民航VHF地空通信系統安裝淺析

楊鵬

（民航山西空管分局，山西 太原 030031）

民航VHF地空通信系統安裝淺析

楊鵬

（民航山西空管分局，山西 太原 030031）

對VHF電臺安裝過程中需要考慮的重要因素及重點步驟方法進行了闡述，提出了注意事項，并對電臺的收發信機、腔體濾波器、信號傳輸作了介紹。

VHF設備；地空通信；收發信機；腔體濾波器

近年來，民航事業迅猛發展，飛行流量不斷增大，對空中交通管制部門的要求越來越高。在管制手段上，則主要體現在地空指揮通信上通信質量的提高、通信覆蓋范圍的擴大和通信系統穩定性和可靠性的提高。空管部門地空指揮通信主要以甚高頻（VHF）地空話音通信為主。而怎樣合理、高效地建設安裝VHF電臺，提高民航VHF通信質量，是擺在我們面前的重要課題。

1VHF設備

VHF（VeryHighFrequency），即甚高頻，是指頻帶有30～300MHz的無線電電波，具有直線傳播的特性，為視距范圍內通信，不易受限于天氣，穩定性高，受外界干擾小。目前，民航主流的VHF通信設備有德國R&S公司4200數字電臺、意大利OTEDTR100、英國PAET6TT6RT6TR系列產品。雖然生產廠家不同，設計理念不同，但工作原理、安裝流程基本相同。

2VHF設備安裝

2.1 前期規劃

在準備進行VHF電臺新裝和搬遷時，要進行必要的前期規劃。結合實際選擇適宜的安裝地點及設備類型，在滿足行業規范要求的基礎上合理安排設備機房、天線、供電等各系統分布，便于日后維護。根據相關標準計算出所需達到符合相關法規、標準的要求（通信距離、場強要求、覆蓋等），頻率劃分要考慮較大的頻率間隔；也可以采用收發信分開、收發天線分開，或若干信道共用一個天線的方式，但易出現天線故障，影響較多的信道。

所以在配置系統時，要綜合考慮頻率備份需求、可靠性、天線場地、通信質量、價格、頻率指配間隔等各相關因素。地空通信的主要干擾為同頻干擾、鄰道干擾、互調干擾。

2.2 設備安裝

VHF設備安裝主要由設備收發信機、供電、控制單元、連線組成。發射機、接收機或收發一體機的安裝較為簡單，各型號VHF設備機架均為標準的63.3cm（19寸）單元框架，按照其安裝說明書操作即可。一般一個標準機柜可安裝多個信道，在多個信道共用一根天線時，可將這幾個信道安裝至同一個機柜。在設備連線時要格外細心，尤其是多個信道同時安裝時，各信道射頻電纜、音頻數據線及聯機線、監控線路較多，容易混亂；工作人員需要按順序依次安裝，同時進行線路標識。值得注意的是，在設備各線纜布線時，應注意供電線路和信號線纜保持必要的間隔，防止造成線纜干擾。對于需要通過外部繼電器或轉換組件進行設備主備轉換的VHF設備，安裝時將繼電器或轉換組件安裝一致，即全接主機或全接備機，便于日后巡視檢查。

2.3 天饋安裝

為更好地解決地空通信各信道間串音的干擾問題，在VHF設備天線安裝中采用甚高頻收發天線分置的方法，即設備發射天線和接收天線安裝在不同方位，但必須滿足規范距離要求。對于VHF收發信機一體機，收發共用一根天線，通過設備內部切換單元實現信號的發射與接收。

無論選擇何種天線，在架設時應盡量安裝在地勢較高、無遮擋、電磁環境較好的地域，對天線和饋線加以緊固，避免大風等特殊天氣對其造成損壞。在天線和饋線進入設備機房處，應安裝避雷設施，阻斷強雷侵襲。在天線共用系統中，一套天饋單元要與多套收發單元連接，作為天饋單元與收發單元間的連接紐帶，天線共用單元在天線共用系統中起了分流信號流向的重要作用。其間包含了單向耦合器、濾波器、功分器、合路器等器件，主要用于極間匹配，提高帶外抑制度，分配射頻信號走向。天線與收發設備之間的饋線長短應裁剪合適，盡量減少冗余，以降低傳輸損耗。饋線布線過程中要求整潔順暢、標識清晰，動力電纜與天線、饋線分離；避免急彎、打結、線路損傷現象出現，影響傳輸質量。

