民航甚高频通信互调干扰分析及其预防初探

陈炯坤

摘 要：无线通信技术的发展可能对我国民航甚高频通信造成一定影响，针对互调干扰的产生类型进行分析，并制定一系列预防措施具有重要意义。文章首先对互调干扰的产生进行分析，然后对互调干扰的分类作出探究，最后联系实际情况，对互调干扰的危害及其防护措施进行讨论，希望对业内起到一定参考作用。

关键词：民航；甚高频通信；互调干扰；预防措施

中图分类号：TN914 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）11-0109-02

Abstract： The development of wireless communication technology may have a certain impact on the civil aviation VHF communications in China. It is of great significance to analyze the types of intermodulation interference and to formulate a series of preventive measures. This paper first analyzes the occurrence of intermodulation interference， then probes into the classification of intermodulation interference， and finally discusses the harm of intermodulation interference and its protective measures， hoping to play a certain reference role in the industry.

Keywords： civil aviation； VHF communications； intermodulation interference； preventive measures

前言

民航事業的发展让我国人民的出行变得更为便捷，在航空领域中，通信设备占有重要地位，会对飞机出行安全造成影响，无线电干扰类型可以分为五种，即信道干扰、阻塞干扰、通信道干扰、带外干扰、互调干扰。其中互调干扰对通信的影响较为严重。

1 互调干扰的产生

在无线电通信工作中，会有无线电干扰出现，通过直接/间接耦合的方法，无线电会对系统电磁能量、设备信道造成影响，进而让无线电性能受到影响，甚至可能会让系统通信受到阻断。设基频为f1、f2，新干扰频率为f3，系数为m与n，那么互调干扰频率关系需要满足公式（1）。

f3=mf1+nf2 （1）

结合公式（1），互调干扰主要指的是多线程发展到单线程，末级非线性通道会因此而产生信号互调情况，进而产生电磁干扰，接收机如果处于运行状态，那么在多个强信号下可能会干扰系统的正常运行。互调干扰可能产生十分严重的后果，主要体现在三个方面，即：对通话质量造成影响、加大发射机电路负担与电量负担、导致零件发热。随着国民经济的发展，飞机数量迅速增加，我国多地开始兴建机场，与此同时，飞机通信设备的使用次数、投入数量也开始增加。现阶段，在甚高频台站中通常会配有8个到16个甚高频信道，一般情况下，共同系统会提供此类频段。在单体电台运转过程当中，会有多种因素影响天线的架设。在甚高频共用系统的运行过程中，系统运转效率会受到滤波器性能、隔离器性能的影响，若是选择通信频率出现问题，那么就有可能产生互调干扰，如果发射机处于长时间的工作状态下，那么其使用寿命与各类指标均会受到有影响[1]。

2 互调干扰的分类

在VHF地空通信当中，所产生的互调干扰主要可分为三种类型，即接收机的互调干扰、发射机的互调干扰和外部效应所导致的互调干扰。一个接收机如果接收处于互调关系的多个无线电信号，因为接收机混频器、高频放大器的非线性变换就会产生互调，形成干扰。甚高频通信接收机前端具有十分复杂的电路，若是有不同干扰信号存在，那么就会有互调频率在内部出现，进而让频带内干扰问题出现。

而在发射机末端，因为功率放大器具有非线性特征，那么有用发射信号与侵入其中干扰信号就有可能相互调制，进而产生互调干扰。本机和发射机会受到RF共用期间耦合和其他信号信号的影响，在发射信号与功放电路影响下，会有新频率组合出现，进而对接收信号的产生造成影响。

外部效应包含了天气原因、外界非法电台等，我国的民航航空频段多处于118MHz到137MHz之间，广播电台的频段多处于88MHz到107.9MHz之间，均为甚高频频段，其频谱较为接近，如果电台非法，或是没有将隔离设施设置在民航系统与广播电台系统之中，就会形成互相干扰。在民航广播发射机当中，包含多个放大器，其功率可以达到几百瓦甚至上千瓦，若是民航频段和产生输出频率接近，那么就会都对民航信号的接收造成不利影响[2]。

除此之外，因为天线接触、馈线接头以及各类异种金属接触不良等原因，可能会在强射频电厂之中出现互调干扰现象，因为外部效应的影响，可能会有互调干扰形成，此类干扰成因十分负载，因为温度的变化、湿度的变化，日间和夜晚，潮湿与干燥都会让外部互调干扰出现差异。

3 互调干扰的危害及其防护措施

3.1 互调干扰的危害

3.1.1 对有效功率的影响

发射功率为频谱能量积分，有效主频f0功率与无用互调产物功率之和为功率计所测出的功率。结合实际情况，现假设功率计经过测量得出结果为120W，但是可能的实际主频功率为90W，那么互调产物功率以及谐波分量功率就是30W，也就是说，互调产物功率的大小与发射机效率的高低是成反比的。

