机场甚高频通讯干扰分析和应对学术

摘　要：甚高频通讯是目前民航地空通信中最主要的通信手段，但随着社会的不断发展，民航的电磁波干扰也越来越严重。无线电干扰严重影响了飞机与地面指挥之间通信质量，对飞行安全也造成极大隐患。对民航甚高频无线电干扰的原理、类型及解决方法进行论述，分析实际工作中对无线电干扰产生的主要原因，提出了对策。
关键词：甚高频　机场　干扰
1007-3973（2012）007-081-02
甚高频（Very high frequency，VHF）是指频带由30Mhz到300MHz的无线电电波。在世界上，甚高频多数是用作电台及电视台广播，又是航空和航海的沟通频道。甚高频语音和数据传输是民航空管领域中，最重要的无线电传播手段，关系着地空通讯、飞机安全和航班正点起降，具有举足轻重的作用。但由于社会经济的不断发展，民用无线电技术的应用越加广泛，无线电对民航甚高频的影响越加突出；还有航班的不断增加，甚高频的使用趋向于饱和状态，其它诸如设备老化、管理混乱等原因，也都影响着民航甚高频的正常使用。而无线电干扰一直都是无线电通信中最常见的困扰。
甚高频通讯系统是低空通信信号的基础，因此其安全性和可靠性显得尤为重要，特别是随着民用航空的不断发展，空中航班密度不断增加，地空工作人员与机组人员之间的实时通话的要求也随着提高。所以研究影响机场甚高频系统工作的因素和注意事项，具有非常重要的显示意义。
1无线通信系统干扰类型分析
长期以来，机场无线干扰的产生原因是复杂多样的，但主要还是由于发射器和接收器的不完备造成的各种频率系统之间的干扰。发射器在发射有用信号的同时，由于自身原因，还会产生杂波、谐波等无用信号，进而影响了其它无线电系统的正常运行。特别是由于设备老化、站点设置不合理等原因，更加剧了无线电通讯的干扰。而这些对飞机的安全产生了不利的影响。以下先介绍几种主要的无线电干扰形式。

1.1同频干扰

所谓同频干扰，即指在无线电通讯中，无用信号的载频与有用信号的两者载频相同，并且对接收同频有用信号的接收机造成了一定的干扰。在民航空管领域中，频道的地区复用是一种常见的现象，既为了提高无线电频率的利用率，允许两个站点在一定距离之外使用相同频率的无线电信号。这就需要各站点计算好

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相隔距离，并合理使用无线电通讯。解决同频干扰最好的方法是各相同频率台站之间保持一定的距离，一般最小的安全距离必须是VHF电台辐射半径的5倍距离以上，便能有效的防止无线电的同频干扰。但是由于实际工作的需要，为保证无线电信号的无间隙覆盖，往往会在不同地区设置VHF站点并设置相同的频率，这也导致了同频干扰的产生。
而解决这一问题的有效方法是发射机发射功率不宜过大。在相邻相行政区边界地区2-3km处，用同轴电缆传输覆盖，降低发射功率、采用加大接收天线增益的办法来提高接收点的方法来解决；也可以采用相邻发射台的载频采用2/3行频（10KHz）偏置，或3mHz、4m Hz（错开几mHz）偏置，可降低对同频保护度要求。

1.2互调干扰

由于无线电的非线性作用，当接收器同时接收到多个信号的时候，这些信号产生的组合频率有可能搞好等于或接近有用信号的频率而顺利通过接收器，其中尤以三阶互调干扰最为严重。比如有4个无线电频率，其中f1-f3为发射频率，而f4为接收频率，如果刚好满足f1+f2-f3=f4，在这种情况下，频率f1、f2、f3产生的组合频率，便会对频率f4造成干扰；另一种情况是当有3个频率，其中f1′、f2′为发射频率，f3′为接收频率，并且2f1′-f2′=f3′，此时f1′、f2′产生的组合频率也会对f3′造成干扰。
解决互调干扰最有效的方法便是合理地分配频率资源，拉开各个发射机之间距离，通过计算合理分配各分离甚高频天线的频率，合理分配共用系统的频率。但是，目前甚高频频率资源相对紧张，而且还涉及了航空、航海与无线广播几方面的共同使用，特别是可安放基站的有利制高点也有限，从而导致了发射器过度的拥挤在一起，造成了无线电的空间污染。为此，国家无委[1998]101号文件也强制规定了发射机应加装单向器或单向器与滤波器的组合器件，并颁布一系列无线电设备的技术标准，有效的降低了甚高频使用中的互调干扰现象。

