高速公路隧道FM调频广播信号覆盖技术方案及技术要求

一 系统总体框架

高速公路隧道FM调频广播系统应由广播前端接收与管理系统、隧道广播信号覆盖系统和广播数据传输系统组成，具体应包含下列系统:

（1）广播前端接收与管理系统应有：FM调频信号接收天线，同轴信号避雷器、信号带通滤波器、调频广播前端机、应急调频插播主机和调频广播控制台等组成，实现隧道外调频信号接收、紧急语音信号插播、调频信号向隧道内转发和调频广播信号管理功能。

系统原理图

2）隧道调频广播信号覆盖系统应有：

隧道广播基站和泄漏电缆或发射天线组成，实现调频信号放大和发射功能。隧道内发射信号可采用固定天线、漏泄电缆+匹配负载、漏泄电缆+天线，三种方式。发射天线安装成本较低，覆盖范围较短（200m左右），适合安装在直线形宽大的隧道；漏泄电缆安装和维护成本较高，覆盖范围长（1000m左右），信号质量均匀，在弯曲度大，信号折射大的隧道使用。漏泄电缆+天线价格适中，取消泄露电缆的匹配负载换成宽带专用天线接力延续信号200米省去部分泄露电缆从而节约成本和施工量。 实际运用中应根据隧道线形、内壁材料、预留预埋条件、安装和养护成本等因素综合考虑信号发射方式选择。

（3）广播数据传输系统应具有调频信号和设备状态信息的数据传输功能，实现广播前端接收与管理系统与隧道广播信号覆盖系统之间的双向数据通信

根据以上技术要求及高速公路实际情况，高速公路隧道FM调频广播覆盖宜采用通信分中心设置管理系统、隧道监控所设置调频广播接收系统、隧道内建设分布式天线或漏泄电缆等方式。

二 系统功能要求

（1）正常交通条件下，隧道FM调频广播系统应具备转播当地调频广播节目，实现隧道内调频广播信号覆盖等基本功能。

（2）应急事件状态下，系统应具有本地紧急插播、应急远程插播，FM广播群载波全频段覆盖功能，插播音频或音频文件，文本转音频功能。

紧急插播（即应急事件发生时），可选择区域上行下行隧道方向进行临时直播/广播，信号源可立即从当地调频广播节目切换到本地存储音频或话筒音源直接输入或者远程IP广播插播，分优先级及消防联动功能。

在紧急情况下，FM广播模块可工作在插播模式，在收音机接收的调频广播频率范围（87MHz～108MHz）内，隧道广播基站可同时发射不低于16路调频广播信号，各信号内容一致。进入隧道后，车载收音机在全频段范围内均可收听到隧道管理单位的广播内容。

（3）系统应能与隧道有线广播系统对接，二者联动时播放内容相同；系统应支持插播文字内容在隧道入口情报板上播放。

三 主要设备及材料性能要求

（3-1）调频广播前端

1）射频接收频率范围：87MHz～108MHz；接收灵敏度：≤10μV。

2）前端机有：调频接收天线、应急调频插播主机和调频近端机组成，调频近端机调频应具备同时接收16路节目信号和转发的能力，采用先进的数字选频直接中频处理无需解调、再调制，减少系统延时对相干区的影响。保持原电台节目声道模式和调制度以及立体声分离度不变，信噪比不小于60dB。

3）调频应急插播主机，音频输入应可输入4路音频信号：IP远程语音、本地线路输入、本地话筒输入，消防联动输入等作为应急广播音源信号，并分优先级控制。

4）广播信道不应低于16路，可兼容扩展20路及以上，可在转播或插播信道中选择，应急插播具有优先播放功能，紧急状况强制切换当地广播信号。

5）应具有远程插播、配置、管理能力。

（3-2）隧道广播基站

1）应具备至少16路及以上调频信号线性放大的能力。

2）射频输出频率范围：87MHz～108MHz；输出功率在调频广播行政管理部门要求允许的功率范围内不小于10%。

3）应具有光输入接口，具有10db以上的光AGC控制能力。

4）隧道广播基站应可远程配置、管理。

（3）光电缆

1）本系统应使用低烟、无卤、阻燃,防腐蚀性的光缆、电缆、馈线和漏泄同轴电缆﹔光缆宜增加铠装护套。

2）高速公路红线外的光缆、电缆引入红线内时,应采用电缆槽、管道方式,不应破坏公路路基或路堑边坡﹑电缆槽等公路基础设施；高速公路隧道内光缆、信号电缆及馈线应沿弱电电缆槽道敷设。

3）高速公路隧道通信漏泄同轴电缆宜挂设在距路面2m以上的高度，漏泄同轴电缆与照明电缆同侧时,其与照明电缆间距宜大于0.6m；

5）漏泄同轴电缆主要技术指标

在漏泄电缆的选取上，不仅要考虑地理环境、工作场景，同时还要考虑覆盖方向、覆盖范围和距离以及铺设环境方式和系统的工作频段。其主要技术指标应满足以下要求：

①频率范围：M频段75-960MHz；

②平均特性阻抗：50±2Ω；

③纵向衰减（dB/100m）

1-5/8"漏泄电缆：150MHz,≤1.0dB；

7/8"漏泄电缆：150MHz,≤1.7dB；

④耦合损耗ac50/ac95（dB）

1-5/8"漏泄电缆：150MHz，≤76/82dB；

7/8"漏泄电缆：150MHz，≤69/78dB；

⑤电压驻波比：≤1.3

（4）天线

1）广播接收天线（室外）

a、布局设计要求

①在天线工作范围内不应有影响天线正常工作的障碍物遮挡；

②宜选择在无线电干扰少的地方；

③天线和机房应尽量靠近，宜选择在机房周边广播信号覆盖较好的地方；

④天线的高度应符合满足设计接收广播信号的要求。

b、施工场地要求

①按技术要求合理规划电缆的走向和间距；

②如果天线安装在已有建筑物上，建筑物的抗震烈度应满足相应技术要求；

c、其他要求

①机房与天线之间的距离应能满足通信传输的需求；

②安装在地面上的天线基础宜采用整体式钢筋混凝土结构。

③接收天线安装应远离隧道洞口以免造成收发自激损坏设备，最好高出洞口不在一个平面。

d、主要技术指标

工作频率范围：87MHz～108MHz；

驻波比＜1.5；

输入阻抗50Ω@75Ω；

极化方式：垂直；

功率容量：≥20W；

天线增益：≥6dBI；

2）发射天线（隧道内）

a、一般要求

天线体积宜尽量小，安装在隧道侧壁上，不影响车辆运行、人员应急疏散的安全，以及隧道内其他设施的运行和维护操作；

b、主要技术指标

工作频率范围：87MHz～108MHz；

驻波比＜1.5；

输入阻抗：50Ω；

极化方式：水平/垂直；

功率容量：≥20W；

天线增益：≥1.5dB；

审核编辑 黄宇