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【摘要】新時(shí)期,民用航空系統(tǒng)得到了飛速發(fā)展,成為了人們遠(yuǎn)程出行的首選方式之一。不過,在民用航空領(lǐng)域,甚高頻通信系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)受到無線電干擾的影響,可能引發(fā)相應(yīng)的安全隱患。本文主要分析了調(diào)頻廣播對甚高頻通信系統(tǒng)的影響,并就如何應(yīng)對和消除這種影響提出了有效措施,希望能夠?yàn)槊裼煤娇帐聵I(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展提供一些參考。
【關(guān)鍵詞】調(diào)頻廣播;甚高頻通信系統(tǒng);影響;應(yīng)對
0前言
甚高頻地空通信系統(tǒng)是空中交通管理中一個(gè)非常重要的組成部分,其本身最為核心的功能,是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息和緊急安全信息的發(fā)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(jìn)行溝通交流的主要途徑,也是確保地空通信效果的基礎(chǔ)和前提。而在實(shí)際運(yùn)用中,甚高頻通信系統(tǒng)容易受到各種因素的干擾,導(dǎo)致通信距離縮短,通話質(zhì)量下降,嚴(yán)重的甚至無法保持通話連接,不僅導(dǎo)致了管制員工作量的增加,也會(huì)對航空器飛行安全造成影響。
1調(diào)頻廣播對甚高頻通信系統(tǒng)的干擾類型
調(diào)頻廣播即通常所說的FM廣播,在我國相關(guān)規(guī)定中,要求FM廣播的調(diào)頻頻率為87MHz-108MHz,電臺(tái)設(shè)置頻率間隔為0.1MHz,對于射頻主載波,采用的是頻率調(diào)制模式。而甚高頻通信系統(tǒng)采用的調(diào)制方式為AM,也就是調(diào)幅調(diào)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(tǒng)的頻段高于調(diào)頻廣播,兩者采用的也是不同的調(diào)制方式,但是由于頻段接近,依然可能產(chǎn)生干擾,干擾的類型可以分為A1,B1、B2三種,其中,A1指一臺(tái)廣播發(fā)射機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生雜亂發(fā)射,或者同一位置多臺(tái)發(fā)射機(jī)在運(yùn)行時(shí)引發(fā)互調(diào),信號(hào)進(jìn)入到甚高頻通信系統(tǒng)中;B1指兩個(gè)或以上廣播信號(hào)進(jìn)入接收機(jī),由于非線性作用,融入通信頻帶內(nèi),造成接收機(jī)互調(diào)干擾;B2指一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)烈廣播信號(hào)進(jìn)入通信系統(tǒng),導(dǎo)致接收機(jī)前端過量,繼而使得放大器與混頻器電路呈現(xiàn)為非線性狀態(tài),接收機(jī)靈敏度下降使得覆蓋的范圍縮小[1]。
2調(diào)頻廣播對甚高頻通信系統(tǒng)的干擾機(jī)理
調(diào)頻廣播對甚高頻通信系統(tǒng)的干擾機(jī)理主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:
2.1調(diào)制混雜
早在1947年,國際民航組織就采用了國際電信聯(lián)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(diào)制。而伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,電磁環(huán)境越發(fā)復(fù)雜,甚高頻通信系統(tǒng)AM調(diào)制解調(diào)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(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行帶來了巨大的阻礙。調(diào)制混雜引發(fā)的干擾機(jī)理有三種,一是發(fā)射機(jī)本身使用時(shí)間長,存在老化問題,或者線性度較差,在運(yùn)行過程中造成AM-PM影響增大,交調(diào)指標(biāo)變差,從而導(dǎo)致發(fā)出的FM信號(hào)不純粹,摻雜了幅度調(diào)制信息,如果AM接收機(jī)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(diào)制設(shè)備的質(zhì)量較差,無法實(shí)現(xiàn)對音頻信號(hào)的有效隔離,使得音頻幅度信息在電源系統(tǒng)上疊加,輸出信號(hào)附帶了相應(yīng)的幅度調(diào)制信息,在本振輸出中摻雜音頻幅度波動(dòng),最終導(dǎo)致輸出信號(hào)幅度上存在調(diào)制信號(hào);三是解調(diào)器使用存在問題,對于AM解調(diào),通常采用的解調(diào)方式包括了同步與包絡(luò),在采用同步解調(diào)方法時(shí),由于AM同步解調(diào)與FM相干解調(diào)在實(shí)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(diào)可能會(huì)解調(diào)出FM信號(hào)的音頻信息。
