民航空管邊遠(yuǎn)臺站無線通信系統(tǒng)抗干擾措施

董璽鉑

摘要：VHF地空通信系統(tǒng)是甚高頻通信系統(tǒng)的簡稱，是空中交通管制中地空通信中的重要保障手段，是管制員與機(jī)組通話的唯一方式。民航航空無線電專用頻率頻段也會被影響，這就對管制員與機(jī)組的通話造成了較大的影響，危害了航空運(yùn)行安全?；诖耍疚尼槍呥h(yuǎn)臺站無線通信系統(tǒng)抗干擾提出應(yīng)急解決措施。

關(guān)鍵詞：民航;無線通信系統(tǒng);抗干擾措施

中圖分類號：TN911.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）02-0042-02

0 引言

甚高頻（Very high frequency，VHF）是工作頻帶在30-300MHz范圍的無線電電波中的簡稱，傳播方式為視距傳播。根據(jù)ICAO規(guī)定，民用航空管制的甚高頻工作頻率在118-137MHz 之間。VHF主要是作較300公里以內(nèi)短途信號傳送，而波長范圍為米波，對障礙物的環(huán)繞能力比較差，常常會受天氣等環(huán)境因素影響。而現(xiàn)階段的民航甚高頻電臺調(diào)制方式為模擬調(diào)制，模擬信號非常容易遭受其他信號的干擾。如果信號一旦遭受到了干擾，就會給對話質(zhì)量帶來一定的影響，導(dǎo)致在進(jìn)行信息傳輸時內(nèi)容不清晰，嚴(yán)重妨礙了飛行人員和管制員之間的溝通[1]。

近年來科技發(fā)展迅速，無線電技術(shù)領(lǐng)域也日新月異?，F(xiàn)階段民用航空的干擾主要來源于三個方面，（1）在我們平時生活中廣泛應(yīng)用各類無線電設(shè)備，所產(chǎn)生的無線電干擾;（2）由于設(shè)備老化陳舊和無序化管理，維護(hù)不及時等原因。造成甚高頻設(shè)備選擇性變差，或者發(fā)射信號失真成為干擾源，給民航甚高頻正常通信帶來的干擾;（3）民航發(fā)展迅速，設(shè)備數(shù)量增長迅速，頻率趨于飽和，造成頻道間隔過近，帶來的互調(diào)干擾，交調(diào)干擾。

1 無線通信系統(tǒng)干擾類型及解決方案

1.1 互調(diào)干擾

互調(diào)干擾是指兩個或多個干擾信號同時在混頻器的輸入端產(chǎn)生作用，而因?yàn)榛祛l器的非線性原因，干擾信號產(chǎn)生近似為中頻的組合分量，落入中放通頻帶之內(nèi)形成的干擾。而互調(diào)干擾分為兩類：一類是接收機(jī)互調(diào)干擾，它的產(chǎn)生原因?yàn)槎鄠€干擾信號作用在混頻器，由于混頻器非線性產(chǎn)生的在中頻帶附近的干擾;另一種是發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾，它是指在發(fā)射過程之中，多個信號碰撞進(jìn)行混頻變頻，進(jìn)而形成了一種新型的信號頻率，這種碰撞產(chǎn)生的信號與實(shí)際需要的信號不一致，最終造成低空通信甚高頻通信系統(tǒng)產(chǎn)生了不可消去的互調(diào)干擾情況。

解決方案：實(shí)際情況的互調(diào)干擾的產(chǎn)生原因，一般為三個原因：（1）因非線性電路年久老化前端選擇性大大降低。（2）干擾信號過強(qiáng)可直接進(jìn)入選擇電路產(chǎn)生非線性分量。（3）接收機(jī)的工作頻率與互調(diào)分量頻率一致。

針對原因（1）應(yīng)定時對甚高頻電臺性能進(jìn)行檢修，確保電臺在正常工作狀態(tài)下。在電臺選擇上盡量選擇，應(yīng)盡可能的采用具備平方律特性的器件，具體如結(jié)型場效應(yīng)管，在高放和混頻器方向上給予改善。針對原因（2）應(yīng)降低干擾信號頻率：即將相關(guān)器材（如：對消器）安裝在接收設(shè)備上，以此防止互調(diào)干擾。針對原因（3），為防止天線密集、收發(fā)天線距離過近所帶來的干擾和影響，通常可通過共用天線的方式，但是采用此種方式，對天線之間的頻率設(shè)置和系統(tǒng)隔離度提出更高要求。故可借助腔體濾波器或加裝單向器和對消器的方式，對發(fā)射機(jī)的相互隔離度進(jìn)行提升。此種方式對帶通濾波器的選擇性有較高的要求，在極端情況下，可以使用雙腔帶通濾波器來消除干擾[2]。

1.2 交調(diào)干擾

交叉調(diào)制（簡稱交調(diào)），它的產(chǎn)生原因?yàn)橛捎诨祛l器會產(chǎn)生非線性的分量，而有用信號與干擾信號一起作用于混頻器時，會產(chǎn)生這部分非線性的分量，從而產(chǎn)生干擾，但具體的干擾的形成與本振信號的產(chǎn)生無關(guān)。交調(diào)干擾的特征是混頻器內(nèi)的實(shí)際信號與干擾信號會發(fā)生同步的現(xiàn)象，干擾信號隨著實(shí)際信號的大小而變化，受到設(shè)備的非線性影響，一旦設(shè)備的波動變大，甚高頻通訊系統(tǒng)所受到的干擾會產(chǎn)生成倍的影響。當(dāng)信號的幅度降低后，系統(tǒng)的干擾信號也會隨之降低。這種干擾信號并不能夠單一的優(yōu)化混頻器來解決。

