王偉雄

摘要:隨著科學技術的不斷進步,我國的民航事業也得到了迅速的發展,每年的飛行流量不斷增長,與此同時,人們對民航質量提出了更高的要求。隨著無線通信技術的不斷發展和推廣,我國的民航甚高頻通信也受到了巨大的影響,其中互調干擾問題最為嚴重,直接威脅著民航飛行的安全。文章對民航甚高頻通信中互調干擾問題進行深入的研究和分析,并提出可靠的解決對策。
關鍵詞:民航;甚高頻通信;互調干擾
隨著我國民航事業的不斷發展,給人們提供了更加便捷的交通方式,使人們的出行變得越來越便利。但隨著越來越多的機場建設起來并投入使用,對航空安全造成了一定的影響。其中,通信方面的影響是威脅航空安全的主要因素之一。通信對航空事業的發展具有非常重要的作用,是必不可少的構成部分之一。因此,一旦通信設備發生故障或異常,就會直接影響飛機的飛行安全。所以在民航的空中管制工作中,最重要的一項工作就是對高頻地空通信質量進行嚴格的控制,保證通信的正常運行。近年來,隨著無線通信技術的不斷推廣,各種無線通信信號日益繁多,對民航通信系統中的高頻地空通信產生了不同程度的干擾,嚴重威脅到了飛機的飛行安全。因此,必須要對此采取有效的措施,解決通信干擾問題,才能夠保證飛機的飛行安全,進而促進我國民航事業的進一步發展,提高我國交通事業的建設水平。
1 無線電對民航甚高頻通信產生的影響
所謂無線電干擾,就是指無線電在通信過程中產生的電磁能量對正常接收的信號造成的不良影響。無線電通信過程中產生的電磁能量通過直接或間接耦合,能夠進入接收系統或信道,從而影響有用接收信號的質量,導致有用接收信號的質量下降,或是產生信息誤差、信息丟失及信息阻斷等現象,這就是產生無線電干擾的原理。
無線電干擾主要有5種類型,分別是:
(1)信道干擾。這種類型的無線電成主要是由干擾站相鄰信道功率引起的,對相鄰信道的接收機產生了影響,進而造成信道干擾。
(2)同信道干擾。這種干擾類型由于有用信號與無用信號的頻點相同,進而導致同信道接收機在運轉過程中,同時接收到兩種信號,從而引起的同信道干擾。
(3)阻塞干擾。當有用信號較微弱時,高頻互調和接收頻率兩旁的干擾信號,就會較容易地對有用信號的接收機造成影響,而且發生阻塞干擾。
(4)帶外干擾。這是由于發射機雜散輻射與諧波接收信號引起的。
(5)互調干擾。所謂互調干擾,就是指兩項或以上頻率信號引起的干擾。目前,在民航的通信系統中,互調干擾是對無線電系統影響最大的干擾,常常會導致通話質量下降、信號失真等通信問題,導致通信系統無法正常運轉,對飛行安全造成嚴重的威脅。
2 互調干擾產生的原因、影響以及分類
以f1,f2,f3分別代表基頻、基調和新干擾頻率,以m和n代表系數,那么互調干擾頻率所滿足的關系就是:f3=mf1+nf2。
互調干擾的發展過程是由多線程轉化為單線程,在末級非線性通道中,就會產生信號互調問題,造成電磁干擾。因此多個信號會同時對接收機的運行造成影響,從而干擾通信系統的正常運行。一旦發生互調干擾,就產生非常嚴重的后果。互調干擾不僅僅會對通話的質量造成嚴重的影響,導致通話質量下降,還會對發射機造成損傷,導致發射機的電量和電路負擔會隨之增高,進而引起相關零件發熱,最終造成發射機使用壽命縮短或是零件損壞[1]。
隨著我國民航事業的不斷發展,飛機漸漸成為人們日常生活中普遍使用的一種交通出行方式,為了更好地滿足人們的出行需求,各種地區都在興建機場,機場數量急劇增加。在這種環境下,飛機的通信設備數量和使用次數都得到大幅度的增長,進而導致各種信號發射頻率不斷增加,產生互調干擾的概率也得到大幅度的提高。
