民航甚高频无线电干扰浅析

统间的共存干扰，本质上都是由于发射机和接收机的非完 美性造成的。通常，有源设备在发射有用信号的同时，由 于器件本身的原因和滤波器带外抑制的限定，在它的工作 频带外还会产生杂散、谐波、互调等无用信号，这些信号 落到其他无线系统的工作频带内，就会对其形成干扰。 无线电通信系统的干扰主要有同频干扰、邻频干扰、 互调干扰和带外干扰等。以下对这几种干扰做简略介绍。 ２．１ 同频干扰 所谓同频干扰，即指在不同地区提供通信服务的设备 之间，由相同频率的无用信号的载频与有用信号的载频对 接收同频有用信号的接收机造成的干扰。通常为提高频率 利用率，在相隔一定距离之外，可以使用相同频率，这就 是频道的地区复用。但要计算同频道复用的最小安全距 离，以避免同频干扰。首先要注意相同频率台站之间的距 离和频率分配方案的最佳化。在射频保护比（接收机输入 端信号／同频干扰信号）≥１４ｄｂ时，可推算最小安全距离 必须是ＶＨＦ电台辐射半径的５倍距离以上。在申请新的使用 频率时应注意以上问题。同时要注意控制天线架设的高度 不可过高并且发射功率也应控制在规定范围之内。 但是由于实际工作需要，常常会在不同地区设置 ＶＨＦ站点并设置相同的频率以实现信号无间隙覆盖。当多
器，衰减干扰信号，改善互调性能；在接收机前加入衰减 器（但这只可作为降低互调干扰的权宜之策）；在设置频 率时，应选用不会产生三阶互调干扰的频率组合。所以在 设置频率的时候要特别注意在同一个天线系统中避免设置 会产生三阶互调的频率组合。 ２．３ 临频干扰 即指干扰台邻频道功率落入接收邻频道接收机通带内 造成的干扰。临频干扰的一部分落入到被干扰的接收机的 通带内，接收机选择性再好也无济于事，另一部分干扰的 实际影响则取决于接收机选择性的好坏和传输距离的远 近。邻频干扰主要牵扯到频点规划，由于规划原因造成的 邻近发射点存在相邻的信道或由于某种原因致使发射机的 覆盖范围比设计要求范围大，均会引起邻频道干扰。在使 用２５ＫＨＺ或８．３３ＫＨＺ频率间隔时，若接收机设置为不接收自 听时，两相邻信道电台的覆盖范围边界至少相距５．６ｋｍ。 收发天线的架设可根据频率间隔计算出安全架设距离以有 效抑制临频干扰的发生。ＩＣＡＯ定义了频率保护区（ＦＰＳＶ）的 概念，即为在指定ＦＰＳＶ的所有范围内，应提供满足射频保 护比（有用信号／无用信号）≥１４ｄｂ的无干扰频率环境。 ２．４ 带外干扰 带外干扰是指由于发射设备产生的谐波或杂波落入有 用信号的通带内所造成的干扰。由于社会的发展，广播电 台和民间各种电台的使用和设立的台点越来越多，而且广 播和民间无线电频率与民航ＶＨＦ专用频段相近，功率设置 大，有的设备的滤波功能不好甚至没有设置滤波器，再加 上其功率设置一般为千瓦以上，设备又存在老化现象，即 使其产生的谐波或杂波所占比例极小其功率的绝对值也是 相当大的。这已成为近年来对民航无线电频率造成干扰的 最大原因之一。 ３ 无线电干扰实际案例分析 案例一：２０１０年１１月１２日，武汉无线电监测站点发现
在民航空管领域，ＶＨＦ语音及数据的传输在民用航空 通讯系统中都占据着至关重要的位置。其中ＶＨＦ目前在无 线电地空和地地通信中有着举足轻重不可取代的位置，并 直接与飞行安全，航班正点有着密不可分的关系。但在实 际应用中，无线电干扰一直都是无线电通信中最常见的困 扰。 ２ 无线通信系统干扰类型分析 无线干扰的产生是多种多样的，工作于不同频率的系
开 发 应 用
民航甚高频无线电干扰浅析
朱 旭
