民航空管甚高頻通信中干擾的分析與預防

劉叢

摘要：甚高頻通信是民航空管指揮的重要方式，關(guān)系到航班的飛行安全，而近年來隨著無線電設(shè)備的增多，隨之而來的無線電干擾也影響到了地空通信，本文從干擾的種類、產(chǎn)生原因以及如何預防進行了分析。

關(guān)鍵詞：無線電干擾；通信；調(diào)制；預防

中圖分類號：TN972 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）02-0037-02

在我國社會經(jīng)濟的影響下，民航領(lǐng)域迅速發(fā)展，隨著機場航班量的增大，為了保障通信，甚高頻設(shè)備的數(shù)量也在不斷增加，相應(yīng)的通信環(huán)境也變得越來越復雜，而由于無線電技術(shù)的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生的無線電干擾嚴重影響了民航空管與機組之間的話音通信質(zhì)量，所以如何預防無線電干擾對民航空管的日常運行保障具有重要意義。

1 無線電干擾的種類

（1）同頻干擾。當無用信號的載頻與有用信號的載頻相同，并對接收同頻道有用信號的接收機造成干擾的都稱為同頻干擾，為提高頻率利用率，不同扇區(qū)使用同一頻率，在相隔一定距離之外，可以使用相同頻率，若設(shè)置不當就會產(chǎn)生同頻干擾。（2）交調(diào)干擾。如果接收機前端電路的選擇性不夠好，使有用信號與干擾信號同時加到接收機前端，且這兩種信號都是受音頻調(diào)制的，就會出現(xiàn)交叉調(diào)制干擾。（3）互調(diào)干擾?；フ{(diào)干擾是指幾個不同頻率的信號通過非線性電路時，產(chǎn)生與有用信號頻率相同或相近的頻率組合，從而對通信系統(tǒng)構(gòu)成的一種干擾。

2 同頻干擾

2.1 分析產(chǎn)生原因

為方便管制員與飛行員通話，避免頻繁改頻可能帶來的通信失誤，通常管制同一扇區(qū)會使用同一個通信頻率，且在一些重要空域需要實現(xiàn)甚高頻雙重覆蓋，以黑龍江為例，空域內(nèi)共設(shè)置八個遙控臺，所有遙控臺均設(shè)置為同一頻率并將接收信號接入比選器，送至管制現(xiàn)場。根據(jù)比選器設(shè)置，在管制發(fā)射信號時，會選擇多個遙控臺群發(fā)，以滿足管制員的指揮可以覆蓋整個扇區(qū)。由此可見，當機組處于兩個遙控臺覆蓋范圍的重疊區(qū)域時，會同時收到來自兩個臺站的信號，由于航空器的移動，接收信號也會出現(xiàn)多普勒效應(yīng)。當兩個相同頻率的信號同時作用于接收機時，在電子器件的非線性作用下，彼此進行混頻放大，落入信道的有效音頻帶寬范圍內(nèi)，再經(jīng)檢波后送至飛行員，造成同頻干擾[1]。

2.2 預防措施

解決同頻干擾的最好辦法就是設(shè)置頻偏，將臺站甚高頻設(shè)備的本振信號設(shè)置頻率偏移，如+/-2.5KHz、+/-5KHz、+/-7.5KHz等，且相鄰遙控臺的頻率偏差要滿足大于4KHz。設(shè)置頻偏后，使得航空器接收機混頻后所得到的干擾信號落到有用信號的音頻帶寬范圍之外，從而消除同頻干擾對有用信號的影響。

3 交調(diào)干擾

3.1 分析產(chǎn)生原因

當一個干擾信號與有用信號同時作用于混頻器，由于晶體管放大器或混頻器具有非線性特性，能夠?qū)⒏蓴_信號的頻帶搬移至有用信號的頻帶當中，然后再與本振混頻，得到中頻信號，從而造成交調(diào)干擾。表現(xiàn)為當接收機調(diào)諧在有用信號頻率上時，干擾的調(diào)制信號聽得很清楚，而當接收機對有用信號失諧時，干擾的調(diào)制信號可聽度減弱，并隨有用信號的消失而完全消失。

3.2 預防措施

交調(diào)干擾的的形成需要滿足兩個條件，一是接收機電子器件的非線性作用，二是電臺接收到了一個干擾信號。因此預防交調(diào)干擾首先是改善混頻器與放大器的非線性特性，其次要加強接收機前端電路的選擇性，避免接收干擾，可以加入腔體濾波器提前濾除雜波[2]。

4 互調(diào)干擾

4.1 分析產(chǎn)生原因

互調(diào)干擾是由放大器或混頻器特性的二次、三次或更高次非線性產(chǎn)生的，幾個頻率不同的信號經(jīng)過互相調(diào)制而生成新的頻率，互調(diào)頻率一般滿足公式：f3=mf1±nf2，根據(jù)產(chǎn)生原因不同一般分為發(fā)射機互調(diào)干擾和接收機互調(diào)干擾[3]。

