淺談飛機艙內(nèi)無線電通信的相關(guān)技術(shù)

鄭海 倪翔

摘 要：隨著無線電通信技術(shù)的快速發(fā)展，在各行各業(yè)的運用也變得越來越廣泛。但是對于飛機艙內(nèi)的無線通信技術(shù)來說，仍然是非常難得一個技術(shù)層面。在飛機旅途中很多人都希望仍然擁有上網(wǎng)通訊的相關(guān)服務(wù)，在國外飛機艙內(nèi)，對于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會收取一定的費用，而且對于飛機自身改造也會產(chǎn)生較高的成本。在此主要研究了飛機艙內(nèi)無線電的通信相關(guān)技術(shù)，希望可以給相關(guān)研究以及實踐提供一定的借鑒和思考。

關(guān)鍵詞：飛機艙；無線電；通信技術(shù)；無線覆蓋

眾所周知，當(dāng)乘客在飛機飛行的過程中，是無法使用手機和電腦進行上網(wǎng)或者撥打電話，因此對于乘客來說，具有一定的局限性。為你能夠更好的突破航空通訊技術(shù)，不如歐盟委員會已經(jīng)同意在乘客在飛機上使用手機以及電腦等相關(guān)電子設(shè)備，不過需要對飛機的飛行高度提出更高的要求，而且只限限于歐洲等相關(guān)國家。伴隨著航空通信技術(shù)的快速發(fā)展，很多國外航空公司都在飛機上安裝相關(guān)設(shè)備，利用設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)通訊。目前國內(nèi)航班在該方面仍然處于比較落后的狀態(tài)，2011年11月的時候首次推出具有WiFi的航班而且已經(jīng)成功的實現(xiàn)了空中上網(wǎng)服務(wù)，但是在這個過程中，乘客仍需要全程的關(guān)閉手機，最終實現(xiàn)的是飛機艙內(nèi)的無線局域網(wǎng)。

一、無線電通信覆蓋技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，一般按照環(huán)境進行劃分，無線覆蓋可以分為室外和室內(nèi)兩種無線覆蓋技術(shù)。這網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)的快速發(fā)展，室外無線覆蓋技術(shù)相對來說比較成熟，而且其通信語音質(zhì)量得到了非常大的提高和改善，對于室內(nèi)無線覆蓋技術(shù)的發(fā)展，仍然需要投入更多的精力和關(guān)注。在室內(nèi)無線覆蓋系統(tǒng)中，對于建筑物內(nèi)的通信以及通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問題，仍然是需要解決的關(guān)鍵部分[1]。飛機艙內(nèi)的環(huán)境相對來說是一種特殊的室內(nèi)環(huán)境，因此，我目前常用的室內(nèi)無線覆蓋技術(shù)可以提供一定的技術(shù)支持和思考方向。室內(nèi)無線覆蓋技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)成主要可以分為以下三個方面：

1.1 無源同軸分布式

無源同軸分布式天線系統(tǒng)的信號源主要經(jīng)過耦合器、同軸電纜、室內(nèi)天線與分離裝置等相關(guān)的設(shè)備可以相對均勻的分配到室內(nèi)空間的每個角落。該系統(tǒng)的造價較低，可靠性較高，系統(tǒng)的整體干擾性較低。但是在功率的分配上，仍然需要進行更加精確的計算，這樣室內(nèi)覆蓋區(qū)域才能夠更加準(zhǔn)確地進行估算，導(dǎo)致其設(shè)計相對比較復(fù)雜，而且施工技術(shù)也具有非常高的要求標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 光纖分布式

光纖分布式天線系統(tǒng)主要是指通過光纖把相關(guān)信號傳輸?shù)狡渌麉^(qū)域，一般情況下，系統(tǒng)將光纖和同軸電纜進行相互結(jié)合運用，比如于一棟建筑來說。在縱向上采用光纖進行相關(guān)信號的傳送，在橫向上一般是采用泄漏同軸電纜進行傳輸。光纖分布式天線系統(tǒng)更多運用在一些區(qū)域復(fù)雜、面積較大、距離較遠(yuǎn)的室內(nèi)進行信號的覆蓋。

1.3 有源同軸分布式

在無緣同軸分布式天線系統(tǒng)上增加一個或者多個放大器，就可以構(gòu)成有源同軸分布式系統(tǒng)，該系統(tǒng)的安裝和設(shè)計相對來說簡單方便，而且可以對于信號的強度進行動態(tài)的調(diào)節(jié)，屬于一種靈活性較高的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)[2]。但是該覆蓋系統(tǒng)里往往含有多個有源器件，這樣對于系統(tǒng)的可靠性，就會產(chǎn)生較大的影響，因此需要進行實時的監(jiān)控和維護。

