民航甚高频干扰案例及解决方法浅析

高照盼

（民航新疆空管局空中交通管制中心技术保障中心，乌鲁木齐 830016）

目前，民用航空中甚高频通信是实现地面与空中（管制员与飞行员）通信的重要技术手段，而新疆空管飞行情报区作为我国最大的空中管制区，是通往欧洲和中亚地区的空中大动脉。近年来，随着新疆空管空域航班流量的激增，所需的无线电通信信道数量也逐渐增加，标志着甚高频通信系统的稳定性和可靠性变得日趋重要。随着各类广播电台的增加，民航电磁环境变得日益复杂，民航无线电受到干扰的情况也时有发生，成为影响航班安全运行的重要隐患。如何避免各种电磁干扰，提高地空通话的质量，是当下民航局急需解决的问题。本文以工作中遇到的实际干扰案例为例进行分析，探讨解决方法。

1 民航甚高频通信干扰类型简介

民航甚高频干扰通常包括互调干扰、邻频干扰、同频干扰和外部环境干扰，其中互调干扰和邻频干扰是目前较为常见的类型。

互调干扰是指当2个或更多不同频率的信号同时输入非线性电路时，其互相调制所产生的与本地信号相近的组合频率分量，通过接收机对本地信号造成干扰的现象。在实际工作中最为常见的是三阶互调干扰，其满足的关系为：

式中，f1、 f2、 f3为基带信号； f4为寄生信号。由此可见，如果在同一管制区域出现两个频率的差恰好等于另外两个频率的差，就会出现互调干扰现象。

邻频干扰是指在相邻频道工作的接收机受到邻近频率的干扰，当调频后的正常信号的分量落入邻近信道接收机中，即对其他频率有一定的响应时，便会产生邻频干扰现象，严重影响地空通话的信号质量。

2 实际干扰案例分析

2.1 塔台使用A 频率和B 频率时，可接收到C 频率的干扰

2.1.1现象

据塔台管制员反映，在发射台与航管楼同时发送A 和B 频率信号时，会串进C 的频率声音，干扰严重时可能会影响正常的地空通话。其中，A 为乌鲁木齐塔台对地通信第一频率，B 为尚在测试中的新增对地通信第二频率，C 为国际应急频率，而发射台与航管楼互为备份异址台站，并共同为塔台提供通信保障。

2.1.2解决措施

经检查，本地设备正常，天线系统正常。通过分析计算，上述3个频率信号满足三阶互调干扰的关系：

随后使用异址台站对此频率进行测试，干扰现象便消失了。由于塔台对甚高频通信距离的要求相对较短，在不影响正常工作时，考虑将A 和B 频率信号的功率适当降低，并提高相应的静噪门限，即可基本解决该频率串扰的问题；而发射台和航管楼作为互为备份的异址台站，可在内话配置中将发射台和航管楼分配到不同的频率框内，以便管制使用过程中尽量通过异址台进行通信，再一次避免该互调干扰的发生。

2.2 塔台使用D 频率时，串入E 频率的干扰

2.2.1现象

据塔台管制员反映，塔台使用发射台的D 频率信号时串入区调E 频率信号的干扰，其中D 为乌鲁木齐塔台主频，E 为乌鲁木齐区域管制一扇和四扇的备频。

2.2.2原因分析

（1）首先检查本地甚高频通信设备是否一切正常，随后询问管制干扰发生的相关情况。频率干扰现象发生时，E 、D 的频率信号均在发射台甚高频通信系统内。随后管制配合测试发现，当区调使用五家渠市的E 同频异址台时，干扰便会消失，初步怀疑是发射台频率之间存在互调干扰。

（2）当日干扰现象发生时，通信室正在按计划对区管收发信机房进行秋季换季维护。根据干扰现象发生时的录音，发现串扰现象比较明显，而D 和E 这2个频率信号之间相差2.85MHz，根据甚高频相邻信道抑制规范要求，可知这2个信道之间不可能存在直接干扰，极有可能是与其他频率间存在三阶或五阶的互调干扰。

（3）调取干扰出现时间段内所有发射台频率的录音，发现在D 频率信号中串入区调E 频率信号的声音时，处于进近阶段的一架飞机也在使用发射台发射的F （F为进近三扇主频）频率信号，由此可以证实这3个频率间存在互调干扰。计算发现，此互调干扰为三阶互调干扰，干扰公式为：

根据互调干扰出现的条件发现，同一个台站（如发射台）只要同时发射E 和F 频率信号时，就会串入D 信道的频率信号，或者当管制同时发射E 和D 频率信号时，也会串入F 频率信号。

2.2.3解决方法

借鉴第一个干扰案例，结合塔台通信距离，适当降低D 频率信号的电台功率，并提高相应的静噪门限，可缓解该频率串扰问题。由于在短暂时间内无法对频率配置进行重新分配，所以值班员建议塔台及进近管制员合理分配使用甚高频台站，尽量避免同时使用相同的甚高频通信台站。E 频率信号作为区调备频，在主频无法保障时，也可使用发射台邻近台站的E 频率信号来保障通信。

