路燈老化引起甚高頻通信干擾的分析

摘 要：本文以福州機場甚高頻通信因路燈老化引起諧波干擾案例，來分析路燈干擾的形成原因、干擾的查找以及干擾的排除。

關鍵詞：甚高頻 高壓鈉燈 電磁干擾

中圖分類號：TM13文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（b）-0088-02

甚高頻通信是民航地空通信（118～137MHz）最主要的通信手段，伴隨著電子技術的發展和自動化程度的日益提高，大量使用各種通信設備和工業生產設備，導致無線電電磁環境越來越復雜，隨之民航甚高頻系統受到的外部干擾也越來越嚴重，嚴重時致使管制員與機組通話困難甚至聯絡不上，嚴重干擾民航地空指揮通信系統的正常運轉，直接影響到飛行安全。

本文就福州機場路燈老化引起甚高頻干擾案例進行分析，說明在處理信號干擾時，不要總是以習慣性思路僅僅從設備本身入手查找干擾源，也不要無形加大干擾排查難度，麻木等待無委排查。多數干擾在無委到達現場時效往往錯過，干擾早已消失。遇到外來干擾，要充分利用探測干擾的設備，積極進行干擾排查，查出干擾的大致方位后，再配合無委進一步實測會便利的多。

1 故障出現

2011-10-5T18：00，福州機場區域管制反映在119.45MHz頻道內有強烈的雜音干擾，在與機組通話時，雜音干擾更大，距離本場越近的機組，進近收到的干擾越強，致使管制員聽不清機組通話，經查福州現有使用頻率124.85，133.05，130MHz，121.9MHz也存在同樣的干擾現象，福州地區進近管制受到嚴重影響。

2 干擾查找

為排查干擾源，福建空管分局通信室立即啟動了通信保障應急預案，組織技術骨干力量查找干擾源，使用安利頻譜儀，在機場范圍由西向東順序排查，從網絡公司→空管辦公樓→公安樓→廈航辦公樓→航管樓→候機樓→機場貨運處，一路進行監測，逐一排除設在離航管樓4km的網絡公司電臺（RGCC135.45MHz），塔臺通播（126.40MHz）電臺后，分析各點檢測到在航空頻段內（118～137MHz）的波形，存在功率為（-105～80dbm）之間的雜波，比較之前檢測的機場附近在沒有任何干擾信號情況下頻譜儀檢測到的波形如圖六所示，在功率為（-122～118dbm）之間的雜波，兩個差為（17～38dbm），初步判斷有一定幅度的干擾存在，從圖2至圖7可以看出，航管樓附近干擾信號較強。

3 干擾排除

采用排除法，先后對網絡中心、塔臺通播、機場現場、東航航務、廈航航務等電臺進行測試，排除它們產生干擾的可能，關閉機場公司辦公樓區域路燈，排除該路段路燈造成干擾；關閉航管樓區域廣告牌廣告燈，排除其造成干擾，詢問福指，干擾期間，軍方無活動，在這山窮水盡之時，通信室相關技術人員，再次分析干擾現象，發現這幾天干擾出現都是在晚上18：00開始至早：06：30消失，這與路燈的開關時間基本一致。于是，迅速通告機場有關方面，請求配合開關路燈查找干擾源，路燈全開，干擾出現，先關閉停機坪、貨運站路燈，干擾仍然存在，又關閉航管樓西側的機場-市區的路燈，干擾立即消失；再次打開該路段路燈，干擾又再次出現，如此反復二、三次，可確認該路段路燈為干擾源。經機場建管部技術人員檢查，發現離航管樓西側甚高頻機房40多m處的路燈故障，更換整個燈座，故障路燈修復，路燈全開后無干擾出現。

4 干擾分析

4.1 路燈工作原理

機場附近的路燈是采用亞明牌250W內觸發式的高壓鈉燈，其工作原理如圖8。

觸發器是采用兩端倍壓式自啟動電子觸發器，其輸出脈沖電壓可達3000V，使燈泡啟動點燃。高壓鈉燈是一種高壓鈉蒸汽放電光源，其放電具有下降伏安特性，如果燈泡直接接到電網中去，其工作狀態是不穩定的，隨著放電過程繼續，它必將導致電路中電流無限上升，最后直至燈管或電路中的零部件被過流燒毀，因此，在電路中必須串入具有正向特性的鎮流器才能穩定工作，故障路燈采用的是電感性鎮流器。

4.2 路燈故障及干擾形成分析

這次路燈故障現象是燈光不斷閃爍。原因是使用時間過長老化引起串聯在電路中的鎮流器打火，鎮流器的打火對于整個電路起作開關作用，電路在快速開通和關斷的同時，提供給鈉燈的電流和電壓也處在快速通斷狀態，在鈉燈熄滅瞬間，觸發器觸發輸出脈沖電壓達3000V，使燈泡啟動點燃，當鎮流器打火，電路斷開，回路對鈉燈供電電壓消失，鈉燈熄滅……這樣循環反復，周而復始，瞬間變化的電壓和電流在故障路燈周圍會形成很強的電磁場，其感應電壓、感應電流的形成的各種諧波分量對周圍環境形成有害干擾，由于故障路燈與VHF收發信機房距離較近，只有40多m，這些干擾信號會通過輻射方式進入VHF天線，干擾信號在穿過同軸電纜屏蔽層后，其干擾強度會降至-92dbm左右，甚高頻收信機靜噪門限設置為-107dbm，當接收信號低于-107dbm時，接收機靜噪功能打開，此時接收機判斷沒有通信信號接收。當接收信號高于-107dbm時，接收靜噪功能關閉，此時接收機判斷有通信信號接收，在干擾信號頻譜截圖顯示，故障路燈干擾信號功率強度在-105～-80dbm之間，高于接收機的靜噪門限-107dbm，此時，接收機處于接通狀態，VHF接收機將此干擾信號判定為通信信號進行處理，因此，就出現噪聲干擾現象。

5 結語

這起由路燈引起的干擾警示我們，隨著國民經濟的繁榮，采用半導體器件和集成電路的電子設備越來越多，勢必會產生電磁輻射引起諧波干擾，需定期對機場的電磁環境進行全面的測試，排查可能對民用航空專用頻率產生干擾的設施設備，對于不符合要求的設備及時進行整改，加強電磁環境的日常巡視檢查，做好機場范圍內航空頻率的保護工作，為飛行安全打下良好基礎。

參考文獻

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