论文部分内容阅读
中国民用航空中南地区空中交通管理局
【摘 要】随着民航业的发展，地空通信在空管保障中也扮演着越来越重要越来越重要的角色。另一方面由于现今社会的生活生产大量应用无线电技术，导致电磁环境越发复杂，无线电干扰事件时有发生，对民航空管保障造成了一定困扰。因此如何防治无线电危害是民航业亟待解决的问题之一。
【关键词】民航；甚高频；干扰；措施
1.前言
甚高频Very high frequency（VHF）是指频带由30Mhz～300MHz的无线电电波。民航甚高频频段为118MHz～136. 975MHz，主要用于地面与空中的通信。在空中流量日益增长的今天，保证高质量的甚高频通信对于管制工作是非常重要的。然而我们会经常遇到频率干扰的问题，噪音过多，其他频率的串入，甚至多个频率受到干扰。本文将会分析干扰的成因以及应对方法。
2.甚高频干扰的类型及应对措施
2.1同频干扰
当外部无用信号的载波频率与有用信号的载波频率相同时，就可以通过天线进入接收机。由于无用频率和有用频率一样被接收机接收，放大和检波，因此接收机可以完整地听到同频干扰的信号。如果有用信号和无用信号同时存在而且有一定的载频差时，两者的中频便会进行差拍检波形成干扰，具体表现为持续的啸叫声。在广州地区出现的同频干扰案例里，往往是台站周边地区的非法电台造成的，非法电台使用者随意使用频率，可能有意无意刚好与合法电台的频率重合从而造成干扰。除此之外也有可能是无线电部门指配频率不当所造成。因此要解决同频干扰，应该坚决打击非法电台，在台站周边地区宣规范使用无线电技术的相关知识。在建设甚高频台站时应也充分考虑周边电磁环境。
2.2邻频干扰
邻频干扰是指干扰频率接近有用频率，其功率落入接收机通带内造成的干扰。实际信號不仅仅只有一个频率分量，而是拥有一定的频带宽度，接收机的通带同样具有一定宽度，这成为了邻频干扰的原因。解决邻频干扰要设备性能着手，对于发射机提高频率稳定度，避免产生过宽的发射频谱，对于接收机要使用选择性较好的接收机。另外，在滤波器的调谐上要符合规定，使相邻频率无法进入。
2.3互调干扰
互调干扰是由于或两个以上的频率同时作用于电路，在电路的非线性器件作用下产生了新的频率，如果该频率正好落在接收机工作信道带宽内，就会对接收机造成干扰。假如两个正弦信号cosω1 t、cosω2t，在非线性的作用下产生了高次谐波分量（cosω1t+ cosω2t）n如果n=3，（cosω1t+ cosω2t）3可得到cos2ω1t cosω2t和cosω1t cos2ω2t，而根据三角变换，这两项又可得到cos（2ω1t-ω2t）和cos（2ω2t-ω1t），是互调产生的新频率，因为他们是在三次项中产生的，我们将其称为两频率三阶互调。两频率三阶互调是最简单的情况，除此之外还有多频率的互调，更高阶的互调等等，但是由于在更高阶的互调中产生的频率分量强度较弱，一般不会对接收机形成干扰，所以我们主要关注三阶互调。由上文可看出当两个频率F1、F2满足2F1-F2=F3或者2F2-F1=F3，而F3恰好是接收频率时，就有可能造成互调干扰。民航甚高频频率间隔是25KHz，所以很容易满足以上条件。互调干扰会令接收机产生杂音，在多频率的台站各频率多次互调之后还会产生大量频谱能量，使得台站附近背景噪声明显。
互调干扰根据产生场所分为发射机互调干扰和接收机互调干扰，发射机互调干扰是由于外界信号通过天线耦合进入发射机，从而在发射机内部产生互调。为了减少发射机互调，一般采取几个办法：（1）在发射机末端安装隔离器，隔离器可以吸收从天线反向进入发射机的干扰信号，起到保护发射机的作用。（2）发射机天线之间要有一定空间间距，使其他发射机频率在空间中有足够衰减从而减少互调。（3）在共用天线系统中，避免能产生互调干扰的频率共用同一根天线。接收机互调干扰是指外界信号进入接收机，在接收机电路的非线性作用下产生的互调。减少接收机互调的方法是：（1）在接收机前端安装滤波器，最好是采用多级滤波，并将其调谐到理想状态。（2）在共用天线系统中，避免能产生互调干扰的频率共用同一根天线。
