电视发射机最低场强覆盖范围的计算方法

无智不明

摘要    本文对新国标《彩色电视广播覆盖网技术规定》中关于电视发射机场强及覆盖范围的计算方法进行了较为详细、细致的介绍，对发射机的选址、发射机有效覆盖范围的合理预测起到很好的指导作用。

关键字    最低场强   覆盖半径   地形崎岖度  标准曲线  计算方法

在1993年6月9日发布的《彩色电视广播覆盖网技术规定》（GB/T 1443-93）中，对在广播电视覆盖网的建设中，对包括电视发射机的频道设置、射频保护率、最低场强、场强曲线和场强计算、频道制约关系等为保持良好的无线电秩序，各发射机间应当遵守的技术规定做了明确而详细的规定。《规定》对于合理选择发射台址、发射机功率、发射天线高度，有效避免同频及邻频干扰，达到最理想的覆盖效果，都有十分重要的意义。本文重点介绍在没有同频和邻频干扰的情况下，电视发射机可用场强（即最低场强）覆盖距离的计算方法。

一、名词术语及释义

1、服务场强：供公众直接接收的欲收电台无线电波场强，在实际应用中指欲收发射机在地点概率和时间概率均超过50%时的无线电波场强。

2、最低场强：电视广播服务时，需要得到保护的服务场强最低值。在实际应用中，可收看到满足要求的图象和伴音信号的最低场强值。

3、可用场强：当多个干扰如同频、邻频干扰存在时，发射机的服务场强。可用场强与欲收发射机的特性无关，当没有同频、邻频干扰存在时，最低服务场强就是可用场强。

4、归一化服务场强：有效辐射功率为1千瓦时的服务场强。

5、干扰场强：干扰欲收发射机的非欲收发射机的场强，稳定干扰时使用50％的时间概率曲线，对流层干扰时使用10％的时间概率曲线。

6、有效辐射功率：馈给一付天线的功率（考虑到馈线损耗）与该天线在接收方向上增益的分贝之和。

7、发射天线有效高度：发射天线高出沿接收方向距发射机所在地3－15公里距离间的地面平均水平的高度。为发射天线振子中心的海拔高度与沿接收方向距天线3－15公里之间平均海拔高度之差，

8、发射天线高度：发射天线振子中心的离地高度。

9、发射台相对高度：发射天线所在地的海拔高度与沿接收方向距天线3－15公里之间的平均海拔高度之差。

10、地形崎岖度Δh： 在接收方向上，距发射天线10-50Km距离之间，10%的地段所超过的高度临界值与90%的地段所超过的高度临界值之差。

11、接收天线高度：接收天线高出当地地形的高度。标准场强曲线所表示的是接收天线10米高的场强值。

二、计算方法：

1、查找对应最低场强值：

93年国标中规定的最低场强值

2、计算有效辐射功率

有效辐射功率＝发射机的标称功率（dB）＋天线增益－馈线损耗

Pe=10logP+G-L

（1）、P－发射机的标称功率：

发射机标称功率换算表

（2）、G－天线增益：在接收方向上发射天线相对于半波振子的功率增益。

（3）、L－馈线损耗：馈线损耗

3、计算衰减校正因子，进行地形崎岖度校正。

（1）、计算地形崎岖度Δh：

地形崎岖度：距发射天线10-50Km距离之间，10%的地段所超过的高度临界值与90%的地段所超过的高度临界值之差。

Δh＝h（10）－h（90）

在我国的规划中，采用8个方向（东、南、西、北、东北、东南、西南、西北）八个方面来表征发射机的服务距离，计算中需要计算八个方向的地形崎岖度。

（2）、求出衰减校正因子。衰减校正值是服务距离、地形崎岖度和传播波段的函数。已知发射频道和各方向的地形崎岖度，查找相应波段的标准衰减校正因子曲线，求出各方向的衰减校正因子。

4、计算归一化场服务强值

归一化服务场强＝服务场强值（最低场强值）－有效辐射功率＋衰减校正因子

5、计算发射天线有效高度

h₁＝h_a ＋h_r

h₁：发射天线有效高度

h_a：发射天线高度

h_r：发射台相对高度

h_r＝h₂ ＋h₃

h₂:海拔高度

h₃:沿接收方向距发射点3-15Km平均海拔高度

在计算中，如果3－15Km 平均海拔高度不好计算，一般选用发射台址海拔高度与发射天射高度之和，再减去发射机所在地平均海拔高度的差值，来做为发射天线的有效高度。

6、查标准场强曲线表，求出服务距离

确定发射机的工作频道是米波段或分米波段，使用ITU－R第370－5号建设书所推荐的50％时间和50％地点的米波或分米波标准曲线，查表，得出各方面相对应的服务距离。

三、需要说明的一些问题：

1、关于ITU－R第370－5号建议书推荐的标准曲线。

ITU－R第370－5号建议书推荐的标准曲线，没有小于10公里距离的部分，在实践中，有时会遇到计算几公里范围内的场强的情况，特别是在小功率发射台的服务场强计算。标准选用按照距离对数线性外推法由10公里以上的曲线推导出1到10公里的曲线组。

2、关于接收天线高度。

国标中采用的标准曲线表示的是接收天线10m高的场强值，如果接收天线高度降低，场强值变化很大。当接收天线10m降为3m时，米波段场强下将7-11dB，分米波段城市地区下降值可取14 dB，郊区可取7 dB。以上都指的是与发射点距离50Km以内的数据，超过100Km时下降值减半，中间距离用线性内插法求。特别需要注意的是，以前我国广电系统多年来使用的场强曲线，接收天线高度是4m的，与过去使用的数据比较时会有较大的差别。

3、关于混合路径时的场强计算。

由于陆路和水路的传播情况差异，使用的传播曲线不同，因此，在电波的传播路径中，当陆路和水路都存在时，国家标准中选用了ITU－R第239－7号报告书中的计算场强的方法，计算的公式为：

Em,t=El,t+ ds/dt(Es,t-El,t)

Em,t:混合路径场强,t%时间；

El,t:全部路径为陆地时的场强,t%时间；

Es,t:全部路径为水时的场强,t%时间；

Ds:传播路径中水路的长度,Km；

Dt:：全部路径的长度,Km。

参考资料：

1、《彩色电视广播覆盖网技术规定》(GB／T 14433-93)，中国标准出版社，

2、《广播电视技术手册－系统与覆盖网》：何大中主编，国防工业出版社，1990年。

3、《ITU－R370－5建议书的传播曲线及其使用方法》韦世修

4、《国家标准〈彩色电视广播覆盖网技术规定〉的介绍及其应用》温亚林

(文章发表于《卫星通信广播电视》2003年第11期)