帶阻濾波器在克服甚高頻干擾中的分析與應(yīng)用

胡玉龍

【摘要】 民航地空通信中，電磁環(huán)境的日益惡化導(dǎo)致各種干擾現(xiàn)象逐漸增多，其中，互調(diào)干擾是其中的主要干擾類型。本文通過對石家莊機場在增設(shè)甚高頻信道時使用帶阻濾波器克服互調(diào)干擾這一實例的研究，總結(jié)通過使用帶阻濾波器抑制互調(diào)干擾的基波頻率來達到克服互調(diào)干擾的方法。

【關(guān)鍵詞】 帶阻濾波器 互調(diào)干擾 基波頻率 甚高頻地空通信

引言：

隨著民航事業(yè)的迅速發(fā)展，空管頻率資源的緊張現(xiàn)象日益嚴(yán)重，日趨復(fù)雜的電磁環(huán)境也為甚高頻通信帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文結(jié)合工作實踐，針對石家莊國際機場空管局的甚高頻干擾問題進行理論分析，總結(jié)帶阻濾波器在對抗甚高頻互調(diào)干擾時的應(yīng)用，探討帶阻濾波器在甚高頻通信中可能的應(yīng)用方向。

1互調(diào)干擾和帶阻濾波器

1.1互調(diào)干擾的形成

互調(diào)干擾是指當(dāng)多個頻率信號同時輸入收、發(fā)信機時，由于非線性作用，多個頻率疊加后產(chǎn)生新的頻率，這個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，這就是互調(diào)干擾，其中三階互調(diào)在實際工作中影響最嚴(yán)重。一般而言的兩個頻率的三階互調(diào)干擾的計算公式為：

1.2帶阻濾波器

帶阻濾波器（BSF）是指能通過大多數(shù)頻率分量、但將某些范圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器。其中點阻濾波器是一種特殊的帶阻濾波器，它的阻帶范圍極小，有著很高的Q值。理想帶阻濾波器在阻帶內(nèi)的增益為零。帶阻濾波器的中心頻率f0和抑制帶寬BW之間的關(guān)系為：

式中，Q為品質(zhì)因數(shù)，fH為帶阻濾波器的上限頻率，fL為帶阻濾波器的下限頻率，其中fH>fL。帶寬BW越窄，品質(zhì)因數(shù)Q越高。帶阻濾波器作為濾波器的一種，適用于抑制高功率發(fā)射機、非線性功放的雜散頻譜等。

二、帶阻濾波器應(yīng)用實例

石家莊國際機場進近管制區(qū)需新增一個單機信道。信道由R&S;公司的GB409單機遙控盒和XU4200電臺組成。單機遙控盒使用頻率為進近主頻/進近備頻，未加裝濾波器。在安裝及調(diào)試完成后發(fā)現(xiàn)，單機遙控盒會收到地面席管制員的通話聲，影響進近管制員的使用。為了這一干擾，工作人員采用了多種方法。首先，對甚高頻電臺的凈噪門限進行了調(diào)節(jié)，將凈噪門限S/N值調(diào)整到了20dB，而RSSI值調(diào)整到了35uV，未能消除干擾。其次，調(diào)整地面頻率的發(fā)射天線與單機遙控盒的天線之間的距離，增大距離后干擾降低，但仍未消除。最后，嘗試使用帶阻濾波器針對地面頻率進行陷波。所用帶阻濾波器調(diào)整后的參數(shù)如下：

然后在單機遙控盒至天線之間加裝帶阻濾波器，監(jiān)聽單機遙控盒接收信號發(fā)現(xiàn)地面頻率的干擾已經(jīng)消除，而進近主頻/進近備頻的正常使用不受影響。管制員使用時未發(fā)現(xiàn)異常，問題得到解決。由三階互調(diào)干擾的公式，結(jié)合石家莊機場甚高頻通信頻率，有可能產(chǎn)生接近進近主頻的三階互調(diào)信號的頻率組合是地面頻率+塔臺備頻-進近備頻≈進近主頻。在加裝帶阻濾波器后，使得產(chǎn)生三階互調(diào)的一個基波頻率被抑制，此次干擾被有效抑制。這一應(yīng)用實例表明，在甚高頻通信中，帶阻濾波器具有阻隔的無用信號作用。當(dāng)實際工作中出現(xiàn)了互調(diào)干擾的現(xiàn)象且無法采用常規(guī)手段對其進行有效抑制時，帶阻濾波器就會成為一種有效的手段。

三、甚高頻通信中互調(diào)干擾的分析

甚高頻無線通信過程中，通信系統(tǒng)可能受到許多因素的干擾，而互調(diào)干擾是影響最為嚴(yán)重的干擾。在實際工作中，同樣使用甚高頻通信的廣播電臺經(jīng)常會干擾到民航通信，本文通過實例總結(jié)出一個方法，通過分析接收的干擾信號，判定基波頻率，然后在接收機前端加裝帶阻濾波器的方式，來有效抑制互調(diào)干擾，從而克服廣播電臺對民航通信的干擾。

結(jié)論：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，甚高頻頻段日漸擁擠，互調(diào)干擾已成為民航通信中最嚴(yán)重的干擾。廣播電臺導(dǎo)致的互調(diào)干擾、民航通信系統(tǒng)內(nèi)部頻段之間的互調(diào)干擾都對民航通信系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。分析互調(diào)信號的頻率組成并合理使用中心頻率為基波頻率的帶阻濾波器對于克服民航通信中的互調(diào)干擾有實用價值。

參 考 文 獻

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