空管甚高频干扰情况的调查及处置浅析

史列

摘要：空管甚高频在工作中受各种干扰的现象越来越严重，该文讲述了空管所用甚高频的一些基础知识、甚高频干扰的主要类型以及调查处置工作中的一些经验和心得，以便参考者在处理此类问题时有借鉴作用。

关键词：甚高频；干扰；三阶互调

中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）31-0053-02

Research and Dispose Analysis of the ATC VHF Interference

SHI Lie

（Guizhou Air Traffic Management Bureau， Guiyang 550012， China）

Abstract：The ATC VHF Interference become more and more serious to the air traffic Department ，The article talk about some basics of the ATC VHF、the main types of VHF Interference and a few maintenance experiences， So that others have referenced effect when maintaining the similar equipment.

Key words： VHF； interference； third order intermodulation

1 概述

甚高频Very high frequency（VHF）是指频段从30Mhz到300MHz的无线电电波，波长为1至10米波。甚高频一般用作电台及电视台广播，同时又是航空和航海的沟通频道。VHF主要是作较短途的传送，传播方式为直线视距波，易受环境的影响。民航空管甚高频通信的工作频段是118-136.975MHz，波道间隔25KHz或8.33KHz，信道总数760个或2280个，调制方式AM（A3E）双边带调幅调制。随着民航业务的日益发展，航班流量的增大，无线电设备的增多，航班机载设备和地面电台设备也受到越来越多的各种干扰，对空管日常运行保障产生了一定的影响，轻则造成干扰导致通话质量下降，严重时会造成某个电台或某个频点不能使用，从而危及航班的正常飞行秩序。无线电干扰是指在无线电通信过程中，由一种或者多种发射、辐射、感应或组合所产生的无用能量，这些能量对于通信系统的发射端和接收端都产生非常大的影响，并通过直接耦合或间接耦合方式进入接收设备信道或自体的电磁能量，直接导致无线电通信性能下降、质量恶化，严重的将造成通信断续甚至中断。

2 甚高频干扰的主要类型及原因

干扰产生的类型主要有自然干扰和人为干扰两大类：

1） 自然干扰有天电干扰、宇宙干扰和大地干扰等。自然干扰以天电干扰为主，而自然界的天电干扰又以雷电现象为，此外雨雪和灰尘的运动，以及它们对天线的冲击都可能引起天电干扰。天电干扰场强的大小，与地理位置和季节等有关，从干扰的性质来看属于脉冲干扰性质。自然干扰在进入接收机前就已经具有，是来自设备外部的干扰。要完全克服自然干扰是困难的，因此只能在设备上采取一些措施如加接滤波器、采用窄频带、加接收抗脉冲干扰电路等。

2） 人为干扰有工业干扰和无线电台的干扰等。工业干扰是指由各种电气装置发生的电流（或电压）急剧变化所形成的电磁辐射，并作用在接收天线上所产生的。例如马达、电焊机、高频电器装置、X光机、电器开关等，它们在工作过程中或者由于產生火花放电而伴随电磁辐射，或者本身就存在电磁辐射。工业干扰的强弱取决于产生干扰的电器设备的多少、性质以及分布情况。当这些干扰源距离接收天线很近时，产生的干扰是很难消除的。

无线电台的干扰有：①电台内部产生的干扰如内部噪声、非线性失真、失配。内部噪声是由接收机自身引入的，如电阻中的自由电子热运动引起的热噪声，晶体管中的载流子随机产生、复合和扩散引起的散弹噪声等，也称之为起伏噪声。非线性失真是指信号在通过射频收发信机通道时会有一定程度的失真，失真分为线性失真和非线性失真。线性失真主要由滤波器等一些无源器件产生，非线性失真主要由放大器、混频器等一些有源器件产生。非线性失真对电台的干扰较大，常用指标有1db压缩点、三阶互调、三阶截止点等。失配是指电台传输线路和天线阻抗不匹配。驻波比是衡量负载匹配程度的一个指标，它的取值范围是1至无穷大。射频很多接口的驻波系数规定小于2.0。驻波比差可能会使信号传输效果变差，通道增益下降。②其他电台产生的干扰如邻道干扰、杂散干扰、互调干扰等。邻道干扰是指在收信机射频通带内或通带附近的信号，经过变频后进入中频通带内所引起的干扰现象。收信机信噪比下降，灵敏度降低是这种干扰引起的最主要后果。杂散干扰是指外来电台干扰信号进入接收机后与本振组合产生新的干扰信号。由于无线环境中存在多种干扰信号，这些信号本身可以被滤波器滤掉，但现在的接收机大多是超外差接收机，接收机接收到的能与本振组合产生中频的信号很多，系统是无法去掉这些干扰的。互调干扰是造成地对空通信质量下降的主要干扰之一。发射机互调干扰产生的原因为：在发射机的末端，由于功率放大器的非线性，把侵入的其他干扰信号与有用的发射信号产生相互调制。而接收机互调干扰产生的原因为：处于互调关系的两个或者两个以上的无线电信号同时由一个接收机接收，由于接收机高频放大器或混频器的非线性变换而发生相互调制。

