工業(yè)高周波干擾源的排查

郭忠祿

摘 要：本文介紹了高周波設(shè)備對(duì)航空頻率產(chǎn)生干擾的簡要機(jī)理，高周波干擾頻譜特點(diǎn)及分析，高周波干擾的排查經(jīng)驗(yàn)及預(yù)防。

關(guān)鍵詞：高周波；VHF；航空頻率；無線電干擾；頻譜；排查

高周波機(jī)是工業(yè)常用的機(jī)器設(shè)備，它是利用高頻電場使塑料、皮革等內(nèi)部分子振蕩產(chǎn)生熱能而進(jìn)行各類塑料制品熔合、切割或制作各種皮革的凹凸花紋圖案。一般高周波設(shè)備主要采用國際工業(yè)波段27.12MHz的工作頻率，由自激振蕩器產(chǎn)生高頻交變電流，加在電極上形成強(qiáng)大高頻電磁場。被加工對(duì)象壓在高頻電磁場的上、下電極之間，在高頻電場的作用下介質(zhì)材料的分子高速運(yùn)動(dòng)而摩擦自身產(chǎn)生熱量，在模具的壓力下達(dá)到熔接或壓花的目的。

在一定條件下，工業(yè)高周波設(shè)備也會(huì)對(duì)航空專用頻率產(chǎn)生無線電干擾。工業(yè)高周波設(shè)備的工作頻率多為27.12MHz，其4倍頻（108.48MHz）和5倍頻（135.6MHz）就在航空VHF專用頻段范圍內(nèi)（108～137MHz，其中導(dǎo)航頻段：108～118MHz，地空通信頻段：118～137MHz）。如果設(shè)備出廠參數(shù)不規(guī)范，設(shè)備老舊故障、加工材料不同，設(shè)備維修后布線方式變化等因素，設(shè)備工作頻率會(huì)發(fā)生變化，再加上設(shè)備功率大（1kW～8kW）、屏蔽措施不好等原因，其倍頻信號(hào)就可能干擾VHF航空專用頻段的某個(gè)頻率。

高周波設(shè)備干擾VHF設(shè)備時(shí)，VHF設(shè)備接收到周期性噪聲干擾，影響地空通話質(zhì)量。在工商業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)附近的機(jī)場終端區(qū)或VHF臺(tái)站，工業(yè)高周波設(shè)備是民航VHF地空通信的干擾源之一。

如果觀察其干擾航空VHF專用頻段的頻譜，會(huì)發(fā)現(xiàn)干擾信號(hào)出現(xiàn)后，其頻率從高頻向低頻快速漂移，然后消失，如果漂移的信號(hào)剛好掃過某個(gè)地空通信頻率且信號(hào)強(qiáng)度足以沖開收信機(jī)靜噪門限，就會(huì)產(chǎn)生“嘟”的一聲噪聲干擾。如果使用R&S PR-100監(jiān)測干擾信號(hào)頻譜并觀察瀑布圖，其信號(hào)的軌跡像一個(gè)字母“S”，這就是典型的工業(yè)高周波頻譜（見圖1）。

高周波的干擾頻譜之所以為“S”形，是因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)頻率漂移，這與高周波的工作方式密切相關(guān)。高周波是自激振蕩產(chǎn)生高頻電場的，而其作業(yè)模具作為電場的兩極，構(gòu)成一個(gè)電容。在一個(gè)加工周期中，隨著模具的壓緊，兩個(gè)電極之間的距離從大變小及介質(zhì)密度的變化，兩極構(gòu)成電容量逐步增大，根據(jù)LC振蕩原理，振蕩的頻率也隨之降低，高周波產(chǎn)生的倍頻干擾信號(hào)也同步降低。所以頻率從高向低漂移是高周波干擾信號(hào)的典型特征。

根據(jù)我們的排查經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)情況下是高周波設(shè)備使用方原因：

①干擾源多來自小型加工廠，為節(jié)約成本，使用老舊的高周波設(shè)備引起。

②設(shè)備使用的電磁干擾防護(hù)意識(shí)不強(qiáng)：在設(shè)備故障檢修時(shí)，繼電器、線纜隨意拉接，甚至金屬機(jī)殼也不要，能用就行。暴露的接線起到天線的效果，增強(qiáng)了無線電輻射的效率，嚴(yán)重干擾民航VHF頻率。

高周波干擾源具有一些明顯的特點(diǎn)：一是多發(fā)生區(qū)域?yàn)楣I(yè)園區(qū)或者家庭作坊密集的社區(qū)；二是高周波干擾出現(xiàn)具有上下班的作息規(guī)律，也就是上班時(shí)間干擾出現(xiàn)，下班時(shí)間消失。三是干擾源多，有時(shí)幾個(gè)干擾源同時(shí)出現(xiàn)，有可能來自同一個(gè)加工廠。在排查高周波干擾時(shí)，根據(jù)這些特點(diǎn)，具體分析、靈活應(yīng)用，有時(shí)會(huì)取得意想不到的效果。

對(duì)于高周波干擾源，除積極排查外，可采取一些預(yù)防措施：一是針對(duì)周邊工業(yè)園較多的臺(tái)站，可定期進(jìn)行無線電環(huán)境監(jiān)測。對(duì)出現(xiàn)在民航VHF頻段內(nèi)的高周波干擾信號(hào)，不論是否干擾在用頻率，都及時(shí)排查清理，將干擾消除于萌芽狀態(tài)。二是加強(qiáng)保護(hù)民航頻率的宣傳工作。根據(jù)臺(tái)站設(shè)備的頻率頻段，有針對(duì)地開展保護(hù)民航頻率的宣傳工作。讓企業(yè)在使用高周波設(shè)備時(shí)，注意使用合格的設(shè)備，故障檢修后要符合相關(guān)電氣標(biāo)準(zhǔn)才能投入使用，共同維護(hù)無線電秩序，保障航空安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘北清.高周波機(jī)在塑料包裝的應(yīng)用及存在問題的探討[J].中國包裝工業(yè)，2002（6）：59-61.

[2]民用機(jī)場與地面航空無線電臺(tái)（站）電磁環(huán)境測試規(guī)范[S].AP-118-TM-2013-01.