民航空管邊遠臺站無線通信系統抗干擾措施

董璽鉑

摘要：VHF地空通信系統是甚高頻通信系統的簡稱，是空中交通管制中地空通信中的重要保障手段，是管制員與機組通話的唯一方式。民航航空無線電專用頻率頻段也會被影響，這就對管制員與機組的通話造成了較大的影響，危害了航空運行安全。基于此，本文針對邊遠臺站無線通信系統抗干擾提出應急解決措施。

關鍵詞：民航;無線通信系統;抗干擾措施

中圖分類號：TN911.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）02-0042-02

0 引言

甚高頻（Very high frequency，VHF）是工作頻帶在30-300MHz范圍的無線電電波中的簡稱，傳播方式為視距傳播。根據ICAO規定，民用航空管制的甚高頻工作頻率在118-137MHz 之間。VHF主要是作較300公里以內短途信號傳送，而波長范圍為米波，對障礙物的環繞能力比較差，常常會受天氣等環境因素影響。而現階段的民航甚高頻電臺調制方式為模擬調制，模擬信號非常容易遭受其他信號的干擾。如果信號一旦遭受到了干擾，就會給對話質量帶來一定的影響，導致在進行信息傳輸時內容不清晰，嚴重妨礙了飛行人員和管制員之間的溝通[1]。

近年來科技發展迅速，無線電技術領域也日新月異。現階段民用航空的干擾主要來源于三個方面，（1）在我們平時生活中廣泛應用各類無線電設備，所產生的無線電干擾;（2）由于設備老化陳舊和無序化管理，維護不及時等原因。造成甚高頻設備選擇性變差，或者發射信號失真成為干擾源，給民航甚高頻正常通信帶來的干擾;（3）民航發展迅速，設備數量增長迅速，頻率趨于飽和，造成頻道間隔過近，帶來的互調干擾，交調干擾。

1 無線通信系統干擾類型及解決方案

1.1 互調干擾

互調干擾是指兩個或多個干擾信號同時在混頻器的輸入端產生作用，而因為混頻器的非線性原因，干擾信號產生近似為中頻的組合分量，落入中放通頻帶之內形成的干擾。而互調干擾分為兩類：一類是接收機互調干擾，它的產生原因為多個干擾信號作用在混頻器，由于混頻器非線性產生的在中頻帶附近的干擾;另一種是發射機互調干擾，它是指在發射過程之中，多個信號碰撞進行混頻變頻，進而形成了一種新型的信號頻率，這種碰撞產生的信號與實際需要的信號不一致，最終造成低空通信甚高頻通信系統產生了不可消去的互調干擾情況。

解決方案：實際情況的互調干擾的產生原因，一般為三個原因：（1）因非線性電路年久老化前端選擇性大大降低。（2）干擾信號過強可直接進入選擇電路產生非線性分量。（3）接收機的工作頻率與互調分量頻率一致。

針對原因（1）應定時對甚高頻電臺性能進行檢修，確保電臺在正常工作狀態下。在電臺選擇上盡量選擇，應盡可能的采用具備平方律特性的器件，具體如結型場效應管，在高放和混頻器方向上給予改善。針對原因（2）應降低干擾信號頻率：即將相關器材（如：對消器）安裝在接收設備上，以此防止互調干擾。針對原因（3），為防止天線密集、收發天線距離過近所帶來的干擾和影響，通常可通過共用天線的方式，但是采用此種方式，對天線之間的頻率設置和系統隔離度提出更高要求。故可借助腔體濾波器或加裝單向器和對消器的方式，對發射機的相互隔離度進行提升。此種方式對帶通濾波器的選擇性有較高的要求，在極端情況下，可以使用雙腔帶通濾波器來消除干擾[2]。

1.2 交調干擾

交叉調制（簡稱交調），它的產生原因為由于混頻器會產生非線性的分量，而有用信號與干擾信號一起作用于混頻器時，會產生這部分非線性的分量，從而產生干擾，但具體的干擾的形成與本振信號的產生無關。交調干擾的特征是混頻器內的實際信號與干擾信號會發生同步的現象，干擾信號隨著實際信號的大小而變化，受到設備的非線性影響，一旦設備的波動變大，甚高頻通訊系統所受到的干擾會產生成倍的影響。當信號的幅度降低后，系統的干擾信號也會隨之降低。這種干擾信號并不能夠單一的優化混頻器來解決。

