小型地下停車場調頻廣播信號覆蓋方案①

周場如

摘 要：地下停車場受地理位置的影響，接收調頻廣播信號的效果較差。如果采用解調調制或者泄漏電纜方式對其進行覆蓋，需要投入較多的設備，成本較高，對于一些大型（1萬平方米或以上）的地下停車場，也許有必要投入較多的設備和資金進行覆蓋。但對于一些較小型（幾千平方米）的停車場，太多的投入不符合經濟效益。該文通過設計一種低成本的直放電路，提供另一條途徑，解決了小型地下停車場的信號覆蓋問題，產生了較好的經濟效益。

關鍵詞：地下停車場 調頻廣播 放大電路 信號

中圖分類號：TN948.5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（b）-0070-02

隨著社會的發(fā)展和居住水平的提高，越來越多的住宅小區(qū)和商業(yè)大廈規(guī)劃建設了地下停車場。由于調頻廣播信號的頻率處于88～108MHz之間，只能在直線和無阻擋的空間傳播，因此很多地下停車場接收調頻廣播信號的效果很差，有些甚至完全無信號，這進入停車場的車主收聽廣播帶來極大的不便。

珠海廣播電視臺發(fā)射中心目前發(fā)射的調頻廣播信號共有5個頻率（MHz），分別是87.5交通臺、91.5百島之聲、95.1先鋒廣播、99.1中國之聲和103.8珠江經濟臺。信號覆蓋地下停車場的較好解決方案是對以上各個頻率進行解調，重新調制后進行小功率的發(fā)射，或者利用泄漏電纜的方式發(fā)射。但在珠海市，大大小小的地下停車場有數(shù)百個，如果都用這種方法覆蓋，需要投入的設備費用將極其龐大。對于一些數(shù)千平方米的小型地下停車場，也確實無必要。為了降低經濟成本，該研究者設計試驗了一種較為簡單的方案，有效解決了小型地下停車場的廣播信號覆蓋問題。試驗地點位于珠海市香洲區(qū)梅華西路的御景國際花園小區(qū)（如圖1所示）及負二層地下停車場（如圖2所示）。

1 系統(tǒng)簡介

1.1 系統(tǒng)方框原理圖介紹

這是一個簡單的低成本的直放電路系統(tǒng)，位于樓層頂層的接收天線在接收到珠海廣播電視臺發(fā)射的5個FM頻率信號后，通過同軸饋線送至負二層地下停車場。經過濾波放大，直接輸出至停車場A、B區(qū)發(fā)射天線，以達到增強地下停車場FM廣播信號的目的。方框原理圖如圖3所示。

1.2 接收天線及信號收測

接收天線采用拓普五單元八木天線？，安裝于小區(qū)內5棟1單元31樓天臺，如圖4所示。

該天線的型號為AY008008YFK00，規(guī)格如表1所列。

安裝天線后，利用場強儀（朗至S9902）在小區(qū)頂樓實地收測，各信號頻率場強如表2所列。

其中，87.5MHz、95.1MHz、99.1MHz是垂直極化發(fā)射波，91.5MHz和103.8MHz是水平極化發(fā)射波。由于天線采用水平安裝方式，故91.5MHz和103.8MHz信號電平略低。

除了正常的87.5MHz、95.1MHz、91.5MHz、99.1MHz和103.8MHz外，168.25MHz、527.25MHz和711.25MHz這三個頻率的電視信號的電平也很高，接近甚至超過了FM信號電平。這些信號相對FM信號而言是干擾信號，若進入放大器將使放大器處于飽和狀態(tài)而無法工作，故必須進行濾除。

1.3 濾除干擾信號

利用一個普通的電視VHF低通濾波器，即可基本濾去干擾信號525.25MHz和711.25MHz。再通過一個調頻接收專用的88-108MHz濾波器，可基本濾去168.25MHz的干擾信號。經過二級濾波后，信號進入放大器，放大器可以正常工作。濾波后的信號電平如表3所列。

1.4 前置放大器

為了降低成本，前置放大器使用一款市面常見的有線電視寬帶放大器，型號為ITON32118KS。當它的輸出電平達到117dBuV時，相當于產生10mw的功率，可以用來推動末級放大器。該放大器的技術參數(shù)如表4所列。