以上2种三阶互调干扰情况的解决方法，均是从规避该非线性电路、提高门限，从而使干扰信号不进入该工作信道等方面来消除三阶互调干扰。在实际工作中，通常使用三阶互调公式进行计算，从而避免不同频率互相调制所产生的新的组合频率分量与本地信号的接收频率相等或相近，以此来避免三阶互调干扰现象的发生。

2.3塔台使用G 频率时，串入C 频率的干扰

2.3.1现象

据塔台管制员反映，在使用航管楼G 频率信号时，航管楼C 频率信号可收到该频率的串扰声；而使用发射台G 频率信号时，航管楼C 频率信号工作正常，未出现干扰现象。其中，G 频率信号为乌鲁木齐塔台放行频率，而发射台与航管楼互为备份异址台站，并共同为塔台提供通信保障。

2.3.2原因分析

截至2020年，G 和C 频率信号所在系统已使用22年，系统腔体滤波器老化，性能下降。该系统在塔台场监搬迁之前，使用的甚高频收发炮筒天线的垂直隔离度高，可避免干扰问题；在搬迁过程中，受塔台楼顶面积影响，系统更换了甚高频收发天线，天线间的距离相对较近，导致天线间隔离度减小，加大了干扰发生的概率；而使用异址台G 频率信号时，航管楼的C 频率信号并未产生串扰现象，2套甚高频系统安装在不同的台址，证实了控制天线隔离度对抑制干扰具有重要作用。

2.3.3解决方法

（1）在塔台楼顶加装甚高频天线支架，使得发射天线和接收天线保持一定的空间距离，增加塔台甚高频天线的垂直隔离度。

（2）在航管楼甚高频通信系统中加装单向器。

（3）适当降低航管楼G 频率信号的电台功率，在满足信号覆盖要求的前提下，缓解对C 频率信号的串扰。

（4）在不影响管制正常通信的前提下，可以使用异址台站G 频率信号进行通信。

在实际工作中，如果一部电台正常工作时发出的信号较强，而足以打开另一部电台的接收机静噪门限时，便会产生邻频干扰。实际工作中单靠接收机本身对强信号的抑制是有限的，必须依靠增加收发天线的距离来减轻相邻频率产生的干扰。一般情况下，天线间隔控制在20m时，接收机对较强邻频信号的抑制作用最好。同时，根据甚高频接收机的工作原理，可通过带通滤波器接收到有用的信号，同时对其他信号进行衰减，从而达到抑制邻频干扰的效果。

3 台站使用频率分析和计算

根据近年来终端区三阶互调干扰现象时有发生的情况，同时结合多频率点互相作用产生干扰，衍生出五阶互调干扰公式为：

式中，f1、f2、f3为基带信号；f0为寄生信号。

对终端区现有主频频率配置情况进行三阶互调及五阶互调干扰进行计算与分析，以便为下次频率分配提供可行性建议。航管楼台站和发射台站存在互调干扰的分析结果见表1和表2，其中，H为进近二扇主频，I为进近四扇主频，J为区域三扇主频，K为军航协调频，M为区域二扇主频，N为区域四扇主频，O为进近一扇主频。

表1 航管楼台站互调干扰的分析结果

表2 发射台站互调干扰的分析结果

结合表1、表2可以发现：

（1）经过计算发现，频率为F 、I 的信号所造成的三阶、五阶互调干扰较多。

（2）在发射G 频率信号的同时，发射D、F 频率信号会产生五阶互调干扰。从频率配置分析：F 频率信号为进近三扇主频，G 频率信号为塔台地面第二放行席主频，D 频率信号为塔台主频，这3个频率同时发射的几率较大，在实际工作中造成互调干扰的可能性较大。

（3）在发射F 频率信号的同时，发射M 、H频率信号会产生五阶互调。从频率配置分析：F 、H、M 这3个频率同时发射的几率较大，在实际工作中造成互调干扰的可能性较大。

（4）D 、O 、A 、F 中任意3个频率信号同时发射都会产生三阶互调，干扰另一频率；以上频率信号也均为主频，同时使用几率较大，在实际工作中会造成互调干扰。

4 结束语

在实际工作中，要想解决无线电干扰问题，建议首先从设备入手降低干扰源的功率，关闭未使用的干扰源；在对甚高频台站进行选址时，加强对当地环境的监测，与当地政府及无线电委员会共享环境数据，以便出现干扰时快速确定干扰源问题；在日常值班过程中，重视管制员反映的干扰问题，总结干扰规律，避免同样的干扰问题重复出现；加强无线电管理法律法规的普及，将理论付诸于实践，为民航事业的安全高效发展保驾护航。