淺論民航空管甚高頻通訊干擾及解決方案

彭奕青

摘 要：民航VHF地空通信系統是保持地空信息交換的主要手段，地空協作才能保證飛機的正常起降。隨著我國國民經濟的快速發展，無線電臺（站）數量不斷增加，同時民航機場、航線、航班數量也日漸增多，民航航空無線電專用頻率頻段受到干擾也越來越多，在一定程度上影響著飛機與地面指揮人員的通信質量，給飛機的飛行帶來不確定的安全隱患。本文根據無線電干擾產生的原理和類型分別進行探討，并根據分析結果給出解決方案。

關鍵詞：甚高頻;機場;干擾

中圖分類號： TJ768.4 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號： 1673-1069（2017）01-181-2

0 ?引言

甚高頻（Very high frequency，VHF）是一種無線電電波，其頻帶在30-300MHz范圍，民航空管甚高頻的工作頻率在118-144MHz之間。VHF主要是作較短途的傳送，常常會受環境因素影響。它主要用于電臺廣播，航空、航海的信息溝通，民航內的語音和數據傳輸也是通過甚高頻來保持地空通新，從而保證飛機安全飛行和航班的正常起降，在機場的指揮管理中起著不可或缺的作用。隨著科技的進步和經濟的發展，無線電技術在平時生活中被廣泛應用，所產生的無線電干擾給民航甚高頻通信帶來巨大的壓力;新航線的增加，需要布局更多的信號站和更多的頻帶的使用，致使甚高頻的使用趨于飽和，加重通信干擾;設備陳舊老化、無序化管理等也會給民航甚高頻的正常通信帶來干擾。各種干擾所占比例如圖1所示。

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圖1 ?各類干擾所占比例

隨著航空系統的不斷發展，航班密度的日益增加，航線和時間的復雜化，甚高頻通信系統作為地面工作人員與機組人員之間的交流手段、飛機與地面控制狀態信息和管理指令交流的通信基礎，其安全性和可靠性將決定飛行管理系統的安全，如何提高甚高頻通信系統的安全性和可靠性對民航安全運行具有重要意義。

1 ?無線通信系統干擾類型分析

無線電干擾是由一種或多種發射、輻射、感應或其組合所產生的無用能量對無線電通信系統的接收產生的影響，其表現為性能下降、誤解或信息丟失。干擾的因素是復雜多樣的，但從根源上來說，主要原因是發射器和接收器不能接收指定信號或者接收到非指定信號，造成信息傳輸不到位或不清晰。由于發射器工作原理的原因，即使在正常工作狀態下也會產生無用的雜波、諧波，這些干擾因素會對通信系統產生影響。設備老化檢修不及時、發射站點布置不合理都會對無線電波會產生干擾。以下為幾種常見的無線電干擾形式。

1.1 同頻干擾

同頻干擾是兩種不同意義信號的傳輸使用了相同的頻段，并且接收器處于兩種信號都可接收的區域，致使通信干擾。民航空管領域具有較強的復雜性，為了應對大量復雜的航班通信需求，減少在一定區域內無線電頻率的使用量，在相隔較遠區域頻道復用是一種解決方案。避免同頻干擾最有效的途徑是保證相同頻率臺站處在一定的位置間隔，這就需要考慮各站點覆蓋范圍及接受范圍，根據無線電的特性，一般來說最小的防干涉距離d應大于甚高頻站點的覆蓋半徑（r）的 5 倍。分布圖如圖2所示，但是大部分地區由于功能需求，需要實施無線電信號的全覆蓋，無可避免的需要設置相同頻率的甚高頻站點，這是產生同頻干擾的主要影響因素。解決這一問題的方法有兩種：使用低功率的發射機和大功率的接收天線;在相鄰的發射點使用偏置載頻，如在相鄰區域分別采用35m Hz、38m Hz、40m Hz，通過這兩種方法可降低同頻干擾。

