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    航空高頻通信互調(diào)干擾分析及通信可靠性研究

    2018-03-20 23:37:03
    數(shù)字通信世界 2018年2期
    關鍵詞:三階干擾信號發(fā)射機

    黃 珉

    (中國民用航空西北地區(qū)空中交通管理局,西安 710000)

    1 航空高頻通信互調(diào)干擾分析

    對于航空高頻通信系統(tǒng)而言,會受到多種無線電干擾,其中最為嚴重的干擾是互調(diào)干擾。根據(jù)干擾出現(xiàn)的位置,互調(diào)干擾分為發(fā)射機互調(diào)干擾、接收機互調(diào)干擾與外部效應導致的干擾。

    首先,發(fā)射機互調(diào)干擾。通常來說,在線性系統(tǒng)中,均存在非線性因素。如果一個線性系統(tǒng)中包括兩個或者兩個以上的信號,非線性因素會使其中一個信號的二次諧波與其他信號的基頻出現(xiàn)混頻現(xiàn)象,以此產(chǎn)生一種寄生信號,這一信號被稱作三階互調(diào)。三階互調(diào)現(xiàn)象主要出現(xiàn)于同一地理位置的兩臺或者多臺發(fā)射機中。如果這兩臺發(fā)射機的水平距離為三米,可以計算出三階互調(diào)干擾的影響范圍,這一影響范圍的半徑為502.8千米。由此可以看出,三階互調(diào)干擾對發(fā)射機造成的影響非常大,不僅會降低發(fā)射機的工作效率,還會在很大程度上加大發(fā)信機出現(xiàn)故障的概率,減少設備的使用壽命,嚴重的時候還會擾亂空間穩(wěn)定的電磁波秩序。

    然后,接收機互調(diào)干擾。高頻通信系統(tǒng)的接收機位于前端電路的時候,如果同時出現(xiàn)了兩個與接受頻率相差較多的干擾信號,共同入侵接收機,在高頻放大器以及變頻器的非線性因素影響下,干擾信號會受到調(diào)制,從而導致互調(diào)干擾的出現(xiàn),這種現(xiàn)象被稱作接收機互調(diào)干擾。

    最后,外部效應導致的干擾。高頻通信系統(tǒng)的發(fā)射機在進行信息傳輸?shù)倪^程中,很容易受到其他接點接觸不良或者饋線接頭的影響,這種非線性因素會在強射頻的電場中產(chǎn)生檢波作用,最終導致互調(diào)干擾的出現(xiàn),這種現(xiàn)象就是外部效應導致的干擾,這種互調(diào)干擾會受到天氣狀況與周圍環(huán)境的影響[1]。

    2 航空高頻通信可靠性研究

    在進行航空高頻通信可靠性研究的時候,需要將單個高頻通信看做是串聯(lián)系統(tǒng),在系統(tǒng)中任一子系統(tǒng)出現(xiàn)通信故障的時候,整個高頻通信系統(tǒng)都會出現(xiàn)錯誤。要想提高航空高頻通信可靠性,首先要避免航空高頻通信出現(xiàn)互調(diào)干擾。通常來說,互調(diào)干擾的產(chǎn)生需要具備以下條件:其一,具有非線性電路,其二,干擾信號可以進入到非線性電路中;其三,互調(diào)分量和系統(tǒng)的工作頻率一致。這三個條件同時存在的時候才能出現(xiàn)互調(diào)干擾。所以,提升通信可靠性可以從這三方面入手:

    首先,降低發(fā)射機的互調(diào)干擾。發(fā)射機的互調(diào)干擾可以從以下幾方面降低:第一,增加發(fā)射機的耦合損耗,高頻通信系統(tǒng)的所有發(fā)射機需要分開應用天線,加大發(fā)射天線之間的距離,避免饋線距離相近出現(xiàn)互調(diào)干擾,通常來說,可以通過隔離器增加發(fā)射機的耦合損耗,有效吸收入侵的干擾信號,從而降低高頻通信系統(tǒng)的故障發(fā)生概率,提升其可靠性,比如,當發(fā)射機在150Mz頻段的時候,能夠滿足其耦合損耗的Lc≥50dB,在垂直方向上,天線之間的距離要超過六米,在水平方向上,天線之間的距離要超過八十米;第二,在發(fā)射機的輸出端設置高Q帶通濾波器,增加隔離距離,如果天線系統(tǒng)屬于共用,可以在發(fā)射機與天線間安裝高Q諧振腔或者單向隔離器,以此提升高頻通信系統(tǒng)的可靠性;第三,對發(fā)射機進行改造,提升信號的彈性跨度,不僅可以提升發(fā)射機的工作范圍,還能夠發(fā)揮信號屏蔽作用,將互調(diào)干擾降到最大,實現(xiàn)信號的正常穩(wěn)定傳輸,保障航空高頻通信系統(tǒng)的可靠性。

    然后,降低接收機的互調(diào)干擾。接收機的互調(diào)干擾有以下三種措施:其一,在接收機前端安裝衰減器,以此降低干擾信號的電頻,比如,3dB的衰減器能夠使三階互調(diào)干擾衰減9dB,而正常信號則衰減3dB;其二,選用多級調(diào)諧回路作為接收機的輸入回路,避免回路受到高效強干擾的入侵;其三,選用具備平方律特征的混頻器及高放,如結(jié)型場效應管等器件;第四,在接收機的前端安裝腔體濾波器,避免互調(diào)干擾信號進入到高放與混頻器中,提升航空高頻通信系統(tǒng)的可靠性。

    最后,降低外部的互調(diào)干擾。為了避免外部效應導致互調(diào)干擾,可以通過改進金屬的接觸狀況、做好防銹措施以及營造良好的設備運行環(huán)境等措施提升系統(tǒng)的可靠性,工作人員可以通過涂油的方式避免金屬器件出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。與此同時,工作人員還要定期進行通信設備的巡檢工作,具體的巡檢內(nèi)容如下:設備的零部件是否完整;設備內(nèi)部的接觸點是否存在接觸不良現(xiàn)象;設備內(nèi)的固定位置是否牢靠等。另外,工作人員還可以通過檢測機場附近的無線電臺來降低互調(diào)干擾,具體而言,工作人員需要重點檢測影響航空高頻通信系統(tǒng)的頻點或者發(fā)射機,提升通信系統(tǒng)的可靠性。

    3 結(jié)束語

    綜上所述,互調(diào)干擾會對航空飛行造成安全隱患,對人們的工作與生活造成不利影響。分析可得,通過對航空高頻通信互調(diào)干擾分析及通信可靠性研究可知,工作人員需要明確互調(diào)干擾出現(xiàn)的原因,從根本上預防互調(diào)干擾的產(chǎn)生,保障飛機的安全飛行與降落,維護人們的正常生活與工作,從而促進航空事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文的探究仍舊存在不足之處,僅供參考。

    [1] 李霞.甚高頻通信系統(tǒng)可靠性研究[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟,2015(23).

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