航空無線電干擾分析

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1、航空無線電干擾分析—一ChinaNewTechnologiesandProducts航空無線電干擾分析郭立群(漳州市無線電監(jiān)測分站,福建漳州363000)信息技術(shù)摘要:隨著無線電通信的快速發(fā)展,電磁環(huán)境日益復(fù)雜,民航無線電導(dǎo)航頻率受干擾事件時有發(fā)生,危及航空飛行安全.保障航空通信安全是無線電監(jiān)測的重要工作.關(guān)健詞:無線電;干擾中圖分類號:U463.67文獻標(biāo)識碼:A1航空干擾產(chǎn)生的根源飛機飛行在2-10Km高空,其無線電信號覆蓋的地域縱橫幾百公里,加之飛機飛行速度快,投訴的位置可能存在一定的誤差,準(zhǔn)確判斷干擾源所在的地域比較困難.干擾出現(xiàn)的時間,區(qū)域,性質(zhì)的不確定性,導(dǎo)致查找航空無

2、線電干擾難度大,成本高.因此,科學(xué)進行航空無線電干擾分析,及時采取必要的應(yīng)對措施,對于排除民航干擾,保障飛行安全有重要作用.按照干擾源的性質(zhì)來分,無線電干擾除了自然干擾外,其中絕大多數(shù)來源于人為干擾.航空移動通信頻率經(jīng)常遭受來源于地面的各類無線電信號干擾,一類是無線電設(shè)備干擾,如調(diào)頻廣播電臺,大功率無繩電話等無線電臺;另一類是工,科,醫(yī)等非無線電設(shè)備干擾,如有線電視信號泄露,工業(yè)射頻烘干設(shè)備等.近幾年來,隨著民航通信頻率專項整頓工作的深入開展和長效機制的建立,大功率無繩電話等非法設(shè)備經(jīng)清理整頓后對航空干擾明顯減少,工,科,醫(yī)等非無線電設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射超標(biāo)現(xiàn)象得到較好整治.但是,隨

3、著社會經(jīng)濟發(fā)展,各類電臺日趨增多,特別是廣播臺采用的是共源調(diào)制調(diào)頻同步廣播技術(shù),在大范圍內(nèi)實現(xiàn)同頻廣播,且有效發(fā)射功率大,又多設(shè)于高山點,離飛機航線近,臺站長期處于連續(xù)發(fā)射中,發(fā)射機參數(shù)發(fā)生變化的可能性大,而且都是數(shù)臺發(fā)射機共用一付天線同時發(fā)射,有效的雜散抑制比較困難.相鄰的108～137MHz頻率是航空導(dǎo)航通信業(yè)務(wù),部分設(shè)備采用AM調(diào)制方式,通信范圍要求廣,接收機的靈敏度高,因此較容易受到87～108MHz廣播業(yè)務(wù)的干擾.2航空電臺通信干擾分析2.1航空電臺受干擾地域分析由于航空電臺在空中,收發(fā)天線間的路徑完全沒有阻攔,通常使用地球半徑畫路徑拋物面來完成,該半徑大于地球(6370

4、Km)的一個系數(shù),一般使用如下簡單公式來計算水平或者平滑地面的距離.2.1.1航空電臺信號覆蓋的地域半徑D假設(shè)飛機飛行高度hl=10000m,干擾源距地面高度h2=lm;飛機距干擾源的直線距離D為:D=4.10alVZ+h2~)=414km2.1.2在最大通信距離內(nèi)干擾源的最小等效輻射功率P假設(shè)航空電臺的接受靈敏度為1V(一107dBm】,天線增益為0dBi,頻率為120MHz,在空間傳播下最大通信距離的路徑衰耗:L=32.45+20LgD+20L~=126dB(距離D單位:km,頻率f單位:MHz)最小等效輻射功率P,一50一中國新技術(shù)新產(chǎn)品P=L-107=126一l07=19d

5、Bm=79mW從以上計算可以看出,等效輻射功率為79roW的干擾源,就可以在414公里為半徑的區(qū)域內(nèi)對飛行高度1O公里的飛機造成干擾.2.2航空通信干擾的分類,成因和防護措施無線電干擾是指在無線電通信過程中發(fā)生的,導(dǎo)致有用信號接受質(zhì)量下降,損害或阻礙通信.目前航空干擾主要有以下幾類:2.2.1同頻干擾凡由其它信號源發(fā)送出來與有用信號的頻率相同并以同樣的方法進入接受機中頻通帶的干擾稱為同頻干擾.大功率無繩電話對民航干擾主要是同頻干擾.消除此類干擾主要手段就是加大大功率無繩電話整治工作,確保航空頻段正常使用.2.2.2鄰頻干擾凡是在收信機射頻通帶內(nèi)或通帶附近的信號,經(jīng)變頻后落人中頻通帶

6、內(nèi)所造成的干擾,稱為鄰頻干擾.這種干擾會使收信機信噪比下降,靈敏度降低,強干擾信號可使收信機出現(xiàn)阻塞干擾.這種干擾大部分是由于無線電設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)不符合國家標(biāo)準(zhǔn)造成的.對發(fā)射機來說,如頻率穩(wěn)度太差或調(diào)制過大,造成發(fā)射頻譜過寬,可造成對他臺的鄰頻干擾.如不嚴(yán)格控制影響發(fā)射機帶寬因素,很容易產(chǎn)生不必要的帶外輻射;對收信機來說,當(dāng)中頻濾波器選擇性不良時,也容易形成干擾或使干擾變得嚴(yán).此類干擾主要是廣播發(fā)射機工作頻率靠近108MHz的邊帶輻射進入航空接收機造成干擾,涉及發(fā)射機的邊帶抑制指標(biāo).2.2.3帶外干擾發(fā)信機的雜散輻射和接收機的雜散響應(yīng)產(chǎn)生的干擾,稱為帶外干擾.2.2.3.1發(fā)信機的

7、雜散輻射干擾在VHF和UHF的低頻段,通信設(shè)備尤其是基站的發(fā)信機大都采用晶體震蕩器以獲得較高的頻率穩(wěn)定度.這種干擾是由于發(fā)信機的雜散輻射值過大造成的,為此,國家標(biāo)準(zhǔn)中大部分都對各種類型的發(fā)信機的雜散輻射值進行了嚴(yán)格的規(guī)定.發(fā)信機雜散輻射值過大,通常是由于倍頻次數(shù)多,倍頻器輸出回路的選擇性差,倍頻器之間的屏蔽隔離不良等因素造成的.2.2.3_2收信機的雜散響應(yīng)接收機除收到有用信號外,還能收到其他頻率的無用信號.這種對其它無用信號的"響應(yīng)"能力,通常稱為雜散響應(yīng),它與接收