⑥响 悯凹响６＠囿 ６⑥响匡０＠＠ ⑥国＠⑥凹圆０６＠圆 塑焦叟孽。一 Ｉ ｕＫｉｏ￣ｎｇｉｎ＃ｔ。 ｒｉｎｇ 啊直投感 调频信号隧道覆盖技术研究 林华明，朱毅，陈怡 杭州３１０００８） （杭州文化广播电视集团，浙江・技术研究・ 【摘要】对调频信号隧道覆盖技术进行了研究，从信源、近端机、远端机、天馈等四个环节进行了技术分析，得出系 统覆盖所需功率的计算公式，并从实践得出调频信号隧道覆盖时需考虑的重要因素，最后介绍了杭州调频信号隧道 覆盖一期项目的情况，并对项目实施过程中出现的问题进行了总结。 【关键词】调频信号；隧道覆盖；漏缆 【中图分类号】ＴＮ９１ 【文献标志码】Ａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ＦＭ Ｓｉｇｎａｌ Ｔｕｎｎｅｌ Ｃｏｖｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＬＩＮ Ｈｕａｍｉｎｇ，ＺＨＵ Ｙｉ，ＣＨＥＮ Ｙｉ （Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｒａｄｉｏ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ．Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１０００８．Ｃｈｉｎａ） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ＦＭ ｓｉｇｎａｌ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅ．ｔｈｅ ｐｒｏｘｉ— ｍａｌ ｍａｃｈｉｎｅｓ，ｒｅｍｏｔｅ ｍａｃｈｉｎｅｓ，ａｎｔｅｎｎａ，ｄｒａｗ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｖｅｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ＦＭ ｓｉｇｎａｌｓ ａｎ ｉｍｐｏ￣ａｎｔ ｆａｃｔｏｒ ｔｏ ｂｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｃｏｖｅｒｅｄ ｔｕｎｎｅｌ，ｆｉｎａｌｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ＦＭ ｓｉｇｎａｌ Ｈａｎｇｚｈｏｕ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ＦＭ ｓｉｇｎａｌ；ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｖｅｒｉｎｇ；ｌｅａｋａｇｅ ｃａｂｌｅ １ 引言 近几年来，随着私家车的普及以及城市隧道增 多，杭州听众从各种渠道提出要求解决隧道收听不到 调频信号的问题。为了满足听众的需求，提升集团下 属各频率的收听率与品牌效应，杭州文广集团决定对 的，其次是有线电视接口射频信号，再是空收调频信 号。但在现实工程中，第一种信源需要使用光纤连接 发射机与相应的隧道，需要有可用的光纤链接，其成 市区主要隧道进行调频信号覆盖。 