调频广播对甚高频地空通信干扰的机理分析

调频广播对甚高频地空通信干扰的机理分析

邹红兵

中国民用航空东北地区空中交通管理局吉林分局，吉林 长春 130000

摘要：随着人们生活水平的提高和航空技术的发展，选择民用航空作为出行手段的旅客数量不断增加，对民航有关部门的工作提出了更高的要求。在民用航空领域，调频广播经常会对甚高频地空通信系统的正常工作造成干扰，需要从业人员从技术手段和管理模式上进行剖析和预防。本文简单介绍调频广播对航空通信频率造成干扰的类型，从调制混杂和频率调制两个方面针对干扰机理进行分析。

关键词：调频广播；甚高频地空通信；干扰；机理

引言

随着我们国家经济的发展和技术的进步，民航业务和调频广播迎来了新的发展机遇，尤其是近些年来，民航航线和机场数量不断增加，调频广播台站拥有较大的规模，整体分布呈现出了密集化状态，但是调频广播所使用的频段与航空无线通信专门使用的频段之间十分邻近，使得调频广播经常会对地空通信产生干扰，针对这一情况进行分析，已经成为民航、广电和有关机构重点关注的课题。

1 甚高频地空通信业务和FM广播业务

我们国家调频广播所使用的频率通常介于87-108MHZ之间，在这一范围内每相隔0.1MHz进行一个电台的设置，射频主载波采用的调制模式属于频率调制，在进行100%调制的情况下，其频率偏差通常为正负75KHz。COM业务在对空广播通信、民用航空管理、空中交通管制等领域获得了广泛的应用，其构成包括甚高频收信机、天线以及甚高频发射机等，采用的调制模式主要是调幅。COM业务所使用的频段介于118MHz-137MHz之间，能够应用的频率较多，信道之间所具有的间隔设定为25KHz[1]。

相较于调频广播所使用的频段，COM业务所使用的频段显著更高，并且两者之间所采用的调制模式存在显著的差异，但是干扰问题依然时有发生。调频广播对甚高频地空通信产生干扰的主要类型包括三种，分别是A1、B1和B2。A1类型的干扰指的是单独的广播发射机出现的较为复杂和松散的发射或者具有相同台址的多个广播发射机形成的互调产物，在进入航空接收机以后出现干扰。B1指的是不少于两个调频广播信号达到接收机内以后，受到非线性作用的影响会进入到接收机所具有的频带范围内，从而对其造成干扰。B2指的是单独一个或者某几个广播信号引起航空接收机前端出现过量问题，强度抬高的广播信号到达航空电台以后，使得混频器电路以及放大器的状态体现出了非线性关系，最终引起接收机所具有的灵敏度降低，其所能覆盖的范围不断变小。

2 调频广播对甚高频通信系统的干扰机理

2.1 调制混杂

国际民用航空组织在1947年进行民用航空地空通信频段的设置时就选择了118-137MHZ这一波段，这也是国际电信联盟为民航指定的VHF波段，并使其与AM调制联合使用。随着社会的发展和科技的进步，电磁环境的复杂程度不断提升，甚高频通信系统在工作过程中所采用的AM调制解调方式具有的不足和弊端也在不断凸显，其在抗干扰方面所体现出的性能不够优秀，使系统在运行过程中的可靠性不足。调制混杂造成干扰的主要机理分为三种不同的类型。第一种是发射机工作期限过长，容易出现老化的情况，其所具有的线性度会持续降低，在工作过程中对于AM-OPM产生的影响也会更加严重，交调指标会持续变差，从而使得系统发出的调频信号不够纯粹，信号中包括了许多的幅度调制信息，假如AM接收器具有很强的信号接收能力，就可能会将这一信息接收在内，对初始信息造成不同程度的干扰[2]。第二种，调制设备所具有的性能不够理想，对于音频信号所具有的隔离效果较差，造成音频幅度信息能够叠加在电源系统中，输出的信号中会包含特有的幅度调制信息，当其进行本振输出时，信号中会夹杂各种音频幅度的波动，从而造成输出信号幅度中含有一定的调制信号。第三种是使用解调器的过程中存在着一些问题。分析AM解调过程可以发现，一般利用的解调模式中不但包括同步，而且也可能是包络，在选择使用同步解调方法的过程中，因为AM同步调频跟FM相干调节之间存在一定的相似性，主要体现在电路的工作机理以及实体电路方面，假如两者之间与某些条件相符，那么在进行AM同步解调的过程中解调出来的信息中可能会包含FM信号的音频。