解決方案：通過多級協(xié)調(diào)回路，對高干擾信號加以減弱，以此確保接收器的信號接收質(zhì)量，同時也可使設(shè)備具有良好的選擇回路。

1.3 同頻干擾

同頻干擾是在同一頻率下倆個或者多個信號產(chǎn)生，于兩種信號均可傳達(dá)到接收器所在的接收區(qū)域，致使通信干擾而產(chǎn)生的阻塞現(xiàn)象。一般發(fā)生同頻干擾的情況多為，空管甚高頻臺站與當(dāng)?shù)貦C(jī)場甚高頻臺站，或者護(hù)林站，通用航空，地方軍隊(duì)使用頻率比較接近，而多方使用的電臺型號不一致，經(jīng)常有年久失效，老化的電臺，時常有同頻干擾產(chǎn)生。另一種情況為機(jī)載設(shè)施故障失效，照成長發(fā)干擾，影響管制員與其他機(jī)組的正常通話。

解決方案：民航空管領(lǐng)域具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，為了應(yīng)對大量航班，多個扇區(qū)的復(fù)雜航班通信需求。通過增加同頻臺站的相隔距離，減少在一定區(qū)域內(nèi)無線電頻率的使用量，使用比選器來進(jìn)行多扇區(qū)同時指揮，避免產(chǎn)生同頻干擾的情況。為了優(yōu)化建臺站的方案就需要考慮甚高頻臺站覆蓋范圍及接收范圍，根據(jù)理論上的無線電的特性，最小的作用距離 d應(yīng)大于甚高頻站點(diǎn)的理論覆蓋半徑 r的5倍，這種做法并不符合實(shí)際，因?yàn)槊窈缴醺哳l要求實(shí)現(xiàn)航線區(qū)域的全覆蓋，而且存在多扇區(qū)交叉覆蓋來保證空中交通安全運(yùn)行的情況，針對此種情況可以通過設(shè)置頻偏，優(yōu)化比選器配置來實(shí)現(xiàn)對同頻干擾的抑制[3]。

2 偏遠(yuǎn)臺站建設(shè)應(yīng)考慮無線電干擾問題

（1）應(yīng)對當(dāng)?shù)仉姶怒h(huán)境進(jìn)行詳細(xì)檢測，偏遠(yuǎn)地區(qū)的電磁環(huán)境比較復(fù)雜?！昂陔娕_”“小廣播”屢禁不止，嚴(yán)重的影響了民航安全。應(yīng)與當(dāng)?shù)責(zé)o委會加強(qiáng)合作，查處非法電臺。（2）設(shè)置頻率要充分考慮到具體情況，保持比較大的頻率間隔。偏遠(yuǎn)地區(qū)臺站有地域廣大的特點(diǎn)，設(shè)置頻率時可增大頻率間隔使頻率間隔遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于25kHZ，減少設(shè)備互相產(chǎn)生的干擾。（3）在條件有限的情況下，充分考慮天線間隔問題。因地制宜的考慮收發(fā)天線分隔的問題，盡量通過建設(shè)甚高頻天線塔的方式來保證收發(fā)天線分離。（4）針對邊遠(yuǎn)臺站的復(fù)雜性維護(hù)環(huán)境，提出有效的維護(hù)方案，延長設(shè)備使用壽命。

3 結(jié)語

綜上所述，甚高頻通信是飛行員和管制員之間重要的通信途徑，在飛行安全方面有著極其重要的作用，保證飛行安全就是保證人民的生命安全。隨著近年來民航業(yè)的快速發(fā)展，邊遠(yuǎn)地區(qū)臺站建設(shè)任務(wù)越來越多。這些地區(qū)的建設(shè)任務(wù)呈現(xiàn)了，電磁環(huán)境復(fù)雜，維護(hù)難度大等特點(diǎn)。針對這些問題，我們必須及時采取措施，減少干擾對甚高頻的影響，保障飛行安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 林春方.高頻電子線路[M].電子工業(yè)出版社出版，2010.

[2] 馬建祥.民航無線電高頻互調(diào)干擾問題分析及應(yīng)對措施[J].電子世界，2014（12）：28.

[3] 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.

Anti-jamming Measures for Wireless Communication System of Remote air Traffic Control Stations in Civil Aviation

DONG Xi-bo

（Civil Aviation Heilongjiang Air Control Bureau ， Harbin Heilongjiang? 150000）

Abstract：VHF ground-to-air communication system is the abbreviation of VHF communication system， it is an important means of ensuring ground-to-air communication in air traffic control and the only way for controllers to communicate with crews. The special frequency band of civil aviation radio will also be affected， which has a great impact on the communication between controllers and crew， and endangers the safety of aviation operation. Based on this， this paper proposes emergency measures for anti-jamming of wireless communication system in remote stations.

Key words：civil aviation; wireless communication system; anti-jamming measures