淺談在民航甚高頻通信中互調(diào)干擾的對策

王楊

（新疆空管局，新疆 烏魯木齊市 830000）

無線電干擾是指無線電通信過程中發(fā)生的，導(dǎo)致有用信號接收質(zhì)量下降、損害或者阻礙的狀態(tài)及事實(shí)。無線電干擾信號主要以直接耦合或者間接耦合方式，通過電磁能量的形式進(jìn)入接收設(shè)備信道或者系統(tǒng)，并對接收系統(tǒng)接收信號負(fù)面影響，或者致性能下降，或致信息誤差，嚴(yán)重的可至通信中斷。

1 無線干擾

無線電干擾一般分為同頻率干擾、鄰頻道干擾、帶外干擾、互調(diào)干擾和阻塞干擾等。其中，互調(diào)干擾是無線電通信中最嚴(yán)重的干擾之一。簡單地講，互調(diào)干擾是指當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)干擾信號同時(shí)加到接收機(jī)時(shí)，由于非線性的作用，這兩個(gè)干擾的組合頻率有時(shí)會(huì)恰好等于或接近有用信號頻率而順利通過接收機(jī)，其中三階互調(diào)最嚴(yán)重?；フ{(diào)干擾的危害主要有以下幾個(gè)方面：一是對發(fā)射機(jī)造成危害。當(dāng)電路工作失諧，元件發(fā)熱嚴(yán)重，大大增加發(fā)信機(jī)的故障率，減少其壽命；二是降低有效功率。發(fā)射機(jī)的功率測量采用直通式功率計(jì)，有一定的帶寬。由于功率是頻譜能量的積分，所以，直通式功率計(jì)測出來的功率是有效主頻功率和無用的互調(diào)產(chǎn)物功率總和；三是畸變主頻F0的頻譜。當(dāng)主頻頻譜畸變后，信號經(jīng)解調(diào)，數(shù)據(jù)相位發(fā)生嚴(yán)重的抖動(dòng)產(chǎn)生誤碼，大大減少了系統(tǒng)覆蓋的范圍；四是干擾空間電波秩序?；フ{(diào)產(chǎn)物也是由發(fā)射機(jī)發(fā)出的射頻能量信號，該信號與另一臺(tái)發(fā)射機(jī)再次互調(diào)，還會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)互調(diào)產(chǎn)物。

甚高頻 (Very high frequency，簡稱VHF)，是指頻帶由30 MHz到 300 MHz的無線電電波。VHF多數(shù)是用作電臺(tái)及電視臺(tái)廣播，同時(shí)又是航空和航海的溝通頻道。VHF主要是作較短途的傳送，和高頻(HF)不同的是，電離層通常不會(huì)反射VHF的信號,而且甚高頻常常會(huì)受環(huán)境因素(如地形)影響其信號。隨著機(jī)場建設(shè)的日益增長，VHF通信的信道也在不斷增加，各信道之間的互調(diào)干擾也日顯突出，已成為影響我國航空VHF通信可靠性的重要因素。比如，對機(jī)場塔臺(tái)指揮頻率的干擾，可能造成飛機(jī)返航、航班嚴(yán)重積壓，影響了航班的安全起降等。

2 民航VHF通信互調(diào)干擾形成機(jī)理分析

在航空VHF通信中，三階互調(diào)是主要的干擾。本文主要對發(fā)射機(jī)的互調(diào)干擾形成的機(jī)理分析。

三階互調(diào)是指當(dāng)兩個(gè)信號在一個(gè)線性系統(tǒng)中，由于非線性因素存在使一個(gè)信號的二次諧波與另一個(gè)信號的基波產(chǎn)生差拍（混頻）后所產(chǎn)生的寄生信號。比如F1的二次諧波是2F1，他與F2產(chǎn)生了寄生信號2F1-F2。由于一個(gè)信號是二次諧波（二階信號），另一個(gè)信號是基波信號（一階信號），他們倆合成為三階信號,其中2F1-F2被稱為三階互調(diào)信號，它是在調(diào)制過程中產(chǎn)生的。又因?yàn)槭沁@兩個(gè)信號的相互調(diào)制而產(chǎn)生差拍信號，所以這個(gè)新產(chǎn)生的信號稱為三階互調(diào)失真信號。產(chǎn)生這個(gè)信號的過程稱為三階互調(diào)失真。由于F2，F(xiàn)1信號比較接近，也造成2F1-F2，2F2-F1會(huì)干擾到原來的基帶信號F1，F(xiàn)2。