目前,甚高頻臺站通常會配備8?16個甚高頻信道,一般情況下,這些頻段會由共同的系統來提供。當單體電臺運轉時,很多因素都會影響天線的架設,導致使用甚高頻共用系統時,運轉效率會受到隔離器和濾波器的影響。此時,就需要對通信頻率進行慎重選擇,一旦選擇失當,就會產生互調干擾(見圖1)。
根據產生的位置對互調干擾的類型進行劃分,可以分為4種類型,分別是:發射機互調干擾類型、外部干擾類型、接收機互調干擾類型以及廣播電臺互調干擾類型。
互調干擾對民航甚高頻通信產生的主要影響有以下3個方面:(1)會影響發射機的使用壽命。(2)會降低發射機的有效功率。(3)會擾亂空間電磁波秩序。
3 解決民航甚高頻通信中互調干擾問題的主要對策
3.1 解決發射機干擾
在民航通信系統中,發射機具有非常重要的作用,對飛機的飛行安全也具有重要的影響。而要保證發射機能夠正常運行,就需要采用有效的防干擾技術,防止其他信號入侵發射機,不僅會導致發射機無法正常運行,還會對發射機造成損害,影響其使用壽命[2]。
目前,針對發射機的防干擾措施主要是改變天線和發射機的匹配方式,從而有效實現對發射的保護,解決系統中的漏洞。在改造天線和發射機的匹配方式時,必須要對信號彈性跨度這一影響因素進行充分的考慮,對發射機的接收范圍進行有效的改善,達到有效屏蔽干擾信號的目的,確保發射機能夠在正常信號的范圍內,進行傳輸工作。
3.2 阻止外部環境的干擾
外部環境因素是造成互調干擾因素中,最不可控以及不可預知的影響因素。因此,對外部環境的檢測難度非常高,對干擾信號不易觀察。為了能夠有效地解決這一問題,必須要增設信號監測系統,從根源位置著手,有效查找外界干擾信號的來源,然后有針對性對其采取有效的解決措施。
在利用信號監測系統對外部環境進行監測時,需要注意必須要定期對系統的各種零件進行詳細的檢查,特別是對零件接觸效能方面,嚴禁發生接觸不良現象。一旦發現接觸不良問題,必須要及時進行維修,以免對飛行安全造成不良影響。如果產生零件銹蝕問題,必須要進行涂油處理,還要加強日常的保養工作,從而有效避免外部環境因素引發互調干擾問題。
3.3 減少接收機的干擾
在民航的通信系統中,信號接收設備運行時,地面和空中的信號就會不斷發生轉化,此時如果設備不能穩定運行,就會發生信號接收不良、信號丟失或誤差、信號阻斷等問題。因此,必須要對信號接收的頻率進行及時的調整,同時還要合理設置接收機的各項指標,確保接收機的正常運行。為了能夠有效地避免互調信號對系統的正常運行造成不良干擾,還要加強回路檢查和故障診斷。除此之外,使用濾波器也是一種有效避免互調信號干擾問題產生的重要措施。濾波器能夠對入侵的信號進行有效的處理,從而提高信號的互調新能,有效防止互調信號干擾問題的發生[3]。
4 結語
互調干擾對民航甚高頻通信具有巨大的影響作用,而且危險性非常大,直接威脅到飛機的飛機安全,造成嚴重的安全隱患。因此,必須要提高預防互調干擾的措施,還要對導到民航甚高頻通信互調干擾問題產生的根本原因進行深入的排查,從根源上解決互調干擾問題,有效保證飛機的飛行安全,促進我國民航事業的不斷發展和進步。
[參考文獻]
[1]趙維釣.淺談民用航空中甚高頻通訊的應用[J].中國設備工程,2017(22):183-184.
[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]熊冰潔.民航甚高頻地空通信電臺干擾及預防策略[J].電子測試,2016(24):135-136.