調(diào)頻廣播隧道覆蓋技術(shù)之漏纜覆蓋技術(shù)及施工注意事項(xiàng)

李超

（鄭州人民廣播電臺，河南 鄭州 450000）

調(diào)頻廣播隧道覆蓋技術(shù)之漏纜覆蓋技術(shù)及施工注意事項(xiàng)

李超

（鄭州人民廣播電臺，河南 鄭州 450000）

隨著城市框架不斷擴(kuò)大，城市建設(shè)也在向縱深發(fā)展，不僅有市區(qū)內(nèi)快速路、高架路，很多地方還修建了地下隧道，為市民的快速通行提供了便利。然而，有些隧道長度往往超過700m，甚至達(dá)到幾千米，駕駛車輛的市民在穿越隧道時(shí)受隧道鋼筋混凝土的屏蔽，進(jìn)入隧道后司機(jī)和乘客朋友就無法很好地收到車載收音機(jī)的廣播電臺信號；同時(shí)，一旦隧道內(nèi)發(fā)生較大安全事故時(shí)，如火災(zāi)、車禍等，司乘人員也無法及時(shí)得到路況信息，為了解決這一問題，調(diào)頻廣播隧道覆蓋技術(shù)就得到了發(fā)展和應(yīng)用。

隧道覆蓋，泄漏同軸電纜，調(diào)頻廣播

調(diào)頻廣播的頻率范圍是87.5～108MHz，其電波具有直線傳播并有一定繞射能力，在隧道中，主要以行駛中汽車的調(diào)頻收音機(jī)為覆蓋對象，由于隧道的密閉性，減少了很多外在的電磁波干擾，一般覆蓋場強(qiáng)達(dá)到22dBuV即可良好接收，針對調(diào)頻廣播的傳輸特點(diǎn)和覆蓋場強(qiáng)要求，目前主要有2種方案可以實(shí)現(xiàn)調(diào)頻廣播的隧道覆蓋，即泄漏同軸電纜覆蓋方案和定向天線覆蓋方案。而前者多用于長度大于700m的各種隧道，后者一般用于長度小于700m的短直隧道。筆者曾實(shí)際測量過，由于調(diào)頻電波的直線傳播功能，長度小于700m的隧道基本可以被外部電波覆蓋，車載收音機(jī)收聽基本不受影響，而那些長度超過700m的隧道廣播信號覆蓋才是我們急需解決的問題，這里主要介紹利用調(diào)頻調(diào)制解調(diào)技術(shù)、寬頻放大技術(shù)以及泄漏電纜低損耗無線輻射技術(shù)制定隧道廣播覆蓋方案［1］。

1 使用泄漏電纜的好處

采用泄漏電纜技術(shù)來進(jìn)行隧道覆蓋是一種最為常用的方式，使用泄漏電纜的好處有以下幾點(diǎn)：①可減小隧道內(nèi)信號陰影，由于隧道內(nèi)情況比較復(fù)雜，若采用分布式天線，某兩個(gè)特定的天線之間可能會存在障礙物而受到遮擋導(dǎo)致信號覆蓋不好；②信號波動范圍減小，泄漏電纜與分布式天線系統(tǒng)相比，隧道內(nèi)電波信號覆蓋更均勻；③可同時(shí)提供多種業(yè)務(wù)覆蓋服務(wù)，泄漏電纜從結(jié)構(gòu)上說是一寬頻帶系統(tǒng)，多種不同的無線系統(tǒng)可同時(shí)共用一條泄漏電纜，隧道內(nèi)經(jīng)常使用如告警系統(tǒng)、廣播、移動電話、數(shù)字電視、尋呼系統(tǒng)等，由于可共享一條泄漏電纜，從而減小了投資，也凈化了隧道空間。

2 隧道內(nèi)漏纜覆蓋技術(shù)中的技術(shù)原理

以下是以鄭州市京廣路隧道最長的一段（隧道長度約1 400m）為例設(shè)計(jì)的隧道廣播調(diào)頻覆蓋原理圖，如圖1所示。

圖1 設(shè)計(jì)方案框圖

在該設(shè)計(jì)方案中，有以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)和覆蓋功能特點(diǎn)。