在国内隧道调频信号覆盖的案例不算太多，受 移动通信覆盖技术的影响，调频信号在隧道内的覆盖 技术逐步成熟。笔者借鉴国内其他城市隧道调频信 号覆盖和移动通信覆盖案例，从杭州调频信号隧道覆 本比较高；第二种需要有线电视信号到位；所以考虑 到成本与施工难度，很少使用前面两种信源。第三种 信源实现比较方便，其前提是隧道口的空收调频信号 达到一定强度并有较高的信噪比。所以，一般情况 下，只有在第三种信源条件不满足的情况，使用前面 两种信源。 ２．２近端机选择 近端机的选择与实现覆盖的目标有关。如果只 是全频转发覆盖，近端机只需要前置放大、射频转光 信号等功能。如果需选频，可选择模拟选频（解调再 盖项目中对该覆盖技术进行了研究与分析。 ２组网方式及选择 隧道调频信号覆盖系统由信源、近端机、远端机、 天馈组成¨Ｊ。信源部分主要负责信号的接收，来源 有发射机激励器副信道、有线电视接口射频信号、空 收调频信号。近端机主要负责信源的解调、调制、选 频、射频信号的发射等功能。远端机主要负责射频信 号的接收、信号的放大和发射。天馈部分主要负责射 频信号的最终发送，主要形式有天线和铜轴漏缆。其 示意图如图１所示。 ２．１信源选择 调制）或数字选频功能。表１是两种功能的比较。 一般来说，在被选频道信源良好的情况下，建议 选择数字选频的模式。 ２．３远端机选择 远端机方面，功能都比较统一，要注意的是在所 选频道上的互调失真，需出厂前测试下。另外，３０ ｗ ●膏投●投稿网址：ｈｔｔｐ：／／ＡｕｄｉｏＥ．ｃｎ 从信源的质量来讲，发射机激励器副信道是最好 ｝６８ｌ ２０１４Ｅ￣ｒ ３８卷第９期 嘲摩擞感 ｕｇｉｏ ｎｇｆ＾ｆｊｒｉｎｇ 通信电声 ⑥⑨口 嘞凹响６＠囿 ６⑨响匡０＠＠ ⑥圈＠⑥凹ｓ锄＠ 表１模拟与数字选频的比较 以下的采用散热片；３０ Ｗ以上的一般采用风扇加散 热片模式，对环境要求较高。 ２．４天馈选择 在一般隧道内，特别是距离长的隧道，使用漏缆 进行覆盖是比较理想的选择。漏缆可以减小信号阴 影及遮挡，使信号隧道内覆盖更均匀，并可提供多种 无线系统的接人 ］。但使用漏缆的成本比较高，一 般情况在隧道长度小于８００ Ｉｎ或隧道内覆盖盲区不 多的情况下，使用天线进行覆盖是一种比较经济高效 的选择。 ３ 调频信号隧道覆盖系统计算 以最常用的铜轴漏缆覆盖来计算隧道调频覆盖 的场强。隧道内调频信号覆盖比普通的覆盖所考虑 的东西要多。其主要考虑因素有：隧道长度，光纤远 端机发射功率，泄漏同轴电缆在传输频率的传输损 耗、耦合损耗，大于２ ｎｌ漏缆附加耦合损耗，光纤远端 ●■拄●投稿网址：ｈｔｔｐ：／／ＡｕｄｉｏＥ．ｃｎ 机能量分配及路径损耗，隧道内空问传输损耗，隧道 内车辆高速移动过程中的多普勒频移、多径效应引起 的快衰落、慢衰落余量，考虑预留适当的设计裕量。 计算取值：已知覆盖后洞内电平平均达到 ４０ ｄＢｔｘＶ以上；５０—２２泄漏电缆在１００ ＭＨｚ的１００ Ｉｎ 传输损耗为１．３ ｄＢ，耦合损耗为７２ ｄＢ；大于２ Ｉｎ 漏缆附加耦合损耗：１０ ｌｇ（ｄ／２）（ｄ为所在位置与 漏缆的距离），按１２ １３１取８ ｄＢ；功分器损耗：取 ３．５ ｄＢ；系统附加损耗及余量：取６ ｄＢ；隧道内空间传 输损耗取５ ｄＢ。 