1 引言
调频广播以其丰富的节目、优美的音质和抗干扰性能强等特点，深受人们的喜爱。受地理环境的影响，城市隧道虽然在调频广播覆盖范围之内，但由于隧道作为一个纵向传输的狭窄空间，其四周由混凝土构成，调频波在隧道内传播必然不同于地面广阔空间的传播，隧道的墙壁、地面、天花板对电磁波有极强的吸收和衰减作用，因而形成了信号接收盲区，司机和乘客在隧道中不能正常地接收广播电台信号。一旦隧道内发生车祸、火灾等事故时，无法将紧急信息通知驾乘人员，这就会存在诸多不便和安全隐患。为了解决调频广播信号在隧道中衰减的问题，隧道调频广播覆盖技术研究得到了发展和应用。 2 隧道调频覆盖技术要求
调频广播分为调频单声广播、调频立体声广播、调频多路声广播、调频数据广播四种，频率范围为87MHz~108MHz，兼顾无线电视频道。其电波以直线传播为主，并有一定绕射能力，在隧道中以车载收音机为覆盖对象。本着“安全、稳定、适用、经济”
的原则，兼顾性价比和施工维护的难
易程度，隧道调频覆盖系统需满足以
下需求。
（1）调频电台在隧道内外实现无
缝覆盖，当汽车通过隧道时，司机和
乘客可不间断地收听到被转播的调频
广播节目。
（2）调频广播覆盖场强达到
40dBμV以上，车载收听效果主观评
价要求按照GB/T 16463-1996标准达
到4分以上，如表1所示。
（3）具备扩展性。应预留端口满
足应急广播的需求，满足未来业务需
求（如地面数字电视）和扩展接入调
频信号数量，可实现远程监控。
（4）应避免对隧道内正常运营的
无线通信系统之间的相互干扰。
（5）对用于隧道调频覆盖系统的
设备、光缆、电缆、漏缆等采取防雷
处理。
3 隧道调频覆盖技术原理
隧道覆盖系统核心部分采用宽频
带组网方式，由转播、传输、终端三
部分组成，说明其技术原理的隧道调
频覆盖技术框图如图1所示。
信号转播，经天线接收、滤波放大、
解调调制、混合、光发射输出光信号。
信号传输，由光发射机（近端机）
到光接收机（远端机）的传输介质为
单模光纤，由宽频功放到车载收音机
的传输介质为定向调频发射天线或漏
泄电缆。
信号终端，光信号经光接收机（远
端机）转换电信号输入宽频功放，再
输出到泄漏电缆/定向调频发射天线，
实现隧道调频的信号覆盖。
4 隧道调频覆盖的两种方式
根据调频广播的传输特点和覆盖
场强要求，目前主要有定向天线和漏
泄电缆这两种方式可以实现调频广播
隧道调频广播覆盖方案探讨及应用
陶旭静 杭州市广播电视科学技术研究所
摘要：针对隧道影响调频广播信号接收效率的问题，对定向天线覆盖和漏泄电缆覆盖两种技术方案进行比较，
本文着重介绍采用调频解调调制技术、宽频放大技术以及漏泄电缆低损耗无线辐射技术实施的隧道调频广播信号
覆盖方案，并对其效果及改进之处进行探讨。
关键词：调频广播 隧道覆盖 漏泄电缆
表1 广播节目技术质量主观评价标准
评价等级收听声音质量主观感受
5（优）质量极佳，十分满意符合要求
4（良）质量好，比较满意基本觉察不出噪声或失真
3（中）质量一般，尚可接受有明显的噪声和失真
2（差）质量差，勉强能听噪声和失真较为严重
1（劣）质量低劣，无法忍受噪声和失真十分严重
环氧树脂涂层95
96
行波进位加法器
《有线电视技术》 2019年第11期 总第359期
隧道覆盖。
利用定向天线覆盖方式与漏泄电缆覆盖方式，均可实现优化调频信号在隧道中的传播，提高车载收音机接听效果。两者均采用调频信号解调调制处理、光传输链路、光纤直放站远端机的模式，区别在于，经光纤远端机输出的信号是选择漏泄电缆覆盖方式还是定向天线覆盖方式。
定向天线覆盖方式的优点是建设成本低，安装方便，性价比高，较为经济。缺点是容易受洞内外同频干扰，
