航空高頻通信互調(diào)干擾分析及通信可靠性研究

黃 珉

（中國(guó)民用航空西北地區(qū)空中交通管理局，西安 710000）

1 航空高頻通信互調(diào)干擾分析

對(duì)于航空高頻通信系統(tǒng)而言，會(huì)受到多種無(wú)線電干擾，其中最為嚴(yán)重的干擾是互調(diào)干擾。根據(jù)干擾出現(xiàn)的位置，互調(diào)干擾分為發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾、接收機(jī)互調(diào)干擾與外部效應(yīng)導(dǎo)致的干擾。

首先，發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾。通常來(lái)說(shuō)，在線性系統(tǒng)中，均存在非線性因素。如果一個(gè)線性系統(tǒng)中包括兩個(gè)或者兩個(gè)以上的信號(hào)，非線性因素會(huì)使其中一個(gè)信號(hào)的二次諧波與其他信號(hào)的基頻出現(xiàn)混頻現(xiàn)象，以此產(chǎn)生一種寄生信號(hào)，這一信號(hào)被稱作三階互調(diào)。三階互調(diào)現(xiàn)象主要出現(xiàn)于同一地理位置的兩臺(tái)或者多臺(tái)發(fā)射機(jī)中。如果這兩臺(tái)發(fā)射機(jī)的水平距離為三米，可以計(jì)算出三階互調(diào)干擾的影響范圍，這一影響范圍的半徑為502.8千米。由此可以看出，三階互調(diào)干擾對(duì)發(fā)射機(jī)造成的影響非常大，不僅會(huì)降低發(fā)射機(jī)的工作效率，還會(huì)在很大程度上加大發(fā)信機(jī)出現(xiàn)故障的概率，減少設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)擾亂空間穩(wěn)定的電磁波秩序。

然后，接收機(jī)互調(diào)干擾。高頻通信系統(tǒng)的接收機(jī)位于前端電路的時(shí)候，如果同時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)與接受頻率相差較多的干擾信號(hào)，共同入侵接收機(jī)，在高頻放大器以及變頻器的非線性因素影響下，干擾信號(hào)會(huì)受到調(diào)制，從而導(dǎo)致互調(diào)干擾的出現(xiàn)，這種現(xiàn)象被稱作接收機(jī)互調(diào)干擾。

最后，外部效應(yīng)導(dǎo)致的干擾。高頻通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)在進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^(guò)程中，很容易受到其他接點(diǎn)接觸不良或者饋線接頭的影響，這種非線性因素會(huì)在強(qiáng)射頻的電場(chǎng)中產(chǎn)生檢波作用，最終導(dǎo)致互調(diào)干擾的出現(xiàn)，這種現(xiàn)象就是外部效應(yīng)導(dǎo)致的干擾，這種互調(diào)干擾會(huì)受到天氣狀況與周圍環(huán)境的影響[1]。

2 航空高頻通信可靠性研究

在進(jìn)行航空高頻通信可靠性研究的時(shí)候，需要將單個(gè)高頻通信看做是串聯(lián)系統(tǒng)，在系統(tǒng)中任一子系統(tǒng)出現(xiàn)通信故障的時(shí)候，整個(gè)高頻通信系統(tǒng)都會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。要想提高航空高頻通信可靠性，首先要避免航空高頻通信出現(xiàn)互調(diào)干擾。通常來(lái)說(shuō)，互調(diào)干擾的產(chǎn)生需要具備以下條件：其一，具有非線性電路，其二，干擾信號(hào)可以進(jìn)入到非線性電路中；其三，互調(diào)分量和系統(tǒng)的工作頻率一致。這三個(gè)條件同時(shí)存在的時(shí)候才能出現(xiàn)互調(diào)干擾。所以，提升通信可靠性可以從這三方面入手：

