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关于电视电波传播特性的几点看法

2015-03-03朴彩兰珲春广播电视台吉林珲春133300

科技传播 2015年11期
关键词:电波电视

朴彩兰珲春广播电视台,吉林珲春  133300

关于电视电波传播特性的几点看法

朴彩兰
珲春广播电视台,吉林珲春133300

摘要在对电视电波传播特性进行分析时,笔者选取了矩形柱体城市楼房模型,结合某频道电视电波反射系数模,对等效电参量进行了确定。在计算直角劈绕射场曲线,需要做好与实际检测数据的比较工作。笔者对电视电波传播特性提出了几点看法,希望对相关工作人员提供一定帮助,优化电视电波传播系统,保证电视节目观看的质量。

关键词电视;电波;传播特性;反射

通过调查发现,很多高层建筑的用户在观看电视节目时,都会出现电视重影问题,这与电视电波传播的质量有着较大的关系,为了消除电视重影问题,相关工作人员必须了解电磁波传播的规律,要对国外电视电波传播技术进行研究,学习国外先进的经验,多借鉴电视电波传播的模式。本文采用矩形主体的建筑模型,分析了楼房对电波反射、绕射的规律,提出了增强电视信号质量的方法,这有利于保证高层建筑用户电视节目的质量,可以提高用户的满意度,从而促进广播电视行业更好的发展。

1 城市电视电波的反射

1.1楼房反射面的等效电参量

在城市中,楼房建筑比较多,这些建筑物对电视电波信号的传输可能会带来一定影响,通过研究发现,楼房对电视电波的传播有着较大的影响,楼房的形状、大小、材料等因素会影响电波的频率,电波的反射与入射角度有着较大的关系。本文以矩形柱体楼房为例,对反射电波的传播特性进行了研究。在建筑工程中,墙壁一般的由红砖构成的,而楼顶一般是钢筋混凝土构成的,为了保证建筑的隔热效果,还会在楼顶加盖隔热层,在对电波进行测量时,首先应确定反射面的等效电参量。某建筑距电视塔的距离为8.5km,电视塔海拔高度为230.5m,测试天线的海拔高度为41m,直射波与水平面的夹角是1.3°。另外,反射面的电磁波属于均匀的平面波。

1.2近区反射场

近区反射场该区域距电视塔的距离在1km以内。假定近区内建筑最高层都是8层,地面海拔高度为20m,建筑楼顶距离电视塔的距离为600m左右。笔者主要对8层建筑楼顶上的电波传播特性进行了分析,这些建筑的楼顶是钢筋混凝土结构,近区的楼顶反射波比较强,反射波与直射波的波程相差11.7m左右,时延为39mμs,反射波产生的重影比较多,而且与主图像重合,肉眼一般很难分辨出其中的差异,通过研究证明,在时延超高100mμs后,则认定建筑楼顶空间存在重影。

在建筑楼顶外墙位置,电波照射的反射性比较强,由于建筑比较密集,墙面很多都会被其他建筑遮挡,未被遮挡的墙面有着较强的反射波,在靠近楼顶的墙面处,反射波的入射角度为15.4°,反射大部分是负仰的形式。在近区内,也有较大的高层建筑,假定某30层建筑,高90m左右,与电视塔的距离为700m,楼顶的反射波几乎不会受到电视接收信号的影响,而外墙受到的影响比较大,在反射波与楼顶的路径达到378m时,反射波与直射波之比大于-35dB,则该建筑空间会出现重影,反射波达到之处都存在严重的电视重影问题。

1.3远区反射场

远区反射场内,直射波与建筑水平面的夹角比较小,建筑离电视塔的距离也比较远,一般在5.9km以外,在测量时,假定建筑都是8层高的楼房,并且楼顶的反射波比较强,但是建筑内用户的电视未出现重影。楼顶上20m与电视塔的距离为6km,反射波的强度与直射波相似,波程相差也不多。在只干扰电视信号强度的情况下,不会造成电视出现重影。在远区内有一30层建筑,根据外墙的反射波特点,在高层建筑内的电视出现了重影。

