童英桀

摘??要：民航地空通信中，電磁環(huán)境的日益惡化導(dǎo)致各種干擾現(xiàn)象逐漸增多，特別是互調(diào)干擾已經(jīng)成為危害航空通信安全的重要原因。本文通過(guò)理論分析對(duì)浙江空管分局蝶來(lái)大酒店甚高頻臺(tái)站信道使用陷波濾波器克服互調(diào)干擾這一研究，總結(jié)通過(guò)使用陷波濾波器抑制互調(diào)干擾的基波頻率來(lái)達(dá)到克服互調(diào)干擾的方法。

關(guān)鍵詞：陷波濾波器;互調(diào)干擾;甚高頻地空通信

引言

目前民航采用的地空通信系統(tǒng)大都是工作在甚高頻段的普通調(diào)幅和單邊帶信號(hào)?，F(xiàn)在甚高頻波段資源緊張，設(shè)備臺(tái)站有限，使得很多甚高頻臺(tái)收發(fā)合建或相互距離較近，這都不可避免的產(chǎn)生了一定的干擾。如何消除干擾，采取及時(shí)必要的應(yīng)對(duì)措施，對(duì)于保障管制員的正常工作以及民航事業(yè)的安全發(fā)展具有重要意義。

一、互調(diào)干擾的形成

在浙江空管分局蝶來(lái)大酒店甚高頻臺(tái)站建設(shè)期間，測(cè)試發(fā)現(xiàn)蝶來(lái)大酒店機(jī)房接收機(jī)120.05Mhz內(nèi)有嚴(yán)重的干擾信號(hào)，可以同時(shí)聽(tīng)到127.25Mhz和123.65Mhz信道的聲音。經(jīng)分析公安樓RS12信道系統(tǒng)中127.25Mhz與123.65Mhz滿足2*123.65-127.25=120.05，因此判斷是由于二型三階互調(diào)干擾引起的蝶來(lái)大酒店120.05Mhz干擾。所謂二型三階互調(diào)，是指當(dāng)兩個(gè)信號(hào)在一個(gè)線性系統(tǒng)中，由于非線性因素存在，使一個(gè)信號(hào)的二次諧波與另一個(gè)信號(hào)的基波產(chǎn)生差拍（混頻）后所產(chǎn)生的寄生信號(hào)。設(shè)，為發(fā)射頻率，為接受頻率。的二次諧波為2，它與產(chǎn)生了寄生信號(hào)。在調(diào)制過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生三階互調(diào)干擾信號(hào)。

進(jìn)一步分析，公安樓RS發(fā)射機(jī)的天線間距離5m，接收機(jī)最小接收信號(hào)功率27dBM。當(dāng)發(fā)射功率為50W時(shí)，空間傳播損耗滿足20dB才能過(guò)濾干擾信號(hào)。根據(jù)電磁波空間傳播損耗計(jì)算第三個(gè)臺(tái)站天線距離必須大于1km才可能避免三階互調(diào)干擾。公安樓機(jī)房和蝶來(lái)機(jī)房的間距太小，公安樓機(jī)房天饋系統(tǒng)耦合而成的三階互調(diào)信號(hào)能被蝶來(lái)機(jī)房接收機(jī)120.05收到。

二、陷波濾波器的應(yīng)用

在蝶來(lái)大酒店電臺(tái)調(diào)試階段，發(fā)現(xiàn)120.05MHz波道內(nèi)存在127.25MHz和123.65MHz這兩個(gè)頻率的干擾時(shí)，我們使用了調(diào)節(jié)濾波器和提高電臺(tái)靜噪門限的方法。但因?yàn)槭侨A互調(diào)干擾引起的，無(wú)法通過(guò)這種常用手段進(jìn)行消除。

后期在航管樓內(nèi)搭建測(cè)試平臺(tái)并通過(guò)頻譜儀對(duì)這一干擾進(jìn)行了分析，當(dāng)公安樓機(jī)房甚高頻電臺(tái)只有127.25Mhz發(fā)射時(shí)，在航管樓檢測(cè)到該頻點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為-17.0dbm，其它頻點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)基本為-90dbm。當(dāng)公安樓機(jī)房甚高頻電臺(tái)120.05Mhz和127.25Mhz同時(shí)發(fā)射時(shí)，這兩個(gè)頻點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也在-17dbm左右。而當(dāng)公安樓機(jī)房甚高頻電臺(tái)123.65Mhz和127.25Mhz同時(shí)發(fā)射時(shí)，在123.65Mhz和127.25Mhz頻點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)分別為-13.3dbm和-17.0dbm，此時(shí)120.05Mhz信道電臺(tái)并沒(méi)有發(fā)射，但是卻檢測(cè)到該頻點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到了-68.4dbm。