2.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1.1 隧道廣播調(diào)頻覆蓋轉(zhuǎn)播站設(shè)計(jì)。由調(diào)頻廣播專用接收天線（八木天線）將空中FM調(diào)頻廣播信號接收下來，由放大器將信號增益提高后再由分配器分配送入數(shù)字調(diào)諧器，將FM調(diào)頻廣播信號調(diào)制解調(diào)成標(biāo)準(zhǔn)的音頻信號。與隧道管理中心的應(yīng)急廣播信號一起送至音頻矩陣切換器進(jìn)行音頻輸出切換，被切換的音頻信號經(jīng)相對應(yīng)的調(diào)制解調(diào)器調(diào)制到原FM調(diào)頻頻率上，再送入混合器頻分復(fù)用到一根同軸電纜上，由光發(fā)射機(jī)（近端機(jī)）轉(zhuǎn)換為射頻光信號通過光纜傳輸?shù)剿淼纼?nèi)的光接收站（遠(yuǎn)端機(jī)）上。

2.1.2 隧道廣播調(diào)頻覆蓋傳輸設(shè)計(jì)。由轉(zhuǎn)播站（隧道管理中心）到光接收機(jī)的傳輸介質(zhì)為單模光纜，由光接收機(jī)到汽車的傳輸介質(zhì)為泄漏電纜。

2.1.3 隧道廣播調(diào)頻覆蓋終端設(shè)計(jì)。近端機(jī)射頻光信號經(jīng)由光纜傳輸?shù)竭h(yuǎn)端機(jī)，由于遠(yuǎn)端機(jī)合成了光接收機(jī)和寬頻放大器，對88～108MHz頻段內(nèi)信號進(jìn)行激勵(lì)寬頻放大后輸出到泄漏電纜，并將FM調(diào)頻廣播信號進(jìn)行無線轉(zhuǎn)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)廣播的調(diào)頻覆蓋。

2.1.4 隧道廣播覆蓋信道冗余設(shè)計(jì)。遠(yuǎn)端機(jī)具備16個(gè)信道的選頻和移頻功能，每載頻通道帶寬為200kHz，可對近端機(jī)選擇并轉(zhuǎn)發(fā)的信號進(jìn)行選頻和移頻，選頻和移頻參數(shù)可通過監(jiān)控軟件進(jìn)行設(shè)置，可以處理調(diào)頻電臺信號的動態(tài)范圍較大，同時(shí)處理多達(dá)16套調(diào)頻電臺節(jié)目，確保所有電臺節(jié)目的射頻信號以等功率發(fā)射。

2.2 覆蓋功能特點(diǎn)

①可自動轉(zhuǎn)播?？勺詣愚D(zhuǎn)播隧道外空間FM調(diào)頻廣播信號，并保持和隧道外調(diào)頻廣播信號基本同步。②可無線轉(zhuǎn)發(fā)。通過電腦設(shè)置隧道內(nèi)的寬頻基站實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)FM調(diào)頻廣播覆蓋。③技術(shù)穩(wěn)定可靠。該系統(tǒng)采用成熟穩(wěn)定的蜂窩寬頻放大技術(shù)、調(diào)頻調(diào)制解調(diào)技術(shù)，穩(wěn)定可靠。④信號覆蓋全面。減小信號陰影，信號波動小，隧道內(nèi)信號覆蓋更均勻。⑤可緊急切換。隧道遇到緊急情況時(shí)，可立即切斷調(diào)頻廣播信號，進(jìn)行緊急插播。⑥可遠(yuǎn)程監(jiān)控?？蛇h(yuǎn)程通過廣播寬頻功率放大基站的工作狀態(tài)監(jiān)測軟件，實(shí)時(shí)觀察每臺廣播寬頻功率放大基站的溫度、濕度、電壓、駐波比等工作參數(shù)。

在實(shí)際運(yùn)作中，廣播電臺必須和隧道管理中心相結(jié)合，使用隧道管理中心的控制機(jī)房作為主機(jī)房對隧道廣播系統(tǒng)和隧道應(yīng)急廣播系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制，其原理就是隧道洞口機(jī)房內(nèi)在射頻合路器插入隧道管理中心的MIC信號，一旦隧道內(nèi)出現(xiàn)緊急情況，隧道管理中心可將所有FM調(diào)頻廣播信號立即切斷，并立即向隧道轉(zhuǎn)播的所有調(diào)頻廣播頻點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)急插播，最大程度確保隧道內(nèi)司機(jī)及乘客安全。

3 現(xiàn)場施工的要求和注意事項(xiàng)

3.1 接收天線

接收天線為五單元FM八木天線，天線桿總高4m，天線極化方向和發(fā)射臺極化方向保持一致，天線接口做防水處理，天線安裝固定要牢靠安全，加裝3根拉線，確保天線的牢固和抗風(fēng)能力。從天線到接收機(jī)是用-7同軸電纜作饋線，做好饋線固定，過門過墻要用軟管保護(hù)，排線高度較低處要用PVC管保護(hù)。調(diào)頻接收天線如圖2所示。

圖2 調(diào)頻接收天線視圖

3.2 近場接收機(jī)

