民航甚高頻干擾案例及解決方法淺析

高照盼

（民航新疆空管局空中交通管制中心技術保障中心，烏魯木齊 830016）

目前，民用航空中甚高頻通信是實現地面與空中（管制員與飛行員）通信的重要技術手段，而新疆空管飛行情報區作為我國最大的空中管制區，是通往歐洲和中亞地區的空中大動脈。近年來，隨著新疆空管空域航班流量的激增，所需的無線電通信信道數量也逐漸增加，標志著甚高頻通信系統的穩定性和可靠性變得日趨重要。隨著各類廣播電臺的增加，民航電磁環境變得日益復雜，民航無線電受到干擾的情況也時有發生，成為影響航班安全運行的重要隱患。如何避免各種電磁干擾，提高地空通話的質量，是當下民航局急需解決的問題。本文以工作中遇到的實際干擾案例為例進行分析，探討解決方法。

1 民航甚高頻通信干擾類型簡介

民航甚高頻干擾通常包括互調干擾、鄰頻干擾、同頻干擾和外部環境干擾，其中互調干擾和鄰頻干擾是目前較為常見的類型。

互調干擾是指當2個或更多不同頻率的信號同時輸入非線性電路時，其互相調制所產生的與本地信號相近的組合頻率分量，通過接收機對本地信號造成干擾的現象。在實際工作中最為常見的是三階互調干擾，其滿足的關系為：

式中，f1、 f2、 f3為基帶信號； f4為寄生信號。由此可見，如果在同一管制區域出現兩個頻率的差恰好等于另外兩個頻率的差，就會出現互調干擾現象。

鄰頻干擾是指在相鄰頻道工作的接收機受到鄰近頻率的干擾，當調頻后的正常信號的分量落入鄰近信道接收機中，即對其他頻率有一定的響應時，便會產生鄰頻干擾現象，嚴重影響地空通話的信號質量。

2 實際干擾案例分析

2.1 塔臺使用A 頻率和B 頻率時，可接收到C 頻率的干擾

2.1.1現象

據塔臺管制員反映，在發射臺與航管樓同時發送A 和B 頻率信號時，會串進C 的頻率聲音，干擾嚴重時可能會影響正常的地空通話。其中，A 為烏魯木齊塔臺對地通信第一頻率，B 為尚在測試中的新增對地通信第二頻率，C 為國際應急頻率，而發射臺與航管樓互為備份異址臺站，并共同為塔臺提供通信保障。

2.1.2解決措施

經檢查，本地設備正常，天線系統正常。通過分析計算，上述3個頻率信號滿足三階互調干擾的關系：

隨后使用異址臺站對此頻率進行測試，干擾現象便消失了。由于塔臺對甚高頻通信距離的要求相對較短，在不影響正常工作時，考慮將A 和B 頻率信號的功率適當降低，并提高相應的靜噪門限，即可基本解決該頻率串擾的問題；而發射臺和航管樓作為互為備份的異址臺站，可在內話配置中將發射臺和航管樓分配到不同的頻率框內，以便管制使用過程中盡量通過異址臺進行通信，再一次避免該互調干擾的發生。

2.2 塔臺使用D 頻率時，串入E 頻率的干擾

2.2.1現象

據塔臺管制員反映，塔臺使用發射臺的D 頻率信號時串入區調E 頻率信號的干擾，其中D 為烏魯木齊塔臺主頻，E 為烏魯木齊區域管制一扇和四扇的備頻。

2.2.2原因分析

（1）首先檢查本地甚高頻通信設備是否一切正常，隨后詢問管制干擾發生的相關情況。頻率干擾現象發生時，E 、D 的頻率信號均在發射臺甚高頻通信系統內。隨后管制配合測試發現，當區調使用五家渠市的E 同頻異址臺時，干擾便會消失，初步懷疑是發射臺頻率之間存在互調干擾。

（2）當日干擾現象發生時，通信室正在按計劃對區管收發信機房進行秋季換季維護。根據干擾現象發生時的錄音，發現串擾現象比較明顯，而D 和E 這2個頻率信號之間相差2.85MHz，根據甚高頻相鄰信道抑制規范要求，可知這2個信道之間不可能存在直接干擾，極有可能是與其他頻率間存在三階或五階的互調干擾。

（3）調取干擾出現時間段內所有發射臺頻率的錄音，發現在D 頻率信號中串入區調E 頻率信號的聲音時，處于進近階段的一架飛機也在使用發射臺發射的F （F為進近三扇主頻）頻率信號，由此可以證實這3個頻率間存在互調干擾。計算發現，此互調干擾為三階互調干擾，干擾公式為：

根據互調干擾出現的條件發現，同一個臺站（如發射臺）只要同時發射E 和F 頻率信號時，就會串入D 信道的頻率信號，或者當管制同時發射E 和D 頻率信號時，也會串入F 頻率信號。

2.2.3解決方法

借鑒第一個干擾案例，結合塔臺通信距離，適當降低D 頻率信號的電臺功率，并提高相應的靜噪門限，可緩解該頻率串擾問題。由于在短暫時間內無法對頻率配置進行重新分配，所以值班員建議塔臺及進近管制員合理分配使用甚高頻臺站，盡量避免同時使用相同的甚高頻通信臺站。E 頻率信號作為區調備頻，在主頻無法保障時，也可使用發射臺鄰近臺站的E 頻率信號來保障通信。

