真度。超短波工作频率可以保证传输带宽比较宽, 用以调制的音频信号的最高频率可以用得较高, 确保音频高音分量不会丢失, 因此音质更加优美动听。五是发射机效率高。由于调频波的幅度是基本不变的, 因此发射机的平均发射功率与最大发射功率相同;相比于调幅发射机的平均发射功率大大小于最大功率来说, 工业效率要高。

调频广播主要缺点在于:一是服务范围受限。这是由超短波电波直线传播的特性决定的。如果要扩大服务区域, 通常要增加发射或接受天线安装高度。二是接收弱信号能力差。调频接收机通常只有在接收场强高于所谓“门限”值的时候才表现出信噪比好的优点, 而在场强低于“门限”值的时候, 信噪比将大幅下降。同时, “门限”值与调制指数有关, 调制指数越大, “门限”值将越高;“门限”值升高, 对接收信噪比又产生不利影响。三是多径效应衰落。由于电波传输存在多径效应, 使得广播接收质量明显下降。尤其对立体声广播和多路广播, 影响更为严重。

二、调频广播电波传播特性

调频广播使用的频率在甚高频, 沿地面传播的地波衰减很快, 不能形成服务区;向空中发射的电波又会穿透电离层, 不能反射回地面;其靠的是视距传播, 即电波沿直线传播。

视距波传播存在一个重要传输特性———多径效应。多径效应是电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。从发射端到接收端发生许多时延不同的传输路径, 各条传输路径会随时间变化, 参与干涉的各分量场之间的相互关系也就随时间而变化, 由此引起合成波场强的随机变化。通常, 接收端接收到的信号是直达波和多个反射波的合成。多径信号如果同相, 则相加;如果反相, 则抵消。由此造成接收端信号的幅度变化, 称为衰落。由于这种衰落是由多径引起的, 因此称之为多径衰落。包括多径效应在内的视距波传输特性具体表现为:

(一) 从发射点到接收点, 直射波和反射波间存在相位差。

相位差与路程差成正比, 路程差越大, 相位差越大;相位差与波长成反比, 波长越小, 相位差越大。相位差对接收到的广播信号清晰度和立体声影响极大。相位差越大, 声音将越浑浊, 立体声失真越大, 因此收听效果越差。

(二) 在接收天线处, 电磁波场强为直射波和反射波场强矢量之和。

在发、收之间一定距离内, 存在一个所谓的“接收分界点”。从接收分界点到发射点, 直射波和反射波从同相叠加到反相叠加交替变化;两信号相位相同时场强最大, 相位相反时场强最小。但从接收分界点向远处, 直射波和反射波相位永远是相反的, 电波场强不再发生起伏变化, 而是随着距离的增加衰落下去。理论与实践证明, 接收点合成波场强随距离增加呈波动状态变化;且随着收发之间距离由近而远的改变, 合成场强将由极大值变为极小值。

(三) 空间传播的电波会受到大气折射。

受大气的影响, 电磁波的传播为曲线。随着大气条件不同, 电磁波传播方向弯曲程度也不同。在标准大气压下, 电磁波的折射称为标准折射, 折射相当于增加了视距, 可以在非视距更远的地方接收。换言之, 就是在一些视距以外的地方也可能接收到某一发射台的广播。

(四) 存在频率选择性衰落。

多条路径传输时延差别较大、传输波形的频谱较宽, 则信道对传输信号中不同频率分量强度和相位的影响各不相同。此时, 接收点合成信号不仅强度不稳定而且产生波形失真, 这种衰落称为频率选择性衰落, 亦称选择性衰落。

三、调频广播接收效果与电波传播的关系

在调频无线电广播中, 接收天线收到从发射点直达的信号和经大型建筑物、山脉或地面反射而有延迟的多个信号, 这些直射波和反射波到达接收点所走的路程不同, 由此对受众接收广播信号的效果产生了非常明显的影响。

