安徽省廣播電視局 應毓海 呂希才 洪雷
一、概述

　　在廣播電臺的覆蓋中，各臺都想盡量擴大覆蓋范圍，為此，提出了中波同步廣播的技術方案，但是由于頻率制同步廣播組網需要多個頻率，不僅占用了頻道資源，也不利于中波段的頻率凈化。而采用基于自適用相位制中波同步廣播概念的單一頻率同步組網技術后，一方面可以節約緊張的頻率資源和能源，同時還減少了干擾、改善了覆蓋的質量，并且便于聽眾在不同地區收聽同一節目。本文向讀者簡要介紹了中波同步廣播的進展和單頻組網技術繼安徽省的應用后的國內其他幾個應用實例，表明了此項技術有較好的實用價值。

　　安徽省廣播電視科研所在省廣電局的規劃部署下，從80年代初就開始進行同步廣播技術研究，相繼研制了數字式、智能化等一系列中波同步廣播激勵器，其后又基于自適應相位制中波同步廣播的概念和智能化激勵器，開展了中波廣播單一頻率同步組網（以下簡稱單頻組網）的課題研究，獲得成功并投入了現場實用，于1994年5月通過了廣電部專家會議鑒定，同時榮獲該年度的全國十大電子科技成果獎和1998年度國家科技進步三等獎。

　　1996年該項目研究成果還被國家廣電部、郵電部共同推薦作為我國政府向國際電聯(ITU)提交的建議書，并獲得ITU-RWP10A/10D和TG10/5的工作會議通過，使最后形成的ITU-R560-3建議書中增加了“在中國從事的研究”一節。為中國在該領域爭得了應有的地位。 在其后的幾年間，非凡是近一、二年來單頻組網技術在全國逐步推廣，有效地擴大了中波廣播的覆蓋，提高了覆蓋質量。

二、中波同步廣播技術發展概況

　　中波同步廣播從60年代開始在我國實施，用的是頻率制同步廣播技術，它是用穩定度相對較高的振蕩源作為激勵器進行工作。在日常的工作中，要定期將振蕩源與標準信號（頻率）進行比對，并校準振蕩源的精度。初期采用的都是人工或電控步進電機校準方式，這種方式的同步質量主要依靠于振蕩源的精度和穩定度（一般僅為10-5量級）。80年代開始應用數字和自動化技術，使用數字電路自動校準，精度有所提高（量級約為10-7左右）。隨著現代計算機技術和智能化技術的飛快發展，以計算機技術為核心，開發出了新一代智能化中波同步廣播激勵系統（系統精度可達10-10量級以上）。文獻資料表明兩同頻臺間的頻率差（△f）小于0.1Hz是同步廣播的必要條件，△f小于0.015Hz時，干涉區場強極慢衰落，聽覺不明顯，人耳對此時的同步衰落的主觀聽覺良好⑴。

　　單頻組網使用的都是底三代智能化同步廣播技術。實踐證實頻率制同步廣播網的同步臺有頻差存在，同頻保護率最好只能做到3—4dB，一般在6dB左右、服務區不能搭界，因此一套節目需用3到4頻率點覆蓋。而采用自適應相位制單頻組網技術，同頻臺之間的頻差趨近于零，只有固定相位差，故同頻保護率可以趨近于0dB，服務區可以搭界，一套節目只需一個頻率覆蓋，從而真正實現了無縫隙中波同步廣播覆蓋。

三、單頻組網廣播技術簡介

　　在傳統的鎖相環同步技術中，既要求保證鎖定精度高、捕捉速度快、S/N值高。又要求電路對參考標頻信號的瞬時相位擾動具有很強的抑制能力，這使得鎖相環路設計時對環路的“自然頻率”、“鎖定速度”及“穩定相位誤差”等一系列參量無法取得協調統一，只能折中考慮，因而實踐中只能顧此失彼，大大減低了實用水平。 而基于自適應相位制中波同步廣播概念和激勵系列的單頻組網技術是在精確同步中，針對上述環路工作過程和一些環路參量的實現過程提出的一種精密頻率校正、保持和跟蹤、鎖定的方法，它以計算機實時測控技術為核心，通過一個受計算機離散調整的閉環反饋控制過程，實現自適應相位制同步。

　　在單頻組網設備中，高穩壓控晶體振蕩器的頻率Fr與標頻SF(1MHz)之間頻率誤差以相位差函數的形式出現，由計算機通過A/D進行檢測數據采集，并進行分析，最后產生決策控制電壓Vc輸出，對VCXO的誤差進行修正。

　　單頻組網設備接入標頻后就不斷的進行修正，這一系列的動態校頻過程使得VCXO的頻率精度逐步逼近標頻信號的精度。入網臺的發射機采用這種方式校頻后，起精度趨近高精度標頻的精度量級，因而能夠實現單頻組網廣播。

四、單頻組網廣播技術應用

　　單頻組網廣播技術最先應用于安徽省人民廣播電臺第一套節目的覆蓋，即用936KHz一個頻率，先覆蓋合肥與宿州兩地，后擴大到省級骨干臺，覆蓋了蕪湖、滁州、宣城等地，在等場強區內同頻保護率趨于0dB。這樣節省了兩個省臺同步網頻率，其中864kHz指派供省電臺的經濟節目使用，另一個留做備用。我省單頻網自1993年投入 使用至今工作穩定可靠，在多次的等場強區現場測試中，記錄儀繪出的場強變化曲線數小時內均為一條平直線⑶。同步效果理想，收到了良好的經濟效益和社會效益。

