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【摘要】新時期,民用航空系統得到了飛速發展,成為了人們遠程出行的首選方式之一。不過,在民用航空領域,甚高頻通信系統的運行會受到無線電干擾的影響,可能引發相應的安全隱患。本文主要分析了調頻廣播對甚高頻通信系統的影響,并就如何應對和消除這種影響提出了有效措施,希望能夠為民用航空事業的穩定健康發展提供一些參考。
【關鍵詞】調頻廣播;甚高頻通信系統;影響;應對
0前言
甚高頻地空通信系統是空中交通管理中一個非常重要的組成部分,其本身最為核心的功能,是實現實時信息和緊急安全信息的發送和接收,不僅是飛行器之間以及飛行器與地面管制人員之間進行溝通交流的主要途徑,也是確保地空通信效果的基礎和前提。而在實際運用中,甚高頻通信系統容易受到各種因素的干擾,導致通信距離縮短,通話質量下降,嚴重的甚至無法保持通話連接,不僅導致了管制員工作量的增加,也會對航空器飛行安全造成影響。
1調頻廣播對甚高頻通信系統的干擾類型
調頻廣播即通常所說的FM廣播,在我國相關規定中,要求FM廣播的調頻頻率為87MHz-108MHz,電臺設置頻率間隔為0.1MHz,對于射頻主載波,采用的是頻率調制模式。而甚高頻通信系統采用的調制方式為AM,也就是調幅調制,其工作頻段通常在118MHz-137MHz之間,信道間隔為25MHz。雖然從理論上,甚高頻通信系統的頻段高于調頻廣播,兩者采用的也是不同的調制方式,但是由于頻段接近,依然可能產生干擾,干擾的類型可以分為A1,B1、B2三種,其中,A1指一臺廣播發射機在運行過程中產生雜亂發射,或者同一位置多臺發射機在運行時引發互調,信號進入到甚高頻通信系統中;B1指兩個或以上廣播信號進入接收機,由于非線性作用,融入通信頻帶內,造成接收機互調干擾;B2指一個或多個強烈廣播信號進入通信系統,導致接收機前端過量,繼而使得放大器與混頻器電路呈現為非線性狀態,接收機靈敏度下降使得覆蓋的范圍縮小[1]。
2調頻廣播對甚高頻通信系統的干擾機理
調頻廣播對甚高頻通信系統的干擾機理主要體現在兩個方面:
2.1調制混雜
早在1947年,國際民航組織就采用了國際電信聯盟分配的VHF頻段(118-137MHz)作為民航地空通信的主要頻段,搭配AM調制。而伴隨著科學技術的飛速發展,電磁環境越發復雜,甚高頻通信系統AM調制解調方式的缺陷也逐漸暴露出來,其本身較差的抗干擾能力給系統穩定可靠運行帶來了巨大的阻礙。調制混雜引發的干擾機理有三種,一是發射機本身使用時間長,存在老化問題,或者線性度較差,在運行過程中造成AM-PM影響增大,交調指標變差,從而導致發出的FM信號不純粹,摻雜了幅度調制信息,如果AM接收機靈敏度較高,就可能接受該信息,對原本的信息形成干擾;二是調制設備的質量較差,無法實現對音頻信號的有效隔離,使得音頻幅度信息在電源系統上疊加,輸出信號附帶了相應的幅度調制信息,在本振輸出中摻雜音頻幅度波動,最終導致輸出信號幅度上存在調制信號;三是解調器使用存在問題,對于AM解調,通常采用的解調方式包括了同步與包絡,在采用同步解調方法時,由于AM同步解調與FM相干解調在實體電路和電路原理方面的相似性,如果滿足一定條件,則AM同步解調可能會解調出FM信號的音頻信息。
2.2頻率干擾
無論是調頻廣播還是民航通信系統的頻率,采用的都是甚高頻頻段,普遍存在互調干擾的現象,調頻廣播對甚高頻通信系統最為嚴重的干擾主要體現在三階互調干擾。導致頻率干擾的原因一般有兩種,一種是因為監管不嚴,導致部分FM調制設備的輸出并沒有經過相關測試與核準,缺乏對諧波的有效處理,設備在運行中產生的二次諧波可能會進入航空頻段,加上不純凈的調制,可能使得航空接收機接收到調頻廣播的音頻信息;二是部分頻率的空間調制會造成部分新生成頻率落入航空頻段,這種情況在原始信號功率較大時比較常見。
2.3功率差異結合
地空通信的相關標準,空中信號場強應該為75UV/M,這樣的信號強度要求帶內干擾信號不能超過-104dBM,帶外干擾信號不能超過-4dBM。基于此,將可以辨識的調頻廣播干擾器信號幅度-95dBM作為基準線,一旦超出這個幅度,都屬于隱患干擾源。甚高頻通信系統中,設備發射功率通常為50W,而調頻廣播發射機的公路在數百甚至上千瓦,包含多個放大器,在其中輸入不同工作頻率時,輸出信號就可能包含互調產物[2]。
3減少甚高頻通信系統干擾的合理化建議
調頻廣播對甚高頻通信系統的干擾可能引發嚴重后果,必須得到空中交通管制部門和機場的重視,采取有效措施來對干擾進行減少乃至消除,保證通信效果。
3.1合理設置基礎設施
為了消除無線電干擾,相關部門應該做好基礎設施配置,如機場設備、通信導航站等,對于處于同一工作頻率的天線和設備,需要保持足夠的距離,避免出現相互干擾的情況。如果接收設備功率較大,則需要與發射設備分開放置,同時做好機房內線路與設備的優化布局,開展電磁輻射建設,對于一些雜亂設備,需要做好隔離與屏蔽工作,減少相互干擾問題。
3.2優化通信頻點分配
在強化外部電磁環境治理的同時,也需要做好內部整頓,對甚高頻通信頻點進行合理分配,尤其是主頻率和備用頻率的設置,需要從區域實際情況出發,避免出現互調干擾、同頻干擾和臨頻干擾等問題。一方面需要做好實地電磁環境監測,另一方面也要適當加大主備頻點,避免其同時被干擾導致管制失效的情況。
3.3構建干擾查處機制
各部門應該加強對地方無委的溝通協調,深入現場做好排查工作,構建干擾測試跟蹤機制,對于一些持續時間較長的干擾,需要做好測試,編制干擾進度表,找出其中的規律,將干擾區域精確到鄉級乃至村級,縮小排查區域,提升排查效率。另外,應該構建起完善的跨區域干擾處置協調機制,實現屬地化管理,為干擾的排查和消除提供便利[3]。
4結語
總而言之,在民航甚高頻通信系統運行中,調頻廣播是比較常見的干擾源,其會對甚高頻通信系統的覆蓋范圍和通信質量產生影響,嚴重的甚至可能威脅航空器飛行安全。因此,有關部門需要做好干擾分析和排查工作,采取有效措施減少和消除干擾,切實保障空管飛行安全。
參考文獻
[1]李剛.廣播電臺對甚高頻通信的干擾與防治[J].中國民用航空,2014(6):80.
[2]劉曉蓉.調頻廣播對甚高頻地空通信干擾的機理分析[J].廣播與電視技術,2014,41(5):95-97.
[3]王榮盛.調頻廣播對民航甚高頻頻段的干擾分析[J].中國科技縱橫,2016(21):13-14.
作者:柳倩 單位:民航新疆空中交通管理局空管中心技術保障中心