陷波器在甚高频干扰中的应用和分析

童英桀

摘  要：民航地空通信中，电磁环境的日益恶化导致各种干扰现象逐渐增多，特别是互调干扰已经成为危害航空通信安全的重要原因。本文通过理论分析对浙江空管分局蝶来大酒店甚高频台站信道使用陷波滤波器克服互调干扰这一研究，总结通过使用陷波滤波器抑制互调干扰的基波频率来达到克服互调干扰的方法。

关键词：陷波滤波器;互调干扰;甚高频地空通信

引言

目前民航采用的地空通信系统大都是工作在甚高频段的普通调幅和单边带信号。现在甚高频波段资源紧张，设备台站有限，使得很多甚高频台收发合建或相互距离较近，这都不可避免的产生了一定的干扰。如何消除干扰，采取及时必要的应对措施，对于保障管制员的正常工作以及民航事业的安全发展具有重要意义。

一、互调干扰的形成

在浙江空管分局蝶来大酒店甚高频台站建设期间，测试发现蝶来大酒店机房接收机120.05Mhz内有严重的干扰信号，可以同时听到127.25Mhz和123.65Mhz信道的声音。经分析公安楼RS12信道系统中127.25Mhz与123.65Mhz满足2*123.65-127.25=120.05，因此判断是由于二型三阶互调干扰引起的蝶来大酒店120.05Mhz干扰。所谓二型三阶互调，是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在，使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。设，为发射频率，为接受频率。的二次谐波为2，它与产生了寄生信号。在调制过程中就会产生三阶互调干扰信号。

进一步分析，公安楼RS发射机的天线间距离5m，接收机最小接收信号功率27dBM。当发射功率为50W时，空间传播损耗满足20dB才能过滤干扰信号。根据电磁波空间传播损耗计算第三个台站天线距离必须大于1km才可能避免三阶互调干扰。公安楼机房和蝶来机房的间距太小，公安楼机房天馈系统耦合而成的三阶互调信号能被蝶来机房接收机120.05收到。

二、陷波滤波器的应用

在蝶来大酒店电台调试阶段，发现120.05MHz波道内存在127.25MHz和123.65MHz这两个频率的干扰时，我们使用了调节滤波器和提高电台静噪门限的方法。但因为是三阶互调干扰引起的，无法通过这种常用手段进行消除。

后期在航管楼内搭建测试平台并通过频谱仪对这一干扰进行了分析，当公安楼机房甚高频电台只有127.25Mhz发射时，在航管楼检测到该频点的场强为-17.0dbm，其它频点场强基本为-90dbm。当公安楼机房甚高频电台120.05Mhz和127.25Mhz同时发射时，这两个频点的场强也在-17dbm左右。而当公安楼机房甚高频电台123.65Mhz和127.25Mhz同时发射时，在123.65Mhz和127.25Mhz频点场强分别为-13.3dbm和-17.0dbm，此时120.05Mhz信道电台并没有发射，但是却检测到该频点场强达到了-68.4dbm。

频谱中分析可以得出一旦123.65Mhz和127.25Mhz电台同时发射，必将影响120.05Mhz信道的静噪电平，激活电台的静噪门限，从而能在120.05电台中同时听到123.65Mhz和127.25Mhz两个频率的声音。因为127.25Mhz为浙江空管分局通播频率，处于24小时不间断发射状态，所以其實只要123.65Mhz有发射，就会引起120.05Mhz干扰，这无疑将会对管制的指挥造成重大的影响。

鉴于该干扰的特殊性，考虑到了陷波滤波器。陷波器一般叫串联式陷波器，也叫旁路式陷波器，它是由电感L和电容C串联而成，实际上就是一个LC滤波器，它的电路如图1所示：

图中LC谐振于干扰频率，所以这个电路对干扰频率的阻抗极小（图2），好象猎人所设的陷井一样，只让干扰信号旁路通地，而其它有用信号由于陷波器呈现的阻抗大，只能由天线线圈通过，这样，有用信号被保留下来输入接收机，而干扰信号被消除了。

图1里的LC是一个串联谐振回路，只有选用大的L/C比值时（即L要大，C要小），回路才能具有良好的选择性。但L/C比值过大，也就是C过小时，L上的分布电容对谐振起相当大的作用，决定谐振频率的将是L、C和L的分布电容。这里应注意的是：LC和天线线圈是并联的，不论陷波器的设计如何，有用信号多少要损失一些，使接收机的灵敏度降低。因此要正确选挥L和C的数值，采用高Q值的线圈和电容器。

在蝶来大酒店干扰电台120.05Mhz中我们可以在天线和电台之间串联一个频率为127.25Mhz或者123.65Mhz的陷波滤波器，以此消除三阶互调带来的干扰。这一实例表明，在甚高频通信中，陷波滤波器具有阻隔无用信号的作用。当实际工作中出现了互调干扰的现象且无法采用常规手段对其进行有效抑制时，陷波滤波器就会成为一种有效的手段。

三、总结

随着杭州萧山国际机场T4航站楼的建设，航班量的快速增长;浙江空管分局终端管制中心的动工，新扇区的开放，新台站的启用。空域结构将会越来越复杂，而整个空域的电磁环境也将日益恶化。这也意味着会有更多频率出现同频干扰，邻道干扰，杂散发射干扰，互调干扰等等。而我们除了在频率配置时要尽量避免此类干扰的出现，也需要不断的引入新的技术和手段来抑制干扰的发生。比如为了减小发射机的互调干扰，可以增加发射机之间的天线隔离度;拉大天线的间距，尤其是垂直间距;在输出端采用单向隔离器件和高Q值滤波器。增加接收机的线性度，提高接收机的互调抗扰指数;在接收机输入端增加衰减器，降低信号电平等等手段。