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浅析民航甚高频通信的互调干扰及预防措施

2014-03-13田羽

科技创新与应用 2014年7期
关键词:民航业预防

田羽

摘 要:在经济快速发展的时期,我国的民航业发展也是非常快速的,这样不但更好的满足了人们的出行要求,同时也能更好的促进我国经济的发展。现在,出现了越来越多的机场,而且,在旅客吞吐量和货物运输量方面都出现了不断增加的情况。民航局对航空安全要求非常高,这样就使得航空管理部门在工作中要对航空安全管理问题进行重视。现在,在航空业发展过程中,通信设备的使用是非常重要的,而且,航空管理部门对通信设备的质量要求也高。民航空中交通管制、航空服务和对空指挥系统中,甚高频地空通信很重要,这样能够更好的在航行过程中进行指挥,同时也能更好的和地面进行联系。近年来,很多的无线站台在不断的出现,这样就使得在飞行过程中出现了很多的无线电磁干扰,而且,航行面临的环境也越来越复杂。民航甚高频频段在使用过程中受到了很大的干扰,这样也使得航空通信安全受到了很大影响,为了更好的保证航空通信的安全对出现的干扰情况要进行处理,同时要采取必要的措施进行解决。

关键词:民航业;甚高频;通信干扰;预防

无线电干扰对整个航空通信来说是有影响的,对国家安全和人们的生命财产安全也有影响,对整个社会的稳定发展会带来非常不利的影响。无线电干扰主要是出现在无线电通信过程中,是由于一种或多种辐射或者是感应导致的无用能量,对无线电通信系统的接收和信号有很大影响,会导致无线电出现性能不断下降的情况,同时也是会出现质量不断下降的情况,甚至是出现通信中断的情况,对航空业的发展会带来非常消极的影响。

1 无线电干扰分类

无线电干扰是可以分为很多种,对其进行分类是为了更好的找到产生干扰的源头,这样在进行解决的时候能够更好的保证民航通信的安全。同信道干扰是指无用信号的频点和有用信号的频点都是会对接收同信道的有用信号的接收机产生干扰的。信道干扰会对相邻信道的接收机造成一定的干扰。发射机在进行谐波发射的时候存在着杂散辐射,这样会导致出现带外干扰。在接收信号的时候有时会存在着信号比较微弱情况,在这种情况下,高频回路会受到强干扰信号的影响,在情况比较轻的时候,会对接收的灵敏度带来一定影响,在情况比较严重的时候会导致通信出现中断情况。杂散辐射干扰和非无线电设备的干扰也对无线通信有很大影响。互调干扰是指在两个或者两个以上的频率信号同时进行收发信息的时候,是会由于电路的非线性导致第三个频率出现,在这种情况下,如果第三个频率正好和某个电台的工作频率比较相近,这样会导致电台受到干扰。互调干扰不但能够对通话质量带来很大影响,同时也会导致空中交通管制人员和飞行人员出现联系不上情况,对整个民航地空指挥通信系统的正常运行有很大负面影响,对飞行的安全有直接影响。互调干扰也会导致设备出现损坏情况,发射机在调试好以后,通常工作的频率是在电路输出的最佳谐振点上的,在这个时候电路上的电流非常小,但是在受到互调干扰信号的影响下工作的电路会出现失谐的情况,这样会导致电流出现增大的情况,同时也会导致元器件出现发热的情况,发射机会出现故障,导致飞行安全受到严重的影响。

2 互调干扰的分类

互调干扰通常是来自电路的非线性原因导致,根据其位置不同,出现的互调干扰种类也存在着不同,主要有以下几种。发射机互调干扰,很多的信道发射信号都要在发射机中进行耦合,这样就会导致发射信号在电路中出现互相调制的情况,导致新的频率组合出现。在进行信号发射的时候,经常会出现很大的干扰。接收机的前端电路中,也会出现互调干扰,两个偏离的接收信号在进行同时接收的时候,会出现高频放大器和变频器出现非线性变化,这样非常容易出现互调频率情况。发射机在进行输出的时候,要通过传输电路来实现,在这个过程中要使用天线或者馈线,但如果出现线路接触不良或者是金属接触部分出现非线性问题,会导致电场中出现很大干扰。互调干扰的出现通常是非常特殊,而且也非常复杂,会受到天气和气候变化影响,同时在湿度和温度变化的情况下也会出现很大变化。因此,要对出现互调干扰的因素进行更好的分析。

3 互调干扰形成的机理

任何一个线性系统都存在非线性系数,三阶互调是指當两个信号或多个信号在一个线性系统中,由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍后所产生的寄生信号。比如F1的二次谐波是2F1,它与F2产生了寄生信号2F1一F2。由于一个信号是二次谐波(二阶信号),另一个信号是基波信号(一阶信号),它们俩合成为三阶信号,其中2F1—F2被称为三阶互调信号,它是在调制过程中产生的。又因为这两个信号的相互调制而产生差拍信号,所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。由于Fl、F2信号一般比较接近,也造成2F1—F2、2F2—F1与原来的基带信号F1、F2比较接近,这样会干扰到原来的基带信号F1、F2。这就是三阶互调干扰。当情况比较复杂如有三个信号在一个线性系统中,如F1、F2、F3,它们除了产生上述所说的三阶互调外,还将产生三阶互调F1+ F2-F3、F1+F3—F2、F2+F3—F1。当然,在这个过程中也会出现更高阶的互调,比如五阶互调、七阶互调,但是由于高阶互调信号强度较弱,造成的干扰较轻微,因此我们就一般不考虑更高阶的互调干扰,而认为三阶互调是最主要的干扰。目前民航航空频段为118MHz-137MHz,商业广播调频电台频段为88MHz-107.9MHz,两者均为甚高频频段,传输特性一致,由于两者频谱接近,如果两个系统之间没有充分的隔离措施,互相影响很大。广播发射机的发射功率一般都在成百上千瓦,它由多个放大器组成,由于放大器的放大特性不是理想的线性,其输出含有非线性成分。

4 减少互调干扰的措施

导致互调干扰出现是有一定条件的,首先是要出现非线性电路,然后干扰的信号才能进入到非线性电路中,最后互调分量的频率要和接收机上的工作频率相同。这三个条件都满足的情况下才能出现互调干扰,因此,在对互调干扰进行解决的时候,可以针对这三个条件采取必要的措施。在进行发射机输出信息的时候可以对天线的水平位置进行调整,这样能够避免出现馈线之间相互接近的情况。同时,可以在发射机上接入滤波器,这样能够更好的增加频率之间的间隔,改善发射机的性能,提高线性动态的范围。接收机可以降低信号干扰,在接收机的回路上设置更多的调谐回路,这样能够减少干扰。同时,对金属件的接触情况要进行改良,这样能够更好的保证设备在使用的过程中不受到环境的影响。

5 结束语

民航甚高频频段在使用中会受到商业调频广播电台很大影响,这种影响导致的危害非常大,在情况比较严重的时候会导致飞行安全受到很大影响,为了更好的保证国家安全和人们的生命财产安全,对出现的互调干扰情况要进行很好的处理。

参考文献

[1]田伟,吴亚锋.甚高频通信互调干扰分析及编程简介[J].空中交通管理,2006(6).

[2]谈华生.互词干扰的探究[J].中国无线电管理,2000(6).

[3]杨俊安,钟子发.互调干扰的特性及判证方法[J].无线电工程,2000(30).

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