　　經過數年的努力，單頻組網技術在全國推廣也取得了很好的效果。例如1999年春節，由于上海人民廣播電臺提橋發射臺設備改造，其間因為大功率發射機需停播更換，考慮到時值春節更要確保市區的完整、優質的覆蓋，因此選擇了采用單頻組網技術。具體方案是：在市區內的三個呈三角形分布的發射臺中，各用一部頻率為990KHz、功率為10KW的發射機，構成單頻同步廣播網覆蓋整個上海市區，收到了很好的效果，即使是大功率臺難以覆蓋的高架橋下或高大樓群遮擋的陰影區也都能收聽好（1998年5月曾做過與70KW單機工作覆蓋的對比，三臺10KW覆蓋效果好于單機覆蓋）。

　　另外廣州市、杭州市、鄭州市等地，也在采用單頻組網廣播技術后，消除了干擾區，解決了部分區域原先收聽不好廣播節目的困難，取得了較好效果。

　　下面重點介紹2000年7月在廣東省的應用情況。由于頻率資源緊張，廣東省臺的廣東花都發射臺和珠海轉播臺都是使用同一頻率，756KHz播出珠江臺節目和1062KHz播出中心一套節目。花都臺位于廣州市以北30Km的花都市郊區，756KHz、1062KHz兩個頻率的發射機都是PCM型50kW；珠海臺位于珠海市北部，756KHz與1062KHz的發射機功率也都是50kW，但機型是762廠產的板調式發射機。兩臺直線距離約130km，改造前已采用頻率制同步廣播技術。兩臺間6dB的干擾區大致范圍有番禺、東莞、增城等地甚至延伸到了廣州市南部近郊，在干擾區內，接收到的信號有汽笛聲、失真、衰落等明顯同頻干擾現象，這嚴重影響了這兩套節目的優質覆蓋，甚至臺里的經濟效益。廣東省局技術治理中心會同花都臺和珠海臺的技術人員根據聽眾反映，在干擾區實地進行了認真地收測，感到干擾確實嚴重。為了簡便可靠地改變這些地方的收聽效果，決定試用單頻組網技術進行改善。


　　為了驗證單頻組網的實施效果，省局技術治理中心組織花都臺和珠海臺的技術人員，在單頻組網設備安裝前，對兩臺間6dB干擾區內的覆蓋情況進行了收測評價。

測試儀器：M-262E場強儀；BOLONG HS-490收音機；Tecsun DL737收音機

　　由這些實測數據可以看出：保護率小于6dB時中波同頻干擾嚴重，無法收聽。需要進行改造，故引入單頻組網設備，于2000年7月13日開始安裝，7月17日調試完畢，這時兩臺均處于單頻組網廣播狀態。7月18日，仍由省局技術治理中心組織花都、珠海兩臺有關人員共同對覆蓋效果進行測試、評價，現場測試記錄如表3、表4所列：測試1062KHz中一節目信號，結果與756KHz基本一致。

測試儀器：M-262E場強儀；BOLONG HS-490收音機；Tecsun DL737收音機

　　另外，若播出中將某一部發射機的標頻臨時撤除，模擬同步網處于精密頻率制或準相位制狀態時，在等場強干擾區內收聽的效果沒有變化，這反映了系統的自適應無痕跡過渡，但此時若使用儀器測試，可見場強有變化，緩慢變化約為±3dB，與文獻的結論相符。從以上測試結果可以看出：廣東省電臺的兩個發射臺采用單頻組網廣播技術以后，同頻保護率趨近于0dB，在等場強區內也能較好收聽。受到廣東省廳技管中心的高度評價。他們擬將佛山等地的其他轉播同樣節目的臺也納入此網中，分別組成全省的中一和珠江兩套節目的單頻覆蓋網。

五、單頻組網廣播設備的連接和安裝

　　為了簡單方便系統安裝連接發射機，單頻組網設備從設計時就進行考慮：使用標準機箱，可以方便的安裝在發射機機架上；只要一根兩頭帶有Q９接頭的電纜與發射機外接震蕩器口相接，接衛星接收機就完成了系統的激勵，對多頻點的發射臺，一個頻率合成單元(FSU）可以提供4個頻率點輸出，每個頻率點輸出有互為備份兩路，是非常經濟、有效的；積木式的結構能方便地為用戶提供多樣類型的系統和今后的擴展。

　　由于設備是免維護設計，安裝使用都極其方便，只需接入一個中心電視臺第1或2、7套節目信號，由設備本身從中提取16行中的1MHz標頻信號，實時自動校頻，無需人工操作和調整。另外1MHz標頻插入信號不存在像色同步信號在切換時會影響頻率相位精度的因素，其頻率穩定度、相位連續性最優。在1Vp-p視頻信號中，1MHz標頻幅度可達700mv，而色同步信號只有150mv，行同步信號為300mv，從信噪比的角度看，1MHz標頻也具有明顯優勢，實踐證實在弱場強接收彩色無法再現時，同步激勵器仍可工作。

　　我所還大量地為廣電總局無線局、海峽之聲電臺及全國各省、市電臺轉播臺提供了精密的同步基準載頻源，使的發射臺頻率精度得到了保證，在日常的監測中頻差為零。由于中波同步激勵系統有智能化、自動校頻、告警指示和主備切換等功能，大大減輕了值機維護人員的勞動強度。十多年來在全國各地應用，經受了灰塵、潮濕、高寒、高溫、強干擾等各種惡劣環境的考驗，可以與各種不同型號的發射機（國產、進口）相匹配。還通過了吉林省廳科技處、廣電總局五三五臺和南京十四所等單位的隨機實測指標。

　　近年來，為了適應各種臺站的工作需要，我們又開發出適用于實驗臺工作使用的多頻點、捷變頻、單機箱、帶數碼頻率顯示的各類中波激勵系統，形成了系列產品，力求為安全優質播出、擴大有效覆蓋、節約能源提供更好、很好的手段。