标题 | 航空通信常见调频广播干扰原因及对策 |
范文 | 王岩 摘 要:该文简单阐述了在实际运行过程中出现的广播电视发射台调频广播对航空通信造成的干扰情况,对3种调频广播干扰航空通信的主要原因进行了分析,并提出相应的解决措施,以供相关人士借鉴与参考,希望相关问题可以得到有效解决。 关键词:调频广播;航空通信;干扰 中图分类号:TN934.2 文献标志码:A 0 前言 近几年来,我国中央广播电视节目农村无线覆盖的建设范围与规模在不断扩大,广播电视行业得到迅速发展,调频发射机的数量也在持续增加。我国各地的广播电视部门通过不懈努力,不断增强广播电视无线业务水平,从而为广大人民的精神文化生活提供帮助与服务。调频广播业务频段与航空通信导航业务频段二者相邻,调频发射机在运行过程中的功率很大,还会产生较多互调杂散产物,调频广播很容易对航空导航业务产生严重干扰。调频广播对航空通信导航产生的干扰情况经常发生,该文将会对其进行探讨与分析,以期为同行提供借鉴与帮助。 1 广播电视发射台共址同塔原因与解决措施 近几年来,我国的广播电视行业获得了迅猛发展,经常会在相同的发射台中运行频率不同的无线发射设备,广播电视频段的频谱占用范围也日益广泛。目前大部分广播电视台都会采用共址共塔、共用天线等相关技术,这样就会大幅增加有害电磁产生的干扰。 在对一个广播电视台发射调频广播开展调查的过程中,发现发射台播出的广播电视节目数量为7套,并对这个广播电视台的发射调频进行了检测。首先,将发射台的发射机全部关闭,单独测试其中的每一部发射机,从测试结果可以看出,发射台中的全部发射机相关技术指标都达到国家相关标准与规范要求。之后对航空通信频段进行了测试,并没有在航空通信频段中发现干扰信号。 但是,在开启了发射台中的全部发射机后,在航空通信频段中发现了明显的信号干扰。从当时的航空信号频谱图可以看出,发射系统生成的干扰信号已经对航空通信的正常运行产生了严重地干扰。从测试结果可以看出,发射台中的每一部发射机设备在独立工作的过程中,并没有对航空的通信频段产生干扰,但发射台中全部设备同时运行时,就会对航空通信频段产生干扰。由此可以看出,干扰信号与发射台的整体发射系统存在关系。在对发射台与整体发射系统进行全面检查之后发现,造成干扰信号出现的主要原因是在发射台安装天线的过程中,没有严格遵循相关规定与要求。此发射台发射铁塔高度为50 m,共有6副米波、分米波天线悬挂在铁塔上,但这些天线呈现出十分杂乱的形态。造成该问题的主要原因是发射台在安装发射天线的过程中,没有进行合理的统筹与规划,在安装第一个天线并占据了较好的位置之后,安装其他发射天线时,只能随便找一个位置架设天线,最终造成发射铁塔上发射天线的安装位置十分混乱。将该发射台中的全部发射机开启之后,由于天线安装位置混乱,对航空通信频段造成了严重的干扰。 在分析了造成干扰的主要原因之后,将该发射台发射铁塔上天线的位置进行了调整并理顺。在完成一系列的工作之后,该发射台对航空通信频段产生的干扰问题也得到了明显的改善。从该案例可以看出,将天馈线悬挂在发射铁塔上之前,先要进行周全、合理、科学的统筹规划,在悬挂天馈线的过程中,要按照相关标准与规范,只有这样,调频广播才不会对航空通信造成干扰。 2 三阶互调干扰原因与解决措施 当不同频率信号的数量超过2个,且同时作用在一个非线性电路时,会发生互相调制的现象,从而转换为全新的频率信号,如果该频率信号正好落在接收机的工作信道带宽范围内,该接收机就会受到严重的干扰,我们将这种情况称为互调干扰。 造成互调干扰的因素有很多,随着我国现代通信技术水平快速提升,多种频率的载波信号都会经过有源器件、无源器件进行处理,这样就会出现互调失真问题。