2 城市中电视电波的绕射

在对电视电波传播特性进行分析时,需要对建筑物的直角棱边进行模拟,研究人员采用的是直角导电劈的方式,在分析电波绕射特性时,需要以一致性几何绕射理论为指导,研究人员还采用了实测的方式进行修正,通过分析建筑物棱边绕射性质,对电波绕射情况进行了探讨。

2.1建筑物棱边绕射场的测量

在对电视电波传播特性进行了分析时,研究人员选择了某8层建筑宿舍楼,该楼与电视塔相距6.1km,楼群的分布比较开阔,楼顶海拔高45m,电视电波与水平面面的夹角为1.7°,可以认为来波的方向与地面平行。棱边是指测量人员需要测量绕射的棱边,在测量时,工作人员还会借助频道电视电波进行实际测试。通过多次测量表明:测量值的变化趋势与理论值几乎一致,测量值的衰减更大,通过对比发现,衰减值比理论值小10dB左右。

2.2绕射波的主要特点

2.2.1区

在近区范围内,高度一致的建筑房屋,电视电波在楼顶的棱边主要是绕射的形式,在楼顶某一空间内,容易形成重影。绕射波与入射波的波程差可用公式表

示为:

当φ’=60°,L=30m,θ=170°(即φ=100°)时,Δr=52.98m,绕射波的时延△t=177mμs。对于电极化,查得Ed/Eo=-23dB。经修正,则Ea/Eo=-33dB,可见形成轻微重影,通过分析可以看出,近区可能形成重影的空间。L=30m时Ed/Eo的最大值约为-l0dB,发生在θ=25°与150°附近。

建筑侧面棱边的绕射波是以倾斜的角度射向地面,所以,楼顶下绕射波分布比较混乱。在近区内,也有一些高层建筑,在棱边会产生绕射,该建筑中较多的空间都会形成重影。

2.2.2远区

在远区范围内,高度一致的建筑房屋比较多,建筑的分布比较密集,电视电波与楼顶的棱边入射角比较小,绕射强的空间时延性比较小。磁极化绕射的侧面棱边很容易被邻近楼房所遮挡,所以不会在建筑房屋内出现电视重影。对于高层建筑,由于建筑距电视塔的距离远,而且楼层比较高,所以楼顶棱边的绕射线入射角非常小,绕射的距离比较长,绕射波很难形成重影。高层建筑侧面棱边绕射波几乎没有被遮挡,所以,建筑空间内很容易形成电视重影。如果入射角比较小,则建筑空间几乎不会出现电视重影,入射角比较大,则建筑部分空间容易出现电视重影。

3 结论

在对反射波进行测量时,采用的是等效电参量描述反射面反射特性的方式,本文通过实例,对电视电波传播特性进行了分析。高层建筑的用户经常会反映电视存在重影问题,这影响了电视观看的质量。当前社会中,建筑的结构越来越复杂,楼层也越来越高,这会导致电视电波在传播的过程中,产生反射波与绕射波,这也是导致电视出现重影的主要原因。在研究的过程中,需要做好绕射波的测定工作,还要保证测量环境的适应性,降低出现误差的概率。了解电视电波传播特性后,可以确定电视电波传播的最佳途径,从而保证电视观看的质量。

参考文献

[1]崔勇,张啸天.准平坦地形GSM-R电波传播特性研究[J].铁道学报,2012(8).

[2]贾明华,郑国莘.矩形隧道中预测电波传播特性的投影模型[J].微计算机信息,2012(10).

[3]杨延玲,刘辉兰,于家峰.平面电磁波在两种不同媒质中传播特性的比较[J].榆林学院学报,2007(2).

[4]柳平,魏学旺.电磁波在钢筋混凝土墙中的反射与透射研究[J].现代电子技术,2007(15).

中图分类号G2

文献标识码A

文章编号1674-6708(2015)140-0100-01

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