一．序言
我台的新闻广播一直使用的是调频广播频率，承担着宣传党的路线方针、政策和安吉县各项中心工作的任务。随着电台广播宣传改革的深入，广播节目节目越来越受到广大听众的欢迎。
但是近年来许多听众因收听不好调频广播而苦恼，我台在技术上做了许多努力：在2010年更新了发射系统。经播出效果的收测，都证明全系统未达到最佳状况。收听效果末能完全满足听众的需求。
二．分析其主要原因有6个
（1）高山阻挡和丘陵地貌对调频有很大的衰减作用，室内场强大大减落，室内比室外场强要低10dB左右。
（2）老百姓家中的电器越来越多，各种电器形成的干扰对调频方式工作的调频广播干扰相对要严重的多；
（3）外地调频电台的干扰越来越严重，特别到晚上，外地天波的到来使吴江区调频干扰场强达30dB以上。提高30dB发射场强和消除干扰源的问题都是很难解决的问题。
（4）我台现有使用的调频广播频率分别为100.1MHz(1Kw)、88.7MHz(1kw）。发射天线为双偶极子两层四面等功率分配，灵峰山海拔高度328.1米，天线挂装的中心位置高度为35米左右。铁塔截面为正四边形。天线增益5.6dB辐射距离相对较短，场强值相对较低。
（5）天线的主馈线为SDY50-40，长度为50米左右米，主馈衰减约0.71dB。80根分馈线合计长度约90米左右，衰减约1.9dB。整个发射系统在天线前端合计衰减约2.61dB。（双工器的衰减还没在计算之内）。主馈输出的功率分散到各分馈线的8单元板。
（6）我市调频覆盖区域主要是覆盖我市的4面方向(距发射台28~40公里，对远处影响较大。
三．调频广播覆盖技术改进基本方法一
（1）我们通过改变发射台地址进行升级，选择在安吉县九亩田村的转播台作为实验地址，此处距市区24公里左右，经度119°38′，纬度30°24′，海拔高度810米，铁塔高度30米，四边形角钢结构。我们首先采用四层半波垂直极化单偶极子天线，发射机功率1kw,试播后采用德力2500场强仪对现有的单偶极子天线的覆盖区域进行一次详细的环路路测，得出场强路测图和各点场强值得路测数据，了解整个覆盖情况。经实际路测所得结果。主方向（向东）开阔地带覆盖到达萧山机场接近80公里，通过路测场强値到达55dB，完全达到我县调频广播覆盖的需求。但是后背和北侧受1030米的高山阻挡信号较弱，无法覆盖。
（2）结合以上实际情况，要想改变四个方向服务区的场强值，无非只有提高发射机功率或提高天线的增益和天线方向性、天线挂装高度上做文章。在提高发射机功率上做文章是完全没有可能。只有在天线上做文章。
（3）为了保证北侧整个市区和杭州方向达到最佳覆盖效果，我们在九亩田转播台根据路测的实际数据和地形情况通过改变天线的形式，采用北面四层双偶极子，东面四双偶极子进行加权覆盖，路测结果为北面面向安吉县主城区方向受1030米的高山阻挡信号仍然较弱，东面到达萧山机场方向场强値为40dB，东北面向德清县方向40公里左右场强値为55 dB左右。
（5）根据以上两种不同的天线形式的改变试验，实测结果都不能满足我台实际覆盖要求。因此我们否决了在九亩田建设调频发射台的计划，决定在原安吉县灵峰山发射台的两层四面双偶极子天线进行改造。
四．调频广播覆盖技术改进方法二
（1）灵峰山发射台具体情况如下：经度119°38′，纬度30°35′，具安吉市区5公里，海拔高度328.1米，南偏西30°左右，铁塔高度45米。天线中心挂高25米左右，
（2）原有的两层四面天线为2008年中央模拟覆盖改造，天线极化方式为水平极化，天线安装布局为正装，即天线延铁塔中心轴线正装，天线增益为5.6dB。两层四面天线的分馈线长度分别为：
0° 90° 180° 270°
第一层A1= 7700m B1= 6.93m C1= 6.16 m D1=5.39m
第二层A2= 7700m B2= 6.93m C2= 6.16 m D2=5.39m
（3）通过原系统图可以看出，原天线设计的中心频率为97.5MHz，波长为3.0769m,分馈线的每一面都是等长的，相位相差90°，相邻两面的分馈线长度均梯减1/4波长，即0.77米。且顺时针安装。整副天线没有零点补偿和电气下倾。采用的分馈线型号为SDY50-12。
五．结合当时的实际情况，我们做出综合分析
1．原两层天线的增益只有5.6dB,增益偏低；
2．原两层天线安装位置的铁塔边宽为2.8米，安装布局为正装，在计算分支电缆长度时没有纳入到波程差。
3．在分馈线的电缆长度设计上，仅设计了电气长度，没有考虑到电气长度,即电缆的缩短率。
4．从0°的电缆长度可以分析推算公式为：
频率为：97.5MHz，波长为λ
λ=300000000/97.5 MHz=30769mm,
1/2λ=1538.46mm
1/4λ=769.23mm(整数取值为770mm)
0°的分馈线长度取值为1/2λ×5倍，即7692.3mm,取整数位7700mm。
90°的分馈线长度取值为7700-1/4λ=7700-770=6930mm
180°的分馈线长度取值为6930mm-1/4λ=6930-770=6160mm
270°的分馈线长度取值为6160mm-1/4λ=6160-770=5390mm
六．重新制定天馈线系统方案
1．为解决以上问题，我们首先从增加天线的增益、零点补偿、电气下倾等几个方面着手来提高天线增益。重新设计方案如下：