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圖2 ?基站覆蓋分布圖

1.2 互調干擾

互調干擾是指無線電接收器同時接收兩個或者多個信號時，且信號滿足一定的關系，信號經放大電路放大和混頻器的非線性作用所產生錯誤的組合頻率，干擾正常信息的傳輸。互調干擾通常有二階和三階兩種互調干擾，其中三階互調干擾出現頻率最高。比如有 3個無線電頻率，f1、f2、f3，若 f1、f2 為發射頻率，f3為最終接收的頻率，當3個頻率存在一定的關系，例如 f1+f2=f3，那么此時 f1、f2產生的組合頻率也會對f3造成干擾。

科學的分派頻率是避免互調干擾最有效的管理方法，保證各信號發射機處于合理的間隔，并通過計算優化各分離甚高頻站點的頻率。目前甚高頻通信應用于民航、海航和廣播等多個方面，頻率資源有限，且基站安放制高點有限，致使發射器安裝部分區域密度高，造成區域無線電污染。為了緩解甚高頻的在使用過程中的互調干擾，國家無線電委員會制定了一系列關于無線電設備制造和安裝技術標準。

1.3 鄰頻干擾

鄰頻干擾是指無線電接收器接收到相鄰頻段的信號，掉入相鄰頻段造成的干擾。當鄰頻無線電的收到信號電平比小于某個定值時，就會干擾信號的接收，甚至會出現基站與飛機無法建立聯系的現象。這是由于頻道的功率具有一定的范圍性，當相鄰頻道相差較小時，接收器無法分辨頻道。避免鄰頻干擾的有效方法是靠避開相鄰頻段來解決。例如發射頻率為100MHz，則應盡量避開99.5mMHz以上100.5MHz以下頻率。此外也應注意避開倍頻的干擾，例如150MHz、300MHz會對150MHz的頻率產生干擾。

1.4 帶外干擾

帶外干擾是指無線電信號發射器發出電波信號時所產生干擾諧波或雜波落入有用信號所在的通帶內所產生的干擾。帶外干擾主要來自于民間的無線電設備，民間設備管理較為松散，且多為大功率發射設備。這些設備會與民航設備發生以上介紹的三種干擾，且為降低成本，部分設備并未按照國家規定安裝濾波器，或者濾波器功能不能達到濾波效果，產生大量的干擾雜波和諧波，較大程度干擾民航通信質量。此類干擾的解決方法是擴大宣傳，清除非法的發射器，并且規范發射器制造和安裝標準。

2 ?民航無線電干擾解決對策

無線電干擾的現象是無線電的特性，是普遍存在且無法完全避免的，但我們可以通過對產生干擾的方式及原因進行分析，針對干擾原因制定一系列的措施和手段來避免。結合民航甚高頻的使用總結以下方案：①對民航無線電設備進行嚴格的監測，利用計算逐條排除互調干擾的隱患，并進行調整。對于同頻段之間的鄰頻干擾，可以合理的規劃天線的間隔，也可以加裝帶通濾波器，減少信號干擾。同時制定合理的檢查和維護計劃，對站內設備做好維護，避免因設備自身問題產生的諧波和雜波。②建設無線電通信管理系統軟件，按照機場實際運行流程，設計適用于機場的無線電通信管理系統軟件，利用計算機數據庫管理分析技術，集中管理頻率、設備等提高的管理效率。③增強與無線電監管部門的聯系，加強對民用設備的管理，規范發射器的發射功率，加大非法設備的檢查力度，并勒令非法設備關閉，整改不符合標準的設備。

3 ?結論

無線電通信干擾一直是困擾民航空管通信系統管理的難題，隨著科技的發展和生活水平的提高，民用無線電設備數量不斷增張，無線電使用環境日益復雜，對民航甚高頻通訊的干擾不斷增強，給無線電系統的管理帶來巨大壓力。本文分析了無線電波對機場甚高頻通信干擾產生的原因，提出了解決方案。作為民航人應積極配合相關部門開展的無線電使用的宣傳教育工作，給更多的圈外人普及無線電干擾的危害，為民航的安全和發展做出自己的貢獻。

參 考 文 獻

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