淺談民用航空中甚高頻通訊的應用

趙維鈞

(北京飛機維修工程有限公司,北京 100621)

淺談民用航空中甚高頻通訊的應用

趙維鈞

(北京飛機維修工程有限公司,北京 100621)

甚高頻通訊是指在民航進行航空管制時與地面進行通訊的應用設備,是目前民航最重要的通信手段之一.基于此,本文就甚高頻通訊在民用航空中的應用進行詳細分析,通過闡述甚高頻通訊在民用航空應用中發射機互調干擾、接收機互調干擾、通信系統中的無源互調干擾等問題,探討一些行之有效的改進對策,解決民航飛行中的無線電干擾問題,從而保障民航的飛行安全.

民用航空;甚高頻通訊;互調干擾

隨著社會經濟的飛速發展,飛機已經成為人類社會生活中的常見交通手段,因此航空飛行安全也成為各國關注的焦點.飛機在高空飛行的過程中最重要的就是與地面保持實時通訊,因此可靠的高空通訊系統對飛行安全具有重要意義.甚高頻作為一種無線電電波,是民用航空中常用的通訊手段,但是在甚高頻的實際應用中會出現各種互調干擾問題,影響通訊質量.在此背景下,對甚高頻通訊在民用航空中應用的探析非常必要.

1 甚高頻通訊存在的問題

1.1 發射機互調干擾

甚高頻是民用航空的重要通訊手段,是一種利用無線電波在飛機起飛和降落時進行實時語音的通訊系統.在實際應用中發現,甚高頻通訊隨著飛機高度的變化,受環境因素的影響較大,而且隨飛機飛行時間和路程的增加,甚高頻通訊還會受到來自各種無用電磁能量的干擾,嚴重影響通訊設備的通訊效果和飛行的安全.發射機互調干擾是甚高頻通訊中常見的干擾之一,主要因為發射機在進行工作時,發射機的功率放大器會將天線、天線共用設備、饋線等接收到的有用的發射信號與其他干擾信號以一種非線性的方式調和在一起,再加上其他頻率一起發送,使接收機在接受信號時受到嚴重的信號干擾.例如,當發射機之間的距離過近時,發射機的天線在工作時輸出的信號就會因不符合標準產生互調干擾.發射器的互調干擾是民航通訊中最嚴重的干擾,因為高處地段會集中很多信號發射機,導致飛機在飛行中受到通訊干擾.

1.2 接收機互調干擾

接收機互調干擾主要是接收到發射機互相干擾的信號形成互調干擾,由于發射機的功率放大器會將天線、天線共用設備、饋線等接收到的有用的發射信號與其他干擾信號以一種非線性的方式調和在一起,再加上其他頻率一起發送,這種進行互調的信號并不是工作所需要接受的信號,因此會影響接收機接收信號的前端電路,使接收機在接受信號時受到嚴重的信號干擾.接收機受到互調干擾時有一個顯著的特點,那就是周遭的環境對互調干擾在處于互調的空隙時會產生較大的影響,而且這種影響體現出一種不連續的特點.對于接收機互調干擾而言,空氣的干濕程度有明顯的差異,在白天和晚上或者上午和下午的時段,接收機產生的互調干擾的程度也各有不同.這種互調干擾受環境因素的影響較大,由于環境因素變化較大,因此這種互調干擾也顯得比較隨機.

1.3 通信系統中無源互調干擾

通訊系統中無源互調干擾是民用航空利用甚高頻通訊時常見的互調干擾之一.通訊系統中無源互調是指由于發射機在發生信號時,受到中間問題媒介的影響,導致一種非線性作用,從而在強射頻的電場中產生互調干擾,其中原因比較復雜,可能是由于天線或者饋線的接觸有問題,也可能是一些金屬的接觸有問題.通信系統中,無源互調干擾受氣候變化的因素最為明顯.

