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[摘 要]随着民航事业的快速发展,民航甚高频通信中可用频段的频率在不断增加,当两个及以上相近的频率同时出现在发射和接收设备上时,该系统中的干扰随即增大。甚高频通信系统的干扰中最主要的是互调干扰,本文简要分析形成互调干扰的原因,提出一种预防措施,并验证了其有效性。
[关键词]甚高频;互调干扰;三阶互调;调幅电台
中图分类号:TN925.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)07-0094-01
1 引言
在甚高频通信系统的干扰中,互调干扰是最严重的干扰之一。若多个相邻频率信号叠加到接收设备的输入端以及发射设备的输出端,在放大器的非线性作用下,这些信号彼此混频,有可能会产生频率接近于有用信号频率的互调干扰分量,并与有用信号一道进入接收机中频系统,从而干扰有用信号。或者多个相邻频率同时发射信号时,甚高频通信系统的底噪被抬高,当底噪达到接收设备的接收门限时,也会对有用信号造成干扰。互调干扰会影响到地空通话质量,甚至使通信信号失真,导致空中交通管制人员与飞行人员通信质量下降,会严重影响飞行安全。所以,有必要对互调干扰问题进行研究并探讨出一些预防措施。
2 互调干扰问题的研究
甚高频通信系统中,互调干扰源于接收和发射信号设备内部器件的非线性特征,当甚高频通信系统中满足传输的信号功率较大、收发天线间距小、该系统为多信道耦合系统这些条件时,这些设备就会产生从-180dBm到-120dBm的互调干扰。根据产生的位置不同,可以分为发射设备互调干扰,接收设备互调干扰,以及杂散信号参与引起的互调干扰。
发射设备互调干扰,是指由于几个信道组成通信系统,共用天馈系统,各信道所发射的有用信号在天馈系统中互调而产生出新的频率,所有频率都会随天线发射出去,当信号进入接收设备时,就会对有用信号造成干扰。
接收机互调干扰,是指当几个干扰信号同时进入接收设备时,若在接收设备前端互调产生新的频率,并随有用信号一起进入接收设备,就会对有用信号造成干扰。
杂散信号参与引起的互调干扰,是指在甚高频共用系统中,多个相邻频率同时发射信号时,通信系统的底噪被抬高,当底噪达到接收设备的接收门限时,会在一定程度上干扰有用信号。
在发射设备与接收设备的互调干扰中,三阶互调干扰及其普遍。当三阶互调干扰的频率与有用信号的频率相同或者相差很小时,通过设备前端的单滤波器很难将之滤除,对整个通信系统影响最大。所以,在互调干扰中三阶互调干扰又尤为突出。
针对三阶互调,下面以通信设备中最常见的AM调制方式为例,对于两个AM信号进入非线性接收机的情况,推导如下。
兩个AM信号分别表示为:
接收设备无法滤除的频率为和的信号,所以,接收到的三阶信号为:
所以,当已知两信号频率为时,第三个信号频率满足或者时,便会产生三阶互调。
本文尝试通过改造方案来减小甚至消除互调干扰,并作出测试验证。在多信道通信系统中,电台与天馈系统之间都是收、发单滤波器,考虑腔体滤波器的精密性,分别在发射机处分别加一发滤波器,构成双滤波器系统。可以发现此时系统的干扰情况是有大幅改善的。
3 结论
从上述实验结果分析,如果现实频率条件允许,在分配频率时,尽量避免能产生三阶互调的频率在同一区域工作,可从源头上解决互调干扰;若已形成三阶互调,可通过滤波器隔离杂散信号,增大频率间隔,或者使形成三阶互调的频率分用不同的收发天线,并增加天线的水平隔离度,降低干扰信号的强度,从而保障空中交通管制人员与飞行人员地空通信的质量。
[关键词]甚高频;互调干扰;三阶互调;调幅电台
中图分类号:TN925.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)07-0094-01
1 引言
在甚高频通信系统的干扰中,互调干扰是最严重的干扰之一。若多个相邻频率信号叠加到接收设备的输入端以及发射设备的输出端,在放大器的非线性作用下,这些信号彼此混频,有可能会产生频率接近于有用信号频率的互调干扰分量,并与有用信号一道进入接收机中频系统,从而干扰有用信号。或者多个相邻频率同时发射信号时,甚高频通信系统的底噪被抬高,当底噪达到接收设备的接收门限时,也会对有用信号造成干扰。互调干扰会影响到地空通话质量,甚至使通信信号失真,导致空中交通管制人员与飞行人员通信质量下降,会严重影响飞行安全。所以,有必要对互调干扰问题进行研究并探讨出一些预防措施。
2 互调干扰问题的研究
甚高频通信系统中,互调干扰源于接收和发射信号设备内部器件的非线性特征,当甚高频通信系统中满足传输的信号功率较大、收发天线间距小、该系统为多信道耦合系统这些条件时,这些设备就会产生从-180dBm到-120dBm的互调干扰。根据产生的位置不同,可以分为发射设备互调干扰,接收设备互调干扰,以及杂散信号参与引起的互调干扰。
发射设备互调干扰,是指由于几个信道组成通信系统,共用天馈系统,各信道所发射的有用信号在天馈系统中互调而产生出新的频率,所有频率都会随天线发射出去,当信号进入接收设备时,就会对有用信号造成干扰。
接收机互调干扰,是指当几个干扰信号同时进入接收设备时,若在接收设备前端互调产生新的频率,并随有用信号一起进入接收设备,就会对有用信号造成干扰。
杂散信号参与引起的互调干扰,是指在甚高频共用系统中,多个相邻频率同时发射信号时,通信系统的底噪被抬高,当底噪达到接收设备的接收门限时,会在一定程度上干扰有用信号。
在发射设备与接收设备的互调干扰中,三阶互调干扰及其普遍。当三阶互调干扰的频率与有用信号的频率相同或者相差很小时,通过设备前端的单滤波器很难将之滤除,对整个通信系统影响最大。所以,在互调干扰中三阶互调干扰又尤为突出。
针对三阶互调,下面以通信设备中最常见的AM调制方式为例,对于两个AM信号进入非线性接收机的情况,推导如下。
兩个AM信号分别表示为:
接收设备无法滤除的频率为和的信号,所以,接收到的三阶信号为:
所以,当已知两信号频率为时,第三个信号频率满足或者时,便会产生三阶互调。
本文尝试通过改造方案来减小甚至消除互调干扰,并作出测试验证。在多信道通信系统中,电台与天馈系统之间都是收、发单滤波器,考虑腔体滤波器的精密性,分别在发射机处分别加一发滤波器,构成双滤波器系统。可以发现此时系统的干扰情况是有大幅改善的。
3 结论
从上述实验结果分析,如果现实频率条件允许,在分配频率时,尽量避免能产生三阶互调的频率在同一区域工作,可从源头上解决互调干扰;若已形成三阶互调,可通过滤波器隔离杂散信号,增大频率间隔,或者使形成三阶互调的频率分用不同的收发天线,并增加天线的水平隔离度,降低干扰信号的强度,从而保障空中交通管制人员与飞行人员地空通信的质量。