3.1.2 对发射机的影响

在调试好发信机之后，在输出电路之中，其工作频率f0应该处于最佳谐振点，在电路中，此时电流应为最小状态。如若不然，电路工作就会出现失谐情况，元件就会严重发热，进而可能让发信机出现故障，对其使用寿命造成不利影响。

3.1.3 对空间电磁波秩序的影响

发射机发出射频能量信号为互调产物，此信号会和其他发射机进行互调，进而让另外一个互调产物得以出现。因此，如果发射机数量相对较多，那么台站上空就会有很多的无序频谱能量，部分人将此无序频谱能量称之为背景噪声，此类信号可能会出现和其他差转接收机频率一致情况，进而对空间电磁波秩序造成影响[3]。

3.2 互调干扰防护措施

3.2.1 接收机互调干扰预防

在VHF对空通信系统中，接收机互调可以分为两种方式：（1）地面VHF地空通信台站接收机互调[4]；（2）接收机互调有机载接收机互调。为让接收机互调干扰得以减少，可采取三种方法对其干扰进行预防：第一，确保接收机输入回路选择性良好，可以利用多级调谐回路，进而让进入高放强干扰得意减少，同时，也可以将双滤波器或者滤波器插入至接收机前端，进而让干扰信号得到衰减，让互调性能得到改善；第二，需要将接收机射频非线性予以減少，进而让接收机互调指标得到改善，可以利用双栅场效应管、结型场效应管等和理想平方律特性较为接近的器件；第三，可以将衰减器加入到接收机前端，进而让互调干扰得以减少[5]。

3.2.2 发射机互调干扰预防

在其他发射信号侵入，或者是发射机信号受到干扰时，利用末级功效等非线性处理会有互调产生，在利用天线发送出去后，会有互调干扰产生，针对此特性，可以将发射机互调干扰的预防措施归纳为三种类型：（1）对天线馈线与发射机的匹配进行改善；（2）对发射机末级攻防性能进行改善；（3）在规划台站的建设时，可以依照互调干扰出现的条件选择利用无三阶互调工作频率组；（4）民航VHF通信的甚高频设备多利用共线天线系统，因此，可以将单向隔离器或者是腔体滤波器与单向隔离器组合器件加入在各天线与发射机间。隔离器具有较小的正向损耗，结合实际情况，其大约为0.4dB到0.6dB之间，而反向会对信号造成很大程度的衰减，通常小于20MHz带宽，而衰减通常大于-25dB。对此，我们可以判定隔离器能够让发射机受到外界干扰信号的影响大大减少，进而对互调干扰进行有效预防[6]。

3.2.3 外部效应互调干扰防护

如果发信机的金属构件出现锈蚀情况，或者是和发信机射频避雷器、高频滤波器和天线馈线等插件、接件的接触出现问题，那么就会因为这些外部效益而可能产生互调干扰，对此，需要针对外部效应容易产生的具体原因采取具有针对性的措施，如为预防因金属构件锈蚀而产生的互调干扰情况，就需要利用良好涂料进行涂刷；如为预防因接触问题产生的互调干扰，就需要在运行期间保证插件部位具有良好的接触。相关人员需要对设备进行定期检查，重点检查对象为接触点的有效性、零部件的完整性以及固定的牢靠性[7]。在飞行过程中，需要监控设备运行状态，做到早发现、早解决。伴随着国民经济的持续发展，城市化进程的加快，现阶段，周围电磁环境复杂程度也在大幅提升，在无线电监测中，经常会听到电台的干扰信号。为预防此类干扰信号所造成的影响，需要利用监听手段与分析侧向定位手段来寻找干扰源，让此类非法电台关闭[8]。

4 结束语

综上所述，互调干扰的产生可能会对有效功率、发射机和空间电磁波秩序造成影响，通过减少接收机射频非线性、在接收机前端加入衰减器、改善天线馈线与发射机的匹配、涂刷良好涂料、定期检查外部件、监听关闭非法电台等方法可以预防民航甚高频通信互调干扰。

参考文献：

[1]田苗苗.民航甚高频通信互调干扰分析及其预防[J].中国新通信，2017，19（14）：81.

[2]陈锴倩.民航甚高频通信中互调干扰的对策分析[J].信息通信，2017（03）：217-218.

[3]陆旭.民航甚高频通信互调干扰分析及其预防分析[J].中国新通信，2016，18（21）：19.

[4]尼玛次仁.民航甚高频通信电台干扰及预防分析[J].通讯世界，2016（22）：9-10.

[5]李贺.民航甚高频通信互调干扰分析及抑制措施[J].通讯世界，2016（20）：20-21.

[6]金毅刚.提高民航甚高频通信系统可靠性的研究[J].通讯世界，2016（18）：67-68.

[7]王伟.民航甚高频通信互调干扰分析及其预防分析[J].数字技术与应用，2015（05）：55.

[8]潘炜韬.甚高频OTE设备间板卡替换应用研究[D].华东理工大学，2015.