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甚高频通信“邻频”干扰解决方法的研究

来源:《数字技术与应用》 编辑:韩旭辰 刘钊 时间:2018-08-06

摘要:隨着航班量的持续增长,甚高频系统的信道数量也逐步增多,在缺乏合理的甚高频天线场地布局的情况下,很容易发生因两个频率过近而造成的“邻频”互相干扰的情况。本文针对此情况,提出甚高频通信“邻频”干扰解决方法。

关键词:甚高频;信道;邻频

中图分类号:TN972 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)04-0105-02

1 研究背景

随着航班量的持续增长,管制扇区的不断增加,甚高频系统的信道数量也逐步增多,繁忙机场和甚高频遥控台站的甚高频信道数量甚至达到20个以上,在缺乏合理的甚高频天线场地布局的情况下,很容易发生因两个频率过近而造成的“邻频”互相干扰的情况。虽然甚高频频道间隔为25KHz,但实际上,在一个甚高频台站,当只要两个频率间距小于1MHz且天线间距不够的情况下,都会发生相互干扰。在甚高频设备实际维护中需要通过各项方法来减少此类干扰,保障空管运行畅通,以下为在甚高频系统建设和维护工作中总结的解决邻频干扰的方法。

2 甚高频通信“邻频”干扰解决方法

2.1 通过增加甚高频系统收发天线间距

根据MH/T 4001-2010《甚高频低空通信地面系统第一部分:话音通信系统技术规范要求》[1],在甚高频频率间隔大于1MHz的频率分配情况下,VHF系统的信道隔离度应大于65dB,在各甚高频系统都配置单振子发射、接收天线的情况下,利用民航VHF频段的中间频率127MHz来计算VHF系统的天线间的合理间距[2]。根据技术规范要求,VHF系统中的耦合器、切换器以及分支器的插入损耗不大于2dB,我们测算电台至天线间的馈线的插损不大于1dB,合计天馈线系统总体的插入损耗L不大于3dB,收发天线的增益2dB时;假设收发信机A的发射功率为PA(dBm),工作频率为fA,滤波器的插入损耗为LA,馈线损耗为LA′,天线增益为GA;收发信机B的工作频率为fB,滤波器对接收信号的衰减为LB,馈线损耗为LB′,天线增益为GB;两天线之间的距离为d,电波传播空间是传输损耗为Lbf的自由空间。所以,收发信机B接收到收发信机A所发射的频率为fA信号的功率为: (1)

收发信机B在Δf=fA-fB处不受收发信机A发射信号干扰的最大接收功率为PΔfmax(可由设备生产厂商提供)。收发信机之间天线的架设应避免它们之间的相互干扰,即应要求:

PR≤PΔfmax (2)

可求得收发信机之间天线架设的最小距离为:

d≥10D (3)

式中。

实际上,还有很多因素会使收发信机之间产生相互干扰,如天线之间的障碍物、馈线的布置和接地等。因此,根据公式(1)计算出的最小距离可以作为甚高频台站设备建设参考,在无3阶互调频率组情况下,50米间隔基本就可以克服50KHz间隔的邻频干扰问题,70米间隔基本可以克服25KHz间隔干扰。如果台站无合适的天线场地或者条件有限,就需要通过使用双腔腔体滤波器的方式提高抗干扰性。

2.2 由单腔滤波器增配为双腔滤波器

腔体滤波器是解决甚高频干扰的有效方式,根据规范,甚高频腔体滤波器的阻带衰减在500KHz的频带衰减为15dB,如果能够实现双腔体滤波器的配置,就可以增强频率的抗干扰性,特别有效应对临频干扰对甚高频造成的影响,双腔体滤波器配置可以将频带衰减达到30dB以上。就可以减少对天线间距的要求。但双腔体滤波器配置也有缺点就是会造成接收信号衰减、单腔体滤波器的插入损耗为1.5dB,但是双腔体滤波器的插入损耗就增加到3dB以上,会减少发射信号在天线的实际功率,从而影响作用距离。这时可以提供提高电台的发射功率(进近、塔台频率)、更换衰减更小的馈线和系统射频跳线以及更换增益指标的更大的发射天线来解决问题。对于电台的接收效果,由于双腔体滤波器的抗干扰能力较强,可以通过降低甚高频电台静噪门限的方法提高甚高频电台的接收效果。可以将降噪门限下调2dB,弥补双腔体滤波器配置造成接收射频信号在共用系统中衰减值过大的影响。

2.3 通过合理设置频偏参数

甚高频系统中可以设置频偏,以避免当多个电台同频率发射时由于多普勒效应造成空中机组收到啸叫音干扰。频偏可以设置0、+/-2.5KHz、+/-5KHz、+/-7.5KHz。两个同频电台的频率差大于4KHz时可以有效消除同频干扰影响。同时由于甚高频接收机的6dB带宽在8KHz以上,经过利用综合测试仪测试,接收机在+/-7.5KHz频率频率偏移时,接收接收机的灵敏度的会下降3dB左右,但是仍在在接收机频带有效范围内,而且接收机的静噪门限通常设置会高于灵敏度3dB左右,因此不会影响到信号的接收,但是设置频偏后增加了两个频率的间隔,可以一定程度上减少同频干扰的影响。特别是在需要尽快解决频率干扰的情况下,设置频偏可以快速有效的缓解临频干扰问题[3]。

2016年至2018年,黑龙江空管分局实施了黑河机场、佳木斯机场甚高频遥控台天线场地改造工程,新建了20米高的黑河、佳木斯甚高频天线塔。解决了黑河遥控台至漠河方向、佳木斯遥控台至MAGIT交接点的低空覆盖效果。同时也减少了甚高频频率间的相互干扰现象,验证了方法的有效性。遥控台天线场地改造相同统计表1所示。

3 结语

随着航班流量越来越大,管制扇区越来越密集,甚高频系统临频干扰的问题也会越来越增多,以上方法可以有效解决邻频干扰对甚高频系统的影响,确保地空通信的畅通。

参考文献

[1]MH/T4001-2010.甚高频低空通信地面系统第一部分:话音通信系统技术规范要求[S].

[2]陈锴倩.民航甚高频通信中互调干扰的对策分析[J].信息通信,2017,(3):217-218.

[3]刘多娇.提高民航甚高频通信系统可靠性的研究[J].中国新通信,2017,(8):22-22.

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