進(jìn)場接收機(jī)安裝在京沙隧道控制中心機(jī)房，2個(gè)光輸出口通過隧道原有的光纜將信號送至隧道內(nèi)的2臺遠(yuǎn)場接收機(jī)。附：應(yīng)急播出機(jī)在近場接收機(jī)下方。

3.3 泄漏電纜

泄漏電纜截面如圖3所示。

圖3 泄漏電纜截面圖

第一，泄漏同軸電纜（LCX）進(jìn)場驗(yàn)收時(shí)應(yīng)符合以下要求：①所有的數(shù)量、型號、規(guī)格、質(zhì)量等應(yīng)符合設(shè)計(jì)和訂貨合同的要求和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；②所有合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告等相關(guān)質(zhì)量證明文件齊全；③LCX無壓扁、護(hù)套損傷、表面嚴(yán)重劃傷等缺陷；④與連接器匹配。

檢驗(yàn)數(shù)量：由施工單位、監(jiān)理單位負(fù)責(zé)全部檢驗(yàn)。

檢驗(yàn)方法：比對設(shè)計(jì)文件和訂貨合同，檢查實(shí)物和質(zhì)量證明文件。

第二，LCX下列單盤電氣特性應(yīng)符合設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)要求和各相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。①交流特性：傳輸損耗、標(biāo)稱耦合損耗、特性阻抗、電壓駐波比等符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。②直流特性：內(nèi)外導(dǎo)體直流電阻、絕緣介質(zhì)強(qiáng)度、最小絕緣電阻等符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。③檢驗(yàn)數(shù)量：由施工單位全部檢查、監(jiān)理單位見證檢查。④檢驗(yàn)方法：對照設(shè)計(jì)文件檢查出廠交流電氣特性檢驗(yàn)報(bào)告，并檢測檢查直流電氣特性。

第三，隧道內(nèi)LCX敷設(shè)應(yīng)符合下列要求：①夾具、防火夾、支架的安裝位置、間距和固定方式符合設(shè)計(jì)要求，安裝牢固可靠；②LCX的開槽方向朝線路側(cè)，由于掛線高度在2m以上，最好是開槽方向向下成45°角。

檢驗(yàn)數(shù)量：由施工單位負(fù)責(zé)全部檢查，由監(jiān)理單位見證檢查。

檢驗(yàn)方法：依靠觀察和尺量檢查。

注：LCX采用膨脹螺栓式固定，使用專用卡具安裝漏纜。采用吊夾固定LCX時(shí)，吊夾間距為1m，防火夾間隔10m。支架高度符合設(shè)計(jì)要求。支架孔的直徑、深度符合設(shè)計(jì)要求，孔應(yīng)平直，不得成喇叭狀，膨脹螺栓要旋緊，使膨脹管膨脹，旋緊卡扣和支架底座間的螺絲。

第四，LCX的接續(xù)應(yīng)可靠、牢固，裝配后接頭外部應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防護(hù)。①每一漏纜連接頭制作完畢，用萬用表檢查內(nèi)、外導(dǎo)體，不應(yīng)短路，輕敲接頭，萬用表應(yīng)無變化。②漏纜成段連接后，在漏纜終端安裝終端電阻，在漏纜始端用駐波比測試儀測量駐波比，不應(yīng)大于1.5。如果超過1.5時(shí)，需進(jìn)行障礙測試，找出故障點(diǎn)，處理后重新測試，直至合格。③連接器裝配后接頭外部應(yīng)進(jìn)行防護(hù)。連接器應(yīng)可靠地固定在隧道、承力索或U型鋼柱上。④每段漏纜之間跳線應(yīng)繞圈，跳線長度1m。

檢查數(shù)量：由施工單位負(fù)責(zé)全部檢查，由監(jiān)理單位見證檢查。

檢查方法：依靠觀察和測量檢查。

第五，LCX敷設(shè)完成后下列指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求：①雙向電壓駐波比符合要求；②傳輸損耗在允許范圍內(nèi)。

檢查數(shù)量：由施工單位全部檢查，由監(jiān)理單位見證檢驗(yàn)20%。

檢驗(yàn)方法：用駐波比測試儀、信號源、功率計(jì)測試檢驗(yàn)。

第六，一般項(xiàng)目。①泄漏同軸電纜放線方向要求是正放線，即電纜收卷方向和放線方向呈180°角，并且一定要邊放線邊掛線，保證漏纜開槽示線始終處于向車道方向，這一點(diǎn)非常重要。②LCX彎曲半徑應(yīng)大于外徑的20倍。42mm漏纜參考彎曲半徑至少大于800mm。過緊急疏散門或要避讓其他設(shè)施時(shí)要考慮過彎，彎曲半徑要符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量：由施工單位負(fù)責(zé)全部檢查。檢驗(yàn)方法：依靠觀察和尺量檢查。③LCX吊掛后的垂度在20℃時(shí)應(yīng)保持0.15～0.2m范圍內(nèi)。檢驗(yàn)數(shù)量：由施工單位負(fù)責(zé)全部檢查。檢驗(yàn)方法：依靠觀察和尺量檢查。