损耗考虑Ｅ匕较全的直放站功率核算 Ｐ ＝ＰＩＮ—Ｌ 一，Ｊ。一 一Ｌｄ一 车一Ｌ余 （１） 式中：Ｐ 为边缘场强；Ｐ 为漏缆输人端口功率； 为 泄漏电缆传输损耗（按１ ｋｍ考虑）； 为泄漏电缆耦 合损耗；Ｌ。为泄漏电缆附加耦合损耗； 为功分器损 耗；三车为隧道内传输损耗；Ｌ余为系统附加损耗及余 量；ＪＰＩＮ＝Ｐｍ＋ ＋￡ ＋￡ ＋ ｄ＋，Ｊ车＋Ｌ余＝４０＋１．３× １０＋７２＋８＋３．５＋６＋５＝１４７．５ ｄＢ ｌｖ。 ， 根据上述计算，漏缆的输入端口功率需达到 １４７．５ ｄＢ Ｖ。因此，在实际使用中，可选用输出功率 １４９ ｄＢＩｘＶ（１５ Ｗ）的直放站，满足边缘场强４０ ｄＢＩｘＶ 的要求。 ４调频信号隧道覆盖需考虑的重要因素 ４．１隧道的类型和结构 不同的隧道结构，对覆盖会造成不同的影响。城 市里一般需要作调频信号覆盖的隧道主要有：运河隧 道、山岭隧道、城市地下隧道、过江隧道等。少数隧道 洞体的岩石金属含量高，使得洞体带有磁场，而这对 信号覆盖的场强造成了影响。对于多数岩石洞体和 人造构建的钢筋混泥土洞体，其内部的无线电干扰 少，场强稳定。此外，隧道内的其他设施，如两边非机 动车道的铁栏杆、隧道壁上的金属装饰板等都有可能 吸收或屏蔽场强，进而对洞内场强造成影响。 ４．２隧道内其他设备的干扰 隧道已有的电子设备也有可能对信号造成干扰， 如：原有的移动信号覆盖系统、隧道照明系统（特别 是ＬＥＤ照明）、隧道通风扇、其他信号覆盖系统等。 ４．３相干区的处理 调频相干区是指由相邻台站形成电波干涉现象 的区域 。隧道调频信号的覆盖也属于调频同步广 播的范畴，最理想的状态是同频、同节目源、同时同相 生蔓塑鲞蔓！塑囫 ＠口响 饷凹响６＠囿锄⑥响匡０⑧＠ ⑥圊＠⑥凹 锄＠ｓ 夔堡皇妻 ， Ｉ 以ｏ￣ｎｇｉｎ ｅ ｅｒｉｎ８ 啊冀艘黛 位，只要其一不满足就有可能造成相干区。根据上 述，模拟选频存在不同频、不同相、不同时的问题；数 ５ 杭州调频信号隧道覆盖一期项目案例 ５．１项目介绍 字选频存在时延问题。所以，不管采用哪种方式覆 盖，只要两个不同信号的强场大小相差值小到（如相 差６ ｄＢ）接收机无法判断以哪个信号为准时，相干区 就会存在，应尽可能地让相干区不明显。笔者认为， 把相干区留在洞里，会比留在洞口造成的干扰范围更 小。所以，在布置漏缆时，应该距离洞口一定距离，比 杭州调频信号隧道覆盖一期项目主要对三个隧 道的三个频道进行覆盖（ＦＭ８９、ＦＭ９１．８、ＦＭ１０５４三 个频道）。三个隧道大概情况如表２所示。 表２杭州调频信号隧道覆盖一期三条隧道概况 如在主塔信号电平在３０ ｄＢｔｚＶ的地方开始布置。 ４．４漏缆位置 漏缆位置的高低对场强也有一定影响，特别是 隧道内两侧有非机动车铁栏杆的，如果漏缆位置过 低，会导致隧道内两侧的场强相差很大。由于隧道的 正上方一般安装有隧道的电缆和消防水管等，所以漏 缆最好安装在隧道侧上方。另外，射频信号最好从漏 缆的中间位置输入，这样不会导致漏缆两头场强不均 匀的问题。 ４．５直放站的互调失真 系统核心部分采用宽频带组网方式，频率范围主 要包括８７～１０８ ＭＨｚ，兼顾无线电视频段。即除应满 足目前系统规定的调频广播的接人外，还具备可扩展 性，可实现未来的其他业务接人需求（如地面数字电 视覆盖接入要求）。