韓旭辰 劉釗


摘要:隨著航班量的持續增長,甚高頻系統的信道數量也逐步增多,在缺乏合理的甚高頻天線場地布局的情況下,很容易發生因兩個頻率過近而造成的“鄰頻”互相干擾的情況。本文針對此情況,提出甚高頻通信“鄰頻”干擾解決方法。
關鍵詞:甚高頻;信道;鄰頻
中圖分類號:TN972 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2018)04-0105-02
1 研究背景
隨著航班量的持續增長,管制扇區的不斷增加,甚高頻系統的信道數量也逐步增多,繁忙機場和甚高頻遙控臺站的甚高頻信道數量甚至達到20個以上,在缺乏合理的甚高頻天線場地布局的情況下,很容易發生因兩個頻率過近而造成的“鄰頻”互相干擾的情況。雖然甚高頻頻道間隔為25KHz,但實際上,在一個甚高頻臺站,當只要兩個頻率間距小于1MHz且天線間距不夠的情況下,都會發生相互干擾。在甚高頻設備實際維護中需要通過各項方法來減少此類干擾,保障空管運行暢通,以下為在甚高頻系統建設和維護工作中總結的解決鄰頻干擾的方法。
2 甚高頻通信“鄰頻”干擾解決方法
2.1 通過增加甚高頻系統收發天線間距
根據MH/T 4001-2010《甚高頻低空通信地面系統第一部分:話音通信系統技術規范要求》[1],在甚高頻頻率間隔大于1MHz的頻率分配情況下,VHF系統的信道隔離度應大于65dB,在各甚高頻系統都配置單振子發射、接收天線的情況下,利用民航VHF頻段的中間頻率127MHz來計算VHF系統的天線間的合理間距[2]。根據技術規范要求,VHF系統中的耦合器、切換器以及分支器的插入損耗不大于2dB,我們測算電臺至天線間的饋線的插損不大于1dB,合計天饋線系統總體的插入損耗L不大于3dB,收發天線的增益2dB時;假設收發信機A的發射功率為PA(dBm),工作頻率為fA,濾波器的插入損耗為LA,饋線損耗為LA′,天線增益為GA;收發信機B的工作頻率為fB,濾波器對接收信號的衰減為LB,饋線損耗為LB′,天線增益為GB;兩天線之間的距離為d,電波傳播空間是傳輸損耗為Lbf的自由空間。所以,收發信機B接收到收發信機A所發射的頻率為fA信號的功率為: (1)
收發信機B在Δf=fA-fB處不受收發信機A發射信號干擾的最大接收功率為PΔfmax(可由設備生產廠商提供)。收發信機之間天線的架設應避免它們之間的相互干擾,即應要求:
PR≤PΔfmax (2)
可求得收發信機之間天線架設的最小距離為:
d≥10D (3)
式中。
實際上,還有很多因素會使收發信機之間產生相互干擾,如天線之間的障礙物、饋線的布置和接地等。因此,根據公式(1)計算出的最小距離可以作為甚高頻臺站設備建設參考,在無3階互調頻率組情況下,50米間隔基本就可以克服50KHz間隔的鄰頻干擾問題,70米間隔基本可以克服25KHz間隔干擾。如果臺站無合適的天線場地或者條件有限,就需要通過使用雙腔腔體濾波器的方式提高抗干擾性。
2.2 由單腔濾波器增配為雙腔濾波器
腔體濾波器是解決甚高頻干擾的有效方式,根據規范,甚高頻腔體濾波器的阻帶衰減在500KHz的頻帶衰減為15dB,如果能夠實現雙腔體濾波器的配置,就可以增強頻率的抗干擾性,特別有效應對臨頻干擾對甚高頻造成的影響,雙腔體濾波器配置可以將頻帶衰減達到30dB以上。就可以減少對天線間距的要求。但雙腔體濾波器配置也有缺點就是會造成接收信號衰減、單腔體濾波器的插入損耗為1.5dB,但是雙腔體濾波器的插入損耗就增加到3dB以上,會減少發射信號在天線的實際功率,從而影響作用距離。這時可以提供提高電臺的發射功率(進近、塔臺頻率)、更換衰減更小的饋線和系統射頻跳線以及更換增益指標的更大的發射天線來解決問題。對于電臺的接收效果,由于雙腔體濾波器的抗干擾能力較強,可以通過降低甚高頻電臺靜噪門限的方法提高甚高頻電臺的接收效果。可以將降噪門限下調2dB,彌補雙腔體濾波器配置造成接收射頻信號在共用系統中衰減值過大的影響。
2.3 通過合理設置頻偏參數
甚高頻系統中可以設置頻偏,以避免當多個電臺同頻率發射時由于多普勒效應造成空中機組收到嘯叫音干擾。頻偏可以設置0、+/-2.5KHz、+/-5KHz、+/-7.5KHz。兩個同頻電臺的頻率差大于4KHz時可以有效消除同頻干擾影響。同時由于甚高頻接收機的6dB帶寬在8KHz以上,經過利用綜合測試儀測試,接收機在+/-7.5KHz頻率頻率偏移時,接收接收機的靈敏度的會下降3dB左右,但是仍在在接收機頻帶有效范圍內,而且接收機的靜噪門限通常設置會高于靈敏度3dB左右,因此不會影響到信號的接收,但是設置頻偏后增加了兩個頻率的間隔,可以一定程度上減少同頻干擾的影響。特別是在需要盡快解決頻率干擾的情況下,設置頻偏可以快速有效的緩解臨頻干擾問題[3]。
2016年至2018年,黑龍江空管分局實施了黑河機場、佳木斯機場甚高頻遙控臺天線場地改造工程,新建了20米高的黑河、佳木斯甚高頻天線塔。解決了黑河遙控臺至漠河方向、佳木斯遙控臺至MAGIT交接點的低空覆蓋效果。同時也減少了甚高頻頻率間的相互干擾現象,驗證了方法的有效性。遙控臺天線場地改造相同統計表1所示。
3 結語
隨著航班流量越來越大,管制扇區越來越密集,甚高頻系統臨頻干擾的問題也會越來越增多,以上方法可以有效解決鄰頻干擾對甚高頻系統的影響,確保地空通信的暢通。
參考文獻
[1]MH/T4001-2010.甚高頻低空通信地面系統第一部分:話音通信系統技術規范要求[S].
[2]陳鍇倩.民航甚高頻通信中互調干擾的對策分析[J].信息通信,2017,(3):217-218.
[3]劉多嬌.提高民航甚高頻通信系統可靠性的研究[J].中國新通信,2017,(8):22-22.