3.4 遠(yuǎn)場發(fā)射機(jī)的安裝和連接

①發(fā)射機(jī)安裝：使用膨脹螺栓鋼架式安裝，膨脹螺栓要安裝牢固，膨脹螺栓數(shù)量至少4個(gè)，發(fā)射機(jī)安裝要平直，機(jī)器上緣離墻頂50cm，下緣離地面不低于2m。②漏纜到遠(yuǎn)場發(fā)射機(jī)的連接：漏纜到發(fā)射機(jī)使用四根-12同軸電纜連接，電纜用線卡固定在隧道穹頂，-12電纜一頭連接漏纜，一頭連接二功分器的輸出，功分器輸入與發(fā)射機(jī)輸出連接，要求功分器豎直或水平安裝，電纜和功分器要安裝牢固，接頭保證指標(biāo)良好，連接牢固，接頭外加保護(hù)。

3.5 傳輸光纜、電源和尾纜

①傳輸光纜：從京沙隧道管理中心機(jī)房到隧道東洞遠(yuǎn)場發(fā)射機(jī)兩邊的隧道攝像頭處，由于條件所限，使用隧道管理中心現(xiàn)有光纜兩芯，分別給2臺遠(yuǎn)場發(fā)射機(jī)，技術(shù)要求兩條光纖的衰減損耗不宜過大，保證到遠(yuǎn)場發(fā)射機(jī)處光功率在-20～-5dbm。②尾纜：隧道內(nèi)指定攝像頭至遠(yuǎn)場發(fā)射機(jī)，兩根尾纜使用套管保護(hù)，由于施工時(shí)使用了帶保護(hù)層的防水尾纜，并敷設(shè)在橋架內(nèi)，可以不用套管。參數(shù)要求，接頭UPC/PCC插入損耗dB≤0.3，回波損耗≥60。③電源：從隧道內(nèi)配電室到遠(yuǎn)場發(fā)射機(jī)，使用6m2電纜，橋架施工，過彎、過墻使用軟管保護(hù)，電壓220V。在發(fā)射機(jī)旁安裝配電箱，在配電箱內(nèi)安裝空氣開關(guān)。

4 結(jié)語

技術(shù)發(fā)展日新月異，但就目前來說，泄漏同軸電纜方式仍是隧道廣播覆蓋的主要使用方式，鄭州市京廣路隧道調(diào)頻廣播覆蓋工程是作者本人全程參與的一項(xiàng)工程，文中提到的參數(shù)、規(guī)范和要求皆是該工程項(xiàng)目中的真實(shí)資料，希望此文能夠?qū)磳⒆稣{(diào)頻廣播信號隧道覆蓋工程的設(shè)計(jì)單位、工程商、廣播電臺或者有意學(xué)習(xí)廣播隧道覆蓋技術(shù)者有一定的作用，特別是到施工階段，一定要確保施工單位嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行施工，由于漏纜本身特性，一旦施工后出現(xiàn)了問題，要拆除進(jìn)行二次施工幾乎是不可能的。

［1］ 黃曉紅.調(diào)頻廣播信號地鐵隧道覆蓋方法［J］.廣播與電視技術(shù)，2012（9）：115-117.

Leakage Cable Covering Technology and Construction Notice in FM Broadcast Tunnel Coverage Technology

Li Chao
（Zhengzhou People's Broadcasting Station，Zhengzhou Henan 450000）

With the expansion of the urban framework,urban construction is further developed in depth,not only in urban expressways and flyovers,but also in many places.However,some of the tunnel lengths are often more than 700 meters,or even a few kilometers,the citizens of the vehicle are shielded from the reinforced concrete by the tunnel when they cross the tunnel,and the drivers and passengers of the passengers are unable to receive the radio signal from the car radio.At the same time,if there is a great?er safety accident in the tunnel,such as fire,car accident,etc.,the driver and conductor cannot get the traffic information in time and in order to solve the problem.

tunnel coverage；leaky coaxial cable；FM broadcast

U453；TN929.5

A

1003-5168（2017）11-0109-03

2017-10-01

李超（1971-），男，本科，工程師，研究方向：廣播電視覆蓋。