3 設備調試

在完成設備安裝并確保各線路、供電系統等正常的情況下開機試機，同時依據甚高頻設備相關技術規范和臺站實際需要設定收發信機參數及進行相關測試。

3.1 收發信機參數設定

試機正常并通過設備BIT測試后，根據實際工作需求對各信道收發信機進行參數設置。主要參數有PTTTimeout時間、調制度、載波偏移、線路電平、載波輸出功率等。功率設置中，根據信道服務對象設置功率等級；塔臺用途的設備載波功率不大于10W，進近及區域管制、搜索救援、航務管理用途的設備載波功率設置為40～50W；特殊場合比如海上，超遠距離通信不大于100W。

3.2 收發信機參數測試

VHF收發信機的各項工作參數能直接反映其技術性能。在設備初裝、定期運行維護中，應詳細測試收發信機主要工作參數，掌握性能，確保其工作質量。發信機測試則需要借助綜合測試儀、頻譜分析儀、功率計、匹配假負載、射頻電纜（50Ω）、音頻電纜、射頻轉接頭等儀器儀表和工具。發信機主要技術指標為輸出功率、音頻增益調節、調制失真度、載波噪聲電平、音頻響應、音頻調制靈敏度。收信機主要技術指標測試項目有輸出信噪比、收信總失真度、自動增益控制、音頻響應、靜噪門限范圍測試。各型VHF設備因設計、生產、使用維護等不同，其指標也不相同，但必須符合規范要求。

3.3 腔體濾波器調整

腔體濾波器可以有效提高接收機的選擇性，在多臺發射機共用天線時，應提高各發射機之間的隔離度，有效抑制帶外噪聲及互調干擾。在對收發信機調試的同時，要對各信道腔體濾波器及隔離器進行調整，兩者可根據實際情況單獨調整或者聯調，使其滿足插入損耗小于1.5dBm，腔體阻帶衰減±500K大于15DBdBm，反向功率大于20dBm，駐波比（VSWR）小于1.5等參數指標要求。

4 信號傳輸

4.1 信號定義

VHF設備收發信號最終送至管制單位，實現與航空器的地空通信。在信號傳輸系統中，PCM設備作為一款傳輸、接入設備已得到廣泛的應用。VHF設備可通過PCM設備中的四線E&M接口將電路產生的信號轉換成適合于傳輸媒介的信號進行傳輸。E&M是一種模擬中繼信令，它將話音通道和信令通道分開，E和M是信令控制線，E信令用于控制接收信號的傳輸，M信令用于控制發射信號的傳輸，通過E線與M線狀態的改變來控制語音信號的接收與發射。目前，VHF普遍運用II類E&M信令，如圖1所示。

4.2 傳輸模式選擇

通常甚高頻電臺安裝在遠端臺站，收發信號通過遙控盒或接入內話系統送至管制席位，局端與遠端之間通過傳輸鏈路滿足電臺遠程通信需求。目前，較為可靠的傳輸鏈路為兩地一空模式，即地面采用不同運營商的雙路主備光纖傳輸，微波的點對點直線傳輸作為備份手段。有條件的地區也可采用衛星傳輸。傳輸路由如圖2所示。

圖1 II類E&M信令

圖2 傳輸路由

5 注意事項

需注意的事項有以下幾點：①在布設天饋線纜時，如果條件允許，可加布一條備用饋線，便于日后擴容、修改及應急。②對于新建臺站，考慮到干擾問題，可在投入運行時利用頻譜儀等儀器對在用信道頻率進行頻譜監測并記錄；在頻率受到干擾時，進行前后頻譜比對，以方便頻率干擾的排查。③信號傳輸中，要認真分析VHF設備信號定義與目前行業內使用較為廣泛的傳輸設備接口的匹配，確保傳輸質量和效率。④切實做好設備避雷，比如收發信機接地、機柜機殼接地、天饋系統避雷。

6 總結

隨著民航VHF通信設備的更新和建設項目的不斷增加，科學、合理、快速、高效地安裝VHF電臺成為民航通導人的共同目標。希望本文對VHF電臺安裝的介紹說明，可以為民航通信導航設備的維護人員提供一些參考。文中若有不足之處，請予以指正。

〔編輯：劉曉芳〕

TN914

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.17.141

2095－6835（2017）17－0141－02