中小型調(diào)頻的廣播電臺(tái)發(fā)射電波極化的方式探討

張 欣，喬志英，包春濟(jì)

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電影電視局包頭廣播發(fā)射中心臺(tái)，內(nèi)蒙古包頭 014010

0 引言

廣播是我國(guó)社會(huì)公共服務(wù)體系中相當(dāng)重要的一部分[1]。伴隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和城市的不斷發(fā)展，城市規(guī)模正在以前所未有的速度擴(kuò)展。城市高層建筑越來(lái)越多，各級(jí)各類的無(wú)線傳輸設(shè)備也在增多，這些因素的綜合作用便形成了空中電波的擁擠與信號(hào)的紊亂。各種各樣的客觀因素不可避免的形成了中小型的調(diào)頻廣播電臺(tái)信號(hào)傳播的障礙，使廣播發(fā)射信號(hào)在傳播過(guò)程中發(fā)生嚴(yán)重劣化。但是，中國(guó)小型調(diào)頻的廣播電臺(tái)發(fā)射天線的質(zhì)量以及其他很多因素都限制了信號(hào)的正常傳輸，我們應(yīng)該以中小型調(diào)頻的廣播電臺(tái)的天線極化作為出發(fā)點(diǎn)，改善信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，保證收聽(tīng)的質(zhì)量和效果。

1 我國(guó)的中小型調(diào)頻的廣播電臺(tái)的極化方式

我國(guó)的中小型調(diào)頻廣播電臺(tái)的發(fā)射均采用的是對(duì)電磁波進(jìn)行極化的方式，水平極化波段范圍一般保持在87MHz～108MHz。聽(tīng)眾對(duì)于信號(hào)的接收與收聽(tīng)也是采用水平極化的天線。水平極化的天線主要有以下幾種，架設(shè)于室外的水平方向的天線，也有在室內(nèi)設(shè)置的水平偶極天線。但是，無(wú)論哪一種架設(shè)方式，中小型的調(diào)頻廣播電臺(tái)所發(fā)射的電磁波在水平極化的前提下只會(huì)保持在同一個(gè)水平面上震蕩。此時(shí)，對(duì)于用戶來(lái)講接收電壓是最大的。但是，當(dāng)接收天線的位置發(fā)生一定的變化時(shí)，離開(kāi)水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)接收電壓就會(huì)減小。當(dāng)其位置完全變化為處于垂直方向時(shí)變 無(wú)法再繼續(xù)接收信號(hào)。使用FM收音機(jī)經(jīng)常會(huì)遇到水平極化電波的傳輸問(wèn)題。造成這種情況的原因可能會(huì)有以下幾個(gè)方面，第一，由于天線的原因，接收機(jī)的天線沒(méi)有處于便于接收水平極化信號(hào)的最佳狀態(tài)。對(duì)于接收機(jī)的位置來(lái)說(shuō)，廣播電臺(tái)的信號(hào)及方位都是不斷變化的。當(dāng)我們選擇使用偶極天線時(shí)，便只能夠旋轉(zhuǎn)接受經(jīng)過(guò)水平極化的波段，此時(shí)波的方向與天線陣子的方向是相同的。移動(dòng)的調(diào)頻設(shè)備在接收調(diào)頻廣播時(shí)需要不斷的調(diào)整天線的方位，以找到合適的接收位置。只有在這些問(wèn)題都得到解決的情況下，才會(huì)有比較好的接收效果，但是解決這些問(wèn)題的難度是存在的，并且是難以做到的。因?yàn)樗綐O化的全向接收天線是難以普及的，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，中小型的調(diào)頻廣播電臺(tái)的信號(hào)發(fā)射始終存在一定問(wèn)題。