（1）發(fā)射機互調(diào)干擾。當多部發(fā)射機送出去的信號同時落入另一部發(fā)射機中，并在發(fā)射機末級功放的非線性作用下相互調(diào)制，產(chǎn)生不需要的組合頻率，接收信號頻率與這些組合頻率相同的接收機就會收到相應(yīng)的無用信號，形成干擾。（2）接收機互調(diào)干擾。當多個強信號同時進入接收機時，在接收機前端非線性電路作用下互相調(diào)制產(chǎn)生新的頻率，互調(diào)頻率恰好落入接收機的中頻頻帶內(nèi)，就會對接收機造成干擾。

4.2 發(fā)射機互調(diào)干擾預防措施

為避免互調(diào)頻率落入發(fā)射機中，可以選擇增大發(fā)射天線之間的物理距離以滿足標準，另外也可在發(fā)射機末端加入高Q值諧振腔體，使其他干擾頻率不能夠進入發(fā)射機中。一般在甚高頻系統(tǒng)中，通常多個信道會共用一根發(fā)射天線，這就需要合理設(shè)置電臺頻率，盡可能避免系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生互相調(diào)制，并且在發(fā)射支路中需要插入單向隔離器，不允許其他信道的發(fā)射信號反向進入電臺，進而增大系統(tǒng)隔離度。

4.3 接收機互調(diào)干擾預防措施

為了防止無用信號進入接收機，可在接收機前端插入帶通濾波器和衰減器，盡量衰減干擾信號，以改善互調(diào)性能，同樣減少接收機前端電路的非線性能夠改善接收機的互調(diào)指標，使電臺工作在正常穩(wěn)定的條件下，并且在系統(tǒng)中選用無互調(diào)干擾信道組，可以保證工作于信道組的接收機不產(chǎn)生互調(diào)干擾。

5 無線電干擾的解決對策

在現(xiàn)有的電磁環(huán)境和設(shè)備情況下，實際工作時，調(diào)節(jié)電臺的靜噪門限可以適當?shù)慕鉀Q干擾問題，但是若門限調(diào)節(jié)的太高，則會影響電臺的接收靈敏度，接收不到有效的話音信號，減小了作用距離，若門限調(diào)節(jié)的不夠，又起不到抑制干擾的作用，所以就要從源頭解決干擾問題，且在對甚高頻設(shè)備進行完善與改進的同時，對外部干擾源也需要進行查處與整治。

5.1 查處非法電臺

在現(xiàn)有的設(shè)備配置情況下，最經(jīng)常出現(xiàn)的就是外部非法電臺對甚高頻通信的干擾，這種電臺多數(shù)是可移動的，且架構(gòu)起來較簡單方便，查處起來有一定難度，相關(guān)部門應(yīng)該安排足夠人力，響應(yīng)及時，加大整治非法無線電臺的力度，從根源處解決干擾問題。

5.2 避免設(shè)備干擾

機組人員應(yīng)熟悉設(shè)備操作，及時消除告警，避免對整個管制區(qū)域造成干擾。地面設(shè)備維護人員應(yīng)定時檢查設(shè)備，保障正常，防止電臺長發(fā)占用其他通信頻道。

5.3 避免施工干擾

隨著機場流量增大，需要建設(shè)各種設(shè)施及電子設(shè)備，在施工時有些器具的使用會產(chǎn)生電磁干擾，影響到管制通信，對此施工部門應(yīng)該有所掌控，提前調(diào)查，做好協(xié)商工作，盡量不要在航班高峰進行施工，以防引起通信干擾。

6 結(jié)語

由于機場附近電子設(shè)備繁多，電磁環(huán)境非常復雜，除上述干擾以外，還可能出現(xiàn)其他多種類型的干擾，包括鄰頻道干擾、阻塞干擾、鏡像干擾及雜散輻射干擾等，甚至自然噪聲、人為噪聲和設(shè)備內(nèi)部噪聲都可能對管制的正常話音通信產(chǎn)生影響。無線電干擾不僅會影響元器件，縮短電臺使用壽命，更會影響到正常的地空通話，擾亂航班秩序，增大發(fā)生安全事故的可能性，因此我們必須了解引起干擾的條件，及時采取措施，盡量減小或消除干擾對空管甚高頻通信造成的影響，保障飛行安全。

參考文獻

[1]鐘鋒.民航甚高頻電臺常見干擾分析[J].中國無線電，2000，（5）：25-28.

[2]柳濤.甚高頻干擾問題的分析與解決辦法[J].空中交通管理，2011，（9）：22.

[3]孫艷玲.民航空中管制通信系統(tǒng)可靠性的研究[D].山東大學，2007.