浅谈民航甚高频语音通信系统

摘 要：我国民航安全水平处于世界前列，但随着民航事业的高速发展，我国大小型机场越来越多，配套的甚高频通信系统使用量逐年增加。另外由于无线电自身的特性，空域中参杂了各种干扰信号，导致甚高频语音通信系统有时出现接收到广告、未知指挥命令、杂音等问题。本文将介绍甚高频语音通信系统的组成方向切入，研究其干扰原因以及相应的解决措施。

关键词：甚高频;干扰;措施

一、语音通信系统基本状况

目前，民航语音通信系统是民航飞行保障中的“顺风耳”，其运行情况与飞行安全息息相关。国家大力培养高精尖人才、鼓励通信信息产业、发展通用航空事业、建设民航强国等各种战略，我国机场和机场附属产业迅速发展，现在通信系统可以传输语音、文字、图片、甚至视频。我国传输话音的通信系统主要有甚高频通信系统、高频通信系统和航空移动卫星通信系统。其中，甚高频通信系统性能稳定、技术成熟、成本低，但只能满足视距传输;高频通信系统技术成熟、成本低，但传输距离不稳定、通信质量差、易受大气干扰;航空移动卫星通信通信距离远、纬度80度以下全覆盖，但是运行费用极高，供应商少。因此，我国民航地空语音通信系统中最常用的是甚高频通信系统，通过建设甚高频遥控台实现较远距离通信。

二、甚高频语音通信系统组成

民航甚高频语音通信系统以话音为媒体，通过无线电、光缆、电缆进行传输，供地面与飞机、飞机与飞机之间通信联络使用。我国甚高频频率范围118-136.975MHz，间隔25kHz，最大通信距离超过200公里。甚高频系统发射时，输入的话音信号（300-3400Hz）与系统中振荡器产生的载波信号进行调制，经多级滤波放大后通过天线发射;接收时，天线接收的信号与系统中振荡器产生的载波信号进行解调，经多级滤波放大后送至喇叭或耳机，发出话音。

甚高频系统由电源、收发机、遥控盒、天线以及监控单元组成。系统配置交直流两种电源：抗市电异常干扰的UPS交流电和免维护的蓄电池。收发机双供电，互为备份，正常情况交流供电，交流供电异常时，电瓶立即为其供电。其功能是實现话音信号的频谱搬移：当发射时，话音信号与载波信号调制，经处理后送至天线;接收时，从天线输进的信号与载波信号解调，经处理后送至喇叭或遥控盒。遥控盒主要负责处理话音信号，实现语音信号与电信号互转。采用垂直极化的天线，发射和接收无线电磁波，实现电信号与电磁波互换。监控单元，可监视和控制甚高频语音通信系统工作状态，通过它可掌握所有在线主机运行状态，也可修改所控任一主机配置。部分机场配置甚高频远程遥控台：在远处配置甚高频语音通信系统（包含电源、收发机、天线），将其遥控盒、监控单元部署在近处的办公区，实现远程遥控。

三、甚高频语音通信系统常见干扰

常见甚高频语音通信系统采用幅度调制（AM 调制），如图2-1，调制信号f（t） 改变载波信号s（t）幅度。调制后信号频谱（公式2-1）包括载波信号与调制信号的和值与差值，实现频谱搬移。解调如图2-2，用载波信号进行解调，解调后频谱（公式2-2）包含三种频率，由于调制信号频率（话音信号）远远低于载波频率，使用低通滤波可将信号滤除。然而，空气中存在着各种频率杂乱的干扰，如高斯干扰，加上电子元件受温度、湿度等影响，调制信号并不单一，已调信号频率复杂多样。设备在实际运行中常出现如下几种干扰：