既然會(huì)出現(xiàn)三階，當(dāng)然也有更高階的互調(diào)，這些信號不也干擾原來的基帶信號么？其實(shí)因?yàn)楫a(chǎn)生的互調(diào)階數(shù)越高信號強(qiáng)度就越弱，所以三階互調(diào)是主要的干擾，考慮的比較多。不管是有源還是無源器件，如放大器、混頻器和濾波器等都會(huì)產(chǎn)生三次互調(diào)產(chǎn)物。這些互調(diào)產(chǎn)物會(huì)降低許多通信系統(tǒng)的性能。所表明的是確切含義是，一個(gè)線性系統(tǒng)所包含的非線性系數(shù)的大小。這個(gè)指標(biāo)對于大動(dòng)態(tài)放大器是一個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)。測試這項(xiàng)指標(biāo)使用的測試儀器主要是頻譜分析儀。對于不同指標(biāo)要求的三階互調(diào)失真，需使用不同性能的頻譜分析儀，對三階互調(diào)失真要求越高，對頻譜分析儀的要求就越高。

3 互調(diào)干擾防護(hù)措施

互調(diào)干擾的危害是顯而易見的，減少互調(diào)干擾意義十分重大，方法也很多。下面，就主要從技術(shù)層面對減小互調(diào)干擾應(yīng)采取的措施進(jìn)行探討。

3.1 減小發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾的措施

發(fā)射機(jī)信號受到干擾或其它信號侵入而產(chǎn)生互調(diào)，通過天線發(fā)送出去成為互調(diào)干擾。因此可采取以下措施：一是改善發(fā)射機(jī)與天線饋線的匹配；二是改善發(fā)射機(jī)末級功放的性能，提高其線性動(dòng)態(tài)范圍；三是在民航VHF通信發(fā)射機(jī)與天線間可入單向隔離器或單向隔離器與腔體濾波器的組合器件，防止外界干擾信號進(jìn)入發(fā)射機(jī)；四是根據(jù)互調(diào)干擾產(chǎn)生的條件，在臺(tái)站規(guī)劃時(shí)注意選用無三階互調(diào)工作頻率組。

3.2 減小接收機(jī)互調(diào)干擾的措施

在VHF地對空通信系統(tǒng)中，為減少接收機(jī)的互調(diào)干擾，可以采取以下措施：一是采用具有高性能的器件，減小接收機(jī)射頻非線性來改善接收機(jī)互調(diào)指標(biāo)；二是采用多級調(diào)諧回路，以減少進(jìn)入高放的強(qiáng)干擾；三是在接收機(jī)的前端加人衰減器，以減小互調(diào)干擾。

3.3 減小外部效應(yīng)引起互調(diào)的措施

注意防止由外部效應(yīng)引起的互調(diào)現(xiàn)象。比如，當(dāng)發(fā)射機(jī)的高頻濾波器、射頻避雷器及天線饋線等插接件接觸不良，或者發(fā)射機(jī)天線螺栓銹蝕時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生非線性作用的互調(diào)現(xiàn)象。只要加強(qiáng)注意，采取相應(yīng)的簡單的措施就可以避免外部這種現(xiàn)象的發(fā)生。

3.4 關(guān)閉干擾源

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，周邊電磁環(huán)境也變得日益復(fù)雜，對影響航空頻率的非法干擾源，要爭取職能部門的支持，堅(jiān)決予以關(guān)閉。

4 結(jié)論

互調(diào)干擾帶來的危害是嚴(yán)重的，航空VHF互調(diào)互擾時(shí)有發(fā)生。

無線電干擾一直是困擾民航地空通信的一大難題。為保障航空飛行安全，一定要想方設(shè)法減小互調(diào)干擾造成的影響，是確保航空VHF系統(tǒng)的可靠運(yùn)行的根本保證。

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