民航甚高频互调干扰影响及解决办法

民航甚高频互调干扰的影响及解决办法
摘要：当前我国民航发展迅速，越来越多的甚高频通信电台在民航系统中广泛使用，对于频率的管制指挥也在日益变化，电磁环境日益复杂化。

信道干扰和电磁兼容干扰现象对甚高频地空通信来说也广泛存在。

本文将重点阐述民航甚高频互调干扰产生原因、影响及其解决办法。

1前言
甚高频电台能够辅助民航管制空中交通，管理航务，实现对空广播通信，广泛应用于民航通信导航无线电台站中。

近些年来，经常会发生干扰108～137mhz航空无线电频段的事件，这使得在该频段工作的甚高频电台受到了日益严重的影响，从而大大缩短了地空通信距离，频繁出现噪音和严重失真的情况，严重的还会阻断通话，使飞行员、空中交通管制员在工作时出现高度紧张的精神状态，给飞行造成隐患。

无线寻呼发射机遍布城乡各处，分布密集，高位设置，而且功率大，全天候的发射信号；在加上存在很多质量低劣的发射设备，这就产生了具有信号密集、频谱占有宽、时间长和强度大等特点的干扰，对电磁环境造成严重污染，严重危害到各种各种无线电通信业务。

在150mhz寻呼频段和280mz寻呼频段（1996年后增加）频率之间，非常容易出现落人航空无线电频段的二阶互调干扰信号；再加上很多在137～138mhz频段内的寻呼频率紧靠航空导航频段，这就直接影响到了民航甚高频电台通信。

因此，在民航空中管制甚高频（vhf）通信系统中，增加新的地空通信的频率，
排除无线电互调干扰已经成了亟待解决的问题。

2互调干扰的产生
互调干扰主要有发射机互调、接收机互调引起的干扰。

2.1发射机互调干扰
由于基站天线之间，或天线公用设备等之间相隔比较近，没有达到一定距离的时候，还有前级串扰的时候，会发生下列现象：一部分发射机接受另一部分发射机的信号，并在原发射机输出信号时产生互调现象，产生新的组合频率信号和有用信号被同时发射，干扰邻近的接收机。

这类现象就是发射机互调。

在发射机互调干扰之下，民航甚高频电台通信受到的危害是最为严重的。

在下列地区中由于发射机被集中设置，就会产生差不多污染全部甚高频通信频段的发射机互调干扰物，并且十分复杂强烈。

例如，发射机密集的寻呼基站，地理位置较高，且十分重要的山，楼，塔，竖立天线较多的地方，排列天线较多的狭窄空间等。

在这样的地方往往干扰查处，协调工作等十分艰难，因为在周边地区常常有非常多的同类型、同频点的发射机存在，可能会产生强度较大的三阶互调千扰的寻呼信号，并且频点繁多。

2.2接收机互调干扰
当甚高频电台接收机前端电路接收到当两个及以上的强干扰信号时，受到晶体管非线性作用的影响，干扰信号会产生混乱频率的情况，从而使可落人接收机通带内的互调产生。

干扰信号的强弱和数量、电台接收机前级的非线性指标、射频选择性和增益等因素对
互调干扰的大小有着决定作用。

在繁杂的航空通信频段干扰信号中，如果甚高频电台相关性能较差，接收机就容易产生互调干扰。

3互调干扰的影响
3.1影响管制员与机组地空通信质量
当工作频点正好出现互调干扰产物时，就有可能使工作频率被其他语音信号侵入，从而降低通信质量。

3.2对发射机的危害
当调试好发射机后，即当它的工作频率f0正好处在输出电路的最佳谐振点时，电路的电流是最小的。

互调产物会对电路工作造成严重影响，使元件严重发热你，使发射机的故障大幅增多，降低发射机使用寿命。

3.3降低有效功率
通常情况下会使用直通式功率计来测量发射机的功率。

直通式功率计具有一定的带宽；再加上功率是频谱能量的积分，因此有效主频功率和无用的互调产物功率共同构成了直通式功率计所测出来
的功率。

例如功率计显示的是100w，那么主频f0的实际功率可能只有80w。

互调产物的功率和杂波分量的功率之和就是剩余的20w。

3.4干扰空间电波秩序
互调产物实际上是一种射频能量信号，当该信号再次和来自不同发射机的信号互调后，就会有另一个互调产物的产生。

因此，在有许多发射机存在的基站上空，会有大量的无序频谱能量（或者称之为背景噪声）存在。

这些信号极有可能同其它差转接收机频率相同；
另外，也对民航通信导航信号、广播电视信号产生严重干扰。

所以，对互调干扰所引起空间电波秩序紊乱进行治理，将有利于空管和安全飞行。

4解决互调干扰的方法
4.1对接收机互调指标改善可以通过减少接收机射频非线性。

接收机的非线形作用是造成互调干扰的最根本原因，然而目前民航使用中的接收机，已经具有十分成熟的设计制作工艺，各项参数指标也达到了民航vhf的要求，因此很难对这方面进行改善，且难以实现。

4.2将单相器和滤波器插入接收机前端，使干扰信号衰减，互调性能得以改善。

单向器也可以称之为单向滤波器、单向隔离器，是根据微波器件—环行器原理专门为无线寻呼发射机设计和发展起
来的，能够对从天馈系统进入到发射机的干扰信号的能量进行吸收，也可以对发射机进行有效保护，减少故障。

经过精密烧结和研磨的旋磁、恒磁是构成向滤波器主要成分，另外其耦合、谐振、滤波电路是由微带电感、电容、电阻、腔体等组成的。

受到旋转磁场影响，电磁波信号能够单向传递。

120°旋转后，信号几乎不受损伤，并从输出端传出；外界信号通过输出端传入，同方向120°旋转后，进入到吸收端，转换成热能，最终散发掉。

（如图1所示）。

图1单向器工作原理图
组合使用单向器和腔体滤波器，能够让隔离带宽非常宽，隔离度非常深，很好的抑制杂波和互调干扰
4.3将衰减器加入到接收机前，能够作为降低互调产物的临时性措施。

4.4分开设置发射系统和接收系统，通过空间距离来使rf隔离度增大。

因为在空间传播时，无线电波的能量会渐渐衰减，因此保证足够大的隔离度，将互调干扰信号强度控制低于静噪门限电平值的范围内，无限电波就不能够进入接收机，无法干扰无线波道。

4.5对发射机参数进行调整。

例如将发射机的载波功率减小，能够使互调干扰信号强度降低。

设置频偏能够对同频干扰产生的效果很明显，但仅仅能在一定程度上抑制互调干扰。

上面提到的方法，对于减小互调干扰的发生率，减弱其影响只能够起到一定的程度的作用，不能够从根本上消除互调干扰。

事实上消除互调干扰，防止3阶互调干扰产生的的最有效办法是对频率资源进行合理分配，选择那些没有互调干扰的信道组。

对于无委分配的频率，应当先对其与现用频率有无互调的可能进行计算，再让管制单位试用，如果切实可用，才能正式使用。

结语
为了配合和推进我国民航空管事业的发展，vhf信道不断扩大建设规模。

但是由于场地、机房和频率资源紧张等因素的影响，难以避免互调干扰的产生。

因此，将整个个系统内频率之间的关系理顺清楚，对互调干扰和外界干扰进行正确的区分，并对其进行科学合理的处置，使互调干扰的影响不超出可控范围，这样vhf多信道通信系统的良好运行才有了切实的保证。

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