2.4交调干扰
交调和互调都是由电路的非线性引起的，但是又有所不同。假设两个信号cosω1 t、cosω2t同时进入接收机电路，如上文所示，（cosω1t+ cosω2t）3的产物中还有cos3ω1t和cos3ω2t两项，根据三角变换，这两项中分别包含了cosω1 t和cosω2t成分，他们的频率跟原信号一样，但他们的调制信号已经进入了对方的载波里，也就是说如同干扰信号的声音调制在了有用信号的载波上，称为交叉调制。具体的干扰表现是当甚高频电台接收时，能同时听到有用的话音和干扰信号的声音，而当有用话音消失時，干扰信号声音也会一同消失。对于能产生交调的干扰信号，一般都是已调信号，与其频率没有必然关系，所以在排查时难以通过计算来确定干扰频率。在广州地区的甚高频台有时会出现一个民航频率串进另一个民航频率的情况，这种情况就有可能是交调导致的干扰。要减少交调干扰，应该在接收机前端安装滤波器，使得其他频谱能量尽量少地进入接收机。
3.对甚高频电台的合理设置以及定期维护
通常一个甚高频台站会有多个信道，导致电磁环境复杂，容易形成干扰。在设置甚高频电台的时候就要注意对干扰的预防。布置天线时留有足够大的空间间距，同时运用隔离器、滤波器等手段减少外部进入的干扰能量。对于共用天线系统，避免相近的频率共用天线。发射机要合理设置功率，以免对其他地区的复用频率造成干扰，接收机要合理设置灵敏度、开关门限。设备在运行后要定期维护，认真检验甚高频单机性能以及滤波器和隔离器的性能，及时将不符合标准的参数调整回正常状态。只有让设备长期稳定地工作在最好状态，才能更好地保障航空安全。
【摘 要】随着民航业的发展，地空通信在空管保障中也扮演着越来越重要越来越重要的角色。另一方面由于现今社会的生活生产大量应用无线电技术，导致电磁环境越发复杂，无线电干扰事件时有发生，对民航空管保障造成了一定困扰。因此如何防治无线电危害是民航业亟待解决的问题之一。
【关键词】民航；甚高频；干扰；措施
1.前言
甚高频Very high frequency（VHF）是指频带由30Mhz～300MHz的无线电电波。民航甚高频频段为118MHz～136. 975MHz，主要用于地面与空中的通信。在空中流量日益增长的今天，保证高质量的甚高频通信对于管制工作是非常重要的。然而我们会经常遇到频率干扰的问题，噪音过多，其他频率的串入，甚至多个频率受到干扰。本文将会分析干扰的成因以及应对方法。
2.甚高频干扰的类型及应对措施
2.1同频干扰
当外部无用信号的载波频率与有用信号的载波频率相同时，就可以通过天线进入接收机。由于无用频率和有用频率一样被接收机接收，放大和检波，因此接收机可以完整地听到同频干扰的信号。如果有用信号和无用信号同时存在而且有一定的载频差时，两者的中频便会进行差拍检波形成干扰，具体表现为持续的啸叫声。在广州地区出现的同频干扰案例里，往往是台站周边地区的非法电台造成的，非法电台使用者随意使用频率，可能有意无意刚好与合法电台的频率重合从而造成干扰。除此之外也有可能是无线电部门指配频率不当所造成。因此要解决同频干扰，应该坚决打击非法电台，在台站周边地区宣规范使用无线电技术的相关知识。在建设甚高频台站时应也充分考虑周边电磁环境。
2.2邻频干扰
邻频干扰是指干扰频率接近有用频率，其功率落入接收机通带内造成的干扰。实际信號不仅仅只有一个频率分量，而是拥有一定的频带宽度，接收机的通带同样具有一定宽度，这成为了邻频干扰的原因。解决邻频干扰要设备性能着手，对于发射机提高频率稳定度，避免产生过宽的发射频谱，对于接收机要使用选择性较好的接收机。另外，在滤波器的调谐上要符合规定，使相邻频率无法进入。
