淺談民航甚高頻語音通信系統

摘 要：我國民航安全水平處于世界前列，但隨著民航事業的高速發展，我國大小型機場越來越多，配套的甚高頻通信系統使用量逐年增加。另外由于無線電自身的特性，空域中參雜了各種干擾信號，導致甚高頻語音通信系統有時出現接收到廣告、未知指揮命令、雜音等問題。本文將介紹甚高頻語音通信系統的組成方向切入，研究其干擾原因以及相應的解決措施。

關鍵詞：甚高頻;干擾;措施

一、語音通信系統基本狀況

目前，民航語音通信系統是民航飛行保障中的“順風耳”，其運行情況與飛行安全息息相關。國家大力培養高精尖人才、鼓勵通信信息產業、發展通用航空事業、建設民航強國等各種戰略，我國機場和機場附屬產業迅速發展，現在通信系統可以傳輸語音、文字、圖片、甚至視頻。我國傳輸話音的通信系統主要有甚高頻通信系統、高頻通信系統和航空移動衛星通信系統。其中，甚高頻通信系統性能穩定、技術成熟、成本低，但只能滿足視距傳輸;高頻通信系統技術成熟、成本低，但傳輸距離不穩定、通信質量差、易受大氣干擾;航空移動衛星通信通信距離遠、緯度80度以下全覆蓋，但是運行費用極高，供應商少。因此，我國民航地空語音通信系統中最常用的是甚高頻通信系統，通過建設甚高頻遙控臺實現較遠距離通信。

二、甚高頻語音通信系統組成

民航甚高頻語音通信系統以話音為媒體，通過無線電、光纜、電纜進行傳輸，供地面與飛機、飛機與飛機之間通信聯絡使用。我國甚高頻頻率范圍118-136.975MHz，間隔25kHz，最大通信距離超過200公里。甚高頻系統發射時，輸入的話音信號（300-3400Hz）與系統中振蕩器產生的載波信號進行調制，經多級濾波放大后通過天線發射;接收時，天線接收的信號與系統中振蕩器產生的載波信號進行解調，經多級濾波放大后送至喇叭或耳機，發出話音。

甚高頻系統由電源、收發機、遙控盒、天線以及監控單元組成。系統配置交直流兩種電源：抗市電異常干擾的UPS交流電和免維護的蓄電池。收發機雙供電，互為備份，正常情況交流供電，交流供電異常時，電瓶立即為其供電。其功能是實現話音信號的頻譜搬移：當發射時，話音信號與載波信號調制，經處理后送至天線;接收時，從天線輸進的信號與載波信號解調，經處理后送至喇叭或遙控盒。遙控盒主要負責處理話音信號，實現語音信號與電信號互轉。采用垂直極化的天線，發射和接收無線電磁波，實現電信號與電磁波互換。監控單元，可監視和控制甚高頻語音通信系統工作狀態，通過它可掌握所有在線主機運行狀態，也可修改所控任一主機配置。部分機場配置甚高頻遠程遙控臺：在遠處配置甚高頻語音通信系統（包含電源、收發機、天線），將其遙控盒、監控單元部署在近處的辦公區，實現遠程遙控。

三、甚高頻語音通信系統常見干擾

常見甚高頻語音通信系統采用幅度調制（AM 調制），如圖2-1，調制信號f（t） 改變載波信號s（t）幅度。調制后信號頻譜（公式2-1）包括載波信號與調制信號的和值與差值，實現頻譜搬移。解調如圖2-2，用載波信號進行解調，解調后頻譜（公式2-2）包含三種頻率，由于調制信號頻率（話音信號）遠遠低于載波頻率，使用低通濾波可將信號濾除。然而，空氣中存在著各種頻率雜亂的干擾，如高斯干擾，加上電子元件受溫度、濕度等影響，調制信號并不單一，已調信號頻率復雜多樣。設備在實際運行中常出現如下幾種干擾：

