浅谈民用航空中甚高频通讯的应用

赵维钧

(北京飞机维修工程有限公司,北京 100621)

浅谈民用航空中甚高频通讯的应用

赵维钧

(北京飞机维修工程有限公司,北京 100621)

甚高频通讯是指在民航进行航空管制时与地面进行通讯的应用设备,是目前民航最重要的通信手段之一.基于此,本文就甚高频通讯在民用航空中的应用进行详细分析,通过阐述甚高频通讯在民用航空应用中发射机互调干扰、接收机互调干扰、通信系统中的无源互调干扰等问题,探讨一些行之有效的改进对策,解决民航飞行中的无线电干扰问题,从而保障民航的飞行安全.

民用航空;甚高频通讯;互调干扰

随着社会经济的飞速发展,飞机已经成为人类社会生活中的常见交通手段,因此航空飞行安全也成为各国关注的焦点.飞机在高空飞行的过程中最重要的就是与地面保持实时通讯,因此可靠的高空通讯系统对飞行安全具有重要意义.甚高频作为一种无线电电波,是民用航空中常用的通讯手段,但是在甚高频的实际应用中会出现各种互调干扰问题,影响通讯质量.在此背景下,对甚高频通讯在民用航空中应用的探析非常必要.

1 甚高频通讯存在的问题

1.1 发射机互调干扰

甚高频是民用航空的重要通讯手段,是一种利用无线电波在飞机起飞和降落时进行实时语音的通讯系统.在实际应用中发现,甚高频通讯随着飞机高度的变化,受环境因素的影响较大,而且随飞机飞行时间和路程的增加,甚高频通讯还会受到来自各种无用电磁能量的干扰,严重影响通讯设备的通讯效果和飞行的安全.发射机互调干扰是甚高频通讯中常见的干扰之一,主要因为发射机在进行工作时,发射机的功率放大器会将天线、天线共用设备、馈线等接收到的有用的发射信号与其他干扰信号以一种非线性的方式调和在一起,再加上其他频率一起发送,使接收机在接受信号时受到严重的信号干扰.例如,当发射机之间的距离过近时,发射机的天线在工作时输出的信号就会因不符合标准产生互调干扰.发射器的互调干扰是民航通讯中最严重的干扰,因为高处地段会集中很多信号发射机,导致飞机在飞行中受到通讯干扰.

1.2 接收机互调干扰

接收机互调干扰主要是接收到发射机互相干扰的信号形成互调干扰,由于发射机的功率放大器会将天线、天线共用设备、馈线等接收到的有用的发射信号与其他干扰信号以一种非线性的方式调和在一起,再加上其他频率一起发送,这种进行互调的信号并不是工作所需要接受的信号,因此会影响接收机接收信号的前端电路,使接收机在接受信号时受到严重的信号干扰.接收机受到互调干扰时有一个显著的特点,那就是周遭的环境对互调干扰在处于互调的空隙时会产生较大的影响,而且这种影响体现出一种不连续的特点.对于接收机互调干扰而言,空气的干湿程度有明显的差异,在白天和晚上或者上午和下午的时段,接收机产生的互调干扰的程度也各有不同.这种互调干扰受环境因素的影响较大,由于环境因素变化较大,因此这种互调干扰也显得比较随机.

1.3 通信系统中无源互调干扰

通讯系统中无源互调干扰是民用航空利用甚高频通讯时常见的互调干扰之一.通讯系统中无源互调是指由于发射机在发生信号时,受到中间问题媒介的影响,导致一种非线性作用,从而在强射频的电场中产生互调干扰,其中原因比较复杂,可能是由于天线或者馈线的接触有问题,也可能是一些金属的接触有问题.通信系统中,无源互调干扰受气候变化的因素最为明显.

