摘要：本文阐述了地面电视传输的特点，详细分析了超短波电波传输媒质对地面电视信号传输的影响，并指出了在监测过程中应该注意的一些问题。
关键词：地面电视；传输通道；广播电视监测；影响；注意问题
1引言
我国的广播电视监测是指对广播电视节目信号的技术监测。广播电视监测是通过对技术参数进行客观测量，对图像、声音质量评判采用主观评价的方法，如实反映广播电视节目信号播出的传输质量、播向地区的覆盖效果、电波发射的质量和频谱占用状况等。监测的目的就是要“如实反映”所要监测节目的信号质量和接收效果，不断提升信号传输的质量，以满足受众收视的需求。要想“如实反映”情况，必须要做到以下3点。（1）要靠先进的监测技术手段和科学的监测方法，保证测量数据客观准确和主观评价科学公正。（2）客观测量的技术参数选项要合理，不同的播出传输发射方式和传输媒质，其测量的技术指标参数项目是不同的，监测项目的技术指标参数数量要合理，测量设备精度要符合相关标准要求，测量方法要充分反应广播电视节目的质量。（3）将科学的监测数据分析报告及时提供给各级广播电视主管部门，为提高广播电视节目制作、播出、传输和发射质量，改善覆盖效果和频谱使用状况管理决策提供依据。影响广播电视节目质量的技术环节有：节目制作、播出、传输、发射（发射机、天馈线）、传输媒介、接收环境、接收（天线、接收机、终端设备）、监测（数据采集、存储、回传、测量设备）等。所以，监测是针对整个系统的最终监测。这里主要分析地面电视传输通道的特点以及对地面电视信号的影响，同时，分析在技术监测时，影响地面电视信号质量的信噪比指标和可能引入的干扰原因等。
2地面电视传输的特点
电视广播是指一种对图像节目及其伴音信号进行传输的业务；地面电视就是指无线电视，是利用无线电波传送广播电视节目的广播方式。电视中心将电视节目信号传送到电视发射台（塔），经过发射机放大、调制成已调制高频信号，由馈线送到发射天线转换成空间电磁波，在大气层以无线电波方式向周围空间辐射至服务区域，服务区内电视受众再用接收设备（天线、接收机）接收信号。监测地点的接收机接收到信号后，进行放大变频成中频调制信号输出，再送到监测设备进行解调，测量技术参数，并对监测数据进行分析和处理，对解调后还原的视频信号和音频信号进行主观评价。电视受众通过无线手段收看电视中心送出的电视节目，要经过3个环节：一是将电视节目信号调制到高频载波上，再变换成无线电波；二是将带有电视节目信息的无线电波通过传输媒质传到电视受众服务区；三是有良好的接收环境和高质量性能的接收机。我国《米波分米波地面电视广播监测技术规程》（GY/T142—1999）规定，地面电视的频率工作在超高频频段，这就是说，地面电视具有两个特点：一是工作在超高频频段上，二是以无线电波方式传播。
3超短波电波传输媒质对地面电视信号影响的监测
3.1地面电视最适合空间波传播。地面电视工作在超短波频段上，超短波电波不能用地波、天波传播，最适合用空间波传播。空间波传播主要在低空大气层做视距传播，空间波的服务区域在视线所及的地方电波才能到达。因此，收、发天线间最大距离被限制在视线范围内。空间波又是直射波和反射波合成的电波。其中，由发射天线能直接到达接收点的电波称为直射波，通过地面或其他障碍物的反射才能到达接收无线电波传播时，不同频段的电波信号通过同一媒质与同一边界条件传播，其传播特性不同；同一频段的电波信号通过不同媒质传播，其传播效应也不同。
