淺談電子信息通信工程中設(shè)備抗干擾問題

摘要：在21世紀(jì)信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，電子信息通信技術(shù)已成為現(xiàn)代社會(huì)的重要支柱，在航空領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)確保飛行安全與地面服務(wù)的高效運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步和電子設(shè)備種類的激增，電磁干擾問題逐漸成為影響設(shè)備正常運(yùn)行的主要障礙。對(duì)此，本文聚焦于航空領(lǐng)域內(nèi)的電磁兼容性和干擾管理，對(duì)干擾航空無線電通信的種類與劃分進(jìn)行介紹，并提出航空干擾評(píng)估與抗干擾措施，保證航空通信的穩(wěn)定性和安全性，支持航空行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：航空；無線電通信；抗干擾

新時(shí)期，電子信息通信技術(shù)發(fā)展迅速，航空領(lǐng)域的通信系統(tǒng)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。隨著全球航空交通的增長和機(jī)場技術(shù)設(shè)施的快速擴(kuò)展，機(jī)場已成為復(fù)雜電子設(shè)備的聚集地，其中包括無數(shù)的通信、導(dǎo)航及監(jiān)控系統(tǒng)，只有保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，才能夠支持航班的正常運(yùn)作。然而，技術(shù)集成環(huán)境中，在機(jī)場內(nèi)部的各種設(shè)備以及外部的無線電信號(hào)的影響下，均會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的電磁干擾問題。此外，隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，新興通信技術(shù)——如5G網(wǎng)絡(luò)的部署及其在航空通信中的應(yīng)用，均對(duì)電磁兼容性提出更高要求。因此，對(duì)電子信息通信工程中設(shè)備抗干擾問題進(jìn)行深入研究迫在眉睫。

干擾航空無線電通信的種類與劃分

（一）常規(guī)無線電業(yè)務(wù)造成的干擾

1.廣播電視臺(tái)站

廣播電視臺(tái)站的高功率持續(xù)發(fā)射特性構(gòu)成了對(duì)周邊電磁環(huán)境的挑戰(zhàn)。臺(tái)站發(fā)射機(jī)通常配置有1千瓦或更高的功率，并設(shè)在城市周邊的高地上以擴(kuò)大信號(hào)覆蓋。根據(jù)無線電頻譜規(guī)劃，87兆赫至108兆赫為調(diào)頻廣播用，而108兆赫至137兆赫為民用航空通信專用頻段。廣播設(shè)備的雜散信號(hào)和多設(shè)備互調(diào)信號(hào)可能干擾民用航空通信。

2.移動(dòng)通信基站

移動(dòng)通信基站通常采用共址方式，多個(gè)服務(wù)商共享同一地點(diǎn)。這雖減少基站總數(shù)，但增加了互調(diào)干擾風(fēng)險(xiǎn)。例如，聯(lián)通GSM基站的下行頻率為954至960兆赫，而電信CDMA為870至880兆赫。這兩個(gè)相近的頻段可能導(dǎo)致互調(diào)干擾，尤其影響民航空管雷達(dá)系統(tǒng)的工作頻段，從而影響民航雷達(dá)信號(hào)質(zhì)量。

（二）非無線電業(yè)務(wù)造成的干擾

1.有線電視電纜傳輸系統(tǒng)

在現(xiàn)代電信設(shè)施中，有線電視系統(tǒng)的電纜傳輸尤為關(guān)鍵。有線電視的增補(bǔ)頻道有時(shí)會(huì)使用與航空通信導(dǎo)航專用頻率相同的頻段。若電纜連接存在缺陷或屏蔽層受損，則會(huì)導(dǎo)致射頻能量泄漏，對(duì)航空導(dǎo)航頻率造成不良影響。

2.工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療射頻設(shè)備干擾

工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療領(lǐng)域廣泛使用的射頻設(shè)備也成為顯著的干擾源。在設(shè)備的正常運(yùn)作時(shí)，會(huì)向周圍環(huán)境釋放無線電波，對(duì)附近的電子通信設(shè)備造成干擾，進(jìn)而影響航空通信和導(dǎo)航服務(wù)的穩(wěn)定性。例如，醫(yī)院中使用的高頻率醫(yī)療設(shè)備、工廠中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)、科研設(shè)施中的高精度測量儀器都可能發(fā)射足夠的射頻能量，干擾航空頻道。