2 如何解决甚高频通讯在应用中的互调干扰问题

2.1 加强对无线电设备的管理

要解决甚高频通讯在民航飞行应用中的互调干扰问题,首先要从源头出发,加强对生产部门的产品质量要求,互调干扰实际上就是无线电之间的干扰现象,这种现象是无线电应用中的常见特征,普遍存在于无线电的各种应用之中,虽然无法彻底避免无线电干扰造成的危害,但是可以通过找出无线电干扰的源头和干扰过程,对这些原因进行详细的分析,从而制定有针对性的手段来降低无线电对相关设备的干扰.以某航空公司为例,该航空公司针对甚高频在民用航空中的应用,采用以下3种措施解决互调干扰的问题.一是严格监测民航的无线电设备.由于无线电设备是产生无线电的源头,因此要从源头上解决问题,就必须对无线电设备之间的分布间隔进行合理的调整,避免距离过近产生互调干扰,另外也可以采用在无线电设备上安装滤波器的手段,防止信号之间的互相干扰.除此以外,民航还应该对无线电设备进行严格检查,防止无线电设备因出现故障而影响信号的收发,对检查出来的出现故障的无线电设备要进行及时维修,避免因为无线电设备自身的故障问题产生杂乱的信号.二是生产部门应该充分利用电子计算机技术建设健全的无线电通讯管理系统,严格遵守机场的工作体系,利用电子计算机对数据进行科学详尽的分析,将无线电设备进行集中管理,提高其工作效率.三是与无线电设备的监管部门保持密切的联系,通过制定相关的规章制度,加强对无线电设备的管理,规范工作流程,并及时替换不合格的无线电设备.

2.2 减小发射机的互调干扰

发射机的互调干扰是民航甚高频通讯中最严重的一种干扰.因为在各种高处地段,往往都会集中很多的无线电设备,导致飞机在飞行中受到通讯干扰.发射机收到的干扰信号往往是受到一些不相关的电磁能量的干扰,然后通过正常的发射机工作手段产生互调影响,最终发送到接收机,产生互调干扰.以某航空公司为例,该航空公司通过发电机工作的原理和过程,从以下4方面进行互调的防干扰:一是将线性的动态范围进行相应的改善,然后将发电机的末级功放部分的性能进行相应的提升.二是发电机与天线和馈线之间的匹配也需要进行一定的改善.三是通过安装滤波器等手段措施,对无线电设备的共用天线的系统进行防干扰.四是采用在天线和发射机之间安装隔离器的手段措施,有效避免发射机侵入外界的不必要的干扰信号.

2.3 降低接收机的互调干扰

接收机互调干扰主要是接收到发射机互相干扰的信号形成互调干扰.由于发射机的功率放大器会将其他干扰信号以一种非线性的方式调和在一起,再加上第3频率一起发送到接收机,接收机接收到这种经过互调的信号,其实并不是其工作所需要接受的信号,因此会影响接收机接收信号的前端电路,使接收机受到严重的信号干扰.以某航空公司为例,该航空公司通过研究接收机工作的原理和过程,从以下4方面进行互调的防干扰:一是将接收机的非线性指标做相应的调整,通过降低指标来避免外界信号的干扰.二是选择性能和质量优等的甚高频电台进行通讯工作.三是选择性能和质量优等的接收机,进行接收信号的工作,最好是采用具备防干扰能力的接收机,并在这种防干扰接收机中输入相应的回路电路.四是采用滤波器或者双滤波器等手段措施,减弱接收机电路前端的干扰信号.

2.4 减弱外部效应的互调干扰

通讯系统中无源互调是指由于发射机在发生信号时受到天线接触不良、馈线接触不良或者因金属锈蚀产生的接触不良的影响导,致非线性作用,从而在强射频的电场中产生互调干扰.应对这一情况,要做到对无线电设备进行定时定期的检查,通过制定相关的规章制度,加强对无线电设备的管理工作,规范无线电设备在应用时的工作流程,并通过及时检查和实时监测更换不合格的无线电设备,保证各项设备的性能良好.在检查工作中,尤其不能忽视一些细节的问题,比如天线的螺栓松紧问题或者金属的锈蚀问题.

2.5 关闭干扰源

随着社会的不断进步和经济的快速发展,无线电的应用环境也变得越来越复杂.一些非法电台的出现严重影响着电磁环境,使民航甚高频通讯受到干扰,影响飞行安全.针对这一问题,民航应该通过高科技手段进行监听和监测,通过电子信息技术对收集的信息和数据进行科学的整合和分析,从而得出一个准确的定位,及时查找出一些非法电台发出的干扰信号,然后依法进行关闭.

3 结语

综上所述,针对甚高频通讯在民用航空中应用的探究,非常必要.本文通过阐述甚高频通讯在民用航空应用中存在的问题,提出一些切实有效的策略.研究可知,只有通过加强对生产部门的要求、减少发射机的互调干扰、降低接收机的互调干扰、减弱外部效应引起的互调干扰、关闭干扰源等措施,才能解决甚高频通讯中的互调干扰问题,提高民用航空的飞行安全系数.

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