（湖北空管分局技术保障部武汉天河机场，湖北 武汉 ４３０２０３） 摘 要：本文为对民航甚高频无线电干扰的原理、类型及解决方法的论述，在实际工作中对无线电干扰数据的统计和分 析排查，以及对于无线电干扰的实际工作积累的一些切身体会。 关键词：民航无线电干扰；干扰类型；带宽；谐波杂波；天线；无线电管理 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－６３９６．２０１１．１５．０１７ Analysis on the Very High Frequency Radio Interference against Civil Aviation ZHU Xu (Air Traffic Management Sub-bureau of Hubei,Wuhan,Hubei 430203) Abstract:This article described the principles,types and solutions for the very high frequency radio interference.It also analyzed the radio interference data from practical work and discussed some working experience. Key words:Aviation radio interference;Disturbance;Bandwidth;Harmonic clutter;Antenna;Radio management
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பைடு நூலகம்
存在间断性的无线电干扰，该干扰信号具有明显的不连续 性，信号占用频段很宽，从１２７．５ＭＨＨｚ到１３３．２ＭＨｚ均有影 响，且信号幅度高，用移动式甚高频接收机可收听到嘟嘟 声。经分析，发现干扰信号出现的频次与某数据公司的 ＶＨＦ数据链信号的发射频次吻合，初步判断干扰信号即为 该系统造成。在更换电台和滤波器后，后又将天线位置进 行变更，发现在距离原天线位置左侧１０米左右的地方效果 最好。经测试，距离本频率最近的电台频率未发现被干扰 现象，其他频率也未出现干扰问题。 基本上可以断定，这是一个因设备老化、滤波器选择 性不佳，天线架设过高，距离过近等问题造成的发射机互 调干扰。在更换了天线并重新安排天线位置，并对设备天 馈线接头进行紧固，对滤波器重新调谐后，干扰问题基本 排除。 案例二：自２００８年中南地区实现大区域管制之后，在 实际工作中由于管制指挥范围大大增加，每个扇区必须要 有多台点设置同样的频率才能保证全区域范围内信号的有 效覆盖。但考虑到由于某些频率的发射机在覆盖范围重叠
参考文献： ［１］ Ｊａｃｋ Ｒ．Ｓｍｉｔｈ．现代通信电路［Ｍ］．人民邮电出版社，２００６． ［２］ 郭梯云．移动通信［Ｍ］．西安电子科技大学出版社，１９９５． ［３］ 哈里・米瑞夫．电子电路的功能［Ｍ］．中国道铁道出版社，１９８９． ［４］ 黄 裕 文 ．塔 台 ＶＨＦ电 台 干 扰 问 题 浅 析 ［Ｊ］．中 国 民 航 学 院 学 报，２００２，（７）：１～４． ［５］ 闫润卿，李英惠．微波技术基础［Ｍ］．北京理工大学出版社，１９９６． ［６］ 钟 锋．民航甚高频电台常见干扰分析［Ｊ］．中国无线电管理 ２０００，（５）：２５～２８．
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引言
个站点的相同频率的发射机同时工作的情况下，在相同频率 的接收机中会出现同频干扰。这时使用设置频偏的方法可以 避免同频干扰的产生，所谓设置频偏就是将可能会同时发射 的发射机频率错开△ｆ，差频为ｆ＝△ｆ－（△ｆ１＋△ｆ２），由于 △ｆ１＋△ｆ２的值非常小，所以就可以保证这两个站点在同时 工作时所产生的差频信号ｆ＞４０００ＨＺ，这样，接收机的滤波 器就可以将其滤除。因此，当多个发射机同时使用同一频率 发射的情况下，需要保证任何两台发射机之间的产生的差频 都要＞４０００ＨＺ。但需要注意的是，设置△ｆ后发射机频率必 须在接收机允许工作的通频带内，不得干扰最近临频。 ２．