3.電力傳輸干擾

電力傳輸系統(tǒng)的運(yùn)作自然伴隨著多種電磁現(xiàn)象，如電感應(yīng)、磁感應(yīng)及地電流等。在敏感區(qū)域如機(jī)場或?qū)Ш脚_(tái)附近，高壓電力傳輸線路的存在尤其成問題，在運(yùn)行過程中，會(huì)直接干擾民航無線電信號(hào)的正常接收，對(duì)信號(hào)的完整性和可靠性造成損害，進(jìn)而影響到航空安全的關(guān)鍵通信系統(tǒng)。

4.設(shè)備使用不當(dāng)?shù)母蓴_

在機(jī)場內(nèi)部和周邊地區(qū)，電子設(shè)備的不當(dāng)使用同樣構(gòu)成對(duì)民航無線電系統(tǒng)的潛在威脅。例如，機(jī)場內(nèi)部安裝的LED顯示屏或附近區(qū)域的治安監(jiān)控系統(tǒng)，若設(shè)備安裝或配置不當(dāng)，則會(huì)釋放出干擾信號(hào)，干擾航空無線電通信。這類設(shè)備產(chǎn)生的干擾不僅限于直接的電磁干擾，而且包括由設(shè)備運(yùn)行引起的間接干擾，如電源線和其他連接設(shè)施的電磁排放。此外，設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的聲波或熱效應(yīng)也會(huì)影響敏感的航空通信設(shè)備。

（三）機(jī)場自身建設(shè)過程中產(chǎn)生的電磁兼容問題

隨著機(jī)場設(shè)施的不斷擴(kuò)展和升級(jí)，相關(guān)無線電通信設(shè)備的數(shù)量也相應(yīng)增多，從而帶來更為復(fù)雜的電磁干擾問題。尤其在機(jī)場的控制塔頂部，通信設(shè)備的天線由于受到物理空間的限制，常常需要密集安裝，并且設(shè)備通常操作在相似的頻率范圍內(nèi)。設(shè)備間極易產(chǎn)生互調(diào)干擾，使得設(shè)備間的信號(hào)會(huì)相互作用，產(chǎn)生額外的頻率組件，若組件落在關(guān)鍵的通信或?qū)Ш筋l率上，則會(huì)對(duì)機(jī)場的正常通信造成顯著影響。此外，高頻和超高頻段的無線電設(shè)備不僅可通過天線發(fā)射信號(hào)，而且配套的機(jī)柜、電線、電纜和電源系統(tǒng)等也會(huì)釋放電磁波。因此，若接地措施不充分，則會(huì)導(dǎo)致不必要的電磁輻射泄露，如果泄露問題發(fā)生在與航空通信頻率接近的頻率上，其強(qiáng)度一旦足夠，即可干擾到航空信號(hào)的接收。設(shè)備的質(zhì)量保證與定期維護(hù)同樣至關(guān)重要。

航空干擾評(píng)估與抗干擾措施

（一）制定航空無線電專用頻率保護(hù)機(jī)制

為了有效保護(hù)航空無線電頻率并減少電磁干擾，需對(duì)機(jī)場的電磁環(huán)境進(jìn)行深入的科學(xué)評(píng)估，創(chuàng)建全面的電磁環(huán)境數(shù)據(jù)庫，詳細(xì)記錄受到干擾影響的區(qū)域以及干擾的主要原因。基于評(píng)估結(jié)果，即可制定相應(yīng)的干預(yù)措施計(jì)劃，有效清除或轉(zhuǎn)移對(duì)機(jī)場電磁環(huán)境可能構(gòu)成威脅的因素。另外，對(duì)機(jī)場電磁環(huán)境進(jìn)行定期的技術(shù)審查和電磁兼容性分析。為此，需要與民航、公安、安全、工商和質(zhì)量監(jiān)督等部門建立合作機(jī)制，該機(jī)制將由市無線電管理部門主導(dǎo)，確保所有相關(guān)部門可以協(xié)調(diào)一致地進(jìn)行工作，定期檢查機(jī)場及其周邊地區(qū)的無線電設(shè)備，及時(shí)識(shí)別和解決潛在的干擾問題。不同地理位置機(jī)場所面臨的電磁環(huán)境挑戰(zhàn)不同，因此，必須根據(jù)每個(gè)機(jī)場的具體情況和特點(diǎn)，制定或更新保護(hù)機(jī)場電磁環(huán)境的法律和法規(guī)，確保機(jī)場電磁環(huán)境管理的規(guī)范性和可執(zhí)行性，為機(jī)場提供完善法律框架，以便在遭遇電磁干擾時(shí)可以迅速且有效地應(yīng)對(duì)。

