民航甚高頻干擾分析及應對措施

鄧遠揚 / 中國民用航空中南地區空中交通管理局

民航甚高頻干擾分析及應對措施

鄧遠揚 / 中國民用航空中南地區空中交通管理局

隨著民航業的發展，地空通信在空管保障中也扮演著越來越重要越來越重要的角色。另一方面由于現今社會的生活生產大量應用無線電技術，導致電磁環境越發復雜，無線電干擾事件時有發生，對民航空管保障造成了一定困擾。因此如何防治無線電危害是民航業亟待解決的問題之一。

民航；甚高頻；干擾；措施

1.前言

甚高頻Very high frequency(VHF)是指頻帶由30Mhz～300MHz的無線電電波。民航甚高頻頻段為118MHz～136. 975MHz，主要用于地面與空中的通信。在空中流量日益增長的今天，保證高質量的甚高頻通信對于管制工作是非常重要的。然而我們會經常遇到頻率干擾的問題，噪音過多，其他頻率的串入，甚至多個頻率受到干擾。本文將會分析干擾的成因以及應對方法。

2.甚高頻干擾的類型及應對措施

2.1 同頻干擾

當外部無用信號的載波頻率與有用信號的載波頻率相同時，就可以通過天線進入接收機。由于無用頻率和有用頻率一樣被接收機接收，放大和檢波，因此接收機可以完整地聽到同頻干擾的信號。如果有用信號和無用信號同時存在而且有一定的載頻差時，兩者的中頻便會進行差拍檢波形成干擾，具體表現為持續的嘯叫聲。在廣州地區出現的同頻干擾案例里，往往是臺站周邊地區的非法電臺造成的，非法電臺使用者隨意使用頻率，可能有意無意剛好與合法電臺的頻率重合從而造成干擾。除此之外也有可能是無線電部門指配頻率不當所造成。因此要解決同頻干擾，應該堅決打擊非法電臺，在臺站周邊地區宣規范使用無線電技術的相關知識。在建設甚高頻臺站時應也充分考慮周邊電磁環境。

2.2 鄰頻干擾

鄰頻干擾是指干擾頻率接近有用頻率，其功率落入接收機通帶內造成的干擾。實際信號不僅僅只有一個頻率分量，而是擁有一定的頻帶寬度，接收機的通帶同樣具有一定寬度，這成為了鄰頻干擾的原因。解決鄰頻干擾要設備性能著手，對于發射機提高頻率穩定度，避免產生過寬的發射頻譜，對于接收機要使用選擇性較好的接收機。另外，在濾波器的調諧上要符合規定，使相鄰頻率無法進入。

2.3 互調干擾

互調干擾是由于或兩個以上的頻率同時作用于電路，在電路的非線性器件作用下產生了新的頻率，如果該頻率正好落在接收機工作信道帶寬內，就會對接收機造成干擾。假如兩個正弦信號cosω1t、cosω2t，在非線性的作用下產生了高次諧波分量（cosω1t+cosω2t）n如果n=3，（cosω1t+ cosω2t）3可得到cos2ω1t cosω2t和cosω1t cos2ω2t，而根據三角變換，這兩項又可得到cos（2ω1tω2t）和cos（2ω2t-ω1t），是互調產生的新頻率，因為他們是在三次項中產生的，我們將其稱為兩頻率三階互調。兩頻率三階互調是最簡單的情況，除此之外還有多頻率的互調，更高階的互調等等，但是由于在更高階的互調中產生的頻率分量強度較弱，一般不會對接收機形成干擾，所以我們主要關注三階互調。由上文可看出當兩個頻率F1、F2滿足2F1-F2=F3或者2F2-F1=F3，而F3恰好是接收頻率時，就有可能造成互調干擾。民航甚高頻頻率間隔是25KHz，所以很容易滿足以上條件。互調干擾會令接收機產生雜音，在多頻率的臺站各頻率多次互調之后還會產生大量頻譜能量，使得臺站附近背景噪聲明顯。

互調干擾根據產生場所分為發射機互調干擾和接收機互調干擾，發射機互調干擾是由于外界信號通過天線耦合進入發射機，從而在發射機內部產生互調。為了減少發射機互調，一般采取幾個辦法：（1）在發射機末端安裝隔離器，隔離器可以吸收從天線反向進入發射機的干擾信號，起到保護發射機的作用。（2）發射機天線之間要有一定空間間距，使其他發射機頻率在空間中有足夠衰減從而減少互調。（3）在共用天線系統中，避免能產生互調干擾的頻率共用同一根天線。接收機互調干擾是指外界信號進入接收機，在接收機電路的非線性作用下產生的互調。減少接收機互調的方法是：（1）在接收機前端安裝濾波器，最好是采用多級濾波，并將其調諧到理想狀態。（2）在共用天線系統中，避免能產生互調干擾的頻率共用同一根天線。

2.4 交調干擾

交調和互調都是由電路的非線性引起的，但是又有所不同。假設兩個信號cosω1t、cosω2t同時進入接收機電路，如上文所示，（cosω1t+ cosω2t）3的產物中還有 cos3ω1t和 cos3ω2t兩項，根據三角變換，這兩項中分別包含了cosω1t和cosω2t成分，他們的頻率跟原信號一樣，但他們的調制信號已經進入了對方的載波里，也就是說如同干擾信號的聲音調制在了有用信號的載波上，稱為交叉調制。具體的干擾表現是當甚高頻電臺接收時，能同時聽到有用的話音和干擾信號的聲音，而當有用話音消失時，干擾信號聲音也會一同消失。對于能產生交調的干擾信號，一般都是已調信號，與其頻率沒有必然關系，所以在排查時難以通過計算來確定干擾頻率。在廣州地區的甚高頻臺有時會出現一個民航頻率串進另一個民航頻率的情況，這種情況就有可能是交調導致的干擾。要減少交調干擾，應該在接收機前端安裝濾波器，使得其他頻譜能量盡量少地進入接收機。

3.對甚高頻電臺的合理設置以及定期維護

通常一個甚高頻臺站會有多個信道，導致電磁環境復雜，容易形成干擾。在設置甚高頻電臺的時候就要注意對干擾的預防。布置天線時留有足夠大的空間間距，同時運用隔離器、濾波器等手段減少外部進入的干擾能量。對于共用天線系統，避免相近的頻率共用天線。發射機要合理設置功率，以免對其他地區的復用頻率造成干擾，接收機要合理設置靈敏度、開關門限。設備在運行后要定期維護，認真檢驗甚高頻單機性能以及濾波器和隔離器的性能，及時將不符合標準的參數調整回正常狀態。只有讓設備長期穩定地工作在最好狀態，才能更好地保障航空安全。