2.2頻率干擾
無論是調(diào)頻廣播還是民航通信系統(tǒng)的頻率,采用的都是甚高頻頻段,普遍存在互調(diào)干擾的現(xiàn)象,調(diào)頻廣播對甚高頻通信系統(tǒng)最為嚴(yán)重的干擾主要體現(xiàn)在三階互調(diào)干擾。導(dǎo)致頻率干擾的原因一般有兩種,一種是因?yàn)楸O(jiān)管不嚴(yán),導(dǎo)致部分FM調(diào)制設(shè)備的輸出并沒有經(jīng)過相關(guān)測試與核準(zhǔn),缺乏對諧波的有效處理,設(shè)備在運(yùn)行中產(chǎn)生的二次諧波可能會(huì)進(jìn)入航空頻段,加上不純凈的調(diào)制,可能使得航空接收機(jī)接收到調(diào)頻廣播的音頻信息;二是部分頻率的空間調(diào)制會(huì)造成部分新生成頻率落入航空頻段,這種情況在原始信號(hào)功率較大時(shí)比較常見。
2.3功率差異結(jié)合
地空通信的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),空中信號(hào)場強(qiáng)應(yīng)該為75UV/M,這樣的信號(hào)強(qiáng)度要求帶內(nèi)干擾信號(hào)不能超過-104dBM,帶外干擾信號(hào)不能超過-4dBM。基于此,將可以辨識(shí)的調(diào)頻廣播干擾器信號(hào)幅度-95dBM作為基準(zhǔn)線,一旦超出這個(gè)幅度,都屬于隱患干擾源。甚高頻通信系統(tǒng)中,設(shè)備發(fā)射功率通常為50W,而調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的公路在數(shù)百甚至上千瓦,包含多個(gè)放大器,在其中輸入不同工作頻率時(shí),輸出信號(hào)就可能包含互調(diào)產(chǎn)物[2]。
3減少甚高頻通信系統(tǒng)干擾的合理化建議
調(diào)頻廣播對甚高頻通信系統(tǒng)的干擾可能引發(fā)嚴(yán)重后果,必須得到空中交通管制部門和機(jī)場的重視,采取有效措施來對干擾進(jìn)行減少乃至消除,保證通信效果。
3.1合理設(shè)置基礎(chǔ)設(shè)施
為了消除無線電干擾,相關(guān)部門應(yīng)該做好基礎(chǔ)設(shè)施配置,如機(jī)場設(shè)備、通信導(dǎo)航站等,對于處于同一工作頻率的天線和設(shè)備,需要保持足夠的距離,避免出現(xiàn)相互干擾的情況。如果接收設(shè)備功率較大,則需要與發(fā)射設(shè)備分開放置,同時(shí)做好機(jī)房內(nèi)線路與設(shè)備的優(yōu)化布局,開展電磁輻射建設(shè),對于一些雜亂設(shè)備,需要做好隔離與屏蔽工作,減少相互干擾問題。
3.2優(yōu)化通信頻點(diǎn)分配
在強(qiáng)化外部電磁環(huán)境治理的同時(shí),也需要做好內(nèi)部整頓,對甚高頻通信頻點(diǎn)進(jìn)行合理分配,尤其是主頻率和備用頻率的設(shè)置,需要從區(qū)域?qū)嶋H情況出發(fā),避免出現(xiàn)互調(diào)干擾、同頻干擾和臨頻干擾等問題。一方面需要做好實(shí)地電磁環(huán)境監(jiān)測,另一方面也要適當(dāng)加大主備頻點(diǎn),避免其同時(shí)被干擾導(dǎo)致管制失效的情況。
3.3構(gòu)建干擾查處機(jī)制
各部門應(yīng)該加強(qiáng)對地方無委的溝通協(xié)調(diào),深入現(xiàn)場做好排查工作,構(gòu)建干擾測試跟蹤機(jī)制,對于一些持續(xù)時(shí)間較長的干擾,需要做好測試,編制干擾進(jìn)度表,找出其中的規(guī)律,將干擾區(qū)域精確到鄉(xiāng)級乃至村級,縮小排查區(qū)域,提升排查效率。另外,應(yīng)該構(gòu)建起完善的跨區(qū)域干擾處置協(xié)調(diào)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)屬地化管理,為干擾的排查和消除提供便利[3]。
4結(jié)語
總而言之,在民航甚高頻通信系統(tǒng)運(yùn)行中,調(diào)頻廣播是比較常見的干擾源,其會(huì)對甚高頻通信系統(tǒng)的覆蓋范圍和通信質(zhì)量產(chǎn)生影響,嚴(yán)重的甚至可能威脅航空器飛行安全。因此,有關(guān)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(shí)保障空管飛行安全。
參考文獻(xiàn)
[1]李剛.廣播電臺(tái)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(diào)頻廣播對甚高頻地空通信干擾的機(jī)理分析[J].廣播與電視技術(shù),2014,41(5):95-97.
[3]王榮盛.調(diào)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(shù)保障中心