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带阻滤波器在克服甚高频干扰中的分析与应用

范文

胡玉龙

【摘要】民航地空通信中，电磁环境的日益恶化导致各种干扰现象逐渐增多，其中，互调干扰是其中的主要干扰类型。本文通过对石家庄机场在增设甚高频信道时使用带阻滤波器克服互调干扰这一实例的研究，总结通过使用带阻滤波器抑制互调干扰的基波频率来达到克服互调干扰的方法。

【关键词】带阻滤波器互调干扰基波频率甚高频地空通信

引言：

随着民航事业的迅速发展，空管频率资源的紧张现象日益严重，日趋复杂的电磁环境也为甚高频通信带来了严峻的挑战。本文结合工作实践，针对石家庄国际机场空管局的甚高频干扰问题进行理论分析，总结带阻滤波器在对抗甚高频互调干扰时的应用，探讨带阻滤波器在甚高频通信中可能的应用方向。

1互调干扰和带阻滤波器

1.1互调干扰的形成

互调干扰是指当多个频率信号同时输入收、发信机时，由于非线性作用，多个频率叠加后产生新的频率，这个频率有时会恰好等于或接近有用信号频率而顺利通过接收机，这就是互调干扰，其中三阶互调在实际工作中影响最严重。一般而言的两个频率的三阶互调干扰的计算公式为：

1.2带阻滤波器

带阻滤波器（BSF）是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。其中点阻滤波器是一种特殊的带阻滤波器，它的阻带范围极小，有着很高的Q值。理想带阻滤波器在阻带内的增益为零。带阻滤波器的中心频率f0和抑制带宽BW之间的关系为：

式中，Q为品质因数，fH为带阻滤波器的上限频率，fL为带阻滤波器的下限频率，其中fH>fL。带宽BW越窄，品质因数Q越高。带阻滤波器作为滤波器的一种，适用于抑制高功率发射机、非线性功放的杂散频谱等。

二、带阻滤波器应用实例

石家庄国际机场进近管制区需新增一个单机信道。信道由R&S;公司的GB409单机遥控盒和XU4200电台组成。单机遥控盒使用频率为进近主频/进近备频，未加装滤波器。在安装及调试完成后发现，单机遥控盒会收到地面席管制员的通话声，影响进近管制员的使用。为了这一干扰，工作人员采用了多种方法。首先，对甚高频电台的净噪门限进行了调节，将净噪门限S/N值调整到了20dB，而RSSI值调整到了35uV，未能消除干扰。其次，调整地面频率的发射天线与单机遥控盒的天线之间的距离，增大距离后干扰降低，但仍未消除。最后，尝试使用带阻滤波器针对地面频率进行陷波。所用带阻滤波器调整后的参数如下：

然后在单机遥控盒至天线之间加装带阻滤波器，监听单机遥控盒接收信号发现地面频率的干扰已经消除，而进近主频/进近备频的正常使用不受影响。管制员使用时未发现异常，问题得到解决。由三阶互调干扰的公式，结合石家庄机场甚高频通信频率，有可能产生接近进近主频的三阶互调信号的频率组合是地面频率+塔台备频-进近备频≈进近主频。在加装带阻滤波器后，使得产生三阶互调的一个基波频率被抑制，此次干扰被有效抑制。这一应用实例表明，在甚高频通信中，带阻滤波器具有阻隔的无用信号作用。当实际工作中出现了互调干扰的现象且无法采用常规手段对其进行有效抑制时，带阻滤波器就会成为一种有效的手段。

三、甚高频通信中互调干扰的分析

甚高频无线通信过程中，通信系统可能受到许多因素的干扰，而互调干扰是影响最为严重的干扰。在实际工作中，同样使用甚高频通信的广播电台经常会干扰到民航通信，本文通过实例总结出一个方法，通过分析接收的干扰信号，判定基波频率，然后在接收机前端加装带阻滤波器的方式，来有效抑制互调干扰，从而克服广播电台对民航通信的干扰。

结论：随着经济的发展，甚高频频段日渐拥挤，互调干扰已成为民航通信中最严重的干扰。广播电台导致的互调干扰、民航通信系统内部频段之间的互调干扰都对民航通信系统造成严重影响。分析互调信号的频率组成并合理使用中心频率为基波频率的带阻滤波器对于克服民航通信中的互调干扰有实用价值。

参考文献

[1]约翰·克劳斯.天线[M].北京：电子工业出版社，2006.

[2]陈邦媛. 射频通信电路[M]. 北京：科学出版社，2006.

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