3.2地球曲率对空间波传播距离影响的监测。3.2.1地球曲率限制了空间波传播距离。地球实际上近似于一个球体，由于地面曲率的影响，从发射源（天线）发出的直达波射线只能到达最近场源的照明区（视距），而在照明区以外的阴影区，射线则受到地面的遮蔽。电波在照明区内能有效传播，而在阴影区，电波的绕射能力随距离增加迅速衰减。当收、发天线相距不远，如几十公里（最多一百公里）范围内，可以认为地面是平面；当收、发天线相距较远，则必须考虑地球的曲率，把它看作是一个球面，传播距离将受到曲率的影响。一般来说，视线距离可以达到50km左右，即覆盖半径为几十公里，要想增大地面电视覆盖范围，需将天线架高。因此，地面电视发射天线一般架设在城市中心的广播电视塔上。3.2.2监测时应注意的问题。首先，地面电视的远程遥控监测站或移动收测选点时，应注意接收点离发射天线的距离位置，距离超过覆盖半径或者接收天线架设离地高度过低，均会受地球曲率影响导致信号减弱，影响监测结果。其次，在做覆盖收测时，距离发射天线越远，信号场强值越小，这是正常现象，根据标准规定，测试到的覆盖场强边界值，就是实际覆盖半径。收测结果应与建台时覆盖场强设计值对比分析，并应在相同的测试地点与历次测试结果对比分析，从而判别所测场强数值的有效性和针对性。
3.3空间波的反射波造成场强测量。小区各点场强值不同并造成图像重影影响的监测3.3.1空间波的反射波造成场强测量小区各点场强值不同并造成图像重影的影响在视距内，接收天线处的地面电视电波场强为反射波与直接波的合成场强。首先，直接波和反射波的影响。直接波和反射波走的路径、距离长短不同，电波到达接收点的时间也不同，它们之间存在着相位差。电视图像对合成信号的相位特别敏感，直接波和反射波相位差会造成图像重影。其次，场强测量小区内的地点稍作移动，场强值就会发生变化。反射波地面反射点的地质、地形、地貌或其他障碍物在各测量点是不同的，电波受吸收、反射也不一样，由于超短波波长短，不同测量地点电波的相位差会随之变化，测量地点稍作移动，都会引起测场强值读数发生变化。3.3.2造成图像重影的影响时应注意的问题首先，合成信号的相位差造成图像出现重影。如果发现电视图像出现重影，在监测数据分析和监测报告撰写时要充分考虑接收地点的接收环境，分析是否是合成信号的相位差造成的。若接收地点环境复杂，这是由接收地点的接收环境条件引起，并非电视节目本身的质量问题。其次，在场强测量时，要引入地点概率场强。为能客观反应实际场强，需在预测量点的周围选10~20个测量点。各测量点之间的距离相差数米至数十厘米，具体取值视工作波长与地形条件而定。在米波段（波长1m~10m），根据频率高低，在数米范围确定；在分米波段（波长0.1m~1m），根据频率高低，在数十厘米范围确定。这里主要考虑一个波长落地时，可能受到地面的影响，若地形比较平坦，距离可以取大一些，反之距离取小一些。在进行逐点测量后，要统计出该测量点小区50%的地点概率场强值。50%地点概率场强是指在某一小区内测量地点总数中，有50%以上测量地点数可达到的场强值。如某小区测量地点总数为100个，将场强值按测量值从小到大顺序排列后，第50个所对应的场强值即为该小区的50%地点概率场强。我国调频、电视广播网技术标准规定，信号场强与干扰场强地点的概率均取50%。测量50%地点概率场强时，可采用多点测量或监测车测量。
3.4空间直接波可能受高楼等反射。与阻挡影响的监测3.4.1空间直接波可能受高楼等反射。与阻挡的影响空间直接波在传播过程中，可能受高楼或其他建筑物等反射与阻挡。直接波不受地面影响，但是传输通道上受到阻挡时，会产生反射和绕射。直接波在高楼前方形成反射波，在高楼后方形成绕射波。反射波与直射波互相干扰会产生电视重影，大楼的绕射损失也会产生电视重影。3.4.2空间直接波可能受高楼等反射。与阻挡影响的监测固定监测点一般不会选择有高楼阻挡的地方作为收测点，但是在移动监测时，应观察收测点是否受周围高楼的影响。当测量电波场强靠近大楼后方时，由于受大楼阻挡直接波过不来，绕射波从屋顶或大楼侧面绕射过来，信号越靠近大楼后方，绕射损失越大，信号越弱。随着信号与大楼距离增大，电波绕射损失逐渐减小，信号逐渐增强，这是由电波遇到了大楼或其他建筑物阻挡形成的绕射波所致。在调查电视信号干扰或覆盖时，若必须在这些点做收测，则需在收测报告中，注明收测点的环境条件，以便做数据分析时参考。