該放大器在市面較常見，故不再分析其內部電路。其他類似的寬帶放大器只要滿足以上基本參數(shù)，也可以作為該方案的前置放大器使用。

1.5 末級放大器

本方案的關鍵部分是直放電路系統(tǒng)的末級放大器。它既要對前置放大器送來的信號進行放大，還要作為小型發(fā)射機以輸出足夠的功率，目前市面上的各種簡單的放大器均無法達到要求。該研究者參考其他文獻，獨立設計制作了一種較簡單的寬帶放大電路，作為本方案的末級放大器，電路原理圖如圖5所示。

電路簡介：整個電路采用兩級功率放大器，工作頻率為87-108MHz。前置放大器輸出的信號，經C1送到Q1放大，R1為Q1基極提供直流偏置，R2、L1為Q1集電極提供工作電壓，L1與電路板分布電容構成諧振，讓直流通過而隔離信號，R3用來提高電路的Q值。L6、C6、L7和C7構成LC電源濾波電路。

C3、C4、L2、L3組成高通濾波器將信號送至Q2放大，L7、L4為Q2集電極提供工作電壓，L4與電路板分布電容構成諧振，讓直流通過而隔離信號，信號經L5、C8、C9組成的高通濾波器輸出。

經過估算，該電路輸入10mw的激勵信號，可以輸出6w左右的功率。

1.6 發(fā)射天線

考慮到經濟成本和停車場的空間高度，發(fā)射天線采用1/4鐵材質的GP天線，參數(shù)如表5所示。

末級放大器輸出6w左右的包含5個頻率的射頻信號，經過二功分后，通過50Ω的饋線分別送至停車場A區(qū)和B區(qū)，輸入兩支天線分別發(fā)射。

2 實際安裝調試操作

2.1 設備的安裝

負二層地下停車場面積約3千平方米，分A、B兩個區(qū)域，中間有墻體分隔。故必須采用兩支發(fā)射天線.

接收天線安裝于小區(qū)內5棟1單元31樓天臺（如圖4所示），其所收到的信號，通過150米長的同軸饋線，穿過各樓層井道送至地下負二層的停車場。

2.2 設備調試

濾波器、放大器及發(fā)射天線準確連接后，接通電源，調整前置放大器的增益，使末級放大器的輸出達到130dB（功率在6W左右）。

2.3 對比測試

系統(tǒng)安裝前后，在停車場A區(qū)同一位置對其中一個FM頻率進行實測對比，在停車場A、B區(qū)的中心位置用普通拉桿天線收測FM各頻率的場強，并與之前未安裝系統(tǒng)時的場強進行比較。

實測場強數(shù)據(jù)表明，各頻率的接收效果大為改善。用車載收音機實際收聽，珠海廣播電視臺發(fā)射的5個頻率均可清晰接收。至此，方案安裝調試完成。

3 結語

在城市，汽車車主是調頻廣播的主要收聽群體。汽車進入沒有調頻廣播信號的地下停車場，收音機里美妙的音樂將變成一片煩人的吵音，車主不得不提早關掉車載收音機。如何千方百計增加廣播信號的收聽率，這是我們廣播信號覆蓋技術人員努力追求的目標。

地下停車場廣播信號的覆蓋，技術上并不存在困難，但經濟效益是主要問題。對于一些大型（1萬平方米或以上）的地下停車場，也許有必要投入較多的設備和資金進行覆蓋。但是目前珠海市的大部分地下停車場都在數(shù)千平方米以內，都屬小型地下停車場，如果設備和資金投入過多，不符合經濟效益。該文方案中，對一個3千平方米的地下停車場的覆蓋，初略估算僅需投入數(shù)百元，即達到了較為滿意的效果，這個方案也可以推廣至其他小型地下停車場。如果地下停車場的面積稍大，可以通過增大末級功放的功率或者增加發(fā)射天線的數(shù)量來解決。該研究者希望通過本方案與無線覆蓋同仁共同探討，努力讓所有的地下停車場都不再成為收聽廣播的死角。

參考文獻

[1] 高吉祥.高頻電子線路[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[2] 張肅文.高頻電子線路[M].北京：高等教育出版社，2009.