2 如何解決甚高頻通訊在應用中的互調干擾問題

2.1 加強對無線電設備的管理

要解決甚高頻通訊在民航飛行應用中的互調干擾問題,首先要從源頭出發,加強對生產部門的產品質量要求,互調干擾實際上就是無線電之間的干擾現象,這種現象是無線電應用中的常見特征,普遍存在于無線電的各種應用之中,雖然無法徹底避免無線電干擾造成的危害,但是可以通過找出無線電干擾的源頭和干擾過程,對這些原因進行詳細的分析,從而制定有針對性的手段來降低無線電對相關設備的干擾.以某航空公司為例,該航空公司針對甚高頻在民用航空中的應用,采用以下3種措施解決互調干擾的問題.一是嚴格監測民航的無線電設備.由于無線電設備是產生無線電的源頭,因此要從源頭上解決問題,就必須對無線電設備之間的分布間隔進行合理的調整,避免距離過近產生互調干擾,另外也可以采用在無線電設備上安裝濾波器的手段,防止信號之間的互相干擾.除此以外,民航還應該對無線電設備進行嚴格檢查,防止無線電設備因出現故障而影響信號的收發,對檢查出來的出現故障的無線電設備要進行及時維修,避免因為無線電設備自身的故障問題產生雜亂的信號.二是生產部門應該充分利用電子計算機技術建設健全的無線電通訊管理系統,嚴格遵守機場的工作體系,利用電子計算機對數據進行科學詳盡的分析,將無線電設備進行集中管理,提高其工作效率.三是與無線電設備的監管部門保持密切的聯系,通過制定相關的規章制度,加強對無線電設備的管理,規范工作流程,并及時替換不合格的無線電設備.

2.2 減小發射機的互調干擾

發射機的互調干擾是民航甚高頻通訊中最嚴重的一種干擾.因為在各種高處地段,往往都會集中很多的無線電設備,導致飛機在飛行中受到通訊干擾.發射機收到的干擾信號往往是受到一些不相關的電磁能量的干擾,然后通過正常的發射機工作手段產生互調影響,最終發送到接收機,產生互調干擾.以某航空公司為例,該航空公司通過發電機工作的原理和過程,從以下4方面進行互調的防干擾:一是將線性的動態范圍進行相應的改善,然后將發電機的末級功放部分的性能進行相應的提升.二是發電機與天線和饋線之間的匹配也需要進行一定的改善.三是通過安裝濾波器等手段措施,對無線電設備的共用天線的系統進行防干擾.四是采用在天線和發射機之間安裝隔離器的手段措施,有效避免發射機侵入外界的不必要的干擾信號.

2.3 降低接收機的互調干擾

接收機互調干擾主要是接收到發射機互相干擾的信號形成互調干擾.由于發射機的功率放大器會將其他干擾信號以一種非線性的方式調和在一起,再加上第3頻率一起發送到接收機,接收機接收到這種經過互調的信號,其實并不是其工作所需要接受的信號,因此會影響接收機接收信號的前端電路,使接收機受到嚴重的信號干擾.以某航空公司為例,該航空公司通過研究接收機工作的原理和過程,從以下4方面進行互調的防干擾:一是將接收機的非線性指標做相應的調整,通過降低指標來避免外界信號的干擾.二是選擇性能和質量優等的甚高頻電臺進行通訊工作.三是選擇性能和質量優等的接收機,進行接收信號的工作,最好是采用具備防干擾能力的接收機,并在這種防干擾接收機中輸入相應的回路電路.四是采用濾波器或者雙濾波器等手段措施,減弱接收機電路前端的干擾信號.

2.4 減弱外部效應的互調干擾

通訊系統中無源互調是指由于發射機在發生信號時受到天線接觸不良、饋線接觸不良或者因金屬銹蝕產生的接觸不良的影響導,致非線性作用,從而在強射頻的電場中產生互調干擾.應對這一情況,要做到對無線電設備進行定時定期的檢查,通過制定相關的規章制度,加強對無線電設備的管理工作,規范無線電設備在應用時的工作流程,并通過及時檢查和實時監測更換不合格的無線電設備,保證各項設備的性能良好.在檢查工作中,尤其不能忽視一些細節的問題,比如天線的螺栓松緊問題或者金屬的銹蝕問題.

2.5 關閉干擾源

隨著社會的不斷進步和經濟的快速發展,無線電的應用環境也變得越來越復雜.一些非法電臺的出現嚴重影響著電磁環境,使民航甚高頻通訊受到干擾,影響飛行安全.針對這一問題,民航應該通過高科技手段進行監聽和監測,通過電子信息技術對收集的信息和數據進行科學的整合和分析,從而得出一個準確的定位,及時查找出一些非法電臺發出的干擾信號,然后依法進行關閉.

3 結語

綜上所述,針對甚高頻通訊在民用航空中應用的探究,非常必要.本文通過闡述甚高頻通訊在民用航空應用中存在的問題,提出一些切實有效的策略.研究可知,只有通過加強對生產部門的要求、減少發射機的互調干擾、降低接收機的互調干擾、減弱外部效應引起的互調干擾、關閉干擾源等措施,才能解決甚高頻通訊中的互調干擾問題,提高民用航空的飛行安全系數.

[1]胡棟楠.民用航空中甚高頻通訊的應用[J].科技展望,2015,2515:161.

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1671-0711(2017)11(下)-0183-02