民航甚高频邻近频率干扰抑制方法研究
2020-06-04赵玉
赵玉
摘要:伴隨着航班流量的增长,无线电干扰的问题日渐突出,无线电干扰的出现影响了管制部门与机组的通话质量。管制扇区的增加,频率增多,导致同一台站的多个甚高频频率间隔过小,相互影响。本文将通过相关案例针对邻近频率干扰的抑制方法进行研究分析。
关键词:无线电干扰;间隔;邻近频率干扰
中图分类号:TN972 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2020)03-0016-02
0 引言
在有限的频率范围内,无线电通信设备的数量越来越多,邻近频率的干扰成为我们日常维护工作中亟待解决的问题之一。天线距离,频道间隔,发射机的功率,接收机的选择性等,这些都可能造成邻频干扰。
1 邻频干扰
邻频干扰是指相邻或相近的频道的信号之间的相互干扰。由于发射机工作时产生的非线性,相邻的信道功率落到邻近频道接收机带内造成干扰。《MH_T4001.1-2016甚高频地空通信地面系统第1部分:话音通信系统技术规范》[1]中明确,信道间隔为25KHz的固定台设备邻近信道抑制应满足大于或等于65dB;信道间隔为25KHz的设备邻近信道功率抑制应满足大于或等于60dB。实际中由于台站场地受限,间隔在100KHz以下的频率都会相互影响[2]。
2 相关实际案例分析以及方法研究
案例1.某日,本场放行频率XXX.725MHz接收到塔台地面频率XXX.85MHz干扰。
分析:XXX.85MHz和XXX.725MHz两个频率相邻,间隔0.125MHz,频率间隔较小。干扰系统的发射天线和被干扰系统接收天线之间的距离、发射机功率的大小等都会造成邻近频率之间的干扰。针对此情况可以调整天线距离,在《ICAO附件10第五卷》4.1.4.3中规定在相邻频道上运行的设施之间的地理间隔,须使在每一个设施保护服务范围边缘各点通过足够的间隔分隔开,以确保对运行没有有害干扰。
对于天线距离来讲,涉及到了系统的隔离度。利用天线之间的空间隔离实现隔离度,使干扰系统的发射天线与被干扰系统的接收天线保持一定的物理空间距离,使得发射天线的电波经空间传播衰减后满足接收天线端的干扰抑制要求。
当缺少天线隔离度实测数据时,可以采用以下经验公式,作为参考。其中I为天线隔离度;G为增益;d为距离,dh、dv如图1所示;λ为波长。
式中Lfs为传输损耗,单位为dB;d为传输距离,单位为km;f为频率,单位为MHz。增加收发天线之间的距离可以增大隔离度,此外民航甚高频的频率间隔为25KHz,推导可知增加收发天线间的间隔,可以减少两个频率的相互影响,解决干扰问题。但是由于场地空间、馈线长度原因,收发天线水平间距往往小于50米,这就容易邻近频率干扰的发生。
在实际工作中除了调整天线距离外,还可以通过调整电台的发射功率来改善。根据规定,塔台设备发射功率不超过10W,通过结合现场情况适当降低单体电台发射功率,可解决干扰问题。
案例2.某日,区调频率XX8.95MHz收到进近频率XX9.05MHz干扰。
分析:两个频率相邻,频率间隔相差0.1MHz,频率之间相差较小。接收机的选择性不好等因素都会成为接收到干扰的因素。针对此情况,通过调整干扰频率发射机和被干扰频率接收机腔体滤波器的阻带衰减,提高接收机静噪门限,调整频偏等方法来,滤除干扰。当日值班人员,调整了XX8.95MHz的接收腔体和XX9.05MHz的发射腔体。将XX8.95MHz的电台静噪模式更改为RSSI并提高静噪门限提高至-102dBm,频偏调整至-7.5KHz后,干扰消失,两部电台通话均正常。
(1)调整腔体滤波器,按照规范甚高频共用系统衰减大于或等于15dB(相对于中心频率±500kHz)的要求,调整发射腔体滤波器和接收腔体滤波器±500K衰减。调整发射腔体,最大程度衰减发射机边带扩展落到被干扰接收机阻带区域的干扰。调整接收腔体,主要是为了提高接收机的选择性,调整接收腔体时要注意插入损耗≤1.5dB的要求,选择性和插入损耗成反比,如果选择性越好,就会牺牲插入损耗,反之插入损耗越小,选择性就会变差[3]。根据实际情况进行调试。对于塔台和进近,范围小,信号较强,可以牺牲插入损耗性能,来提高选择性。调试后XX8.95MHz接收腔体波形图2所示;调试后XX9.05MHz发射腔体波形图3所示。
(2)通过适当提高静噪门限可以缓解干扰,滤除噪声。静噪门限是指设置一个门限值,过滤掉低于此门限值的静噪信号。如图4所示。
哈尔滨主用电台型号为OTE DTR100,在OTE电台中,有3种静噪模式,分别为RSSI静噪模式、C/N静噪模式和C/N+Override静噪模式。其中RSSI为电平值模式,设定一个合理的电平值后,当接收机信号大于设定值时接收机开始对接收到的信号进行处理。C/N为载噪比模式根据信噪比来决定静噪门限,如果电台周围的电磁环境不是很好的情况下推荐用此模式但对于有载波而无话音情况,该方法是不能识别出来的[4]。C/N+Override静噪模式则为组合模式,将上面两种模式进行组合,即考虑信噪比的影响,也考虑信号电平值的大小。在工作中根据实际情况选择相应的静噪模式并设置门限。
(3)也可设置频偏,频偏参数设置,包括下列几种模式:
0(不设频偏);1(双频偏,-5和+5KHz);2(3频偏,-7.3,0和+7.3KHz);3(4频偏,-7.5,-2.5,+2.5,+7.5KHz);4(5频偏,-8, -4,0,+4,+8KHz)。一旦选择相关模式,必须设置相应的频偏参数。设置频偏后可以增大频率之间的间隔,从而减轻干扰的影响[5]。
3 结语
在无委指派拟定频率后,一定要在模拟环境进行频率测试,确认频率的影响,以防止频率过近互相影响。在后期维护中,发生邻近频率干扰的时候,我们可以通过调整收发天线距离、调整发射机功率、调整收发信机的腔体、提高静噪门限和调整频偏等方法来滤除干扰。
参考文献
[1] MH_T4001.1-2016.甚高频地空通信地面系统第1部分:话音通信系统技术规范[S].
[2] 任森.民航地空通信干扰分析和频率规划研究[J].中国无线电管理,2001(8):18-22.
[3] 马文慧.甚高频电台抗干扰分析及研究[D].大连:大连理工大学,2008.
[4] 汪万维.民航VHF抗干扰收发信机中的语音静噪技术研究[J].中国新通信,2012(7):87-89.
[5] 韩旭辰,刘钊.甚高频通信“邻频”干扰解决方法的研究[J].数字技术与应用,2018(4):105-106.
Abstract:With the increase of flight flow, the problem of radio interference becomes more and more prominent, the emergence of radio interference affects the quality of communication between the control department and the crew. Increase of control sector, frequency increases, it leads to too small interval of multiple VHF frequencies in the same station, affect each other. This paper will study and analyze the methods of adjacent frequency interference suppression through related cases.
Key words:radio interference; interval; adjacent frequency interference