1.3 邻频干扰

所谓邻频干扰，即指无线电发射器的邻频道功率落入接收邻频道接收器通带内而造成的无线电干扰。当邻频无线电的载波干扰比C/I小于某个特定值时，就会直接影响到塔台和飞机之间的地空通话质量，严重时甚至会产生掉话现象，塔台与飞机之间无法建立联系。由于频道的功率具有一定的范围性，当一部分落入到被干扰的接收机的通带内，选择再好的接收器也无法克服该问题。邻频干扰一般只能靠避开频率来解决。比如相近的发射频率为100mHz，则应尽量避开99.5mhz以上，100.5mHz以下频率。另外也应注意倍频干扰，比如100mHz，2倍频即200mHz会有干扰。也可以采用压制性干扰的方法大功率的发射器会对小功率设备造成压制性干扰。

1.4带外干扰

带外干扰是指由于发射设备产生的谐波或杂波落入有用信号的通带内所造成的干扰。随着民用无线电的不断发展，社会上相继出现了很多大功率无线电台，而且广播和民间无线电的频率与民航甚高频的专用频段相近，且功率设置大，还有由于社会上使用的部分无线电台由于设备老化或节约成本的考虑，很多无线电发射器滤波功能不好甚至没有按要求设置滤波器，从而产生了功率强大的谐波和杂波，严重影响了机场的通讯质量，严重干扰塔台对空指挥通信。这已成为近年来对民航无线电频率造成干扰的最大原因之一。解决这一干扰的有效途径是通过广泛宣传，并且无线电管理部门加强检查力度，将产生干扰的非法电台清除，保障机场的通讯质量。
2机场无线电干扰解决对策
无线电干扰的现象一直是普遍存在，但我们也可以根据对干扰的产生根源和干扰的实际情况进行分析，找到一些消除或降低无线电干扰的方法的。笔者根据自身工作经验，提出以下几点机场无线电干扰的解决对策：
(1)应通过严密的监控和仔细的计算，找出机场所用频率内存在的互调干扰的隐患。对同频段之间的邻频干扰，可以采用增加天线之间的间隔和加装腔体带通滤波器，可以对干扰信号进行有效衰减对外界电磁波干扰。同时民航空管中心也必须加强内部的台站管理工作和设备维护工作，定期对无线电发射器、接收器等相关设备进行检查维护，并及时掌握各设备运行状态，对对投产时间比较久的设备按照规定及时提出设备更新计划。避免因自身设备问题和管理问题导致杂波、谐波出现而带来的无线电干扰。
(2)机场应根据自身实际情况，引进或设计符合机场需要的无线电通讯管理系统。由于民航的快速发展，导致甚高频频率使用出现了饱和现象。而现代计算机系统的数据库技术是提高管理效率最为有效的方法，可以对日常工作中的频率、路由以及设备进行集中高效的管理。
(3)加强与地方无线电管理部门的联系，应请求无线电管理部门督促地方广播电台规范发射功率，严禁超标发射，并强制关闭一些非法的民用所设频点。
无线电干扰历来是民航空管系统所面临的难题，随着社会经济的日益发展，民用无线电干扰的现象势必日益加重、无线电环境越加复杂，民航甚高频通信系统所受到的干扰也将不断增加。这首先需要我们从内部做起，严格按照相关要求进行操作。也应积极配合相关部门在社会上开展无线电使用的宣传教育工作，推动民用无线电管理的法规普及，为民航的安全和发展保驾护航。
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