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民航无线电高频互调干扰问题分析及应对措施

2014-10-21马建祥

电子世界 2014年12期
关键词:民航业

马建祥

【摘要】随着我国国民经济的不断发展进步,民航业的发展也得到很大的进步,极大的改善了人们的出行需求,随着逐渐增多的机场,民航局对航空的要求也是逐渐增高,通信设备对于航空业的发展至关重要,近些年来不断出现的无线电台使飞机在飞行中出现很多的无线电磁干扰,为航空通信安全带来很大影响,本文主要分析民航无线高频互调干扰问题以及应多措施,希望能为相关人员带来一些帮助。

【关键词】民航业;高频通信;互调干扰

无线电干扰是指在无限通讯过程中受到多种辐射、感应等产生的能量的影响,导致通信系统的发射端或者接收端受到影响,有用信号的接受质量疏导损害等,甚至会发生通信中断的情况。本文先分析民航无限电高频互调干扰的产生与原因,进而讲述应对措施与预防方法。

1.无线电互调干扰产生与原因分析

无线电干扰分为很多种类型,一般可以分为同频率干扰、邻域道干扰、互调干扰以及带外干扰等机电,其中无线电通信中互调干扰是最严重干扰之一。所谓互调干扰是指两个以上干扰信号电源由于非线性的作用被接受,其中三阶互调是最严重的互调干扰类型。无线电互调干扰可能影响无线电仪表以及信号传输系统,发生大的误差,导致飞行员的错误判断,为飞机的飞行带来很多危险;无线电互调干扰还可能干扰到地空通信,若是干扰信号掩盖了正常的管制通话,导致管理员与飞行员之间无法对话,通话距离下降,轻则导致呼叫次数减少,飞行延误或者未经许可就返航,严重下因为命令无法传达,发生两架飞机相撞事件,尤其是在飞机起飞和进场阶段;无线电互调干扰可能会干扰地面导航台的工作信号,使飞行员无法判断自身的位置和高速,引发飞机事故。互调干扰会危害到发射机的安全,导致电路工作发热,缩短电路元件使用寿命,其次互调干扰还会引发有用功率的降低,干扰空间电波秩序。

依照互调干扰产生的位置的不同,互调干扰可以分为三种,发射机互调干扰主要是由于其他信道的发生信号共用器件耦合,导致在功放电路中发射信号相互调制产生新的频率组合,与有用信号夹杂在一起,对接收机产生干扰;两个偏离接收频率的干扰信号在接收机的前端电路中同时侵入,由于变频器以及高频放大器的作用,使其产生互调干扰,进而影响到接收机频带;外部效应也会发生互调干扰问题,如在发射机的传输电路作用,由于天线或者是接触点不良等原因,在强射频电场的作用下,产生互调干扰,这种干扰产生的原因比较复杂,有可能与天气有关。

任何一个线性系数都存在非线性,比如说F1的二次谐波是2F1,二次谐波与F2产生寄生信号2F1±F2,进而合成三阶信号,这个2F1±F2信号就是三阶互调失真信号,干扰到原来的基带信号F1和F2,若是情况比较复杂,有三个信号存在在同一个线性系统中,还会产生三阶互调,进而发生更高阶的互调干扰。高频是系统中最常采用的多信道工作方式,信道间隔我国定为25KHz,信道载频与信道间隔之间相对而言很小,基本属于同一级别,易发生三阶互调干扰。

在无线电互调干扰中,约有51%的干扰来自于光电干扰,主要分布在经济比较发达的地区,目前我国的民航航空频段为118KHz~137KHz,而商业广播电台的接收频率为88KHz~107.9MHz,两者之间所用频率非常接近,都属于高频频道,传输特点和频谱非常接近,若是两个系统之间没有充分的隔离措施,必然会发生相互干扰现象。

目前我国的广播发射机的发射功率由多个放大器组成,主要是成百上千瓦,但是这些放大器的工作性能并不是很理想,因此输出的信号带有非线性成分,在放大器输出的工作频率含有多种工作频率下,就会产生互调产物,有可能正好在航空频段,进而影响民航通信信道。除了以上几种无线电互调干扰外大功率电话也会产生互调干扰,目前我国相关部门还有有明确划分出大功率无线电话的频率,因此很多大功率电话的实用占用了民航导航,造成极大的危害。

2.无线电互调干扰产生问题应对措施

無线电高频互调干扰产生的条件为非线性电路、告饶信号、互调频率等于接收机的工作频率等,为解决民航无线电高频互调干扰问题需要从以下方面做起。减少发射机受到互调干扰影响的措施,发射机信号受到其他发射信号的侵入,进而发生互调干扰,降低发射机互调干扰的措施主要是改善天线馈线与发射机的匹配、提高线性动态范围如改善发射机末级功放的性能,另外在民航通信中,多是采用公用天线系统,隔离器正向损耗远远小于反向信号的衰减,因此可以适当增加隔离器,起到抑制互调干扰的作用。

接收机互调干扰有机载接收机和地面通信台站接收机两种方式,为减少互调干扰可以采取减小接收机射频非线性措施,接收机输出电路选择良好的的电路,如多级调谐回路等也减少互调干扰,在接收机前段增设滤波器或者是衰减器也能改善互调性能。为减少效应引起的互调干扰,可以改善金属件的接触、采取防锈处理等措施,此外还需要改善设备的工作环境。

随着我国经济的不断进步发展周边电磁环境变得日益复杂,因此可以适当采取监听定位等措施找出干扰源,无限电互调干扰查找干扰源主要采取的查找措施为监听、观察波形和频谱,在进行分析计算同步跟踪,查找几个频率干扰源的具体位置,进而要求这些干扰源避开民航无限信号,并关闭非法电台。在VHF的对空通信系统中,为减少互调干扰造成的损耗可以采用一些高性能的器件,来减少接收机互调指令,其次是采取多级协调会路来减少强干扰信号,也可在在接收机的前端增设衰减器,减少干扰信号的侵害。

建立并完善监测网络,为无线电干扰监测系统以及干扰源的查找提供依据,依照国家相关标准,加大地理信息系统在民航无线电专用频率保护中的作用,目前我国的无线电管理模式很多都是被动型的,仅仅在发生干扰现象后才能采取相应的措施,我国民航应加大无线电频率干扰的预警监测,在事发前采取频率场强的数据,并进行分析,找出信号分布的规律,生成样本库,主动搜索监控本辖区内的无线电信号,把互调干扰消除在发生之前。

以上采取的措施都是一些技术上的手段,除此之外,还需要采取一些非技术手段,减少人为因素造成的无线电互调干扰。具体而言国家方面应制定相应的法律法规,加大对民航无线电专用频率的保护,同时还需要通过行政手段,强制要求相关电台自我管理,各级无线电管理机构需要加大自身管辖区域内无线电资源的利用情况,并严厉处罚干扰无线电专用频率的行为。电信运营公司需要全面核查无线电发射设备,杜绝出现非法的无线电大功率设备的使用。

3.结束语

综上所述,本文分析民航无限电高频互调干扰的产生与原因,进而讲述应对措施与预防方法。近些年来民航高频互调干扰时有发生,带来极大的危害,因此在日后的工作中,还需要不断与台站沟通,合理分配各信道的频率,最大程度的减少互调干扰的形成,保证民航飞行的安全。

参考文献

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[2]王杨.浅谈在民航甚高频通信中互调干扰的对策[J].中国新技术新产品,2011,21(21):19-19.

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