电视调频覆盖面测量.docx

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电视调频覆盖面测量

电视,调频覆盖面测量

电视,调频覆盖面测量

电视,调频广播覆盖面测量方法

建设广播电视覆盖网的目的是向服务地区或播向地区发射有足够强度与高质量的广播电视电波。

广播电视事业建设的规模与成就常用广播收听人口覆盖率与电视收视人口覆盖率来表示。

电台（或发射台）的覆盖面是指电台发射的电波场强等于或大于可用场强的那些地区。

覆盖面是按技术条件确定的，与行政区域无关。

覆盖面内的人口数与该行政区域的总人口数之比，称为该行政区内的人口覆盖率。

我国的电视，调频广播，系按照我国广播电视网规划设台的。

在建台以前对每部发射机的覆盖区域按照规划的技术标准进行了计算。

为了收测验证已建台的实际覆盖面积或区域是否与规划计算的相符，应对每部发射机的覆盖面进行测量。

电视，调频覆盖面测量的目的：

检验发射台设计是否达到设计要求；获悉某地区收听收看广播电视的效果；摸索电波传播的规律以研究场强预测方法。

电视，调频的传播特点：

电视，调频占用米波和分米波，视距传播。

其特点是在视距内离发射机较近的地区，遵循“反射定律”，即接收点的场强为直射波和经地面反射后到达接收点的反射波相叠加的结果，两者相互干涉，就决定了不同距离的接收场强。