系统采用模拟和数字选频两种 互调失真是指放大器在放大信号时相互调制所 产生的失真。互调失真不控制好会严重影响接收质 量，特别是同时需要放大多个频率时，其产生的失真 越明显。为了控制好放大器的质量，在出厂时，需要 对放大器在所需的几个频率上进行模拟实验，如果不 理想，要求厂家更换大功放管来控制非线性失真。 方式对空收的调频信号进行选频，通过光纤把过滤好 的信号传送到远端直放站进行放大，再使用７／８规格 同轴漏缆进行覆盖，同时预留应急广播和监控的接 口。其覆盖示意图如图２－４所示。 园 生蔓塑鲞蔓 塑 ■声拄■投稿网址：ｈｔｔｐ：／／ＡｕｄｉｏＥ．ｃｎ 啊彝敞骶 ＂ ｏ ｇｉｎ‘ｆｒｉｎｇ 通信电声 ⑥＠翮佩凹晌６＠圈 ６⑥响匡０＠＠ ⑥圈＠⑥凹岛 ６＠ ●一投一投稿网址：ｈｔｔｐ：／／ＡｕｄｉｏＥ．ｃｎ 垒蔓 查整 塑园 通信电声 ⑥嘟嘲凹响６＠固 ６＠响匡０＠＠仓旷⑥囿＠◎凹 ６＠岛 ５．２系统测试结果 ５．３项目总结 经测试，＿＝个隧道内ｌ＝套调频广播的收听效果 主观评价根据ＧＢ／Ｔ １６４６３－－１９９６标准达到４分 以 ５．３．１ 隧道环境对场强的影响 三条隧道中，灵溪与梅灵隧道是山岭隧道，两边 留有不锈钢栏杆围起的人行道。两排栏杆对隧道内 上，两湖隧道的收听效果最佳。覆盖信号满足隧道内 信号均匀分布，大部分区域电平达到４０ ｄＢｌｘＶ以上。 ｉ个隧道５０％地点概率的场强值如表３所示。 表３ 三个隧道５０％地点概率的场强值 ｄＢｔｘＶ／ｍ 的场强影响很大，导致漏缆所在一边的场强比另一边 平均要高出十多个ｄＢ。特别是灵溪隧道由于射频信 号是从北洞口输向南洞口，导致南洞口的漏缆安装对 面侧的场强特别弱，如图５所示，北向南场强依次减 弱。另外隧道中的通风机大功率运转时产生的脉冲 提升了隧道内的背景噪声，对所在的频道有一定影 响，其频谱如图６。相对西湖隧道，采用双孑Ｌ箱涵结 构形式，内部无非机动车道，内部两侧的场强均匀，效 果比前面两条好很多，其场强分布如图７。 国一 感咖 ５．３．２相干区对收听效果影响 Ｅ｝１于 条隧道均采用了两种选频技术方案，产 天线接收效果影响比较大，特别是灵溪隧道，刚好在北高 峰后面，接收信号质量较差，导致转发到隧道内的信号受 一生的相十区也不同。对于采用模拟选频的隧道，洞口 同频干扰产生的相干 相对严重，车子通过相干 时 定影响。建议更换地点并提升天线接收效果。 ５．３．４直放站的互调失真 会有明 的“哧”声。采用数字选频的隧道，理论上 不应该存在相干区，但在数字滤波时，由于时延等原 因导致在洞口也会存在较小的相干区。 ５．３．３接收天线对收听的影响 通过频谱仪的测试，发现三条隧道所使用的直放 站在１０５．４频道左右都产生了较明显的互调失真，分 别为１０２．６ ＭＨｚ与１０８．２ Ｍ｝Ｉｚ，如图８所示，电平在 ２０ ｄＢ 左右。这对以后扩充频道可能会造成一定 影响 一声技一投稿网址：ＩｌＩ１”：／ ＩＬＩｉＩ１ｈ’１１ 除了西湖隧道，其余两个隧道均在景区，有山遮挡， Ｉ７２Ｉ ２０１４￣ｒ ３８卷第９期 咆 尬武 ｎＫｉｏ ＥｎｔＩｉｎｔｆ ｒｉｎｇ 通信电声 ＠◎ 词【 凹响６＠国锄⑥闶匡０＠＠ 旷◎囿＠◎凹酏６＠ 这几年在国内各地方台都发展较好，作为广电技术部 一■Ｉ■■■■■■■■■■■■■■ 门，需为频道引进新技术，提供更好的技术保障，消除 １％ 广播覆盖盲区，提高广播覆盖质量。