2.3互调干扰
互调干扰是由于或两个以上的频率同时作用于电路，在电路的非线性器件作用下产生了新的频率，如果该频率正好落在接收机工作信道带宽内，就会对接收机造成干扰。假如两个正弦信号cosω1 t、cosω2t，在非线性的作用下产生了高次谐波分量（cosω1t+ cosω2t）n如果n=3，（cosω1t+ cosω2t）3可得到cos2ω1t cosω2t和cosω1t cos2ω2t，而根据三角变换，这两项又可得到cos（2ω1t-ω2t）和cos（2ω2t-ω1t），是互调产生的新频率，因为他们是在三次项中产生的，我们将其称为两频率三阶互调。两频率三阶互调是最简单的情况，除此之外还有多频率的互调，更高阶的互调等等，但是由于在更高阶的互调中产生的频率分量强度较弱，一般不会对接收机形成干扰，所以我们主要关注三阶互调。由上文可看出当两个频率F1、F2满足2F1-F2=F3或者2F2-F1=F3，而F3恰好是接收频率时，就有可能造成互调干扰。民航甚高频频率间隔是25KHz，所以很容易满足以上条件。互调干扰会令接收机产生杂音，在多频率的台站各频率多次互调之后还会产生大量频谱能量，使得台站附近背景噪声明显。
互调干扰根据产生场所分为发射机互调干扰和接收机互调干扰，发射机互调干扰是由于外界信号通过天线耦合进入发射机，从而在发射机内部产生互调。为了减少发射机互调，一般采取几个办法：（1）在发射机末端安装隔离器，隔离器可以吸收从天线反向进入发射机的干扰信号，起到保护发射机的作用。（2）发射机天线之间要有一定空间间距，使其他发射机频率在空间中有足够衰减从而减少互调。（3）在共用天线系统中，避免能产生互调干扰的频率共用同一根天线。接收机互调干扰是指外界信号进入接收机，在接收机电路的非线性作用下产生的互调。减少接收机互调的方法是：（1）在接收机前端安装滤波器，最好是采用多级滤波，并将其调谐到理想状态。（2）在共用天线系统中，避免能产生互调干扰的频率共用同一根天线。
2.4交调干扰
交调和互调都是由电路的非线性引起的，但是又有所不同。假设两个信号cosω1 t、cosω2t同时进入接收机电路，如上文所示，（cosω1t+ cosω2t）3的产物中还有cos3ω1t和cos3ω2t两项，根据三角变换，这两项中分别包含了cosω1 t和cosω2t成分，他们的频率跟原信号一样，但他们的调制信号已经进入了对方的载波里，也就是说如同干扰信号的声音调制在了有用信号的载波上，称为交叉调制。具体的干扰表现是当甚高频电台接收时，能同时听到有用的话音和干扰信号的声音，而当有用话音消失時，干扰信号声音也会一同消失。对于能产生交调的干扰信号，一般都是已调信号，与其频率没有必然关系，所以在排查时难以通过计算来确定干扰频率。在广州地区的甚高频台有时会出现一个民航频率串进另一个民航频率的情况，这种情况就有可能是交调导致的干扰。要减少交调干扰，应该在接收机前端安装滤波器，使得其他频谱能量尽量少地进入接收机。
3.对甚高频电台的合理设置以及定期维护
通常一个甚高频台站会有多个信道，导致电磁环境复杂，容易形成干扰。在设置甚高频电台的时候就要注意对干扰的预防。布置天线时留有足够大的空间间距，同时运用隔离器、滤波器等手段减少外部进入的干扰能量。对于共用天线系统，避免相近的频率共用天线。发射机要合理设置功率，以免对其他地区的复用频率造成干扰，接收机要合理设置灵敏度、开关门限。设备在运行后要定期维护，认真检验甚高频单机性能以及滤波器和隔离器的性能，及时将不符合标准的参数调整回正常状态。只有让设备长期稳定地工作在最好状态，才能更好地保障航空安全。