浅论民航空管甚高频通讯干扰及解决方案

彭奕青

摘 要：民航VHF地空通信系统是保持地空信息交换的主要手段，地空协作才能保证飞机的正常起降。随着我国国民经济的快速发展，无线电台（站）数量不断增加，同时民航机场、航线、航班数量也日渐增多，民航航空无线电专用频率频段受到干扰也越来越多，在一定程度上影响着飞机与地面指挥人员的通信质量，给飞机的飞行带来不确定的安全隐患。本文根据无线电干扰产生的原理和类型分别进行探讨，并根据分析结果给出解决方案。

关键词：甚高频;机场;干扰

中图分类号： TJ768.4             文献标识码： A            文章编号： 1673-1069（2017）01-181-2

0  引言

甚高频（Very high frequency，VHF）是一种无线电电波，其频带在30-300MHz范围，民航空管甚高频的工作频率在118-144MHz之间。VHF主要是作较短途的传送，常常会受环境因素影响。它主要用于电台广播，航空、航海的信息沟通，民航内的语音和数据传输也是通过甚高频来保持地空通新，从而保证飞机安全飞行和航班的正常起降，在机场的指挥管理中起着不可或缺的作用。随着科技的进步和经济的发展，无线电技术在平时生活中被广泛应用，所产生的无线电干扰给民航甚高频通信带来巨大的压力;新航线的增加，需要布局更多的信号站和更多的频带的使用，致使甚高频的使用趋于饱和，加重通信干扰;设备陈旧老化、无序化管理等也会给民航甚高频的正常通信带来干扰。各种干扰所占比例如图1所示。

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图1  各类干扰所占比例

随着航空系统的不断发展，航班密度的日益增加，航线和时间的复杂化，甚高频通信系统作为地面工作人员与机组人员之间的交流手段、飞机与地面控制状态信息和管理指令交流的通信基础，其安全性和可靠性将决定飞行管理系统的安全，如何提高甚高频通信系统的安全性和可靠性对民航安全运行具有重要意义。

1  无线通信系统干扰类型分析

无线电干扰是由一种或多种发射、辐射、感应或其组合所产生的无用能量对无线电通信系统的接收产生的影响，其表现为性能下降、误解或信息丢失。干扰的因素是复杂多样的，但从根源上来说，主要原因是发射器和接收器不能接收指定信号或者接收到非指定信号，造成信息传输不到位或不清晰。由于发射器工作原理的原因，即使在正常工作状态下也会产生无用的杂波、谐波，这些干扰因素会对通信系统产生影响。设备老化检修不及时、发射站点布置不合理都会对无线电波会产生干扰。以下为几种常见的无线电干扰形式。

1.1 同频干扰

同频干扰是两种不同意义信号的传输使用了相同的频段，并且接收器处于两种信号都可接收的区域，致使通信干扰。民航空管领域具有较强的复杂性，为了应对大量复杂的航班通信需求，减少在一定区域内无线电频率的使用量，在相隔较远区域频道复用是一种解决方案。避免同频干扰最有效的途径是保证相同频率台站处在一定的位置间隔，这就需要考虑各站点覆盖范围及接受范围，根据无线电的特性，一般来说最小的防干涉距离d应大于甚高频站点的覆盖半径（r）的 5 倍。分布图如图2所示，但是大部分地区由于功能需求，需要实施无线电信号的全覆盖，无可避免的需要设置相同频率的甚高频站点，这是产生同频干扰的主要影响因素。解决这一问题的方法有两种：使用低功率的发射机和大功率的接收天线;在相邻的发射点使用偏置载频，如在相邻区域分别采用35m Hz、38m Hz、40m Hz，通过这两种方法可降低同频干扰。

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图2  基站覆盖分布图

1.2 互调干扰

互调干扰是指无线电接收器同时接收两个或者多个信号时，且信号满足一定的关系，信号经放大电路放大和混频器的非线性作用所产生错误的组合频率，干扰正常信息的传输。互调干扰通常有二阶和三阶两种互调干扰，其中三阶互调干扰出现频率最高。比如有 3个无线电频率，f1、f2、f3，若 f1、f2 为发射频率，f3为最终接收的频率，当3个频率存在一定的关系，例如 f1+f2=f3，那么此时 f1、f2产生的组合频率也会对f3造成干扰。

科学的分派频率是避免互调干扰最有效的管理方法，保证各信号发射机处于合理的间隔，并通过计算优化各分离甚高频站点的频率。目前甚高频通信应用于民航、海航和广播等多个方面，频率资源有限，且基站安放制高点有限，致使发射器安装部分区域密度高，造成区域无线电污染。为了缓解甚高频的在使用过程中的互调干扰，国家无线电委员会制定了一系列关于无线电设备制造和安装技术标准。

1.3 邻频干扰

邻频干扰是指无线电接收器接收到相邻频段的信号，掉入相邻频段造成的干扰。当邻频无线电的收到信号电平比小于某个定值时，就会干扰信号的接收，甚至会出现基站与飞机无法建立联系的现象。这是由于频道的功率具有一定的范围性，当相邻频道相差较小时，接收器无法分辨频道。避免邻频干扰的有效方法是靠避开相邻频段来解决。例如发射频率为100MHz，则应尽量避开99.5mMHz以上100.5MHz以下频率。此外也应注意避开倍频的干扰，例如150MHz、300MHz会对150MHz的频率产生干扰。

1.4 带外干扰

带外干扰是指无线电信号发射器发出电波信号时所产生干扰谐波或杂波落入有用信号所在的通带内所产生的干扰。带外干扰主要来自于民间的无线电设备，民间设备管理较为松散，且多为大功率发射设备。这些设备会与民航设备发生以上介绍的三种干扰，且为降低成本，部分设备并未按照国家规定安装滤波器，或者滤波器功能不能达到滤波效果，产生大量的干扰杂波和谐波，较大程度干扰民航通信质量。此类干扰的解决方法是扩大宣传，清除非法的发射器，并且规范发射器制造和安装标准。

2  民航无线电干扰解决对策

无线电干扰的现象是无线电的特性，是普遍存在且无法完全避免的，但我们可以通过对产生干扰的方式及原因进行分析，针对干扰原因制定一系列的措施和手段来避免。结合民航甚高频的使用总结以下方案：①对民航无线电设备进行严格的监测，利用计算逐条排除互调干扰的隐患，并进行调整。对于同频段之间的邻频干扰，可以合理的规划天线的间隔，也可以加装带通滤波器，减少信号干扰。同时制定合理的检查和维护计划，对站内设备做好维护，避免因设备自身问题产生的谐波和杂波。②建设无线电通信管理系统软件，按照机场实际运行流程，设计适用于机场的无线电通信管理系统软件，利用计算机数据库管理分析技术，集中管理频率、设备等提高的管理效率。③增强与无线电监管部门的联系，加强对民用设备的管理，规范发射器的发射功率，加大非法设备的检查力度，并勒令非法设备关闭，整改不符合标准的设备。

3  结论

无线电通信干扰一直是困扰民航空管通信系统管理的难题，随着科技的发展和生活水平的提高，民用无线电设备数量不断增张，无线电使用环境日益复杂，对民航甚高频通讯的干扰不断增强，给无线电系统的管理带来巨大压力。本文分析了无线电波对机场甚高频通信干扰产生的原因，提出了解决方案。作为民航人应积极配合相关部门开展的无线电使用的宣传教育工作，给更多的圈外人普及无线电干扰的危害，为民航的安全和发展做出自己的贡献。

参 考 文 献

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