2．天线极化方式仍然采用水平极化；
3．首先将原两层四面双偶极子调频天线扩展到四层四面双偶极子天线，使天线增益提高到7.5dB;
4．在天线安装方式上，天线采用逆时针偏装约0.18λ即0.18λ≈554mm，铁塔对角方向从结构（路径）上减少波程差，改善天线与远处空间合成场强的分布，改善水平方向图的不圆度（轴比）。即天线板安装时逆时针延铁塔中心轴线偏离554mm
5．分馈线长度及零点填充、电气下倾计算如下：
5.1分馈线为SDY-50-15,电缆缩短率为0.93，即1米电长度取分馈线物理长度0.93米
5.2水平覆盖：
为了适应我县调频广播覆盖的最佳视覆盖效果，调频双偶极子天线布阵应考虑到与覆盖区域相适应的水平辐射方向图。覆盖范围是天线的能见距离以内。发射天线高度，能见距离和天线下倾角度三者之间的关系：
能见距离（视距）KM=4.12(
米+
1）我灵峰山发射台海拔高度328.1米，发射天线高度25米，合计353.1米；
2）平原地区海拔高度20米，接收天线高度2.5米，合计22.5米；
3）灵峰山发射台发射天线的视距96.8km≈4.12(米+米)
4）电波传播的直视距离 Re 约为极限直视距离的 70%，即视距96.8 km×70%≈67.7km。
5）覆盖范围最大时水平方向的辐射角度=0.0278米；
6）灵峰山发射台发射天线的辐射角度 0.52°=0.0278米；
7）覆盖半径只需35公里。
5.3垂直覆盖 ：
地球表面曲率和天线架设高度，要使波束不平伸而要照射到覆盖区域，技术上通过电流相位补偿，控制波束角度，使得覆盖区域有足够的信号场强。
一般来说，下倾角的大小可以由以下公式推算：
下倾角θ=arctg(h/R)＋A/2
其中：θ--天线的下倾角
H--天线的高度
R--覆盖半径
A--天线的垂直平面半功率角
上式是将天线的主瓣方向对准覆盖区域边缘时得出的，在实际的调整工作中，一般在由此得出的下倾角角度的基础上再加上1-2°，使信号更有效地覆盖在本小区之内。
我台灵峰山的发射天线高度h=353.1米，覆盖半径R=35km，天线的垂直面半功率角A=57°
θ=arctg(353.1/30000)＋57/2≈=88°（根据正切函数表查得），在此基础上再加上1°。
理论值灵峰山最终下倾角度为3°
5.4、馈电系统电气下倾以及天线第一、第二零点填充。
当调频发射天线的主向与水平线为同一方向时，由于垂直垂直面方向图的对称性，使一半有效辐射功率因朝着水平线方向以上的方向发射而得不到利用。为尽可能多的有效辐射功率分布于覆盖区域，同时又不多的降低发射天线的增益，应将发射天线主向往下倾斜一个适当的角度。
天线层数越多零点越多，二层由5个零点，四层由9个零点，多层天线零辐射点虽多，但影响的的是第一、二零点辐射角及所对应的辐射环带。
根据以上数据我们重新计算排列出分馈线长度：计算方式如下：
频率：100.1MHz、88.7 MHz；
中心设计频率：94.4 MHz；
λ=300000000/94.4=3.178m
λ0=电缆缩短率0.93×3.178m=2.956m
SDY50-15分馈线最小弯曲半径0.225m
基准长度：9m
最短分馈线长度：9m/2.956m（取整）=3
L0=3×2.956+0.225m=9.12m
垂直反射板中心距为3m
垂直方向波速下倾3°，零点填充12%；
水平方向旋转90°，λ0/4=2.956/4=0.739m
0° 90° 180° 270°
第一层L1= 8.963m L2= 9.702m L3= 10.441 m L4=11.180m
第二层L5= 9.120m L6= 9.859m L7= 10.598m L8=11.337m
第三层L9=9.120m L10= 9.859m L11=10.598m L12=11.337m
第四层L13=9.905m L14=10.644m L15=11.383 L15=12.122m
七．天馈线系统的实际安装
天线安装的铁塔直线段高度为25米，截面边宽为2.5米。天线反射板的尺寸为1.7×2.5米，如果再继续增加两层水平极化双偶极子调频天线，铁塔上的天线安装高度需要11.5米，而铁塔调频天线的安装直线段只有8米，无法满足安装四层调频双偶极子水平极化天线的安装要求。因此我们在天线的3米层间距离保持不变，四层天线的安装高度我们通过改变天线反射板的安装构件将反射板固定在下段铁塔的变坡段，这样实现了整个天线阵由两层四面水平极化改成了四层四面水平极化天线阵。在不改变发射机功率和发射台位置的情况下实现了加权，使天线的增益提高到7.5dB。
八．场强路测及实际效果
通过改造之后，采用德力DS2500数字电视场强仪路测覆盖距离大约38公里左右，从我们大量实际在现场收听、收测得情况进行了认真的分析：干扰区的干扰消失，覆盖区的场强显著提高，总体基本上提高了20dB左右。场强达到66dB,收听质量很满意，覆盖效果相当理想。
实现了全向覆盖，满足了我县调频覆盖发展的需求。（附第二次路测图）
综上所述:双偶极子天线与单偶极子天线之间从天线形式、极化方式、增益、功率分配、方向性上没有可比性，双偶极子天线组阵后水平面全向覆盖场型占有优势，单偶极子的主方向场型覆盖占有优势。
以上参考 选自远腾敬二所著书籍
在此衷心感谢浙江国兆科技有限公司的柏冈老师和中广电设计院的崔广龙老师为我们提供的技术支持。