同频干扰，即干扰信号和有用信号的载波频率s（t）相同，对接收机造成的干扰。接收频率相同的甚高频天线距离过近时易出现此类干扰。邻频干扰，即载波频率间隔小，通频带有交叉，出现相互干扰。带外干扰，一种情况是发信机滤波电路缺陷，晶振谐波被辐射出去引起的干扰，另一种情况是收信机杂散辐射以及电路缺陷引起的干扰。当设备温度升高时，电容阻值对发生变化，收发信机滤波电路会出现偏差，散热不佳的设备容易出现此类干扰。互调干扰，不同频率信号进入非线性电路后产生的谐波频率与所需信号频率相同而出现的干扰。人为干扰，不法商家利用无线电产品发射各种频段的信号-非法广播，产品设备质量差，占用带宽大，干扰甚高频系统接收。

四、甚高频干扰解决措施

4.1定期维护甚高频系统，减少因质量问题引起的干扰

语音系统中带外干扰和互调干扰常见起因是设备工作环境异常，电子元件出现温漂，使得滤波电路截止频率改变，或设备接口不紧，干扰语音信号的发送和接收。控制机房的温湿度，最佳温度22±2℃，最佳湿度45-65%，关注设备散热情况，定期关机检查各个连接处，检查设备驻波比，功率，电池情况。有异常的设备应尽快检修或更换，以防产生杂乱信号干扰正常电台。同频干扰解决方法之一是设置频偏-将发射机的载波频率设置一个微小频率偏差（最大偏差不能超过8kHz），使得存在同频干扰的两电台载波频率不一致，并在接收机处部署腔体滤波器以抑制频偏设置引起的干扰。邻频干扰指频谱有交叉，采用物理隔离，同一空域不采用相邻波道频率;也可提高基站ACLR及ACS要求，减少邻频干扰。一般邻频干扰无法完全消除，只有努力提高放大器性能和滤波器性能进行优化。

4.2加强频率监管，阻止非法广播

甚高频电台接收到非正常语音信号如广告的情况时有发生，干扰地面与飞机通信，影响安全。切换备用频率是应急首要措施，另外由机场或民航、地方无线电委员会、广电协调配合，找出干扰源，恢复频率的正常。追究非法销售、使用此类电台的人员或公司的法律或刑事责任，减少此类情况发生。建议民航局、无委或政府定期打造频率资源方面的广告、公告等，让公众知晓频率方面法律，私自使用害人害己。无委定期排查未登记频率，若出现非法使用方，及时告停。维护好频率排查工具，提高排查速率。政府加强对检测设备研发的支持，让检测设备低价高质，做到有无线电执照的单位和个人均有检测设备。

4.3 甚高频干扰时有发生，合理运用其他通信设备以应急

诚然，甚高频信号时间时延小，机载设备和地面设备结构简单，使用和维护方便。但甚高频波频率高，衰减快，受电离层、地形影响，仅能满足视距传输距离。在航路的高山或高楼建设甚高频遥控台，利用光缆或卫星传输接入，可部分解决覆盖问题，但由于广电网段和甚高频网段交叉，干扰问题一样存在。要满足航空运行无缝通信要求，减少干扰，满足远距离传输要求，利用卫星通信技术建立备用通信设备—航空移动卫星通信（AMSS）。此系统由空间卫星、机载地球站、地面地球站组成，以L、X、Ku波段无线电进行传输，在海洋和边远地区可作为主要得通信手段。

五、总结

甚高频通信系统结构简单，使用方便，但运行过程中极容易因系统内电子元件或系统外电磁环境干扰。提高大力发展电子技术，提高设备稳定性、抗干扰能力和检测工具质量必不可少。同时，政府、民航、无委等机构积极协调合作，创造纯净、高效的无线电磁波环境。另外，国家和公司持续支持发展、研究、创造新通信技术，实现多种语音通信设备配合使用，缩小语音通信盲区，为提高民航飞行安全水平做铺垫。

参考文献

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[3] 李其国.无线电技术在民用航空领域的应用和发展[J].中国无线电，2009（9）：21-23.

作者简介：高山（1994-10-），男，汉族，四川自贡人，本科，助理工程师，研究方向：空管设备运行维护。