趙玉
摘要:民航無線電干擾通常存在于飛機與管制員地空通話的頻率中,輕則影響通話質量,重則會導致該頻率無法使用,無線電干擾與民航的安全息息相關。本文分析了無線電干擾,并對防范方法進行研究。
關鍵詞:電磁環境;民航;無線電干擾;頻率
中圖分類號:TN972 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2018)05-0204-02
甚高頻通信是民用航空的主要通信手段,但由于電磁環境的復雜性,無線電干擾變得不可避免。比如在通信頻率中出現連續的“背景雜音”、“電流聲”、“嘯叫聲”、“廣播電臺買藥廣告”等等,這些無線電干擾使得正常的通信質量下降,阻斷通信。無線電干擾給飛機與管制的對空通信帶來了諸多不便與困擾。
1 無線電干擾的分類
無線電干擾主要分為外部干擾和內部干擾。外部干擾比較多見,由無線視頻監控設備、非法黑電臺、移動通信基站、機場及周邊老舊的發射裝置等設施的運行導致。內部干擾主要由電纜或線纜破損造成的輻射泄漏,天線距離不合理,設備零器件故障等原因引起。常見的無線電干擾種類有同頻干擾、互調干擾、交調干擾等[1]。
1.1 同頻干擾
同頻干擾是指在不同的地區,提供通信服務的設備使用的頻率相同,當無用信號的載頻與有用信號的載頻對接收該頻率有用信號的接收機造成的干擾。但是由于頻率資源利用率的問題和實際工作需要,在最小安全距離內,通常會在不同的地區的臺站配置相同的頻率。以黑龍江為例,黑龍江的區域管制區地廣遼闊,甚高頻天線的作用距離為300公里左右,為達到有效的通信,達到甚高頻信號在黑龍江的管制區域內全面覆蓋,在黑龍江范圍內建設了八個遙控臺,但因為實際需求,避免在區域內不斷調頻,八個遙控臺的頻率會與哈爾濱本場的頻率相同,保持一致。
1.2 互調干擾
互調干擾是指當兩個或兩個以上的頻率信號同時輸入收、發信機時,由于電路的非線性而產生第三個頻率F0,當F0恰好落入某個電臺的工作頻段中,則該臺將受到干擾,互調干擾有二階互調干擾,三階互調干擾和高階互調干擾。以三階互調干擾為例,三階互調干擾表現為,F=2F1±F2。假設干擾源F1的頻率是127.25MHz,干擾源F2的頻率是128.95MHz,那么在三階互調的作用下2×127.25-128.95,當F1和F2同時發射的時候,會產生125.55MHz,對125.55MHz造成干擾,在該頻率內產生無用信號。(此處頻率數值皆為虛構)
1.3 交調干擾
交調干擾是因為非線性器件轉移函數的3次或者3次以上的項,所引起的其他調制頻率進入到被干擾頻率的一種現象。其表現為,當接收到有用信號時,可同時聽到有用信號和干擾的聲音,而信號頻率與干擾頻率間沒有固定的關系。一旦有用信號消失,干擾的聲音也隨之消失。
2 無線電干擾產生原因的分析
2.1 廣播電臺和違法電臺
所有的發射機都會產生設備所分配頻率以外的信號,這些帶外信號也就是雜散發射。廣播電臺使用的頻段是87.0MHz-108.0MHz,與民航甚高頻通信頻段相鄰。嚴重的雜散發射,過高的功率,都有可能使廣播電臺對民航通信造成無線電干擾。違法的電臺,也是我們所說的“黑電臺”,未經核準,沒有相應的手續執照,利用電臺進行違法犯罪等。“黑電臺”設備質量差,技術指標不合格,長期以來對民航通信系統造成了困擾和影響[2]。
2.2 甚高頻設備
一臺甚高頻設備是由多個部分組成的,從天饋線系統、腔體濾波器再到設備連接線、地線等等,這每一個部分都可能成為干擾進入的渠道。如果設備電路前端選擇性不好,濾波器參數沒有調到相應標準,連接線老化導致屏蔽性能變差等等原因,都可能會使過載的干擾信號進入甚高頻電臺,影響通信。
2.3 人員誤操作
甚高頻通信設備采用的是半雙工模式,一方發射,另一方接收,不可同時進行。因此如果機組或管制一直按住PTT按鈕則會導致使用的無線信道一直被占用,從而造成干擾。有的情況是使用的設備頻繁進行收發切換造成接觸不良,形成長發;另外一些情況是未在使用的手掐和話筒等放置不當則會導致PTT按鍵被壓住,造成卡阻從而形成干擾。
2.4 周邊環境設施
在機場內不僅僅只有航管樓,塔臺這樣的建筑物,還有候機樓,辦公樓,變電所等等這些都是機場內必不可少的配套設施和建筑。但是大樓門口一個質量不過關的的LED屏,路邊作為裝飾的劣質霓虹燈等等,都會對無線電通信造成影響。
3 實際案例分析
(1)案例一:“黑電臺”發射導致無線電干擾。2016年9月30日 哈爾濱塔臺主頻內有空中廣播干擾。干擾原因:“黑電臺”雜散輻射落到管制所用頻段,造成無線電干擾。10月1日無委會在香坊區樂松廣場方向查出干擾源為三個“黑電臺”,查處后,干擾消失。(2)案例二:人為原因導致無線電干擾。2015年5月22日 哈爾濱區域管制02扇頻率出現類似話筒卡阻的聲音干擾。干擾原因:經核實后為航空器話筒卡阻所致。(3)案例三:設備原因導致無線電干擾。2016年末,某地對甚高頻遙控臺甚高頻設備展開巡檢工作時,發現在一根天線4信道共用系統中兩個頻率出現相互串音的現象。干擾原因:由于臺站建設初期各種原因,導致系統中存在了頻點相差100KHz的兩個頻率。但由于單腔濾波器的本身性質,要求在中心頻點±200KHz出的衰減一般不會超過15dB。兩個相鄰頻點設置相差100KHz,各自頻率信號通過鄰頻濾波器時只有10dB左右的衰減,信號可能會高于鄰頻接收機的門限值,從而傳入相鄰信道。
4 防范措施
在平時的工作中,遇到無線電干擾時,在排除設備原因后也會有相應的應急手段,對我們而言更重要的應該是對無線電干擾的預防減少干擾的發生[3]。
4.1 加大監管力度
隨著社會的發展,無線電愛好者增多,還有一些人建立偽基站進行非法活動,對無線電通信造成干擾。因此,相關部門應規范電臺購買渠道,完善相關法律制度,加大懲罰力度。此外,還應該對非民航頻段的正規電臺的電磁環境,發射指標等進行監控和檢查,減少對民用航空通信的影響。
4.2 減少設備原因造成的影響
使用設備,就無法避免設備老化,設備老化作為不可抗力。維護人員可以做好對設備的定期巡視,檢查和維護。避免設備故障,設備參數不達標帶來的隱患。規范天線場地,避免同頻干擾等。另外,維護人員還應對設備進行充分的了解,以便在發生干擾時,做出準確的判斷采取相應措施。
參考文獻
[1]鐘鋒.民航甚高頻電臺常見干擾分析[J].中國無線電管理,2000,(5):25-28.
[2]美國業余無線電協會.業余無線電射頻干擾解決全方案[M].人民郵電出版社,2013.
[3]張遠軍.民航無線電干擾淺析[J].電大理工,2011,(1):18-19.