同頻干擾，即干擾信號和有用信號的載波頻率s（t）相同，對接收機造成的干擾。接收頻率相同的甚高頻天線距離過近時易出現此類干擾。鄰頻干擾，即載波頻率間隔小，通頻帶有交叉，出現相互干擾。帶外干擾，一種情況是發信機濾波電路缺陷，晶振諧波被輻射出去引起的干擾，另一種情況是收信機雜散輻射以及電路缺陷引起的干擾。當設備溫度升高時，電容阻值對發生變化，收發信機濾波電路會出現偏差，散熱不佳的設備容易出現此類干擾。互調干擾，不同頻率信號進入非線性電路后產生的諧波頻率與所需信號頻率相同而出現的干擾。人為干擾，不法商家利用無線電產品發射各種頻段的信號-非法廣播，產品設備質量差，占用帶寬大，干擾甚高頻系統接收。

四、甚高頻干擾解決措施

4.1定期維護甚高頻系統，減少因質量問題引起的干擾

語音系統中帶外干擾和互調干擾常見起因是設備工作環境異常，電子元件出現溫漂，使得濾波電路截止頻率改變，或設備接口不緊，干擾語音信號的發送和接收。控制機房的溫濕度，最佳溫度22±2℃，最佳濕度45-65%，關注設備散熱情況，定期關機檢查各個連接處，檢查設備駐波比，功率，電池情況。有異常的設備應盡快檢修或更換，以防產生雜亂信號干擾正常電臺。同頻干擾解決方法之一是設置頻偏-將發射機的載波頻率設置一個微小頻率偏差（最大偏差不能超過8kHz），使得存在同頻干擾的兩電臺載波頻率不一致，并在接收機處部署腔體濾波器以抑制頻偏設置引起的干擾。鄰頻干擾指頻譜有交叉，采用物理隔離，同一空域不采用相鄰波道頻率;也可提高基站ACLR及ACS要求，減少鄰頻干擾。一般鄰頻干擾無法完全消除，只有努力提高放大器性能和濾波器性能進行優化。

4.2加強頻率監管，阻止非法廣播

甚高頻電臺接收到非正常語音信號如廣告的情況時有發生，干擾地面與飛機通信，影響安全。切換備用頻率是應急首要措施，另外由機場或民航、地方無線電委員會、廣電協調配合，找出干擾源，恢復頻率的正常。追究非法銷售、使用此類電臺的人員或公司的法律或刑事責任，減少此類情況發生。建議民航局、無委或政府定期打造頻率資源方面的廣告、公告等，讓公眾知曉頻率方面法律，私自使用害人害己。無委定期排查未登記頻率，若出現非法使用方，及時告停。維護好頻率排查工具，提高排查速率。政府加強對檢測設備研發的支持，讓檢測設備低價高質，做到有無線電執照的單位和個人均有檢測設備。

4.3 甚高頻干擾時有發生，合理運用其他通信設備以應急

誠然，甚高頻信號時間時延小，機載設備和地面設備結構簡單，使用和維護方便。但甚高頻波頻率高，衰減快，受電離層、地形影響，僅能滿足視距傳輸距離。在航路的高山或高樓建設甚高頻遙控臺，利用光纜或衛星傳輸接入，可部分解決覆蓋問題，但由于廣電網段和甚高頻網段交叉，干擾問題一樣存在。要滿足航空運行無縫通信要求，減少干擾，滿足遠距離傳輸要求，利用衛星通信技術建立備用通信設備—航空移動衛星通信（AMSS）。此系統由空間衛星、機載地球站、地面地球站組成，以L、X、Ku波段無線電進行傳輸，在海洋和邊遠地區可作為主要得通信手段。

五、總結

甚高頻通信系統結構簡單，使用方便，但運行過程中極容易因系統內電子元件或系統外電磁環境干擾。提高大力發展電子技術，提高設備穩定性、抗干擾能力和檢測工具質量必不可少。同時，政府、民航、無委等機構積極協調合作，創造純凈、高效的無線電磁波環境。另外，國家和公司持續支持發展、研究、創造新通信技術，實現多種語音通信設備配合使用，縮小語音通信盲區，為提高民航飛行安全水平做鋪墊。

參考文獻

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作者簡介：高山（1994-10-），男，漢族，四川自貢人，本科，助理工程師，研究方向：空管設備運行維護。