覆盖信号场强不均匀，遇到弯曲隧道、较长隧道时，需要增加转发器或采用多个发射天线同步接力方案，天线覆盖方案中常应用于中短直隧道的隧道天线覆盖系统，如图2所示。
漏泄同轴电缆是一种在电缆外导体纵长方向，以一定的间隔和不同形式开槽的特制同轴电缆。电磁波在漏泄电缆纵向传输时通过槽孔向外界辐射电磁波，同时外界的电磁场也可通过槽孔感应到漏泄电缆内部并传送到
接收端。
漏泄电缆覆盖方式的特点是利用
漏泄电缆集信号传输、发射与接收等功能于一体，具有同轴电缆和天线的双重作用的特点进行调频信号覆盖。由于漏泄电缆覆盖技术具有传输衰减
低、抗干扰能力强、通信可靠性高的优点，特别适用于覆盖中长距离公路隧道、铁路隧道、城市地铁等无线信号传播受限的区域，如图3所示。
漏泄电缆可同时进行多种业务覆盖。相比天线频带窄只能发射单个无线频率的弱点，漏泄电缆可利用其宽频带特性，多种不同的业务共用一条漏泄电缆，如多套调频广播、应急、
数字电视等，使总体造价大大降低。
图1 隧道调频覆盖技术框图
图2 隧道天线覆盖系统
图3 隧道漏缆覆盖系统
因此，可根据预算的高低和覆盖信号的实际技术需求，灵活选择适合的覆盖方式。两者覆盖性能如表2所示。
5 隧道漏缆调频覆盖方案实践
通过杭州灵溪隧道一期工程来介绍采用调频解调调制技术、宽频放大技术以及漏泄电缆无线辐射技术
实施的隧道调频广播覆盖工程。
5.1 隧道情况
杭州灵溪隧道是山岭隧道，且隧道两边有不锈钢栏杆以分隔人行道，全长1490m，单洞双向两车道，属于中长距离城市隧道。一期项目计划传输三套调频广播（FM89、FM91.8、FM105.4）。同时，为今后扩容预留若干频道以及应急广播端口。
5.2 隧道漏缆覆盖系统设备
灵溪隧道覆盖系统由调频接收天
线、天线放大器、调频解调器、调频
调制器、射频发射机、光纤直放站、
射频同轴电缆、漏泄同轴电缆、光纤、
50W终端负载、网管软硬件等组成，
如表3所示。
5.3 技术方案及设计框图
杭州灵溪工程在隧道口架设三
单元调频广播接收天线，将空中本
市调频广播三套节目信号（FM89、
FM91.8、FM105.4）接收下来，由天线
放大器将信号增益提高、调频解调器
解调出三套音频信号，再经相对应的
调频调制器调制到原调频频率上，经
混合器混合后输出，经光发射机（近
端机）转换为射频光信号。通过光纤
传输到隧道内的光接收机（远端机）。
FM远端机输出同频率的调频广播信
号，放大分配后通过射频电缆送到同
轴漏泄电缆，覆盖隧道内。漏泄电缆
末端需连接50Ω终端负载进行阻抗匹
配，如图4所示。
5.4 隧道漏缆覆盖系统网管
配置网管软件，通过隧道控制中
心网管服务器对主要设备如调频解调
器、调频调制器、光发射机（近端机）、
光接收机（远端机）等进行远程监测
和控制，并对设备故障进行检测和告
警上报。值班人员也能通过网络在第
一时间监控到隧道调频覆盖系统运行
情况，了解系统各参数，实现远程更
改配置，当系统出现故障时，可及时
接收到报警通知。
5.5 隧道漏缆覆盖系统计算
为了保证隧道内的车载收音
机接收良好，调频覆盖场强Pm为
40dBμV，7/8″漏泄电缆传输衰减为
Lr（1.3dB/100m），耦合损耗为Lc（72dB，
95%），大于2m漏泄电缆附加耦合损
耗为La：10lg(d/2)，d按12m取8dB，
功分器损耗Le取3.5dB，车体损耗Lq
取5dB，系统附加损耗及余量Ls取
6dB。
单根漏缆按1km计算，则漏缆的
输入端功率为:
Pin=Pm+Lr+Lc+ La+ Le+Lq+Ls
=40+(1.3×10）+72+8+3.5+5+6
=147.5dBμV
根据计算，漏缆的输入端功率达
lc低通滤波器
到147.5dBμV以上，即可满足车载收