2.2 频率干扰

不管是调频广播还是地空通信系统所使用的频率，都属于甚高频频段，通常会出现互调干扰的情况。调频广播对民用航空甚高频地空通信系统造成干扰的情况主要体现在三阶互调干扰。引起频率干扰问题的主要成因通常分为两种类型，第一种是因为缺乏规范严格的监督管理，使得一些FM调制设备输出的信号未能进行有效的核准与测试，没有对谐波开展全面科学的处理，设备在工作状态下形成的二次谐波有概率会到达航空频段当中，加上调制过程不够纯净，造成地空通信接收机所能接收到的信息中可能包含调频广播所具有的音频内容。第二种是一些频率在开展空间过程中会引起某些新生成的频率进入到航空频段当中，这一情况通常出现初始信号具有较大功率的情况下。

2.3 功率差异

依据有关部门制定的地空通信标准，空中信号场所具有的强度通常是75UV/M，在信号具备这一强度的情况下，带内干扰信号需要小于-104dBM，带外干扰信号需要小于-4dBM。以此标准为依据，结合实际干扰的分析情况能够发现，能够辨识出来的调频广播干扰信号所具有的幅度基准线为-95dBM，如果信号所具有的幅度超过这一基准线，那么就可以将其定义为干扰源。民航地空通信设备所具有的发射功率一般为50瓦，而广播发射机所具有的功率显著更高，其构成中包括多个放大器，并且其放大特性体现出的线性并不理想，开始输出位置包含一定的非线性成分。在放大器输入端工作时的频率不同的情况下，输出端会出现互调产物，以功率作为视角进行分析，两者之间具有显著的差异[3]。

3 减少调频广播对甚高频地空通信干扰的措施

第一，要合理规范的使用通信导航站以及机场设备。为了有效控制干扰问题，要保证布局的合理性，使工作频率差异较小的设备和天线保持一定的距离。要将功率较大的发射和接收设备分别进行放置，通信设备工作的环境中不可存在电磁辐射问题，以免设备之间出现干扰问题。第二，合理分配通信频点。要想降低调频广播对地空通信造成的干扰，不但要针对外部电磁环境进行科学的治理，而且要从内部进行有效的整顿。民用航空通信在主用和备用频率进行分配时，要全面考量区域内的具体状况，避免出现同频、临频、互调等不同的干扰因素。第三，加强对内部电磁环境的控制。民航工作人员要对内部电磁环境进行科学的控制，定期对周边环境的电磁环境进行检测，针对环境的变化进行分析和记录，从而及时发现存在的安全隐患。同时，在增加新台站的过程中，要积极开展环境测试，保证选址区域具有较好的电磁环境。第四，构建干扰协查机制。民航管理单位要构建起快速排查反应机制，与地方政府和监管部门积极合作，依据《无线电干扰处置程序》开展通报，构建起干扰测试跟踪制度，如果干扰长期存在，需要开展全面测试，找到规律，确定干扰区域，提高排查效率。

4 总结语

甚高频地空通信在空中交通管制中具有非常重要的作用，但是通信效果经常会受到调频广播的影响，有关人员要对干扰的类型和机理进行全面分析，从而制定出针对性的措施进行干扰的排查和清除，为空管飞行的安全提供保障。

参考文献：

[1]赵廷华.民航甚高频地空通信远距离同频话音干扰分析[J].数字通信世界,2020(1):2.

[2]潘浩.民航甚高频地空通信电台干扰及预防策略浅析[J].数字通信世界,2020(1):1.

[3]杜东阳.民航甚高频地空通信电台干扰及防范措施试析[J].通讯世界,2020,27(12):2.