在视距附近和视距之外，电波传播遵循“绕射传播”，很不稳定。

电视，调频覆盖面测量方法：

覆盖面测量要求确定覆盖面的范围，还应该反映实地的收听收看效果，所以覆盖测量要把场强测量和主观评价结合起来。

电视，调频覆盖面测量遵循GB/T14109-93《电视，调频广播场强测量方法》。

该标准规定了频段30-1000MHz内电视和调频广播场强的测量方法。

该标准适用于检验电视和调频广播覆盖效果，测量电视和调频广播干扰信号，以及发射天线馈电系统的辐射特性。

该标准也适用于研究该频率段的电波传播规律，为电视，调频广播网规划，为频道分配和频率管理提供技术依据。

引用标准：

GB651030MHz—1GHz声音和电视信号的电缆分配系统

GY/T142—1999《米波分米波地面电视广播监测技术规程》

覆盖区边界场强值

大城市内边界场强值

波段

Ⅰ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

dB（uV/m）

+81

+81

+81

+81

农村地区边界场强

波段

Ⅰ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

dB（uV/m）

+65

+65

+75

+75

表中的数值是指接收天线为10m高的场强中值

术语：

时间概率

当信号随时间变化时，在任一测量位置上，场强达到或超过某给定值的时间相对于观测时间的百分率，称为相应于该给定值的时间概率。

地点概率

在测量点的小范围内，讯号场强随测量位置的移动而变化时，能达到和超过某给定值的位置的位置百分率，称为地点概率。

覆盖面

覆盖面是指服务场强等于或大于可用场强的区域。

其中服务场强等于可用场强的点，就是覆盖面的边缘。

可用场强

是在有自然噪扰和人为干扰，并存在同，邻频干扰的情况下，可以得到满意接收质量所必需的场强最小值。

设施

a测量车

b测量仪器

必需配备的仪器设备

HP8591C频谱测量器

其主要性能应满足下列要求：

a频率范围

米波段：

30—300MHz

分米波段：

300—960MHz

b场强量程

米波段（低频道电视，调频）：

10—120dBuV/m

米波段（高频道电视）：

20—120dBuV/m

分米波段：

30--120dBuV/m

c测量精度

米波段：

±2dBuV/m

分米波段：

±3dBuV/m

d镜像抑制

大于35dB

e标准带宽

80—200KHz

f检波方式

应有峰值及平均值两档可选

接收天线和联接馈线

所用接收天线和连接馈线应是与频谱仪配套供应的附件

接收天线，联接馈线与频谱仪之间应有良好的阻抗匹配

电视接收机和调频收音机

分别监看电视或监听调频广播节目的接收效果

计算机

进行数据处理，保存及分析

GPS

进行与发射机台的方向及距离测量

测量场地要求

a周围场地应空旷平坦，半径400m范围内无建筑，大批树林等障碍物，要求没有反射波到达测量点

b应离主要交通运输公路，高压输电线，变电所，工厂等较远，保证没有来自上述设施的明显干扰（或背景噪声电平应较欲测讯号电平低20dB）

c应能提供全天候收测

接收天线的规定

极化

除特殊测量外，接收天线的极化必须与发射天线保持一致

架设高度

测量场强时接收天线的标准架设高度为离地面10m，若测量有困难，也可改为4m，但需要加高度校正，校正因子据实测结果求得。

若因测量点环境限制或者测量内容的特殊要求，频谱仪接收天线的架设高度为非标准时，须说明接收天线离地高度和当地的海拔高度。

指向

转动接收天线的指向，使场强读数达最大时为准。

测量过程

理想的测量应为：

根据测量精度要求，选择n个方向，以发射台为中心，自正北0度开始，以360°÷n得出的角度为间隔，作出放射线，按预测半径值的地点进行测量。

测量包括以下几步：

选择符合测量标准对场地要求的地点，若不能满足要求，应加以注明；架设天线，天线应离地面高度为10米，若不能达此要求，也可为4米；通过GPS，确定发射台与测试点之间直线距离和夹角，转动天线使其指向发射台，即最大信号方向；调整天线的极化方式，使之与信号的极化方式一致；接通测量用仪器的电源，进行预热和校准，选择正确的参数设置，如：

频率，基准电平，解调方式，中频带宽和检波方式；测量一段时间，读取一组数据；详实记录测量的频率，日期，时间，温度，测试地点和经纬度。

检查服务场强和可用场强值的差，令ΔE=E-E0。

若ΔE>0,则沿同一放射线，设定一个服务距离R2，R2>R1，测量R2点场强E。

若ΔE<0,则沿同一放射线，设定一个服务距离R2，R2

如此反复测量，至ΔE≤测量要求的误差，则该方向的覆盖距离即为该点的服务距离，把n个方向的服务场强为标称场强的点连接起来，构成一闭合曲线，则此曲线所包含的面积即为发射机的覆盖面。

但是在实际的覆盖面测量过程中如按上述方法进行会碰到以下问题：

工作量太大。

要得到比较精确的覆盖面闭合曲线，n就必须取的大，这样的话测量不同的方向上的场强就会增加许多。

在同一方向上为了测得与边界场强值接近的场强，需反复多次测量。

受环境地理条件影响较大。

比如预测的覆盖距离正好在河，湖，江中或是在山岭，森林等监测设备不能到达的地方，这样测量会很麻烦。

还有在预测的覆盖距离附近的客观环境不利于场强测量，这样测出的结果误差将会很大。

所以在实际测量中我们采用的是实地测量和场强预测相结合的方法。

这样即能减轻工作量，又可以比较准确的得到覆盖面。

下面来介绍一下电视，调频场强预测方法。

调频广播段（VHF）的场强计算方法有两种：

一种是CCIR推荐的统计曲线法（又称“崎岖度”法），另一种是刃形绕射传播模式计算法。

崎岖度法计算比较简单，可以供调频广播网的规划用，宏观上是正确的。

但它忽略接收点的具体地形，因而在地形复杂的情况下，特别是在前方近区内有遮挡时，对一个具体接收点的场强计算往往不甚准确。

崎岖度法适用用于平原地区。

电视场强的预测和调频广播大致相同（米波段完全相同，分米波略有差异）。

只是分米波因波长较短，受地形地貌的影响梢大一些，在计算方法上略有些修正。

崎岖度法

按照崎岖度法，在离发射机距离为D（km）处的场强E（dBuV）可由式

（1）计算

E=Pe+E1_A（米波）

（1）

E=Pe+E1_A-ΔE（分米波）

（2）

E:

离发射机距离为D（KM）处的场强（测量点实测场强值）

Pe：

发射机的有效发射功率

E1：

为光滑球面上1KW有效功率在测试点距离上的场强值，dBuV，可从下表中查得，如频段在UHF时，可查（14-2）。

A：

与地形崎岖△h有关的衰减校正系数，dB，可从表查得。

上海地区0≤△h≤10米，因此A=0

ΔE：

与发射天线所在地相对高度有关的校正系数，dB。

1有效辐射功率Pe

有效辐射功率Pe可由式（3）计算得到

Pe=P+G-L（3）

式中P----发射机额定输出功率，dB（Kw）；

G----发射天线增益，dB；

L----馈线损耗，dB。

21kw有效辐射功率场强E1

图1和2是30—250MHz场强计算曲线，图3为450-1000MHz场强计算曲线。

每张图相应于不同的接收天线有效高度h2。

图中曲线以发射天线有效高度h1为参数，示出在不同距离时的场强值。

图1（接收天线有效高度4米）

图2（接收天线有效高度10米）

图3450—1000MHz（天线有效高度4米）

图1，图2和图3三组曲线相应于时间概率T=50%，它相当于场强的中值。

一般在计算发射台的覆盖面时采用这两组曲线。

这两组曲线的做法与CCIRRec370中的类似：

在很接近发射处，按反射公式计算得到；在离发射机稍远，反射定律已不成立处起至视距附近，按球面绕射的方法计算得到；在200km之间是一条平滑地衔接两端点的曲线，用距离内插法计算得到。

实践表明，图1和图2中的曲线，比较符合实测数据。

3地形崎岖度

图1和图2给出的E1曲线，是在光滑球面上得到的。

但实际的地面往往不是光滑球面。

丘陵，山地都会给电波传播带来附加的损失。

这种损失可以根据不同的崎岖度Δh来进行估计。

Δh的定义是：

沿接收方向距发射机10km至50km范围内，有10%地段超过的高度h（10）和有90%地段超过的高度h（90）之差，即

Δh=h（10）--h（90）（m）

由于发射机所在的地点一般来说在各个方向上的地形是不同的，，因此在任一方向上计算场强时，都应先计算出该方向上的崎岖度值。

4Δh衰减校正系数A

根据不同崎岖度Δh值，可以给出衰减校正系数值，如图4，5。

由该图可以看出

图430—250MHz

图5450—1000MHz

a在离发射机很近的距离，当D≤10km时，不论任何地形，A=0；

b平原地区，0≤Δh<10m，不论距离多远，衰减系数A=0；

c在距离50

d在距离10

5发射天线所在地地形对场强的影响校正值ΔE

在分米频段，发射天线所在地地形对发射场强有较大影响。

即使天线的有效高度相同，一个直接建在平地上，用铁塔支撑的天线和一个建在山上的天线，其发射场强是不同的，这种影响可用校正值ΔE来表征

ΔE=0.04h’（dB）

ΔE≤10dB

式中，h’-----发射天线所在地的相对高度，单位：

m，

h’=hs-h0

其中，hs-----发射天线所在地海拔高度；

h0-----反射点海拔高度。

实地测量与预测结合的覆盖面测量方法

1以发射天线为中心取N个方向

2在每个方向上任取一点（该点不要和发射台太近）用频谱仪测量其场强，并通过GPS记录下该点与发射台之间的距离。

3把测得的场强代入E=Pe+E1_A（以上海地区为例A=0），E1通过查图1所得，求出Pe发射机的有效发射功率。

4推算此方向上的可用场强实际距离H。

根据中国技术标准规定标称可用场强，米波段服务区场强值为65dB（农村），分米波段服务区场强值为75dB，则E=65dB（或75dB），并把上面求得的Pe一起代入

（1）式，求出E1

5从图1中查得E1所对应的距离，此距离为该方向上的可用场强“等场强点”。

6在每个方向上重复以上过程，得出N个“等场强点”，连接各测试点的“等场强点”，形成改频率的等场强场形图，即为该频率的可用场强覆盖面。