２ 互调干扰 互调干扰是当两个或两个以上的信号作用于一个非线性 电路，这些信号互相调制产生新的频率分量，如果接收机前 端电路选择性不好，会使两个或多个干扰信号经接收机的输 入端，到达变频级，由于变频级的非线性作用，有可能是两 个干扰信号彼此混频，产生频率接近有用信号频率即构成对 该接收机的互调干扰。 最有效的避免互调干扰的办法就是合理分配各机场的频 率，合理分配各分离ＶＨＦ天线的频率，合理分配共用系统的 频率。这就要求我们计算出互调产生的频率，并从中找出可 能造成干扰的频率。由于三阶互调产生的干扰信号幅度最 大，危害也最强，本文仅就三阶互调干扰进行计算分析。 例如，当４个频率ｆ１～ｆ４满足ｆ１＋ｆ２－ｆ３＝ｆ４，且ｆ１～ｆ３为 发射频率，ｆ４为接收频率时，ｆ４就会受到干扰；当３个频率 ｆ１′～ｆ３′，满足２ｆ１′－ｆ２′＝ｆ３′，且ｆ１′、 ｆ２′为发射 频率，ｆ３′为接收频率时，ｆ３′将受到干扰。当干扰信号 Ｆ１、Ｆ２和有用信号频率ＦＣ存在如下关系时，就会在接收机内 产生因干扰信号互相调制产生的互调接收干扰。Ｆ１＋Ｆ２＝ＦＣ， Ｆ１－Ｆ２＝ＦＣ，２Ｆ１－ Ｆ２＝ＦＣ。 互调干扰可采用以下方法减少：在接收机前端接入滤波
收稿日期：２０１１－０３－２０ 修回日期：２０１１－０４－１６
作者简介：朱旭（１９７３－），女，河南籍，本科，现任湖北空管分局助理工程师，从事甚高频无线电方面的运行维护工作。
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中国西部科技
２０１１年０５月（下旬）第１０卷第１５期总 第２４８期
的区域使用同样的频率发射时，接收机势必会接收到伴有啸 叫声的信号。其产生的原因是：假设发射频率为Ｆ，那么若 有一个站点的发射机的频率设置为Ｆ＋△ｆ１，另一个设置为 Ｆ＋△ｆ２，那么这两个站点的发射机在同时工作时会产生一个 差频ｆ＝∣△ｆ１－△ｆ２∣，而当这个差频信号ｆ＜４０００ＨＺ时，接 收机的滤波器是无法分辨其为有用信号还是噪音，这时就会 产生啸叫声。由于不能实现台站之间的距离的最佳分配方 案，则只能采用在相同的发射频率上增设频偏用以预防和解 决同频干扰问题的出现。考虑到相同频率之间所设置的频差 应＞４ＫＨＺ，故在相同频率发射机上设置了＋５Ｋ或－５Ｋ的频偏。 设置后进行试用证实，由于相同频率的发射机同时工作而产 生的同频干扰现象已完全避免。 ４ 无线电干扰解决对策 虽然无线电干扰普遍存在，但根据干扰的产生根源和干 扰情况的分析，结合实际工作，也可以找到一些降低和消除 干扰的有效办法。 （１）在安装中，收发天馈单元的距离应大于６０ｍ。特殊 情况下接收天馈线单元和发射天馈线单元的安装距离很小， 这可将两者垂直放置，并采取相应的隔离措施。在实际安装 中，应尽量把收信机和发信机安装在不同机房，由于设备及 馈线在设计上的不完美性，不可避免的出现信号的泄露，大 量收发信机同在一个机房，会出现过多的谐波和杂波，产生 干扰信号影响通信质量。 （２）近几年，由于地方广播电台强信号的干扰现象的 增加，大大影响了空中交通的安全，应请求无线电管理部门 督促地方广播电台规范发射功率，严禁超标发射，关闭非法 所设频点。 （３）同时民航空管中心必须加强内部的台站管理工 作，完善设台手续，坚决避免因自身设备管理不善而引起的 干扰。 （４）信号接地的改造，馈缆接地屏蔽不好，或距离 长，也会导致无用电磁信号耦合到电台造成干扰。 （５）在发射功率设置方面，根据ＩＣＡＯ有关各种不同功 能对空电台的频率保护区（ＦＰＳＶ）的概念：塔台设备的发射 功率不应超过１０Ｗ，航路对空电台的发射功率应在２０～５０Ｗ。 实际中，降低和消除无线电干扰的方法还有很多，需要 大家在日常工作中积累和借鉴更多更好的办法。我们更应认 真配合进行宣传教育工作，推动民航无线管理的法律法规的 普及和贯彻，为民航的飞速发展和飞行安全提供可靠的保 障，确保实现通信的畅通，安全和稳定。