2 極化的主要方式

對(duì)于調(diào)頻廣播來(lái)說(shuō)，無(wú)線傳輸是目前主要，也是唯一的傳輸途徑[2]。中小型的調(diào)頻廣播電臺(tái)發(fā)射電波采用水平極化是有其客觀原因的。首先，采用水平極化可以在某種程度上抗擊外來(lái)電磁波的干擾；其次，特殊的地理位置，會(huì)造成對(duì)廣播信號(hào)的影響，減弱傳輸?shù)馁|(zhì)量。比如：高山或丘陵地區(qū)，接收天線的高度距離一定地面時(shí)，就會(huì)使接收效果變差（信號(hào)正處于廣播信號(hào)傳播陰影區(qū)內(nèi)）。但是，水平極化的電磁波具有較好的衍射能力，可以減弱這些影響因素；第三，水平極化地面反射的電波其角度的相對(duì)變化小于采用垂直極化的，同時(shí)，發(fā)射波與垂直波疊加形成的合成場(chǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較穩(wěn)定；第四，架設(shè)水平極化天線時(shí)的金屬支持物以及垂引饋線等的感應(yīng)場(chǎng)產(chǎn)生的輻射對(duì)天線特性影響也較小。因此，在早期制定的調(diào)頻廣播標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，都是以采用水平極化方式為主。

對(duì)于區(qū)域性范圍較小的中小型調(diào)頻廣播電臺(tái)來(lái)講，也可以考慮采用其它的極化方式，如：圓極化的發(fā)射方式和水平鞭狀的接收天線。圓極化的發(fā)射方式是采用垂直天線，由于垂直分量有較好的接收效果和信號(hào)傳輸效果。

采用圓極化有比較獨(dú)特的天線接收信號(hào)要求，它只接收同向旋轉(zhuǎn)的直接波，不能接收反向旋轉(zhuǎn)的反射波。該特點(diǎn)使信號(hào)接收能力提高很大。但是圓極化的使用必須具備一定的條件，即必須要有發(fā)射水平和垂直兩個(gè)分量,同時(shí)要求有效輻射功率比只發(fā)射水平極化時(shí)增加一倍, 發(fā)射機(jī)的輸出功率也要增加。由于水平全向的圓極化發(fā)射天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且調(diào)試?yán)щy等局限性，很難廣泛的推廣和應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐總結(jié)和實(shí)際測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)處于高速公路上的接收效果是極其理想的，不管是采用水平極化天線、垂直極化天線還是圓極化天線。此時(shí)的音質(zhì)都極為清晰、沒(méi)有雜音、沒(méi)有其他干擾信號(hào)，接收效果是良好的。但是在高層建筑密度較高或者人流、車流較多的熱鬧繁華的城區(qū)地段, 水平極化天線的效果便不再盡如人意, 垂直極化天線的效果沒(méi)有很明顯的變化,但是圓極化天線解決了這個(gè)問(wèn)題。

實(shí)際上，電磁波的傳播是一個(gè)非常復(fù)雜和很難以研究的過(guò)程，具有很強(qiáng)的抽象性，看不到,摸不著，給實(shí)際的使用與改造都帶來(lái)了很多不便之處。因此，只能依據(jù)理論知識(shí)，在結(jié)合實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)與問(wèn)題的基礎(chǔ)上找到問(wèn)題和解決問(wèn)題。相關(guān)的技術(shù)人員雖然已經(jīng)在中小型調(diào)頻的覆蓋工作中做出了大量的理論研究和實(shí)踐活動(dòng)但是這仍然是一個(gè)具有一定難度的問(wèn)題。我們?cè)谶M(jìn)行了大量的比較實(shí)驗(yàn)之后, 對(duì)于確定哪種極化天線的好壞與使用效果還是不敢貿(mào)然下結(jié)論的,還需要進(jìn)行嚴(yán)格的理論探討與實(shí)踐檢驗(yàn),還需要進(jìn)行全面嚴(yán)密的測(cè)試和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觥Ｗ鳛橐豁?xiàng)極為重要的技術(shù)，我們要在理論上和實(shí)踐上不斷地研究和強(qiáng)化，以取得較好的效果，保證中小型的調(diào)頻廣播的質(zhì)量。

[1]崔巨峰,陳峰.應(yīng)急小功率調(diào)頻廣播系統(tǒng)探索與實(shí)踐[J].廣播與電視技術(shù)，2011(8).

[2]李衍奎,莊大力.調(diào)頻天線極化應(yīng)用的探討[J].節(jié)目制作與廣播,2008(2).