首先，降低發(fā)射機(jī)的互調(diào)干擾。發(fā)射機(jī)的互調(diào)干擾可以從以下幾方面降低：第一，增加發(fā)射機(jī)的耦合損耗，高頻通信系統(tǒng)的所有發(fā)射機(jī)需要分開(kāi)應(yīng)用天線，加大發(fā)射天線之間的距離，避免饋線距離相近出現(xiàn)互調(diào)干擾，通常來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)隔離器增加發(fā)射機(jī)的耦合損耗，有效吸收入侵的干擾信號(hào)，從而降低高頻通信系統(tǒng)的故障發(fā)生概率，提升其可靠性，比如，當(dāng)發(fā)射機(jī)在150Mz頻段的時(shí)候，能夠滿足其耦合損耗的Lc≥50dB，在垂直方向上，天線之間的距離要超過(guò)六米，在水平方向上，天線之間的距離要超過(guò)八十米；第二，在發(fā)射機(jī)的輸出端設(shè)置高Q帶通濾波器，增加隔離距離，如果天線系統(tǒng)屬于共用，可以在發(fā)射機(jī)與天線間安裝高Q諧振腔或者單向隔離器，以此提升高頻通信系統(tǒng)的可靠性；第三，對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行改造，提升信號(hào)的彈性跨度，不僅可以提升發(fā)射機(jī)的工作范圍，還能夠發(fā)揮信號(hào)屏蔽作用，將互調(diào)干擾降到最大，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的正常穩(wěn)定傳輸，保障航空高頻通信系統(tǒng)的可靠性。

然后，降低接收機(jī)的互調(diào)干擾。接收機(jī)的互調(diào)干擾有以下三種措施：其一，在接收機(jī)前端安裝衰減器，以此降低干擾信號(hào)的電頻，比如，3dB的衰減器能夠使三階互調(diào)干擾衰減9dB，而正常信號(hào)則衰減3dB；其二，選用多級(jí)調(diào)諧回路作為接收機(jī)的輸入回路，避免回路受到高效強(qiáng)干擾的入侵；其三，選用具備平方律特征的混頻器及高放，如結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管等器件；第四，在接收機(jī)的前端安裝腔體濾波器，避免互調(diào)干擾信號(hào)進(jìn)入到高放與混頻器中，提升航空高頻通信系統(tǒng)的可靠性。

最后，降低外部的互調(diào)干擾。為了避免外部效應(yīng)導(dǎo)致互調(diào)干擾，可以通過(guò)改進(jìn)金屬的接觸狀況、做好防銹措施以及營(yíng)造良好的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境等措施提升系統(tǒng)的可靠性，工作人員可以通過(guò)涂油的方式避免金屬器件出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。與此同時(shí)，工作人員還要定期進(jìn)行通信設(shè)備的巡檢工作，具體的巡檢內(nèi)容如下：設(shè)備的零部件是否完整；設(shè)備內(nèi)部的接觸點(diǎn)是否存在接觸不良現(xiàn)象；設(shè)備內(nèi)的固定位置是否牢靠等。另外，工作人員還可以通過(guò)檢測(cè)機(jī)場(chǎng)附近的無(wú)線電臺(tái)來(lái)降低互調(diào)干擾，具體而言，工作人員需要重點(diǎn)檢測(cè)影響航空高頻通信系統(tǒng)的頻點(diǎn)或者發(fā)射機(jī)，提升通信系統(tǒng)的可靠性。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，互調(diào)干擾會(huì)對(duì)航空飛行造成安全隱患，對(duì)人們的工作與生活造成不利影響。分析可得，通過(guò)對(duì)航空高頻通信互調(diào)干擾分析及通信可靠性研究可知，工作人員需要明確互調(diào)干擾出現(xiàn)的原因，從根本上預(yù)防互調(diào)干擾的產(chǎn)生，保障飛機(jī)的安全飛行與降落，維護(hù)人們的正常生活與工作，從而促進(jìn)航空事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文的探究仍舊存在不足之處，僅供參考。

[1] 李霞.甚高頻通信系統(tǒng)可靠性研究[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2015（23）.