淺談飛機艙內無線電通信的相關技術

鄭海 倪翔

摘 要：隨著無線電通信技術的快速發展，在各行各業的運用也變得越來越廣泛。但是對于飛機艙內的無線通信技術來說，仍然是非常難得一個技術層面。在飛機旅途中很多人都希望仍然擁有上網通訊的相關服務，在國外飛機艙內，對于無線網絡系統會收取一定的費用，而且對于飛機自身改造也會產生較高的成本。在此主要研究了飛機艙內無線電的通信相關技術，希望可以給相關研究以及實踐提供一定的借鑒和思考。

關鍵詞：飛機艙；無線電；通信技術；無線覆蓋

眾所周知，當乘客在飛機飛行的過程中，是無法使用手機和電腦進行上網或者撥打電話，因此對于乘客來說，具有一定的局限性。為你能夠更好的突破航空通訊技術，不如歐盟委員會已經同意在乘客在飛機上使用手機以及電腦等相關電子設備，不過需要對飛機的飛行高度提出更高的要求，而且只限限于歐洲等相關國家。伴隨著航空通信技術的快速發展，很多國外航空公司都在飛機上安裝相關設備，利用設備進行網絡通訊。目前國內航班在該方面仍然處于比較落后的狀態，2011年11月的時候首次推出具有WiFi的航班而且已經成功的實現了空中上網服務，但是在這個過程中，乘客仍需要全程的關閉手機，最終實現的是飛機艙內的無線局域網。

一、無線電通信覆蓋技術的發展現狀

目前，一般按照環境進行劃分，無線覆蓋可以分為室外和室內兩種無線覆蓋技術。這網絡技術，通信技術的快速發展，室外無線覆蓋技術相對來說比較成熟，而且其通信語音質量得到了非常大的提高和改善，對于室內無線覆蓋技術的發展，仍然需要投入更多的精力和關注。在室內無線覆蓋系統中，對于建筑物內的通信以及通信網絡質量問題，仍然是需要解決的關鍵部分[1]。飛機艙內的環境相對來說是一種特殊的室內環境，因此，我目前常用的室內無線覆蓋技術可以提供一定的技術支持和思考方向。室內無線覆蓋技術系統的構成主要可以分為以下三個方面：

1.1 無源同軸分布式

無源同軸分布式天線系統的信號源主要經過耦合器、同軸電纜、室內天線與分離裝置等相關的設備可以相對均勻的分配到室內空間的每個角落。該系統的造價較低，可靠性較高，系統的整體干擾性較低。但是在功率的分配上，仍然需要進行更加精確的計算，這樣室內覆蓋區域才能夠更加準確地進行估算，導致其設計相對比較復雜，而且施工技術也具有非常高的要求標準。

1.2 光纖分布式

光纖分布式天線系統主要是指通過光纖把相關信號傳輸到其他區域，一般情況下，系統將光纖和同軸電纜進行相互結合運用，比如于一棟建筑來說。在縱向上采用光纖進行相關信號的傳送，在橫向上一般是采用泄漏同軸電纜進行傳輸。光纖分布式天線系統更多運用在一些區域復雜、面積較大、距離較遠的室內進行信號的覆蓋。

1.3 有源同軸分布式

在無緣同軸分布式天線系統上增加一個或者多個放大器，就可以構成有源同軸分布式系統，該系統的安裝和設計相對來說簡單方便，而且可以對于信號的強度進行動態的調節，屬于一種靈活性較高的室內覆蓋系統[2]。但是該覆蓋系統里往往含有多個有源器件，這樣對于系統的可靠性，就會產生較大的影響，因此需要進行實時的監控和維護。

二、分布式天線系統相關概述

2.1 分布式天線技術的發展

分布式天線系統是一種將分布式的概念融入到無線通信領域中，最終形成的一套無線系統結構。這樣可以將網絡空間中的分開的無線節點都可以擁有共同的一個源，然后通過某種傳輸介質給相關區域用戶提供無線上網服務。上世紀90年代初期，將分布式概念和無線通信技術進行有機的結合的思想得到了廣泛的關注和重視，并且相關人員也開始將其運用到室內天線覆蓋技術中。技術人員在進行實驗的過程中，偶然的一次發現沒有完全屏蔽的電纜，也可以對信號進行連續的傳播[3]。但是，人們不沒有對其進行更加深入的探討和研究，直到20年之后，人們才發現并理解這種泄露饋線的原理，這也是分布式天線思想的來源之處。伴隨著貼現技術的快速發展，人們逐漸究開發了星型結構的分布式天線系統。隨著技術的快速發展，分布式天線系統的應用也變的越來越廣泛，早期該技術更多是被用來覆蓋一些用戶密度較低的范圍較廣的區域；后期逐漸地應用在用戶密度較大的區域[4]。

2.2 分布式天線的主要特點

分布式天線系統主要有兩方面的特征；分集和覆蓋。

分集：分布式天線系統其實就是一種多天線的系統，可對不同天線進行調整接收，這樣可以實現宏分集，而且對于陰影衰落具有很好的抵抗作用，分布式天線也可以通過微分集增益方式來對抗多徑衰落的情況。

覆蓋：分布式天線系統對于服務區域內信號的均勻覆蓋具有非常大的影響。分布式天線可以更好地解決系統內部覆蓋問題，特別是在無線信號傳播效果不理想的環境里。從最初的泄漏電纜技術到目前我國最新的分布式無線通信系統，在覆蓋性能方面都有了非常大的改觀。

2.3 艙內分布式天線系統

飛機艙內分布式天線系統一般可以分為無源系統和有源系統兩種類型，有源系統將RF信號轉換為光信號，然后采用光信號的相關分配技術，通過光纜將信號分配給遠方的多個單元，然后遠端多個單元再將其轉回RF信號。無源系統主要是根據安裝的條件以及結構環境的來選擇離散天線或者是泄露同軸電纜等[5]。目前，飛機艙內覆蓋系統更多的是無源解決方案，根據不同的內部環境以及區域的覆蓋要求，可以有效地避免大規模的無選擇性覆蓋，對于功率以及系統的損耗。同時無源系統的可靠性更高，系統成本更低，

綜上所述，目前，在飛機艙內無線電通信技術的發展取得了極大的進步，為了可以給乘客的旅途帶來了更多的便利和上網體驗，艙內無線局域網仍然需要考慮飛機艙這個獨特的物理環境以及高空使用無線電波的安全性。只有這樣才能更好的給飛機艙提供穩定和可靠的通信服務。

參考文獻：

[1]王少軒，陳雪峰.飛機無線電設備總裝測試系統研制[J].計算機測量與控制，2018，26（04）：63-65+69.

[2]范慶玲.特種飛機無線電高度表系統設計[J].計算機產品與流通，2018（01）：87-88.

[3]那宇.淺析飛機無線電羅盤數字化設計[J].通訊世界，2017（04）：283.

[4]張丙偉，吳惠明，江志平.機載無線電設備兼容性內場試驗方法[J].電訊技術，2016，56（12）：1400-1404.

[5]夏林英，楊崇剛，李靜，董文方.某型飛機無線電測高設備數據跳變問題研究與分析[J].飛機設計，2015，35（05）：63-67.