谐波检测
音机的接听效果（40dBμV）。因此，
选用15W（150dBμV）的光纤数字远
表2 漏缆与天线覆盖性能比较
性能漏缆方式天线方式
覆盖距离中长短直
电波覆盖效果信号均匀信号波动范围大
信号阴影衰落最小阴影衰落过高现象较为严重
车体穿透能力强差
带宽宽频带窄频带
业务范围可覆盖多种无线频率只能发射单个无线频率
表3 隧道漏缆覆盖工程设备
产品名称简要规格单位数量
1三单元调频接收天线HX-2030副 1
2同轴避雷器 只 1
3高增益天线放大器HX-230台 1
4带通滤波器BF-1台 2
510路调频解调器FM-1000台 1
冷粘鞋6数字立体声调频调制器FM3000台 3
7FM信道混合器VS-16台 1
8光纤型调频直放站（2×15W）ST-3000(GS)台 1
9射频光发射机ST-1310S台 1
10传输光缆单模GYTS（8芯）米1000
117/8″辐射型漏泄电缆HLRCTSLYZ-50-22米1490
12超柔1/2″射频电缆HRCAYZ-50-9米100
13终端负载（匹配电阻）50Ω只 2
97
98
《有线电视技术》 2019年第11期 总第359期
端机，在条件好、电磁干扰少的隧道，其接听效果要好于理论计算值。
5.6 灵溪隧道覆盖系统特点
漏缆组网简单同步转发广播信号高保真；可扩展性、抗干扰能力强，维护方便；具有应急广播插播功能；系统运行状态可远程管理。
5.7 隧道覆盖效果测试
按照国标对杭州灵溪隧道调频覆盖项目一期工程进行检测。
监测内容，包括灵溪隧道内三套调频广播（FM89、FM91.8、FM105.4）接听效果和技术指标。
测试仪器，包括R&S Modulation Analyzer FMAB 调制分析仪，R&S PR100手持频谱仪，R&S EM550监测接收机，安捷伦8648信号发生器，便携式TI-HE300
定向天线，德生CR-1100收音机，功率计。
测试步骤为，使用RS 公司的
图5 隧道覆盖测试原理图
PR100手持频谱仪、FMAB 调制分析仪配便携式定向天线进行覆盖场强测试；使用德生CR-1100收音机、车载收音机进行实际监听测试。隧道覆盖测试原理如图5所示。
从车载和步行两种实际收听效果来看，灵溪隧道内三套调频广播的声音清晰流畅、音质俱佳、无明显噪声或失真。按照国标GB/T 16463-1996《广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求》在95%以上区域收听效果达到4分以上，满足隧道内信号均匀分布的技术要求。
通过对灵溪隧道调频覆盖工程前后的电平测试结果比较，覆盖前隧道内的电平值基本上在23dBμV 左右，漏缆覆盖工程建设后，隧道内电平值达到40dB μV 以上。与理论值基本吻合，符合覆盖技术要求，隧道覆盖效果达到预期目标。
6 结语
卫生棉条自动拔除器灵溪隧道工程一期采用的是模拟
光纤直放站来进行信号的滤波调制等工作，其在所需覆盖的频道数量少、隧道距离短的工程中具有一
定的优势。
由于工程二期中的调频节目数量增加，隧道处于景区中，空收信号不强且杂，因此，二期工程将采用数字光纤直放站。其优点是隧道长短对信号衰弱影响较小；采用数字滤波器，效果更优；组网方式更灵活；容易增加新功能，如时延补偿、上行噪声抑制等功能。
随着科技的不断发展，利用漏泄电缆低损耗无线辐射技术特点，有效地解决隧道内调频广播移动收听，减少信号干扰和杂音，提高调频广播收听质
量，必将有着极其广阔的前景。CATV
图4 灵溪隧道漏缆覆盖方案
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议