调频同步广播是解决覆盖问题的好办法

青岛广播电视科研所 李为丰
　　调频广播因其优秀的音质和抗干扰 性能而成为城市广播覆盖的主要手段。随着城市规模的日益扩展，调频发射台的功率也跟着成数量级地增大，由原来的100W、300W上升到1KW、3KW、甚至10KW，而发射天线的高度也由几十米上升到百余米甚至三四百米。已经逐步形成高塔大功率覆盖的格局。

一、 高塔大功率FM覆盖带来的问题

　　从广播业界的角度来看，高塔大功率覆盖模式的主要优点是建设方便，省事省力，见效快。但其固有缺点和带来的负面影响也是不容忽视的，主要有以下几点：

1．因调频广播工作于米波段，极易因高大建筑物和其他物体反射形成多径干扰；

2．因高山和低谷等地形因素会产生收不到信号的阴影区；

3．大区制覆盖因频率不能复用造成规划困难；

4．频谱利用率低，浪费本已紧缺的频率资源；

5．不能解决长距离交通线的连续覆盖问题。

从社会发展的角度来看，它还有更重要的三条缺点：

6．浪费能源。覆盖区场强不均匀度可达60dB，大量超出需要的无效辐射，形成能源的巨大浪费！

7．污染环境。大功率FM发射台在天线附近周边地区辐射场强超过环境电磁波卫生标准已是不争的事实；

8．对航空无线电业务造成干扰。

　　民航无线电管理委员会的文件以及浦东、虹桥、白云、荆门、流亭等机场航管部门的报告都说明，大功率FM广播电台和寻呼发射台的互调产物是造成航空无线电业务遭受严重干扰的主要原因。

　　由于相关的国家标准和国家军用标准及频率规划多是10年以前制定的，那时寻呼业和调频广播刚起步不久，对干扰的认识还远不充分，已不适应当今电磁环境现状。（参见国家标准GB6364-86航空无线电导航台站电磁环境要求；国家军用标准GJBZ20093-92 VHF/UHF航空无线电通讯台站电磁环境要求；国家军用标准GJBZ2081-94 87-108 MHz频段广播业务和108-137 MHz频段航空业务之间的兼容。）当时规定的17dB的防护率早已被突破，10KM的防护间距也已形同虚设。由于航空安全人命关天，应引起有关部门的高度重视！

二、 调频同步广播技术几乎可以解决上述所有问题

　　由于采用小功率按需布点的方法，在满足覆盖需要的前提下，把单台发射机的功率大幅度降了下来，降到10W、50W、最大不超过300W，这就使诸多问题应刃而解。

1．对于多径干扰。由于功率小了，大部分反射波场强下降到不至于产生干涉的水平，并且由于布点多，部分多径干扰区可能被互相掩盖；

2．可以用同步补点的办法消除阴影区；

3．小功率辐射易于规划，且提高频谱利用率；

4．可方便组成单频网，满足交通线上的无缝覆盖，保证驾乘人员的不间断接收；

5．场强不均匀度仅为30dB，加上使用低高度垂直极化天线，极大地减小对空辐射和根部近场辐射，既节约能源，又满足电磁环境卫生标准，并可避免造成对航空频段的干扰。

　　鉴于调频同步广播的诸多优点，欧美一些国家（如：法国、意大利、美国等）从80年代晚期就开始了FM同步广播技术的研究，并已建成若干实用的几百到两千公里的单频网（覆盖高速公路和补点）。我国家广电总局科技司也布署了杭甬高速公路和北京市城区两个调频同步广播的试点，（分别由浙江人民广播电台、北京人民广播电台跟众力传播公司、青岛广电所合作实施）已于去年进行了验收。在此基础上，进一步扩大覆盖的试验，将在几个省区逐步有序地铺开。

三、 关于调频同步广播技术标准

　　《调频同步广播系统技术规范》GY/T154-2000由广电总局科技司提出任务，广电总局广播电视计量中心牵头，联合杭州众力传播公司、青岛广电所、浙江人民广播电台等单位共同起草。从1999年6月经过多次讨论、实验、修改、征求专家意见、专家审定、报批，于2000年12月生效实施。

　　这个标准的核心是规定了实现“三同”以保证单频网正常运行的必要条件。(1)同频：相对频差≤1×10ˉ9 (2) 同相：传输时延差≤10μs（单声），5μs（立体声） (3)同调制度：调制度偏差限制在约5%以内。

　　这些定量数据的获得是在分析了相干区内非线性解调导致失真的机理后，通过严格的实验室模拟测试得到几组相关图表和特性曲线，取3KHz以下分量失真<1%，5KHz 分量失真<7%，得到允许的△t和△M数据，又参考法国和意大利在同类试验中用主观评估的方法取得的数据与其相吻合，这些数据又在外场布点收测试验中（功率从10W，50W到300W，布点2个、3个到6个以上）得到反复验证后，根据必要性和可能性相结合的原则确定的。

　　这个标准对于同步广播系统工程实施的指导意义除了提出对入网发射设备、信号传输设备、信道体制及信号传输格式（保证传输增益和时延稳定性）的要求外，实际上也对整个网络系统设计如：布点选址时的台间跨距、天线方向图及安装要求等作出了限制，（如：站点跨距在单声道时不大于18公里，立体声时不大于9公里）对实施工程所需的测量仪器、设备（特别是时延测量）性能提出要求。当然，目前还缺少一个调频同步广播的规划标准（总局科技司正在考虑制定），所以，现阶段同步广播系统的建设，必须到广电总局科技司报批，以保证科学有序地进行推广。

四、 搞好调频同步广播工程 建设的关键是：“认真”

　　从1998年广东省率先进行调频同步广播试验以来，在广电总局领导的大力支持和科技司的具体指导下，经过业界同行几年的共同努力，到目前为止，可以说FM同步广播理论是清楚的，技术是成熟的，设备也在日臻完备，剩下的问题就是需要认真的科学态度和严谨的工作作风。
　　目前，广播界对于常规调频广播发射台的建设已是轻车熟路，买好设备安装到位即可。一提同步广播，便想到要有周密的设计，严格的测量，认真的调整，辛苦的外场收听检验以及日后的运行维护等等，往往产生畏难情绪。其实，调频同步广播工程的实施，并不像有人想像的那么困难。

　　首先，我们已经开发出适合我国国情的FM同步广播系统设备，并同时研制了配套的测量仪器，加上几年的工程实践，积累了不少有用的经验。现在众力传播公司和青岛广电所又跟国内几家知名高科技企业通力合作，开发出具有自主知识产权的等时延传输技术和设备，以及通用的时延自动补偿技术和设备。使我国FM同步广播技术又上了一个台阶。

　　应该指出，将来的DAB系统的工程实施，同样需要严谨认真的测量、调试和技术保障，马虎从事也不会有好结果。任何工作都需要认真的科学态度和严谨的工作作风。

　　相信业界同行都有信心和决心把调频同步广播的事情办好，为广播事业的发展尽力。参考资料：

1．钱岳林：“调频同步广播技术” 《世界广播电视》 2000.5

2．邹 峰 李 康：“对调频（FM）同步广播标准的理解”

《广播与电视技术》 2001.9

3．郭利刚：“欧洲调频同步广播考察报告”

《广播与电视技术》 2001.9

4．江 澄：“科学有序地发展调频同步广播”

《广播与电视技术》 2001.9

5．李为丰：“适合国情的调频同步广播系统”

《广播与电视技术》 2000.10

6．冯锡增：“对调频同步广播的一些思考”

《广播与电视技术》 2001.11

摘自《广播电视网络技术》2002.5