淺談在民航甚高頻通信中互調干擾的對策

王楊

（新疆空管局，新疆 烏魯木齊市 830000）

無線電干擾是指無線電通信過程中發生的，導致有用信號接收質量下降、損害或者阻礙的狀態及事實。無線電干擾信號主要以直接耦合或者間接耦合方式，通過電磁能量的形式進入接收設備信道或者系統，并對接收系統接收信號負面影響，或者致性能下降，或致信息誤差，嚴重的可至通信中斷。

1 無線干擾

無線電干擾一般分為同頻率干擾、鄰頻道干擾、帶外干擾、互調干擾和阻塞干擾等。其中，互調干擾是無線電通信中最嚴重的干擾之一。簡單地講，互調干擾是指當兩個或多個干擾信號同時加到接收機時，由于非線性的作用，這兩個干擾的組合頻率有時會恰好等于或接近有用信號頻率而順利通過接收機，其中三階互調最嚴重。互調干擾的危害主要有以下幾個方面：一是對發射機造成危害。當電路工作失諧，元件發熱嚴重，大大增加發信機的故障率，減少其壽命；二是降低有效功率。發射機的功率測量采用直通式功率計，有一定的帶寬。由于功率是頻譜能量的積分，所以，直通式功率計測出來的功率是有效主頻功率和無用的互調產物功率總和；三是畸變主頻F0的頻譜。當主頻頻譜畸變后，信號經解調，數據相位發生嚴重的抖動產生誤碼，大大減少了系統覆蓋的范圍；四是干擾空間電波秩序。互調產物也是由發射機發出的射頻能量信號，該信號與另一臺發射機再次互調，還會產生另一個互調產物。

甚高頻 (Very high frequency，簡稱VHF)，是指頻帶由30 MHz到 300 MHz的無線電電波。VHF多數是用作電臺及電視臺廣播，同時又是航空和航海的溝通頻道。VHF主要是作較短途的傳送，和高頻(HF)不同的是，電離層通常不會反射VHF的信號,而且甚高頻常常會受環境因素(如地形)影響其信號。隨著機場建設的日益增長，VHF通信的信道也在不斷增加，各信道之間的互調干擾也日顯突出，已成為影響我國航空VHF通信可靠性的重要因素。比如，對機場塔臺指揮頻率的干擾，可能造成飛機返航、航班嚴重積壓，影響了航班的安全起降等。

2 民航VHF通信互調干擾形成機理分析

在航空VHF通信中，三階互調是主要的干擾。本文主要對發射機的互調干擾形成的機理分析。

三階互調是指當兩個信號在一個線性系統中，由于非線性因素存在使一個信號的二次諧波與另一個信號的基波產生差拍（混頻）后所產生的寄生信號。比如F1的二次諧波是2F1，他與F2產生了寄生信號2F1-F2。由于一個信號是二次諧波（二階信號），另一個信號是基波信號（一階信號），他們倆合成為三階信號,其中2F1-F2被稱為三階互調信號，它是在調制過程中產生的。又因為是這兩個信號的相互調制而產生差拍信號，所以這個新產生的信號稱為三階互調失真信號。產生這個信號的過程稱為三階互調失真。由于F2，F1信號比較接近，也造成2F1-F2，2F2-F1會干擾到原來的基帶信號F1，F2。

既然會出現三階，當然也有更高階的互調，這些信號不也干擾原來的基帶信號么？其實因為產生的互調階數越高信號強度就越弱，所以三階互調是主要的干擾，考慮的比較多。不管是有源還是無源器件，如放大器、混頻器和濾波器等都會產生三次互調產物。這些互調產物會降低許多通信系統的性能。所表明的是確切含義是，一個線性系統所包含的非線性系數的大小。這個指標對于大動態放大器是一個非常重要的技術指標。測試這項指標使用的測試儀器主要是頻譜分析儀。對于不同指標要求的三階互調失真，需使用不同性能的頻譜分析儀，對三階互調失真要求越高，對頻譜分析儀的要求就越高。

3 互調干擾防護措施

互調干擾的危害是顯而易見的，減少互調干擾意義十分重大，方法也很多。下面，就主要從技術層面對減小互調干擾應采取的措施進行探討。

3.1 減小發射機互調干擾的措施

發射機信號受到干擾或其它信號侵入而產生互調，通過天線發送出去成為互調干擾。因此可采取以下措施：一是改善發射機與天線饋線的匹配；二是改善發射機末級功放的性能，提高其線性動態范圍；三是在民航VHF通信發射機與天線間可入單向隔離器或單向隔離器與腔體濾波器的組合器件，防止外界干擾信號進入發射機；四是根據互調干擾產生的條件，在臺站規劃時注意選用無三階互調工作頻率組。

3.2 減小接收機互調干擾的措施

在VHF地對空通信系統中，為減少接收機的互調干擾，可以采取以下措施：一是采用具有高性能的器件，減小接收機射頻非線性來改善接收機互調指標；二是采用多級調諧回路，以減少進入高放的強干擾；三是在接收機的前端加人衰減器，以減小互調干擾。

3.3 減小外部效應引起互調的措施

注意防止由外部效應引起的互調現象。比如，當發射機的高頻濾波器、射頻避雷器及天線饋線等插接件接觸不良，或者發射機天線螺栓銹蝕時，就會產生非線性作用的互調現象。只要加強注意，采取相應的簡單的措施就可以避免外部這種現象的發生。

3.4 關閉干擾源

隨著經濟的發展，周邊電磁環境也變得日益復雜，對影響航空頻率的非法干擾源，要爭取職能部門的支持，堅決予以關閉。

4 結論

互調干擾帶來的危害是嚴重的，航空VHF互調互擾時有發生。

無線電干擾一直是困擾民航地空通信的一大難題。為保障航空飛行安全，一定要想方設法減小互調干擾造成的影響，是確保航空VHF系統的可靠運行的根本保證。

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