成都地区FM103.7MHz(中国之声)场强覆盖评估及改进方案研究

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[摘 要]本文就fm103.7mhz（中国之声）成都市区接收效果差的场强进行全面测量，在大量数据分析基础上，对成都市区的地方台和中国之声的场强做出比较和整体评估，并从技术上找到场强不达标的原因，最后提出改进或建设性的解决方案。

[关键词]场强 FM 中国之声

中图分类号：TN931 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0324-01

1、问题的提出

成都市284平方公里，中国之声长期以来采用调幅AM639KHz转播，但城市的发展电磁干扰越加严重，2002年中国之声在成都开始用FM103.7MHz转播，本人住南一环接收FM103.7HMz效果比地方台接收效果差很多，据了解全国许多城市中国之声效果均不好，网上搜索可发现类似情况，如：玉树、林芝、云南昆明、山东济南，中国之声调频信号极差，浙江嘉兴信号不好（1）西安、哈尔滨、南京、长沙、烟台、东莞虎门信号都那么差？（2）在网上看到全国很多地方采用短波接收中国之声（3）来弥补这个问题。短波是远距离“跨国”传播无线电信号，受电离层等诸多因素，信号效果很不稳定。早在2001年中国之声就在全国范围采用FM高保真信号传输，现在也短波接收，岂不成笑话！虽然现在平板手机等APP也能接收广播，但流量耗费就不敌RF，因此有必要以成都接收中国之声为例，全面测量整体场强覆盖情况，从技术上找到FM103.7MHz场强太弱的根本原因。

2、仪器的选择

我国调频范围88―108MHz，在选择测量仪器时考虑到频率范围，采用朗至讯通S9902手持式双频道场强仪。它的输入频率范围在48-870MHz，测量电平范围30-120dBμV，准确度≤±2dB，分辨率0.1dB。为降低场强仪的测量误差，使用两台S9902场强仪进行测量并分别记录进行对比。由于朗至讯通S9902手持式双频道场强仪的测量电平范围在 30-120dBμV，下限是30dBμV，因此还用PL-550和DE-1103收音机作为实际接收依据，并以厂商的场强接收5级分级法，弥补S9902场强仪30dB下限的问题。

3、场强测量的复杂情况

1、覆盖情况问题研究：场强的测量是一个简单的事情，但是场强的覆盖数据是一个复杂的问题，因城市有高楼和大建筑的对调频波进行阻挡和反射，这些非自然环境建筑内部的疏密变化以反射表面和的材质不同，加上丘陵的海拔变化以及树木，草地等对调频波的吸收，阻挡和反射系数大有不同，还有场强信号强度随楼层高度变化，各个楼层效果也不一，这些因素使得场强的综合计算显得相当复杂，用什么作为衡量场强覆盖标准呢？

2、信号强度异常研究：在城市的某些角落，高楼环绕的中央地带，高楼的底层，场强很弱，或者根本没有场强，场强仪的下限决定它完全测量不到信号，只有依靠PL-550的高灵敏度，才可以收到微弱的，接近PL-550分级的5级信号，这种信号完全无实际收听价值。

4、场强数据的处理方式（概率论）

综合考虑以上多种因素的复杂性，探索按照统计与统计学，统计量和抽样分布规律，变量的数字特征，变量及其分布，概率与事件，正态分等综合来考虑，设计数学模型：正态分布公式都不会出现a、b，只会出现均值μ和方差σ^2。二项分布即n次独立的伯努利试验的成功次数服从的分布。（每次试验的测量场强数据，成功的概率都为p， 0

把大量测到的楼层高度不同、室内外、空旷地等各种场强量数据导入数学模型，最后得到，具有综合实际意义的代表性“点场强”，这样就有了概括众多数据的数值，以下都依据这个“点场强”数值来概括说明其实际意义。

5、FM103.7MHz调频覆盖范围调查

经成都的东、南、西、北四个方向的测量，整体数据（见图1），FM103.7MHz覆盖范围只有31dB，按FM标准评估这个数据严重偏低，因此基本接收效果都不好，在空旷地方或楼房高层靠窗稍好，接收效果接近4级，此外城区接收都在3至2级标准，接收时带有严重的背景噪声，各种干扰对103.7MHz影响很明显。

6、103.7MHz广播覆盖信号强度偏低研究

从微弱的信号初步判断，成都东边方向略微高出其他方向2dB，向此寻找发射，在离成都市区39公里外的地方，测量到103.7MHz的场强达到40dB。最后找到发射天线，远在成都远郊龙泉驿的万兴乡思茅坪（见图1），这里离成都市区的直线距离46公里，并在网上搜索和据业内人士告知此103.7MHz发射机功率只有10W。

按照调频广播发射的基本原理，以103.7MHz发射天线为圆心，场强严重偏离了成都中心46公里以外，画出40dB场强等强度线已经落在成都市区以外20公里，再画出60dB场强等强度线（见图1），可看出严重偏离成都市区达35公里，加之发射功率太小，这些都是FM103.7MHz 广播覆盖信号强度偏低主要原因。整体评估成都市区103.7MHz场强水平完全不达标（5），天线发射的信号强度已远超出接收覆盖范围以外，这些是导致成都市大部分区域接收103.7MHz效果大都很差的根本原因。

7、各地方FM台信号强度情况

本地的调频台大多在成都市中心338米高的电视高塔上发射，部分市台在旁边的成都广播台发射，这两处发射地几乎都在成都地圆心处（图2），发射位置、高度都很好。地方台场强覆盖在60dB，普遍比103.7MHz高30dB以上，接收效果比103.7中国之声好很多。

8、103.7MHz台覆盖情况汇总及改进

四川广播电视塔高居西部第一、中国第四、塔高339米，设计覆盖半径80公里。成都地方调频台场强覆盖平均场强60dB，而中国之声在成都市区只有31dB，四川广播电视塔为何不发射中国之声的103.7MHz频率，而把这个频率放到40公里外去发射？发射距离太远发射功率又太小，这些成为107.7MHz中国之声的场强信号评估不达标的根本原因！

改进方案1：把103.7MHz发射天线移到成都339米高塔发射，并改用大功率发射机2：或加大现有点龙泉驿万兴乡发生机的发射功率。

让中国之声与成都地方调频台场强覆盖基本均衡，达到城市调频台场强设计标准。

参考文献

[1] 中国之声调频覆盖之悲哀http：//.cn/zhichawu？

[2] 中国之声为何在东莞虎门信号那么差http：///百度知道

[3] 浙江嘉兴中国之声信号不好http：///

[4] GB/T 14109-1993调频广播场强测量方法[S]北京：国家质量技术监察局