3.5空间波受低空大气层不规则气。流引起超视距散射传播影响的监测3.5.1空间波受低空大气层不规则气。流引起超视距散射传播的影响地面电视广播虽然靠空间波作为主要传播方式，但绕射和散射的作用有时也不容忽视。超短波散射传播是利用大气对流层的不均匀性来散射电波，使电波可以到达视线以外的地方。大气对流层中，除了有规则的片状或层状气流外，还存在不规则的气团，不规则气团对电波的散射使一部分能量传播到“视距”以外，甚至几百公里的地方，形成了超短波的远距离传播。散射信号传播有两个特点，即衰落严重和损耗大。在监测和收听收看时，不时会收到数百公里外的非本地调频电视信号，就是电波受到大气层散射传播过来的信号。3.5.2空间波受低空大气层不规则气。流引起超视距散射传播影响的监测监测时，可以根据以下3点分析判断是不是对流层散射传播。一是，当收测点收到超视距的调频、电视信号，不是经批准注册的当地正常调频电视信号时，我们除了通过图像和声音判断电台的归属外，还可借助电视调频测向仪从信号的方向和距离进行判断。因为低空大气层散射，可以将散射电波信号传到300km~500km的距离，而低空大气层散射的条件是在超短波频段，距离是300km~500km。但是，要注意区别电离层散射波信号，它是利用高度约85km处电离层的不均匀性所产生的散射波进行通信传播的，频率为30MHz~60MHz，传播距离为800km~2000km，其工作频段和传播距离有很大不同。二是，衰落严重。对流层散射传播的信号衰落可以分快衰落和慢衰落，快衰落指在几分钟或几十分钟内的变化，主要是由于许多随机起伏的信号叠加而引起的；慢衰落指一小时到几个月的信号变化，慢衰落主要是由大气折射、大气湍流、大气层结等平均大气条件的变化而引起的，通常与频率的关系不大，主要与气象条件、电路长度、地形等因素有关。三是，损耗大。散射信号主要能量在正前方，偏离这个方向的散射能量逐渐减弱，当传播距离越远，则偏离正前方的角度越大，散射能量也越弱，损耗也越大。对流层散射信号虽然较弱且衰落严重，但除了始终存在的由对流层不均匀团的散射作用产生的衰落外，还有其他原因产生的衰落，它与传播路径的地区、气象、季节、时间等因素密切相关。为了克服衰落的影响，一般采用各种分集接收技术。
3.6接收地点环境电磁干扰会降低。电视信号信噪比高质量的地面电视接收，就是接收机输出端的声音、图像信号质量，能逼真地重现已调波调制前的调制信号质量。一个高质量的接收应具备3个条件：一是信号场强较大，接收机输出信号的信噪也较高。通过测量电场强度值确定是否符合相关服务场强标准值和设计值。二是用高质量接收机接收。应采用符合标准的广播级专用接收机进行接收，高质量接收机具有良好的灵敏度、选择性和信噪比等指标。三是周围没有“无用信号”干扰或干扰较为轻微。接收地点环境的电磁干扰，会通过接收天线进入监测设备系统，降低信噪比，影响收看质量。因此，在调频电视场强测量时，对测量点的场地有明确要求，固定或移动测量时，测量点周围均应比较空旷平坦。固定测量时，半径400m范围内应无建筑物和大批树林等障碍物，没有反射杂波到达测量点。移动测量时，在测量点前方200m内、两侧及后方100m内应无建筑物、树林及高压线等。
4总结
一般情况下，从电视中心送出来的电视节目信号质量都是很高的，其质量高低主要取决于传输信道质量和产生无线电波的主要设备，即发射机的放大器、调制器等非线性器件和设备引入的失真大小。文中重点讨论了地面电视无线电波传输通道媒质对电视节目信号的影响和监测，分析了实际监测中应注意的问题，便于提高监测数据的准确性。
参考文献：
[1]熊皓.无线电波传播[M].电子工业出版社,2000:487—531.
[2]何大中.系统与覆盖网[M].国防工业出版社,1990.
[3]陈德泽.广播电视监测技术[M].中国广播电视出版社,2008.
作者:陈义 单位:国家广播电视总局海南监测台