通过本次项目， 笔者发现原来只在移动通信领域使用的数字光纤直 放站、数字选频前站等设备，通过改进在广播电视覆 盖使用，效果很好。这些覆盖技术的探索将为今后广 电无线新业务的发展打好基础。 Ｍ １０５．加０ ０００ Ｊ＾Ｉ： ● ｆｌ 参考文献 １０一一…～一 ～一…．Ｌ ， 、 、～ｉ ｉｌ 一 一 ｆＩ 一…～ ［１］陆建华，张殷希，陈宏．隧道巾的广播电视信号覆盖测试 ［Ｊ］．电视技术，２０１２，３６（８）：２５—２７． 爿 Ｉ疆 ：同■■＿ ——ｊＪ Ｌ～－ｌ●■＾ｌ－Ｉ ＿ｍ：Ｉ爿幔’㈣＿…一 Ｊ＿＿＿＿＿＿＿ 一… 一Ｉ ｛‘ 唾●ｍ——————————一［２］戴懿贺，夏秀靖，章丽君．隧道内数字电视信号覆盖方式 比较分析［Ｊ］．巾周冈象图形学报，２００７，１０：１６９３—１６９５． ［３］同家广‘播电影电视总局．ＧＹ／Ｔ １５４—２Ｏ００调频同步广 播系统技术规范［Ｓ］．北京：同家广播电影电视总 局，２０００． ６ 总结与展望 在传统电视不断受到互联网等新兴媒体挤压的 情况下，如何发挥传统媒体的长处很重要。调频广播 （上接第６７页） ［４］国家技术监督局．ＧＢ／Ｔ ｔ６４６３－－１９９６广播节日声音质最 主观评价方法和技术指标要求［Ｓ］．北京：标准出版 社，１９９６． ［责任编辑］闰雯雯 ［收稿日期］２０１４－０４－０２ 论研究，也可以作为十扰源排除的一种方法。对于 Ｄａｌｉａｎ：［Ｓ．ｎ．］．２００６：６１６—６１９． ［４］张世全，傅德民，葛德彪．尤源互蒯干扰对通信系统 抗噪性能的影响［Ｊ］．电波科学学报，２００２，ｌ７（２）： １３８一ｌ４２． 其他调制样式的 阶互调信号特征需要进一步 研究。 参考文献 ［５］张世全，葛德彪，魏兵．微波频段金属接触非线性引起的 ［１］杨俊安，钟子发，张呈，等．互调干扰的特性及判证方 法［Ｊ］．无线电工程，２０００，３０（２）：１６一ｌ８． ［２］风卫锋．通信系统『１１无源互凋失真的测量［Ｊ］．航空计测 技术，２００３，２３（３）：２１—２３． 无源互凋功率电平的分析和预测［Ｊ］．微波学报，２００２， ｌ８（４）：２６—３１． ［６］陈文德，孔群．移动电台的频率分配问题［Ｊ］．通信学报， １９８３，１０（４）：３３—３９． ［３］ＷＡＮＧ Ｑｉｏｎｇ，ＳＵ Ｄｏｎｇｌｉｎｇ，ＪＩＡＮＧ Ｍｉｎｇ，ｅｔ ａ１．Ａ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ＲＦ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｉｎｔｅｒ— 作者简介 袁仕继。硕十，工程师，主要从事通信与通信对抗研究。 ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｆｉｅ．ｒｅｎｃｅ『ｃ］／／Ｐｒｏｃ．Ｄａｌｉａｎ，ＣＥＥＭ，２００６． ［责任编辑］丁雪 ［收稿日期］２０１４－０２－２３ 一芦投●投稿阀址：ｈｔｔ１）：／／Ａｕｄｉ．１０Ｉ１ 笙蔓 鲞蔓！塑园