其中无源器件(主要包括天線、电缆等)由于在进行机械连接的过程中会出现器件连接不良、使用的材料磁滞性较强,接触面存在污损等问题,利用不同材料对不同频率信号进行连接时,其连接的位置很容易发生非线性混频问题,就会生成幅度不同的互调产物。与此同时,这些互调失真信号也会表现出通信频带中干扰信号的特征,进而使系统的信噪比大幅下降,对通信系统的信号质量产生严重的影响与危害。 发射台中的多部发射机在同时运行的过程中,很容易出现多阶互调问题,调频广播生成的互调干扰信号在对航空通信造成严重干扰的同时,也会使调频发射机受到很大损伤。互调干扰信号会使背景噪声大幅增加,使调频广播的质量降低,还会使调频广播发射机在正常运行过程中出现失谐问题,使调频广播发射机出现严重故障,减少其使用时间。 航空通信频段受到的调频广播干扰,大部分都来自互调干扰,在互调干扰中又以三阶互调为主。造成三阶互调干扰航空通信频段的情况必须要满足以下条件才能出现:第一,要满足2个信号出现的互调,即2f1-f2=f或2f2-f1=f;还要满足3个信号产生的互调,即f1+f2-f3=f,同时f需要落在航空频段范围内。第二,互调干扰信号的功率强到一定程度。第三,形成互调干扰的发射机同时处于工作状态。 三阶互调2f1-f2=f或2f2-f1=f,公式的含义为当2个发射天线逐渐靠近之后,发射设备自身不存在任何问题,2部发射机之间一般都会利用天线系统中具备的耦合特性,进入其他发射机末级的放大器与传输系统中,这样就会造成互调现象出现。 广播电视发射台在进行指标检测的过程中,同时运行了3部调频发射设备。之后利用公式2f1-f2=f对2个三阶互调信号进行计算,发现其信号正好落在航空通信频段范围内。经过实际测试,结果与计算结果完全一致。 上述情况充分满足了发生三阶互调的主要条件,因此航空通信会受到来自调频广播三阶互调信号的干扰。为了有效解决该问题,需要提升发射机的带外抑制比,尽可能地减少2f1幅度,若2f1接近零,就不会生成三阶互调信号,从而有效解决三阶互调干扰的问题。 调频发射机的特点为功率大、带宽宽,因此为了将互调信号等相关问题,减少互调信号的产生,可以利用调频同步广播技术,充分利用调频频率资源。目前频谱资源日益紧张,采用调频同步广播技术不仅可以大幅提升高频谱的利用效率,还可以减少互调、杂散辐射等多方面的干扰。 文中f1,f2,f3分别表示3个信号频率。 3 残波辐射原因与解决措施 广播电视无线覆盖面积越来越广泛,大量的大中功率调频发射机被广泛应用在各个广播电视发射台中,在使用这种调频广播发射机时,难免会出现发射设备质量差等问题。 在对广播电视发射台调频广播干扰航空通信进行调查时发现,一部调频发射机的带外抑制很差,杂散辐射严重超出我国的相关标准值。由于该发射台发射的广播频率与航空通信频段十分接近,且发射机的残波辐射严重超出了标准范围,从而使航空通信频段受到了较强干扰。造成该问题的原因是发射机的元器件质量较差,在使用过程中激励器、滤波器出现了问题。之后要求生产企业对发射机进行维修,确保其相关指标与设计参数相符后,彻底解决了干扰航空通信频段的问题。 4 结语 调频广播对航空通信产生干扰,会对航空安全造成严重的威胁。因此要认真分析造成干扰的主要原因,才能有效解决问题,从而避免其对航空通信造成干扰。 参考文献 [1]徐大钧.民航无线电通信系统干扰分析[J].中国无线电,2016(5):48-49. [2]李彦青.浅谈民航用频安全保障[J].中国无线电,2016(6):25-27. [3]陈宏,和曙光,张荧,等.基于通用软件无线电技术的航空干扰快速识别系统[J].中国无线电,2012(8):60-62,70. |
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