劉宏剛
(中國民用航空西北地區空中交通管理局,西安 710000)
VHF通信系統是一種重要的移動無線電通信系統。在當前的發展中,VHF通信系統主要被應用于民用航空及海事近距離通信中。系統的通信方式主要以話音、圖像、數據作為媒體,并在光或電信號的支持下將信息傳輸到另一方。在VHF通信系統實際的通信運行中,常會受到一定的干擾,需要重點解決。
同頻干擾主要代表著在無用信號的載頻與有用信號的載頻相同時,且對接收同頻有用信號的接收機產生的干擾。對于VHF通信系統來說,其在實際通信中使用的頻率范圍相對固定,且數量有限。這意味著,在國家范圍內,VHF通信系統的所有通信頻率均需得到最大程度的使用,極易導致同頻干擾問題的發生。當同頻的復用系數不算增大時,人為噪聲、其他干擾等均會被同頻干擾取代,降低了VHF通信系統的實際通信效果與質量。此時,移動無線電環境會從噪聲受限環境逐步向著干擾受限環境轉化。
對于鄰道干擾來說,主要代表著相鄰或相近的波道中,由于傳輸的信號高于波道寬度,導致對臨近波道傳遞信號的干擾。鄰道干擾的來源相對較多,主要有發信機邊帶的噪聲、雜散輻射、發信邊帶擴散、移動通信網內一組空間離散的鄰近工作頻道引入的干擾等等。需要注意的是,信號傳輸距離的遠近、接收機的選擇性的附加損耗會對一部分鄰道干擾產生影響;而對于另外落入干擾接收機通帶內的頻道來說,接收機的選擇性并不會對其產生的鄰道干擾造成影響[1]。
對于互調干擾來說,在兩個及以上不同頻率的信號接入非線性電路中時,受到非線性器件的影響,諧波及組合頻率分量的產生較多,若產生的組合頻率分量與需要信號的頻率相近時,能夠通過接收機并產生干擾。能夠看出,互調干擾主要是在傳輸信道中的非線性電路中產生。在所有的互調干擾中,三階互調干擾的影響最為嚴重,需要落實重點防護。
由于同頻干擾在VHF通信系統通信中的產生較為常見,且造成的干擾危害較大,因此需要重點進行防護。現階段,受到頻率資源的限制,VHF通信系統的實際通信中必須要盡可能落實一頻多用。此時,若是頻率支配不合理,就會導致同頻干擾的產生,引發通話背景噪音、語音互串、通話中斷等。目前常用的同頻干擾解決方式如下:跳頻技術與裂向技術;對相鄰地區發射臺的通信方式進行調整,保證使用的極化方式不同;由于微波信號會對障礙物產生繞射差,因此可以使用在樓房、山丘附近設置接收天線系統,實現干擾的屏蔽;人為構建網孔徑小于λ/4的金屬屏蔽網,并良好接地;控制發射功率在合理范圍內,可以使用降低發射功率、增大接收天線增益的方式提升接收點的C/N。
鄰道干擾會降低VHF通信系統的實際通信質量,需要落實重點防護。現階段,常用的VHF通信系統鄰道干擾防護策略如下:控制信號發射機落入相鄰頻道的干擾頻率,并盡可能降低該頻率;增大VHF通信系統中相鄰頻道之間的間隔;優化調整現有頻率規劃;促進接收機鄰頻道的選擇性提升[2]。
在進行接收機鄰頻道選擇性的確定中,要對VHF通信系統中產生的鄰道干擾實際大小展開計算。通常來說,當接收機開始解調門限值小于鄰道干擾信號時,就會形成鄰道干擾。也就是說,為了避免鄰道干擾的發生,需要始終保證鄰道干擾信號小于接收機開始解調門限值。
在進行VHF通信系統互調干擾的防護中,可以結合互調干擾種類的不同完成針對性防護,具體如下:第一,基于發射機的互調干擾。在防護中,要盡可能提升發射機之間的耦合損耗、天線間(若發射機使用天線)的空間隔離度;優化發射機的末級功放性能,擴大其線性動態范圍。第二,基于接收機的互調干擾。在防護中,應當在其前端加設衰減器;可以引入各級調諧回路,保證接收機輸入回路的選擇性;當VHF通信系統主要使用帶寬的條件下,盡可能避免使用寬帶無線。第三,基于外部環境的互調干擾。在防護中,需要落實金屬器件的防銹處理;優化金屬器件之間的接觸情況;調整運行環境,保證設備運行總體環境的高質量。
綜上所述,在VHF通信系統實際的通信運行中,常會受到一定的干擾,導致系統的通信質量下降,嚴重時會產生語音互串、通話中斷等問題,需要重點解決。目前常見的VHF通信系統干擾包括同頻干擾、鄰道干擾以及互調干擾。通過落實針對性解決,實現了VHF通信系統運行環境的優化調整,保證了系統的通信質量,更好的維護了民用航空及海事領域的發展及運營安全性。