劉世美

【摘要】民航甚高頻通信中干擾問題的處理是保障航空器安全飛行的重要環(huán)節(jié)之一，本文針對貴州空管鎮(zhèn)遠(yuǎn)甚高頻遙控臺出現(xiàn)的頻率干擾現(xiàn)象，從干擾抑制的原理出發(fā)，結(jié)合實際進(jìn)行分析，通過調(diào)整頻偏、增設(shè)陷波器等處置方案，增大信道間隔離度，提高頻率選擇性，有效改善了臺站甚高頻干擾情況，對解決同類型的干擾具有一定的參考意義。

【關(guān)鍵字】甚高頻通信;干擾;隔離度;頻率選擇性

中圖分類號：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.09..007

作為民航空中交通管制最核心的系統(tǒng)之一，甚高頻（VHF）話音通信是實現(xiàn)民航地空通信的重要技術(shù)手段，其工作情況的好壞將直接關(guān)系到管制工作的運(yùn)行和民航飛行安全。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國內(nèi)外航班量不斷增加，空管管制扇區(qū)增設(shè)的需求也隨之提高，對應(yīng)臺站電臺的增加使信道間的頻率間隔不斷減小，極大地增加了甚高頻通信中干擾的發(fā)生概率。干擾的發(fā)生對航空器的正常飛行十分不利，因此，如何解決甚高頻通信中的干擾問題成為民航空管發(fā)展的重要課題之一。本文結(jié)合貴州空管鎮(zhèn)遠(yuǎn)甚高頻遙控臺通信頻率干擾問題，討論干擾抑制方案，為同類型干擾問題的解決提供參考。

1. 甚高頻通信干擾類型

民航空管甚高頻話音通信中常見的干擾包含同頻干擾、鄰頻干擾、鏡像干擾、互調(diào)干擾、交調(diào)干擾和外部環(huán)境干擾。其中，互調(diào)干擾較為復(fù)雜，一旦出現(xiàn)，對通信設(shè)備造成的傷害也極大。

發(fā)射互調(diào)是指兩個或更多干擾信號進(jìn)入發(fā)射機(jī)輸出級，與正常輸出信號發(fā)生互調(diào)產(chǎn)生新的組合頻率信號，這些干擾信號與有用信號一起發(fā)射出去，構(gòu)成對收信機(jī)的干擾現(xiàn)象。

接收互調(diào)是指當(dāng)不同頻率的信號同時作用于一個非線性電路，這些信號互相調(diào)制產(chǎn)生組合頻率分量，如果這些新的頻率分量落入某接收機(jī)的工作頻帶內(nèi)，就會造成對該接收機(jī)的互調(diào)干擾。

在互調(diào)干擾中，三階互調(diào)干擾和五階互調(diào)干擾是實際工作中較為常見的類型。令、為兩個干擾信號頻率，為有用信號頻率。考慮簡單情況下，三階互調(diào)干擾需要幾個信號頻率滿足關(guān)系式：

考慮簡單情況下，五階互調(diào)干擾需要幾個信號頻率滿足關(guān)系式：

當(dāng)同一管制區(qū)域的頻率關(guān)系滿足互調(diào)關(guān)系式，就會出現(xiàn)互調(diào)干擾現(xiàn)象?；フ{(diào)信號的幅值越大，互調(diào)干擾分量的強(qiáng)度越大，若該干擾信號在濾波器組中無法抑制，則會對管制工作產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時會影響航空器的安全飛行。

2. 干擾現(xiàn)象與分析

目前，貴州分局各臺站頻點較多，自貴陽高空接管后，為了配合成都區(qū)域管制扇區(qū)的增設(shè)，多個臺站在原有甚高頻信道數(shù)的基礎(chǔ)上，再次進(jìn)行擴(kuò)容提供服務(wù)。受地理位置、頻率資源等條件限制，部分頻率之間會產(chǎn)生干擾現(xiàn)象。以鎮(zhèn)遠(yuǎn)甚高頻遙控臺為例，該臺站位于貴州東北方向，為該區(qū)域的管制工作提供了強(qiáng)有力的保障。高空移交后，其信道數(shù)在原有6信道的基礎(chǔ)上擴(kuò)容為12信道，隨著該臺站信道數(shù)的增多，且受限于臺站電磁環(huán)境影響，成都區(qū)管反映使用該臺站的頻率，干擾現(xiàn)象時有發(fā)生。

