陷波器在甚高頻干擾中的應用和分析

童英桀

摘??要：民航地空通信中，電磁環(huán)境的日益惡化導致各種干擾現(xiàn)象逐漸增多，特別是互調干擾已經(jīng)成為危害航空通信安全的重要原因。本文通過理論分析對浙江空管分局蝶來大酒店甚高頻臺站信道使用陷波濾波器克服互調干擾這一研究，總結通過使用陷波濾波器抑制互調干擾的基波頻率來達到克服互調干擾的方法。

關鍵詞：陷波濾波器;互調干擾;甚高頻地空通信

引言

目前民航采用的地空通信系統(tǒng)大都是工作在甚高頻段的普通調幅和單邊帶信號。現(xiàn)在甚高頻波段資源緊張，設備臺站有限，使得很多甚高頻臺收發(fā)合建或相互距離較近，這都不可避免的產(chǎn)生了一定的干擾。如何消除干擾，采取及時必要的應對措施，對于保障管制員的正常工作以及民航事業(yè)的安全發(fā)展具有重要意義。

一、互調干擾的形成

在浙江空管分局蝶來大酒店甚高頻臺站建設期間，測試發(fā)現(xiàn)蝶來大酒店機房接收機120.05Mhz內(nèi)有嚴重的干擾信號，可以同時聽到127.25Mhz和123.65Mhz信道的聲音。經(jīng)分析公安樓RS12信道系統(tǒng)中127.25Mhz與123.65Mhz滿足2*123.65-127.25=120.05，因此判斷是由于二型三階互調干擾引起的蝶來大酒店120.05Mhz干擾。所謂二型三階互調，是指當兩個信號在一個線性系統(tǒng)中，由于非線性因素存在，使一個信號的二次諧波與另一個信號的基波產(chǎn)生差拍（混頻）后所產(chǎn)生的寄生信號。設，為發(fā)射頻率，為接受頻率。的二次諧波為2，它與產(chǎn)生了寄生信號。在調制過程中就會產(chǎn)生三階互調干擾信號。

進一步分析，公安樓RS發(fā)射機的天線間距離5m，接收機最小接收信號功率27dBM。當發(fā)射功率為50W時，空間傳播損耗滿足20dB才能過濾干擾信號。根據(jù)電磁波空間傳播損耗計算第三個臺站天線距離必須大于1km才可能避免三階互調干擾。公安樓機房和蝶來機房的間距太小，公安樓機房天饋系統(tǒng)耦合而成的三階互調信號能被蝶來機房接收機120.05收到。

二、陷波濾波器的應用

在蝶來大酒店電臺調試階段，發(fā)現(xiàn)120.05MHz波道內(nèi)存在127.25MHz和123.65MHz這兩個頻率的干擾時，我們使用了調節(jié)濾波器和提高電臺靜噪門限的方法。但因為是三階互調干擾引起的，無法通過這種常用手段進行消除。

后期在航管樓內(nèi)搭建測試平臺并通過頻譜儀對這一干擾進行了分析，當公安樓機房甚高頻電臺只有127.25Mhz發(fā)射時，在航管樓檢測到該頻點的場強為-17.0dbm，其它頻點場強基本為-90dbm。當公安樓機房甚高頻電臺120.05Mhz和127.25Mhz同時發(fā)射時，這兩個頻點的場強也在-17dbm左右。而當公安樓機房甚高頻電臺123.65Mhz和127.25Mhz同時發(fā)射時，在123.65Mhz和127.25Mhz頻點場強分別為-13.3dbm和-17.0dbm，此時120.05Mhz信道電臺并沒有發(fā)射，但是卻檢測到該頻點場強達到了-68.4dbm。

頻譜中分析可以得出一旦123.65Mhz和127.25Mhz電臺同時發(fā)射，必將影響120.05Mhz信道的靜噪電平，激活電臺的靜噪門限，從而能在120.05電臺中同時聽到123.65Mhz和127.25Mhz兩個頻率的聲音。因為127.25Mhz為浙江空管分局通播頻率，處于24小時不間斷發(fā)射狀態(tài)，所以其實只要123.65Mhz有發(fā)射，就會引起120.05Mhz干擾，這無疑將會對管制的指揮造成重大的影響。

鑒于該干擾的特殊性，考慮到了陷波濾波器。陷波器一般叫串聯(lián)式陷波器，也叫旁路式陷波器，它是由電感L和電容C串聯(lián)而成，實際上就是一個LC濾波器，它的電路如圖1所示：

圖中LC諧振于干擾頻率，所以這個電路對干擾頻率的阻抗極?。▓D2），好象獵人所設的陷井一樣，只讓干擾信號旁路通地，而其它有用信號由于陷波器呈現(xiàn)的阻抗大，只能由天線線圈通過，這樣，有用信號被保留下來輸入接收機，而干擾信號被消除了。

圖1里的LC是一個串聯(lián)諧振回路，只有選用大的L/C比值時（即L要大，C要小），回路才能具有良好的選擇性。但L/C比值過大，也就是C過小時，L上的分布電容對諧振起相當大的作用，決定諧振頻率的將是L、C和L的分布電容。這里應注意的是：LC和天線線圈是并聯(lián)的，不論陷波器的設計如何，有用信號多少要損失一些，使接收機的靈敏度降低。因此要正確選揮L和C的數(shù)值，采用高Q值的線圈和電容器。

在蝶來大酒店干擾電臺120.05Mhz中我們可以在天線和電臺之間串聯(lián)一個頻率為127.25Mhz或者123.65Mhz的陷波濾波器，以此消除三階互調帶來的干擾。這一實例表明，在甚高頻通信中，陷波濾波器具有阻隔無用信號的作用。當實際工作中出現(xiàn)了互調干擾的現(xiàn)象且無法采用常規(guī)手段對其進行有效抑制時，陷波濾波器就會成為一種有效的手段。

三、總結

隨著杭州蕭山國際機場T4航站樓的建設，航班量的快速增長;浙江空管分局終端管制中心的動工，新扇區(qū)的開放，新臺站的啟用?？沼蚪Y構將會越來越復雜，而整個空域的電磁環(huán)境也將日益惡化。這也意味著會有更多頻率出現(xiàn)同頻干擾，鄰道干擾，雜散發(fā)射干擾，互調干擾等等。而我們除了在頻率配置時要盡量避免此類干擾的出現(xiàn)，也需要不斷的引入新的技術和手段來抑制干擾的發(fā)生。比如為了減小發(fā)射機的互調干擾，可以增加發(fā)射機之間的天線隔離度;拉大天線的間距，尤其是垂直間距;在輸出端采用單向隔離器件和高Q值濾波器。增加接收機的線性度，提高接收機的互調抗擾指數(shù);在接收機輸入端增加衰減器，降低信號電平等等手段。