电视频道的频率范围从几十兆赫到近千兆赫,这样高频率的电磁波基本上是沿直线传播的。电视波在山地传播遇到阻挡引起衰减而形成阴影区,使这些地区用户不能正常收看电视。为了解决阴影区里的电视覆盖,历史上有人曾设想利用直升飞机和高空气球携带无线进行电视发送,但是飞机和气球的高度必竟是有限的,是距离天线较远的地方阴影区依然存在。后来出现了广播电视卫星,这种卫星距离地面的高度大于36000公里,一颗星能在地球三分之一的面积上彻底消灭阴影区(见图1)。但是,同步卫星携带的电视转发器功率只有几十瓦到数百瓦,地面接收设备复杂、庞大,价格昂贵。目前我国卫星电视的接收还只能是群体接收,即利用卫星电视收转站接收和转播卫星电视信号。

笔者曾在山西沁水县试验用“小点多布”的办法,摸索解决山区电视覆盖问题。该县位于山西东南部,全县20多万人口分居在纵横交错的十四条大山沟里,在这里安装调试各种类型的小功率电视差转台16座,短短二年就使这个县的电视人口覆盖率达到70%以上。实践证明“小点多布”的办法花钱少,见效快,推广易,确实是解决山区电视覆盖的一种好方法。
“小点多布”是指依据地形和人口分布情况合理划分服务区,使小功率电视转播台(功率在50瓦以下)星罗棋布,在山区实现分片覆盖,普及电视广播。下边以VHF波段(米波段)为例进一步阐明采用“小点多布”建台时的注意事项和具体做法。
1.注意电视波在山区传播的特点。电视波在山地传播时,受地形影响使发送天线照明区范围小。米波段小功率电视转播台多采用对称振子发射天线。电波在辐射场里象光线一样沿直线传播,电波直接辐射的地方称为照明区。实际上发送天线不可能架得太高,因而电波在山地传播就象点光源发出的光在四周布满屏障的环境中传播一样,视距和平原相比将大大减小。根据绕射理论,在10~50公里的山地范围,电磁波传播场强的衰减因子几乎与传播距离成正比增加。实测也表明,在距离小功率电视转播台不到2公里的山背后和河谷里,就几乎收不到来自发射天线的电视信号。因此,在小功率台的规划中往往不考虑绕射部分对接收场强的影响。受山区地形影响小功率电视转播台的干扰距离将显著减小,在特殊地形条件下,甚至可能和服务距离一致。比如六频道小功率电视转播台在山地的干扰距离就只有10~30公里。这个数据对其它频道也相差不多。这就使规划山区电视覆盖网时,有可能采用“小点多布”的办法指配建台功率,实现分片覆盖。
2.注意电视频道间存在着制约关系。实际上相邻服务区之间不是截然分开的,因此在指配建台功率的同时,还必须考虑相邻服务区电视频道之间的影响。对电视差转台来讲还有一个信号源频道制约问题。表1列出了1~12频道发射台邻台间的相互制约关系,表2列出了电视差转台收、发频道间的制约关系,可供规划时参考。


从表1还可以看出,在一个台的覆盖区内同时再建几个米波台是完全可能的。假设以第二频道为第一层台(即主服务台)的地区,排除1、3两个相邻频道建台的可能,还可以在4~12频道中选择4个左右的频道建台,比如选择5、7、10、12等4个频道或者选择4、6、9、11等4个频道等。如果技术上允许使用邻频道建台,这样可用频道数还将增加。
近几年卫星电视接收站迅速发展,不少电视转播台都建起了地面站,为了解决多套节目的转播,又出现了不少米波电视同台、共塔,这样做不仅带来了规划上的困难,而且大大限制了邻近米波电台的可用频道。几乎米波电视同台共塔,必然共电源共地线,除了表1、表2所列的制约关系外,高次谐波、高阶互调都将造成同台电视间的严重干扰。所以规划时要遵守有关的技术政策,一般一个电视转播台只能占用一个米波频道,其它节目使用分米波(UHF波段)频道。
在指配接收频道时,要避开作为发射信号源的频道,不使它同任一发射台的频率发生冲突。比如从表2中可以看出,收4道不能发3、5道,收6道不能发1、2、4、5、7道,否则就会造成不可排除的自台干扰。发射信号源的质量是差转台的生命,它决定着差频转播的质量,在规划中一定要重点保护。这个问题对使用地面微波信号和卫星电视信号的电视转播台也不例外,因为如果这部分台的频道安排欠合理,仍然会造成对周围差转台信号的干扰。
3.人为地控制辐射场的形状和大小。为了充分利用米波资源,用好米波频道,最大限度地减小邻台之间的相互影响,建台时需人为地限制天线辐射场的形状和大小。常用的办法有两种,分别说明如下:
①采用定向发射天线。利用双向天线的“∞”字形方向图和单向天线的近乎椭圆形方向图,把覆盖区限制在人口稠密区范围,尽可能减小邻台之间的重复覆盖区。只有当发射天线处于服务区中心时才使用圆极化方式。
②降低发射天线高度,减小发送设备功率。因为接收天线不可能架得太高,所以设备功率和发射天线高度是影响覆盖区半径的两个主要因素。一般讲,发射天线高度降低一半要比功率减小一半的覆盖半径减少大得多。在群峰连绵的山区降低发射天线高度,天线照明区的减小将更加显著。对电视差转台来说,发射天线降低后,发送设备安放到较低的机房内,可能会影响信号的接收,甚至会出现机房附近完全收不到信号的情况。解决的办法可以把差转机的高频头(即高放盘),甚至连同中放盘一起移到较近的高地接收点上,再用高频同轴电缆把高频或中频信号从接收点引回机房(见图2)。这时收、发天线之间的距离甚至可达1公里。(段柯林)
