浅析民航无线电干扰
2018-09-26赵玉
赵玉
摘要:民航无线电干扰通常存在于飞机与管制员地空通话的频率中,轻则影响通话质量,重则会导致该频率无法使用,无线电干扰与民航的安全息息相关。本文分析了无线电干扰,并对防范方法进行研究。
关键词:电磁环境;民航;无线电干扰;频率
中图分类号:TN972 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)05-0204-02
甚高频通信是民用航空的主要通信手段,但由于电磁环境的复杂性,无线电干扰变得不可避免。比如在通信频率中出现连续的“背景杂音”、“电流声”、“啸叫声”、“广播电台买药广告”等等,这些无线电干扰使得正常的通信质量下降,阻断通信。无线电干扰给飞机与管制的对空通信带来了诸多不便与困扰。
1 无线电干扰的分类
无线电干扰主要分为外部干扰和内部干扰。外部干扰比较多见,由无线视频监控设备、非法黑电台、移动通信基站、机场及周边老旧的发射装置等设施的运行导致。内部干扰主要由电缆或线缆破损造成的辐射泄漏,天线距离不合理,设备零器件故障等原因引起。常见的无线电干扰种类有同频干扰、互调干扰、交调干扰等[1]。
1.1 同频干扰
同频干扰是指在不同的地区,提供通信服务的设备使用的频率相同,当无用信号的载频与有用信号的载频对接收该频率有用信号的接收机造成的干扰。但是由于频率资源利用率的问题和实际工作需要,在最小安全距离内,通常会在不同的地区的台站配置相同的频率。以黑龙江为例,黑龙江的区域管制区地广辽阔,甚高频天线的作用距离为300公里左右,为达到有效的通信,达到甚高频信号在黑龙江的管制区域内全面覆盖,在黑龙江范围内建设了八个遥控台,但因为实际需求,避免在区域内不断调频,八个遥控台的频率会与哈尔滨本场的频率相同,保持一致。
1.2 互调干扰
互调干扰是指当两个或两个以上的频率信号同时输入收、发信机时,由于电路的非线性而产生第三个频率F0,当F0恰好落入某个电台的工作频段中,则该台将受到干扰,互调干扰有二阶互调干扰,三阶互调干扰和高阶互调干扰。以三阶互调干扰为例,三阶互调干扰表现为,F=2F1±F2。假设干扰源F1的频率是127.25MHz,干扰源F2的频率是128.95MHz,那么在三阶互调的作用下2×127.25-128.95,当F1和F2同时发射的时候,会产生125.55MHz,对125.55MHz造成干扰,在该频率内产生无用信号。(此处频率数值皆为虚构)
1.3 交调干扰
交调干扰是因为非线性器件转移函数的3次或者3次以上的项,所引起的其他调制频率进入到被干扰频率的一种现象。其表现为,当接收到有用信号时,可同时听到有用信号和干扰的声音,而信号频率与干扰频率间没有固定的关系。一旦有用信号消失,干扰的声音也随之消失。
2 无线电干扰产生原因的分析
2.1 广播电台和违法电台
所有的发射机都会产生设备所分配频率以外的信号,这些带外信号也就是杂散发射。广播电台使用的频段是87.0MHz-108.0MHz,与民航甚高频通信频段相邻。严重的杂散发射,过高的功率,都有可能使广播电台对民航通信造成无线电干扰。违法的电台,也是我们所说的“黑电台”,未经核准,没有相应的手续执照,利用电台进行违法犯罪等。“黑电台”设备质量差,技术指标不合格,长期以来对民航通信系统造成了困扰和影响[2]。
2.2 甚高頻设备
一台甚高频设备是由多个部分组成的,从天馈线系统、腔体滤波器再到设备连接线、地线等等,这每一个部分都可能成为干扰进入的渠道。如果设备电路前端选择性不好,滤波器参数没有调到相应标准,连接线老化导致屏蔽性能变差等等原因,都可能会使过载的干扰信号进入甚高频电台,影响通信。
2.3 人员误操作
甚高频通信设备采用的是半双工模式,一方发射,另一方接收,不可同时进行。因此如果机组或管制一直按住PTT按钮则会导致使用的无线信道一直被占用,从而造成干扰。有的情况是使用的设备频繁进行收发切换造成接触不良,形成长发;另外一些情况是未在使用的手掐和话筒等放置不当则会导致PTT按键被压住,造成卡阻从而形成干扰。
2.4 周边环境设施
在机场内不仅仅只有航管楼,塔台这样的建筑物,还有候机楼,办公楼,变电所等等这些都是机场内必不可少的配套设施和建筑。但是大楼门口一个质量不过关的的LED屏,路边作为装饰的劣质霓虹灯等等,都会对无线电通信造成影响。
3 实际案例分析
(1)案例一:“黑电台”发射导致无线电干扰。2016年9月30日 哈尔滨塔台主频内有空中广播干扰。干扰原因:“黑电台”杂散辐射落到管制所用频段,造成无线电干扰。10月1日无委会在香坊区乐松广场方向查出干扰源为三个“黑电台”,查处后,干扰消失。(2)案例二:人为原因导致无线电干扰。2015年5月22日 哈尔滨区域管制02扇频率出现类似话筒卡阻的声音干扰。干扰原因:经核实后为航空器话筒卡阻所致。(3)案例三:设备原因导致无线电干扰。2016年末,某地对甚高频遥控台甚高频设备展开巡检工作时,发现在一根天线4信道共用系统中两个频率出现相互串音的现象。干扰原因:由于台站建设初期各种原因,导致系统中存在了频点相差100KHz的两个频率。但由于单腔滤波器的本身性质,要求在中心频点±200KHz出的衰减一般不会超过15dB。两个相邻频点设置相差100KHz,各自频率信号通过邻频滤波器时只有10dB左右的衰减,信号可能会高于邻频接收机的门限值,从而传入相邻信道。
4 防范措施
在平时的工作中,遇到无线电干扰时,在排除设备原因后也会有相应的应急手段,对我们而言更重要的应该是对无线电干扰的预防减少干扰的发生[3]。
4.1 加大监管力度
随着社会的发展,无线电爱好者增多,还有一些人建立伪基站进行非法活动,对无线电通信造成干扰。因此,相关部门应规范电台购买渠道,完善相关法律制度,加大惩罚力度。此外,还应该对非民航频段的正规电台的电磁环境,发射指标等进行监控和检查,减少对民用航空通信的影响。
4.2 减少设备原因造成的影响
使用设备,就无法避免设备老化,设备老化作为不可抗力。维护人员可以做好对设备的定期巡视,检查和维护。避免设备故障,设备参数不达标带来的隐患。规范天线场地,避免同频干扰等。另外,维护人员还应对设备进行充分的了解,以便在发生干扰时,做出准确的判断采取相应措施。
参考文献
[1]钟锋.民航甚高频电台常见干扰分析[J].中国无线电管理,2000,(5):25-28.
[2]美国业余无线电协会.业余无线电射频干扰解决全方案[M].人民邮电出版社,2013.
[3]张远军.民航无线电干扰浅析[J].电大理工,2011,(1):18-19.