(一) 接收效果良好。

表现为噪声极小, 声音动态范围大, 音色丰满清晰;立体声接收立体感强, 有很强的穿透性;车载接收声音清晰稳定, 悦耳动听。这是调频立体声广播接收最为理想的状况。收听者通常在发射台周围数公里至几十公里的范围接收, 电波通常不受阻挡直达接收机天线;电波场强远高出了临界接收场强, 多径效应影响很小。

(二) 接收信号效果一般。

接受声音稳定, 噪声较小, 但接收声音干瘪且不够清晰, 常常在播音员语音开始和结束时有“咝咝”声相伴, 音乐声混浊;立体声接收时, 立体感较差、有漂浮之感。这种情况, 属接收者离发射台较远或被物体挡住了主向电波, 虽然电波场强还能够基本达到接收要求, 但电波传播中的多径效应的影响明显表现出来。声音稳定以及噪声小, 说明场强比较高满足基本接收要求。声音混杂不够清晰, 是接收点电波多径传输相互干涉后, 使声音失去了真实属性, 产生了失真。

(三) 接收效果较差。

接收信号不稳定, 噪声起伏不定, 声音混浊, 没有立体感。接收点通常已远离发射点, 场强处于“临界值”附近。由于接收距离远, 多径效应的影响很突出。首先是场强不稳定, 多径引起的场强衰落, 加上调制度的剧烈变化, 接收场强不稳定, 限幅器处于工作或不工作的交替状态, 致使接收出现噪声起伏、声音混浊, 不能正常收听。又由于场强小且变化较大, 导频信号不稳定, 立体声解调器不能正常工作, 立体声出现时有时无。因多径传输对声音相位的影响非常严重, 即使有立体声指示, 立体声的效果也非常差。

(四) 接收效果差。

接收信号不稳定, 噪声大, 声音有堵塞, 没有立体感。接收者通常离发射台很远或电波被遮挡, 场强达不到最小的接收场强要求。需要指出, 有时可能在距发射点很远的地方接收到信号, 信号质量尚好, 这种情况属远距离接收。研究表明, 在几十至几百公里范围内, 甚高频电波通过大气折射即利用对流层特性变化能实现远距离传播, 其稳定性较好, 持续时间较长。依靠电离层中“电子云”的反射, 即使普通接收机, 可能收到数百公里至数千公里之外的调频广播。

四、影响调频广播接收效果的相关因素

调频广播是一个复杂系统, 受众广播接收效果与许多因素相关联。

(一) 发射系统。

发射台位置选定, 发射机功率大小选择, 发射天线架设高度等在规划设计时要进行充分论证。发射台一旦建成, 其电波覆盖区域和服务区域就确定了。通过收测, 可以全面了解发射台电波覆盖理论与实际的差别。在服务区内, 要达到良好的接收效果, 发射台首先必须提供可用场强要求;其次还要满足发射设备的运行技术指标合格的要求;其三是要满足信号源或节目质量符合规定的要求。发现有邻频干扰, 要及时查找原因, 采取相应的对策。

(二) 接收系统。

需要考虑的方面有:接收设备性能是否良好, 移动接收还是固定接收, 是单声道还是立体声, 接收点是否在服务区域内, 接收信号时有否受到干扰等。接收机性能好坏对于接收效果影响很大, 需要注意几个重要指标:一是灵敏度, 即用以衡量接收机接受微弱信号能力。灵敏度越高, 接受微弱信号的能力就越强。二是选择性, 指接收机接收有用信号, 排除干扰信号的能力。选择性是针对抑制干扰而言的, 由于干扰的信号成分复杂, 因此要具体情况具体分析。三是保真度, 即失真度, 表示信号通过接收机后, 解调出的信号波形与高频调制信号的相似程度, 保真度越高越好。

(三) 电波多径传播。

多径传播对调频立体声广播影响非常明显。在钢筋水泥结构的楼房内, 用立体声接收机及耳机收听立体声广播节目时, 有时会出现“声像漂移”、立体声效果差、失真严重、噪声增加等现象。汽车在高楼大厦、隧道之间行驶时, 接收到的调频立体声“漂移”现象明显。上述大凡都是由电波多径传输造成。

(四) 特殊情况。