頻譜中分析可以得出一旦123.65Mhz和127.25Mhz電臺(tái)同時(shí)發(fā)射，必將影響120.05Mhz信道的靜噪電平，激活電臺(tái)的靜噪門限，從而能在120.05電臺(tái)中同時(shí)聽(tīng)到123.65Mhz和127.25Mhz兩個(gè)頻率的聲音。因?yàn)?27.25Mhz為浙江空管分局通播頻率，處于24小時(shí)不間斷發(fā)射狀態(tài)，所以其實(shí)只要123.65Mhz有發(fā)射，就會(huì)引起120.05Mhz干擾，這無(wú)疑將會(huì)對(duì)管制的指揮造成重大的影響。

鑒于該干擾的特殊性，考慮到了陷波濾波器。陷波器一般叫串聯(lián)式陷波器，也叫旁路式陷波器，它是由電感L和電容C串聯(lián)而成，實(shí)際上就是一個(gè)LC濾波器，它的電路如圖1所示：

圖中LC諧振于干擾頻率，所以這個(gè)電路對(duì)干擾頻率的阻抗極?。▓D2），好象獵人所設(shè)的陷井一樣，只讓干擾信號(hào)旁路通地，而其它有用信號(hào)由于陷波器呈現(xiàn)的阻抗大，只能由天線線圈通過(guò)，這樣，有用信號(hào)被保留下來(lái)輸入接收機(jī)，而干擾信號(hào)被消除了。

圖1里的LC是一個(gè)串聯(lián)諧振回路，只有選用大的L/C比值時(shí)（即L要大，C要小），回路才能具有良好的選擇性。但L/C比值過(guò)大，也就是C過(guò)小時(shí)，L上的分布電容對(duì)諧振起相當(dāng)大的作用，決定諧振頻率的將是L、C和L的分布電容。這里應(yīng)注意的是：LC和天線線圈是并聯(lián)的，不論陷波器的設(shè)計(jì)如何，有用信號(hào)多少要損失一些，使接收機(jī)的靈敏度降低。因此要正確選揮L和C的數(shù)值，采用高Q值的線圈和電容器。

在蝶來(lái)大酒店干擾電臺(tái)120.05Mhz中我們可以在天線和電臺(tái)之間串聯(lián)一個(gè)頻率為127.25Mhz或者123.65Mhz的陷波濾波器，以此消除三階互調(diào)帶來(lái)的干擾。這一實(shí)例表明，在甚高頻通信中，陷波濾波器具有阻隔無(wú)用信號(hào)的作用。當(dāng)實(shí)際工作中出現(xiàn)了互調(diào)干擾的現(xiàn)象且無(wú)法采用常規(guī)手段對(duì)其進(jìn)行有效抑制時(shí)，陷波濾波器就會(huì)成為一種有效的手段。

三、總結(jié)

隨著杭州蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)T4航站樓的建設(shè)，航班量的快速增長(zhǎng);浙江空管分局終端管制中心的動(dòng)工，新扇區(qū)的開放，新臺(tái)站的啟用?？沼蚪Y(jié)構(gòu)將會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，而整個(gè)空域的電磁環(huán)境也將日益惡化。這也意味著會(huì)有更多頻率出現(xiàn)同頻干擾，鄰道干擾，雜散發(fā)射干擾，互調(diào)干擾等等。而我們除了在頻率配置時(shí)要盡量避免此類干擾的出現(xiàn)，也需要不斷的引入新的技術(shù)和手段來(lái)抑制干擾的發(fā)生。比如為了減小發(fā)射機(jī)的互調(diào)干擾，可以增加發(fā)射機(jī)之間的天線隔離度;拉大天線的間距，尤其是垂直間距;在輸出端采用單向隔離器件和高Q值濾波器。增加接收機(jī)的線性度，提高接收機(jī)的互調(diào)抗擾指數(shù);在接收機(jī)輸入端增加衰減器，降低信號(hào)電平等等手段。