民航甚高頻通信互調干擾分析及其預防

劉云鵬

【摘 要】 改革開放以來，我國經濟技術飛速發展，民航領域也取得了巨大進步，當然，對航空管制部門和甚高頻通信的要求也越來越高。近年來，無線通信技術的普及與發展嚴重影響了機場附近區域的磁環境，一定程度上影響和干擾了我國航空管制和甚高頻通信。本文將通過對甚高頻通信互調干擾形成原因的分析，提出幾點互調干擾的有效預防措施。

【關鍵詞】 甚高頻通信 互調干擾 分析及預防

兩個或兩個以上的頻率信號同一時間輸入收、發信機，便會產生另一個頻率，這個頻率一旦落入某一電臺工作頻段就會導致干擾，這種干擾稱為互調干擾。互調干擾嚴重影響通信的效率和質量，甚至會導致嚴重的信號問題，從而阻礙無線通話，影響飛機安全飛行。因而，對民航甚高頻通信互調干擾問題的分析和研究就顯得尤為重要。

1 甚高頻通信互調干擾及其形成原因分析

互調干擾是指兩個或兩個以上的頻率信號同一時間輸入收、發信機時，由于電路的非線性會產生另一個頻率F0，一旦F0頻率和其他有用信號頻率接近或相等，并成功通過收、發信機，就會對有用信號產生干擾。

互調干擾嚴重影響地面對空中通話的質量，嚴重時能夠導致信號失真，從而對民航飛行安全和低空指揮系統產生巨大影響。互調干擾產生的原因是三階互調存在于同一線性系統內，非線性因素使系統內的某一信號產生二次諧波并與系統內其他某個信號基波產生混頻后便會出現第三頻率。這時系統內存在二次諧波和基波兩種信號，這兩種信號組成三階信號，其中的2F-F稱為三階互調信號。信號調制過程中會產生三階互調信號和一定的差拍信號，這些調整出的信號就是三階互調失真信號。線性系統內信號頻譜的相近性，常常會導致互調過程中產生其他階位的互調，但是這些互調的影響均比較小。因此，三階互調干擾是時下研究甚高頻通信互調干擾中最為重要的部分。

2 互調干擾的分類及其危害

由于互調干擾產生位置的不同，干擾的種類也存在不同，主要分為以下三種：第一種，發射機互調干擾。地面信號發射需要共用器件或其他信道的發射信號先耦合到發射機的本機和末級，這就導致發射信號在電路中互相調制產生新的頻率組合，這些新的頻率組合和有用信號一起被發射出去，進而影響接收機。第二種，外部效應互調干擾。一定數量的天線、饋線接頭或其他接點存在于發射機終端電路中，當它們同其他金屬接觸或接觸不良時會產生非線性原因，導致干擾的出現。這種互調干擾非常特殊和復雜，容易受到天氣、濕度、溫度等其他因素影響。第三種，接收機互調干擾。此類干擾一般產生于接收機前段電路中，由于高頻放大器及其變頻器的非線性影響，當兩個偏離接受頻率的干擾信號同一時間輸入接收機，進入信號會因調制而出現互調頻率，從而嚴重干擾接收機的內部環境。

這些不同種類的互調干擾對民航飛行安全和通信質量構成了嚴重隱患。具體而言，互調干擾的主要危害有以下三點：第一，降低有效功率。發生功率是互調工程中產生的寄生信號功率和有效主頻功率的總和，它是頻率的一種能量積分。互調產物的功率比較大，從而減少了發射機的有效功率，不利于發射機正常運作。第二，減少發射機使用時間。發射機狀態良好、收發信號的工作頻率為F0是輸出電路的最優諧振點，此時，通過電路的電力最小。一旦電路失調或故障，發射機原件便會發熱，從而增加發射機的故障發生率，減少發射機的使用時間。第三，擾亂空間電磁波秩序。有用信號同互調信號產生的寄生信號一起被發出，并與其他發射機中的信號再次產生互調，產生新的互調信號，從而導致大量無序頻譜能量存在于發射機站臺上空。當這些無序頻譜與其他接收機頻率匹配，將會嚴重影響空間電磁波秩序。

3 互調干擾的有效預防措施

基于對互調干擾及其產生原因和危害的了解與認識，提出以下三點防御措施。

3.1 減少發射機互調干擾

減少由于發射信號干擾或其他信號入侵造成的互調干擾，具體方法如下：第一，調整并改善發射機的末級功放性能，提高線性動態范圍；第二，改善發射機天線和發射機的匹配方式；第三，合理規劃發射臺站，結合互調干擾產生條件，建立無三階互調的工作頻率組合；第四，在各個天線和發射機之間安裝腔體濾波器和單向分離器的組合器件或單向隔離器。由于隔離器正向損耗較小，可以成功實現對信號的反向衰減，從而有效防治或減弱外界信號干擾，成功抑制互調信號。

3.2 減少外部效應互調干擾

互調干擾的外部因素主要指發射機濾波器、射頻避雷器等配件的插線接觸點和金屬配件的異常，應該及時檢查、修理和測試，從而減少因這些原因產生的非線性互調干擾發生率。特別是對不同的天氣、溫度、濕度產生的影響，進行針對性的調整。同時，還應及時發現那些可能影響甚高頻通信的無線電臺，并斷開電源，減少互調干擾。

3.3 減少接收機互調干擾

減少接收機互調干擾有以下幾種方法：第一，設置多級調諧回路，增加接收機回路的選擇，從而減少強干擾進入功放。第二，加入濾波器衰減干擾信號，改善互調性能。第三，采用近似于理想平方率的器件來減小接收機射頻的非線性，從而改善互調指標。

4 結語

甚高頻通信互調干擾大大降低了信號發生時的有效功率，嚴重影響發射機的使用時間，同時擾亂空間電磁波秩序，不利于我國民航的安全運行。因此我們必須高度重視民航甚高頻通信互調干擾問題并采取措施預防和減少干擾，確保我國民航安全飛行，從而保證國家和人民的生命財產安全。

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