3 甚高频主要干扰的解决方法

1） 同频干扰。由于地球是圆形的，凸起的地表面会挡住视线此视线传播能传达的最远距离D=4.12（√h1+√h2）KM， h1和h2分别为收发天线高度。以天线高度100M，飞机高度10000M为例，最远距离D=453KM。某日贵阳塔台的管制频率反映能收到其他地方塔台的管制声音，持续有几分钟，当时检查本场设备都正常，干扰消失后回放录音听出是距本场一千多公里以外一个机场塔台的管制声音，而且频率和贵阳塔台频率一致。后来分析是但当电离层的电子密度异常时造成的无线电波超远距离传播。当电离层的电子密度异常区出现在E层时且电子密度可以比周围正常E层的电子密度大几十倍到几百倍时，可反射甚高频频段内的频率，传播距离可达到1000公里一2500公里。①对于在一定距离内的同频干扰问题首先在台站选址和频率分配上要进行优化从源头上杜绝干扰的可能性。②其次安装设备时注意天线高度、功率、俯仰角、收发信机参数、腔体滤波器参数正确设置。③对于突然发生的同频干扰如果严重立刻先转频，然后上报并检查设备。具体有：检查内话其他席位是否在使用此频率；所管辖相关甚高频设备的状态是否正常、是否在长发；机载设备是否正常，有时航班上的设备会卡阻，此时可通过应急频率呼叫航班检查设备或转频；设备附近是否有干扰源等。④对于同一个频率，必须使用多个遥控台的情况，可以通过对电台设置频偏来解决，使混频后产生的新的频率成分不在音频范围内。

2） 互调干扰。互调干扰会造成管制员无法与飞行员进行交流，影响飞行安全，降低有效功率，扰乱空间电磁波秩序。输入端有多个干扰信号fm1，fm2，每个干扰和本振混频┃±qflomp fm2┃≠fIF ┃±qflomp fm1┃≠fIF，但是当组合频率（rfm1- sfm2）≈fRF （rfm1- sfm2）- flo= fIF，产生互调干扰，由非线性器件的n=r+s+1，称r+s=3为三阶互调。一段时间区调反映1号扇区主频133.45地面管制能收到区调3号扇区主频率132.85和区调高扇132.25串频声音，检查发现正好另两个扇区在用SL132.85和SL132.25在收发。2×132.85-32.25=133.45符合（rfm1- sfm2）≈fRF。解决方法有：①检查发现这几部电台天线很近，可以把其中某部电台换成另一部同频电台；②增大天线间距离；③为发射机加装单向隔离器和高Q质谐振腔。为接收机采用高性能混频器，提高输入线性度，加腔体滤波器，衰减器，不用宽带天线。④正确设置参数如频率、功率、静噪。

3） 邻道干扰。在发射机方面，如频率稳定度差或者调制度大，可造成邻频干扰；在收信机方面，当中频滤波器选择性不良时，便容易形成干扰或加剧干扰的危害程度。邻道干扰首先要求对无线电设备的技术指标严格把关和测试；其次避开频率来解决；倍频也会造成干扰；还可以采用大功率压制性干扰的方法。

4） 杂散干扰。是指由于发射设备产生的谐波或杂波落入有用信号的通带内造成的干扰。随着民用无线电的不断发展，大功率无线电台和广播的使用日益广泛，不但频段与民航甚高频的专用频段相近，且功率设置大，另外部分无线电台由于设备老化或节约成本的考虑，很多无线电发射器滤波功能不好甚至沒有按要求设置滤波器，从而产生了功率强大的谐波和杂波，严重干扰空管甚高频通信。另外现在的接收机多为超外差接收机，接收机接收能够与本振组合产生中频的信号很多，系统中频滤波无法去掉这些干扰。首先从设备方面先用低通滤波器滤除高于二次谐波频率；限制杂散辐射功率；对设备的接地要求良好；高性能滤波器；倍频设计要合理。其次我们一方面将每月受到的干扰进行统计，进行汇总后上报省无委。对专项的试频工作派专人轮流进行监控记录，通过以上工作可以长期有效地进行跟踪观察并分析出一定地结论。另一方面开展保护民用航空无线电专用频率专项整顿活动：首先通过多种形式宣传有关频率保护精神，可以提高群众对民用航空无线电专用频率的保护意识；其次组成强有力的执法检查组，开展无线电台执法检查；最后是降低民用航空无线电通信背景电平。

4 结束语

空管甚高频受到各种类型的干扰时有发生，危害小时影响通话效果，危害大时会造成通信中断、对飞行安全形成恶劣影响。首先我们要根据自己的实际情况在台站规划时合理分配频率，设备安装时采取适当措施，正确设置电台参数。其次在干扰发生后应先进行应急处理，保障通信不受到中断，再对干扰原因进行排查并进行分别处理。最后还要配合相关部门对频率受干扰现象进行记录、分析、调查以及进一步采取相关措施。

参考文献：

[1] 曾兴雯，刘乃安，陈健. 通信电子线路[M]. 北京：科学出版社，2006.

[2] 赵建勋，陆曼如，邓军. 射频电路基础[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2010.