以上2種三階互調干擾情況的解決方法，均是從規避該非線性電路、提高門限，從而使干擾信號不進入該工作信道等方面來消除三階互調干擾。在實際工作中，通常使用三階互調公式進行計算，從而避免不同頻率互相調制所產生的新的組合頻率分量與本地信號的接收頻率相等或相近，以此來避免三階互調干擾現象的發生。

2.3塔臺使用G 頻率時，串入C 頻率的干擾

2.3.1現象

據塔臺管制員反映，在使用航管樓G 頻率信號時，航管樓C 頻率信號可收到該頻率的串擾聲；而使用發射臺G 頻率信號時，航管樓C 頻率信號工作正常，未出現干擾現象。其中，G 頻率信號為烏魯木齊塔臺放行頻率，而發射臺與航管樓互為備份異址臺站，并共同為塔臺提供通信保障。

2.3.2原因分析

截至2020年，G 和C 頻率信號所在系統已使用22年，系統腔體濾波器老化，性能下降。該系統在塔臺場監搬遷之前，使用的甚高頻收發炮筒天線的垂直隔離度高，可避免干擾問題；在搬遷過程中，受塔臺樓頂面積影響，系統更換了甚高頻收發天線，天線間的距離相對較近，導致天線間隔離度減小，加大了干擾發生的概率；而使用異址臺G 頻率信號時，航管樓的C 頻率信號并未產生串擾現象，2套甚高頻系統安裝在不同的臺址，證實了控制天線隔離度對抑制干擾具有重要作用。

2.3.3解決方法

（1）在塔臺樓頂加裝甚高頻天線支架，使得發射天線和接收天線保持一定的空間距離，增加塔臺甚高頻天線的垂直隔離度。

（2）在航管樓甚高頻通信系統中加裝單向器。

（3）適當降低航管樓G 頻率信號的電臺功率，在滿足信號覆蓋要求的前提下，緩解對C 頻率信號的串擾。

（4）在不影響管制正常通信的前提下，可以使用異址臺站G 頻率信號進行通信。

在實際工作中，如果一部電臺正常工作時發出的信號較強，而足以打開另一部電臺的接收機靜噪門限時，便會產生鄰頻干擾。實際工作中單靠接收機本身對強信號的抑制是有限的，必須依靠增加收發天線的距離來減輕相鄰頻率產生的干擾。一般情況下，天線間隔控制在20m時，接收機對較強鄰頻信號的抑制作用最好。同時，根據甚高頻接收機的工作原理，可通過帶通濾波器接收到有用的信號，同時對其他信號進行衰減，從而達到抑制鄰頻干擾的效果。

3 臺站使用頻率分析和計算

根據近年來終端區三階互調干擾現象時有發生的情況，同時結合多頻率點互相作用產生干擾，衍生出五階互調干擾公式為：

式中，f1、f2、f3為基帶信號；f0為寄生信號。

對終端區現有主頻頻率配置情況進行三階互調及五階互調干擾進行計算與分析，以便為下次頻率分配提供可行性建議。航管樓臺站和發射臺站存在互調干擾的分析結果見表1和表2，其中，H為進近二扇主頻，I為進近四扇主頻，J為區域三扇主頻，K為軍航協調頻，M為區域二扇主頻，N為區域四扇主頻，O為進近一扇主頻。

表1 航管樓臺站互調干擾的分析結果

表2 發射臺站互調干擾的分析結果

結合表1、表2可以發現：

（1）經過計算發現，頻率為F 、I 的信號所造成的三階、五階互調干擾較多。

（2）在發射G 頻率信號的同時，發射D、F 頻率信號會產生五階互調干擾。從頻率配置分析：F 頻率信號為進近三扇主頻，G 頻率信號為塔臺地面第二放行席主頻，D 頻率信號為塔臺主頻，這3個頻率同時發射的幾率較大，在實際工作中造成互調干擾的可能性較大。

（3）在發射F 頻率信號的同時，發射M 、H頻率信號會產生五階互調。從頻率配置分析：F 、H、M 這3個頻率同時發射的幾率較大，在實際工作中造成互調干擾的可能性較大。

（4）D 、O 、A 、F 中任意3個頻率信號同時發射都會產生三階互調，干擾另一頻率；以上頻率信號也均為主頻，同時使用幾率較大，在實際工作中會造成互調干擾。

4 結束語

在實際工作中，要想解決無線電干擾問題，建議首先從設備入手降低干擾源的功率，關閉未使用的干擾源；在對甚高頻臺站進行選址時，加強對當地環境的監測，與當地政府及無線電委員會共享環境數據，以便出現干擾時快速確定干擾源問題；在日常值班過程中，重視管制員反映的干擾問題，總結干擾規律，避免同樣的干擾問題重復出現；加強無線電管理法律法規的普及，將理論付諸于實踐，為民航事業的安全高效發展保駕護航。