二、分布式天線系統(tǒng)相關(guān)概述

2.1 分布式天線技術(shù)的發(fā)展

分布式天線系統(tǒng)是一種將分布式的概念融入到無線通信領(lǐng)域中，最終形成的一套無線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這樣可以將網(wǎng)絡(luò)空間中的分開的無線節(jié)點都可以擁有共同的一個源，然后通過某種傳輸介質(zhì)給相關(guān)區(qū)域用戶提供無線上網(wǎng)服務(wù)。上世紀(jì)90年代初期，將分布式概念和無線通信技術(shù)進行有機的結(jié)合的思想得到了廣泛的關(guān)注和重視，并且相關(guān)人員也開始將其運用到室內(nèi)天線覆蓋技術(shù)中。技術(shù)人員在進行實驗的過程中，偶然的一次發(fā)現(xiàn)沒有完全屏蔽的電纜，也可以對信號進行連續(xù)的傳播[3]。但是，人們不沒有對其進行更加深入的探討和研究，直到20年之后，人們才發(fā)現(xiàn)并理解這種泄露饋線的原理，這也是分布式天線思想的來源之處。伴隨著貼現(xiàn)技術(shù)的快速發(fā)展，人們逐漸究開發(fā)了星型結(jié)構(gòu)的分布式天線系統(tǒng)。隨著技術(shù)的快速發(fā)展，分布式天線系統(tǒng)的應(yīng)用也變的越來越廣泛，早期該技術(shù)更多是被用來覆蓋一些用戶密度較低的范圍較廣的區(qū)域；后期逐漸地應(yīng)用在用戶密度較大的區(qū)域[4]。

2.2 分布式天線的主要特點

分布式天線系統(tǒng)主要有兩方面的特征；分集和覆蓋。

分集：分布式天線系統(tǒng)其實就是一種多天線的系統(tǒng)，可對不同天線進行調(diào)整接收，這樣可以實現(xiàn)宏分集，而且對于陰影衰落具有很好的抵抗作用，分布式天線也可以通過微分集增益方式來對抗多徑衰落的情況。

覆蓋：分布式天線系統(tǒng)對于服務(wù)區(qū)域內(nèi)信號的均勻覆蓋具有非常大的影響。分布式天線可以更好地解決系統(tǒng)內(nèi)部覆蓋問題，特別是在無線信號傳播效果不理想的環(huán)境里。從最初的泄漏電纜技術(shù)到目前我國最新的分布式無線通信系統(tǒng)，在覆蓋性能方面都有了非常大的改觀。

2.3 艙內(nèi)分布式天線系統(tǒng)

飛機艙內(nèi)分布式天線系統(tǒng)一般可以分為無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)兩種類型，有源系統(tǒng)將RF信號轉(zhuǎn)換為光信號，然后采用光信號的相關(guān)分配技術(shù)，通過光纜將信號分配給遠(yuǎn)方的多個單元，然后遠(yuǎn)端多個單元再將其轉(zhuǎn)回RF信號。無源系統(tǒng)主要是根據(jù)安裝的條件以及結(jié)構(gòu)環(huán)境的來選擇離散天線或者是泄露同軸電纜等[5]。目前，飛機艙內(nèi)覆蓋系統(tǒng)更多的是無源解決方案，根據(jù)不同的內(nèi)部環(huán)境以及區(qū)域的覆蓋要求，可以有效地避免大規(guī)模的無選擇性覆蓋，對于功率以及系統(tǒng)的損耗。同時無源系統(tǒng)的可靠性更高，系統(tǒng)成本更低，

綜上所述，目前，在飛機艙內(nèi)無線電通信技術(shù)的發(fā)展取得了極大的進步，為了可以給乘客的旅途帶來了更多的便利和上網(wǎng)體驗，艙內(nèi)無線局域網(wǎng)仍然需要考慮飛機艙這個獨特的物理環(huán)境以及高空使用無線電波的安全性。只有這樣才能更好的給飛機艙提供穩(wěn)定和可靠的通信服務(wù)。

參考文獻：

[1]王少軒，陳雪峰.飛機無線電設(shè)備總裝測試系統(tǒng)研制[J].計算機測量與控制，2018，26（04）：63-65+69.

[2]范慶玲.特種飛機無線電高度表系統(tǒng)設(shè)計[J].計算機產(chǎn)品與流通，2018（01）：87-88.

[3]那宇.淺析飛機無線電羅盤數(shù)字化設(shè)計[J].通訊世界，2017（04）：283.

[4]張丙偉，吳惠明，江志平.機載無線電設(shè)備兼容性內(nèi)場試驗方法[J].電訊技術(shù)，2016，56（12）：1400-1404.

[5]夏林英，楊崇剛，李靜，董文方.某型飛機無線電測高設(shè)備數(shù)據(jù)跳變問題研究與分析[J].飛機設(shè)計，2015，35（05）：63-67.