（二）建立機(jī)場電磁環(huán)境保護(hù)區(qū)

建立機(jī)場電磁環(huán)境保護(hù)區(qū)，在頻段相同的發(fā)射設(shè)備之間，需維持足夠的天線隔離距離，避免互相干擾。此外，對(duì)于高功率的發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備，需增加各設(shè)備之間的物理距離，減少信號(hào)干擾。在設(shè)備配置方面，建議將通信設(shè)備與其他可能產(chǎn)生電磁輻射的電子設(shè)備分開放置，不應(yīng)將所有設(shè)備安裝在同一機(jī)房內(nèi)，以降低設(shè)備間的電磁干擾。對(duì)于在運(yùn)行中可能產(chǎn)生雜散輻射的必需設(shè)備，應(yīng)采取額外的屏蔽措施，如使用金屬板或金屬網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全面或局部屏蔽，從而抑制設(shè)備的輻射泄漏，確保其不會(huì)影響到機(jī)場的正常運(yùn)行，提升周邊設(shè)備的電磁兼容性。

（三）加強(qiáng)無線電監(jiān)測和管理

無線電管理和監(jiān)測方面，需在建設(shè)前對(duì)電磁環(huán)境進(jìn)行綜合測試，在運(yùn)營期間對(duì)電磁環(huán)境進(jìn)行持續(xù)的日常監(jiān)控，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決任何可能的干擾問題，從而保持空中電波的秩序。對(duì)此，可圍繞機(jī)場區(qū)域建立電磁環(huán)境監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)將裝備有先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備，能夠不間斷地追蹤和評(píng)估機(jī)場周圍的電磁環(huán)境，實(shí)時(shí)掌握電磁環(huán)境的變化情況，及時(shí)識(shí)別出任何潛在的干擾源，并迅速采取措施進(jìn)行干預(yù)。此外，建立該監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，可使得機(jī)場管理部門更有效地分配無線電頻譜資源，確保所有無線電設(shè)備都在最優(yōu)的頻率上運(yùn)行，最大限度地減少交叉干擾的風(fēng)險(xiǎn)，提升整體航空安全。

（四）加強(qiáng)法規(guī)建設(shè)與執(zhí)行

隨著信息技術(shù)、產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的需求持續(xù)增長，社會(huì)對(duì)無線電應(yīng)用的依賴也日益加深。特別是在民航領(lǐng)域，由于航空交通的迅猛發(fā)展，機(jī)場上空及地面的信息通信量呈現(xiàn)出急劇上升的趨勢，與此同時(shí)對(duì)機(jī)場電磁環(huán)境的要求也日益嚴(yán)苛。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，應(yīng)當(dāng)盡快制定一系列針對(duì)性的法律和規(guī)章，保護(hù)航空電磁環(huán)境。對(duì)此，需應(yīng)當(dāng)制定和完善一系列法律法規(guī)，保護(hù)航空無線電專用頻率和整個(gè)電磁環(huán)境的穩(wěn)定性。另外，監(jiān)督機(jī)構(gòu)需確保所有民航相關(guān)的無線電操作都嚴(yán)格遵守國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)更新和執(zhí)行這些標(biāo)準(zhǔn)以應(yīng)對(duì)技術(shù)的快速變化。

結(jié)語

綜上所述，本文對(duì)電子信息通信工程中設(shè)備的抗干擾問題進(jìn)行系統(tǒng)分析。機(jī)場為高風(fēng)險(xiǎn)電磁環(huán)境，電磁干擾問題較為嚴(yán)重，可對(duì)航空通信的穩(wěn)定和安全構(gòu)成危害。對(duì)此，需建立完善的電磁環(huán)境監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)法規(guī)建設(shè)與執(zhí)行，優(yōu)化設(shè)備配置和管理措施，推動(dòng)電子信息通信技術(shù)在航空領(lǐng)域及其他關(guān)鍵行業(yè)的安全和效率。