典型案例：管制多次反映使用鎮(zhèn)遠(yuǎn)頻率時會存在不同程度的干擾情況，包括：

使用成都高空頻率132.25、133.65時會串入貴陽低空頻率132.85。

使用貴陽低空頻率120.7時受到成都高空頻率124.95或者133.45的串?dāng)_。

分析：針對該情況，經(jīng)過對高空接管初期頻繁出現(xiàn)的串?dāng)_情況進(jìn)行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)串?dāng)_頻率較為集中，初步懷疑幾個頻點存在互調(diào)干擾的情況。根據(jù)互調(diào)關(guān)系式，技術(shù)人員迅速將臺站所有頻率進(jìn)行了計算，發(fā)現(xiàn)正如管制反映的情況，鎮(zhèn)遠(yuǎn)甚高頻遙控臺的多個頻率存在三階互調(diào)干擾和五階互調(diào)干擾的問題，詳見表1。

3. 干擾處置方案

為有效解決此問題，制定了階段性解決方案，分階段逐步調(diào)整，并觀察調(diào)整后的串?dāng)_情況，有針對性地進(jìn)行處理，為管制的安全運(yùn)行工作提供保障。

3.1. 電臺參數(shù)調(diào)整

第一階段主要完成了電臺參數(shù)的調(diào)整，包括功率、靜噪門限和頻偏的設(shè)置。

3.1.1. 功率與靜噪門限調(diào)整

為解決管制反映的132.85頻率連續(xù)兩天對133.65頻率的串?dāng)_，初期采用了發(fā)射功率調(diào)整的技術(shù)手段，將132.85頻率在第一天減小5W后，第二天再次減小5W，有效減小132.85信號的強(qiáng)度，減小對其他信號的干擾，但考慮到132.85信號的作用范圍也隨之減小，因此，功率的調(diào)整需在一定范圍內(nèi)進(jìn)行，不可影響信號的正常使用。

隨后根據(jù)當(dāng)前階段出現(xiàn)的串?dāng)_情況，對部分頻率的靜噪門限進(jìn)行了調(diào)整，具體如表2

與發(fā)射功率調(diào)整方式相同，接收機(jī)靜噪門限的調(diào)整能在一定程度上提高接收機(jī)接收到干擾信號的門限，從而抑制干擾信號對有用信號的影響。但為了不影響有用信號的接收，該操作仍需在一定程度內(nèi)調(diào)整，對根本性地解決互調(diào)干擾問題作用有限。

3.1.2. 頻率頻偏設(shè)置

為有效抑制頻率串?dāng)_問題，可從信道間隔離度入手，考慮調(diào)整頻率的頻偏。截止目前，主要對臺站頻繁出現(xiàn)串?dāng)_的部分頻率設(shè)置了頻偏，具體如表3所示。

頻偏的設(shè)置增大了兩個頻率之間的間隔度，在甚高頻通信中主要用于同頻干擾的抑制，在互調(diào)干擾抑制中使用也有較好的效果。在增大相近頻率之間間隔度的基礎(chǔ)上，于規(guī)范設(shè)置范圍內(nèi)，兩個頻率間頻偏越大，對互調(diào)產(chǎn)生的干擾信號衰減也會越大。

3.2. 頻率資源機(jī)柜調(diào)整

在第一階段工作后，部分頻率的串?dāng)_情況有所好轉(zhuǎn)，但串?dāng)_情況仍時常出現(xiàn)。第二階段主要在第一階段的基礎(chǔ)上，針對管制反映的五階串?dāng)_頻率所在的機(jī)柜進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)實際情況，分兩次對機(jī)柜內(nèi)的電臺及相關(guān)附屬設(shè)備進(jìn)行移動，最終將鎮(zhèn)遠(yuǎn)甚高頻遙控臺133.45、120.7、124.95三個頻率分別調(diào)整至1、2、3號機(jī)柜，從物理位置上增大信道隔離度，較大程度地改善了該頻率的串?dāng)_情況。