解決方案：通過多級協調回路，對高干擾信號加以減弱，以此確保接收器的信號接收質量，同時也可使設備具有良好的選擇回路。

1.3 同頻干擾

同頻干擾是在同一頻率下倆個或者多個信號產生，于兩種信號均可傳達到接收器所在的接收區域，致使通信干擾而產生的阻塞現象。一般發生同頻干擾的情況多為，空管甚高頻臺站與當地機場甚高頻臺站，或者護林站，通用航空，地方軍隊使用頻率比較接近，而多方使用的電臺型號不一致，經常有年久失效，老化的電臺，時常有同頻干擾產生。另一種情況為機載設施故障失效，照成長發干擾，影響管制員與其他機組的正常通話。

解決方案：民航空管領域具有較強的復雜性，為了應對大量航班，多個扇區的復雜航班通信需求。通過增加同頻臺站的相隔距離，減少在一定區域內無線電頻率的使用量，使用比選器來進行多扇區同時指揮，避免產生同頻干擾的情況。為了優化建臺站的方案就需要考慮甚高頻臺站覆蓋范圍及接收范圍，根據理論上的無線電的特性，最小的作用距離 d應大于甚高頻站點的理論覆蓋半徑 r的5倍，這種做法并不符合實際，因為民航甚高頻要求實現航線區域的全覆蓋，而且存在多扇區交叉覆蓋來保證空中交通安全運行的情況，針對此種情況可以通過設置頻偏，優化比選器配置來實現對同頻干擾的抑制[3]。

2 偏遠臺站建設應考慮無線電干擾問題

（1）應對當地電磁環境進行詳細檢測，偏遠地區的電磁環境比較復雜。“黑電臺”“小廣播”屢禁不止，嚴重的影響了民航安全。應與當地無委會加強合作，查處非法電臺。（2）設置頻率要充分考慮到具體情況，保持比較大的頻率間隔。偏遠地區臺站有地域廣大的特點，設置頻率時可增大頻率間隔使頻率間隔遠遠大于25kHZ，減少設備互相產生的干擾。（3）在條件有限的情況下，充分考慮天線間隔問題。因地制宜的考慮收發天線分隔的問題，盡量通過建設甚高頻天線塔的方式來保證收發天線分離。（4）針對邊遠臺站的復雜性維護環境，提出有效的維護方案，延長設備使用壽命。

3 結語

綜上所述，甚高頻通信是飛行員和管制員之間重要的通信途徑，在飛行安全方面有著極其重要的作用，保證飛行安全就是保證人民的生命安全。隨著近年來民航業的快速發展，邊遠地區臺站建設任務越來越多。這些地區的建設任務呈現了，電磁環境復雜，維護難度大等特點。針對這些問題，我們必須及時采取措施，減少干擾對甚高頻的影響，保障飛行安全。

參考文獻

[1] 林春方.高頻電子線路[M].電子工業出版社出版，2010.

[2] 馬建祥.民航無線電高頻互調干擾問題分析及應對措施[J].電子世界，2014（12）：28.

[3] 柳濤.甚高頻干擾問題的分析與解決辦法[J].空中交通管理，2011（9）：22.

Anti-jamming Measures for Wireless Communication System of Remote air Traffic Control Stations in Civil Aviation

DONG Xi-bo

（Civil Aviation Heilongjiang Air Control Bureau ， Harbin Heilongjiang? 150000）

Abstract：VHF ground-to-air communication system is the abbreviation of VHF communication system， it is an important means of ensuring ground-to-air communication in air traffic control and the only way for controllers to communicate with crews. The special frequency band of civil aviation radio will also be affected， which has a great impact on the communication between controllers and crew， and endangers the safety of aviation operation. Based on this， this paper proposes emergency measures for anti-jamming of wireless communication system in remote stations.

Key words：civil aviation; wireless communication system; anti-jamming measures