3.3. 加裝陷波器

第三階段主要于兩次設(shè)備維護(hù)工作中對鎮(zhèn)遠(yuǎn)甚高頻遙控臺3號機(jī)柜的132.25、124.95和133.65三個頻率加裝陷波器，目前，三個頻率的濾波器組均采用腔體濾波器串聯(lián)陷波器的方式工作。圖1為3號機(jī)柜中124.95和132.25加裝的陷波器圖片，以132.25為例，圖2為使用網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀測量的加裝陷波器后的參數(shù)測試。

針對鎮(zhèn)遠(yuǎn)遙控臺區(qū)管頻率串?dāng)_情況，設(shè)置陷波頻率為132.85與128.15，加裝陷波器后，濾波器組的參數(shù)測量如表4所示。

通過圖2與表4的圖片與數(shù)據(jù)，可明顯發(fā)現(xiàn)對比±500K選擇性的規(guī)范值，加裝陷波器后，臺站幾個串?dāng)_頻率的濾波器組頻率選擇性得到較大提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于15dB，極大地抑制無用信號，提高了對有用信號的過濾選擇。隨后觀察效果，鎮(zhèn)遠(yuǎn)遙控臺的頻率串?dāng)_情況得到了較大的改善。

3.4. 加裝腔體濾波器

第四階段，為后續(xù)反映的1、2號機(jī)柜中易串?dāng)_頻率132.85與133.45各串聯(lián)了一個腔體濾波器，目前兩個頻率均雙腔工作。與原本的單腔體濾波器相比，大大提高了接收腔體濾波器組的選擇性，具體參數(shù)如表5所示。

通過表5可以看出，與加裝陷波器的方式相同，兩個頻率雙腔濾波器的工作方式較單腔體濾波器而言，±500K選擇性提高至2倍，極大地抑制無用信號的接收，從而減少干擾問題的發(fā)生。

3.5. 調(diào)整隔離器反向隔離度

第五階段，針對鎮(zhèn)遠(yuǎn)遙控臺現(xiàn)階段仍存在的串?dāng)_情況，考慮已在接收濾波器組進(jìn)行了大量調(diào)整，懷疑仍存在的串?dāng)_為發(fā)射互調(diào)造成的頻率串?dāng)_。因此，從隔離器入手提高其反向隔離度，將132.85頻率原本使用的寬帶隔離器更換為可調(diào)諧的窄帶隔離器，然后調(diào)整132.85與133.45隔離器的反向隔離度，調(diào)整后的效果如表6所示。

隔離器經(jīng)調(diào)整后，反向隔離度得到了大幅提高，能更好的防止無用信號進(jìn)入甚高頻電臺的發(fā)射機(jī)，從而抑制干擾發(fā)生。

經(jīng)過上述階段性調(diào)整后，目前，在鎮(zhèn)遠(yuǎn)甚高頻遙控臺的頻率串?dāng)_情況得到了較大改善，串?dāng)_情況已較少出現(xiàn)，為該區(qū)域管制工作的正常開展提供了有力支撐。

4. 結(jié)語

本文從多個技術(shù)手段入手對鎮(zhèn)遠(yuǎn)遙控臺干擾解決方案進(jìn)行了分析，為此類干擾抑制提供了一定的借鑒。下一步，隨著三期擴(kuò)建空管工程的逐步推進(jìn)，各臺站甚高頻完善工程即將完工，隨著頻點的進(jìn)一步增加，無線電干擾仍是一個需要重點關(guān)注的問題。面對類型多樣的干擾問題，我們將繼續(xù)加強(qiáng)與管制部門的聯(lián)系，就出現(xiàn)的無線電干擾情況在通報的要點和規(guī)范上進(jìn)一步加強(qiáng)。并收集信息，從原理出發(fā)，深入研究干擾產(chǎn)生的機(jī)制，有針對性地制定解決措施，從而快速有效地排除干擾問題，為航班的安全飛行提供有力地保障。

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