甚高频通信互调干扰分析与预防措施探究

[摘 要]互调干扰是影响民航运行安全的主要因素之一，并且随着无线通信技术的广泛应用，会对机场周围磁场产生影响，增加磁场环境复杂性，进而会对高频通信与航空管制产生一定干扰，必须要采取措施对此方面问题进行优化。本文分析了甚高频通信互调干扰原因，并提出了优化措施。

[关键词]甚高频；通信；互调干扰；基频信号；三阶互调

中图分类号：TN978 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0139-01

互调干扰对民航运行安全性有着重要影响，主要就是指两个或者两个以上频率信号同时输入收发信机时会产生另一个频率，此频率落入都某各电台工作频段后就会产生通信干扰，情况严重的甚至会导致信号严重失真无法正常通话。因此，为保证民航运行的安全性，必须要就甚高频通信互调干扰问题进行分析，最大程度的避免其对民航运行安全性的影响。

一、甚高频通信互调干扰问题原因分析

甚高频即频带由30MHZ到300MHZ的无线电电波，主要被用作电台与电视台广播，以及航空与航海沟通频道。甚高频通信互调干扰即当两个或更多干扰信号同时加入到接收机时，受到非线性因素影响，两个干扰的组合频率等于或者接近有用信号频率而顺利通过接收机，对正常通信产生影响。互调干扰会对航空运行中，地空对话通信效果产生影响，情况严重的会导致通信信号失真，对民航低空指挥以及其飞行安全产生影响。出现此类问题的原因是因为在同一线性系统存在三阶互调，在非线性因素影响下，系统内某信号产生的二次谐波将会与系统内另一信号基波产生混频，最后产生第三频率。这样系统内就存在二次谐波以及基波两种信号种类，两者会组成一种三阶信号，并且其中2F-F为三阶互调信号[1]。其主要通过信号调制产生，并且调制过程中两种信号还会产生一定的差拍信号，最终调制出三阶互调失真信号。对于线性系统内信号来说，在频谱上各种信号均存在一定的相近性，很有可能会导致互调过程中产生更高阶位互调[2]。

二、甚高频广播电台互调干扰影响分析

广播电台互调干扰对民航陆空通信影响比较大，主要是因为民航航空频段为118MHz～136.975MHz，而商业广播调频电台频段为88MHz～107.9MHz，均为甚高频段，具有传属性一致特点，再加上两者频谱十分接近，如果不采取相应的隔离措施，就会产生较大的干扰影响[3]。对广播电台来说，其发射机发射功率基本上均在将成百上千瓦以上，主要由多个放大器组成，并且因为放大器放大特性并不是理想的线性，最终输出的为非线性成分。当有不同工作频率输入到放大器时，就会在传输过程中产生调制物，而调制频段如果刚好与民航航空频段相同，则会产生互调干扰，影响民航接收机的正常运转，降低民航运行安全性。当两个频率十分接近的信号输入非线性器件使，由许多组合频率分量中，有可能落在频带内的频率分量除了基波外，还有可能有组合频率和，因为它们比较靠近基波分量。这些组合频率分量形成对有用信号的干扰。这种干扰不是由两输入信号的谐波产生，而是由这两个输入信号的相互调制（相乘）引起的，所以称为互调失真。由非线性器件的三次方项引起的互调称为三阶互调，由五次方引起的称为五阶互调。三阶互调即指如果两个或者多个信号处于一个线性系统中，受线性系统具有的非线性系数影响，就会造成一个信号二次谐波与另外一个信号基波之间产生混频，并形成新的寄生信号。假设F1二次谐波为2F1，F1、F2互调就会产生寄生信号2F1-F2。因为2F1为二次谐波，而F2为基波信号，两者就会合成为三阶信号，即互调产生的寄生信号2F1-F2。并且两个信号相互调制会产生差拍信号，即产生新的三阶互调失真信号，整个过程为三阶互调失真。信号F1与F2频谱相接近，造成三阶信号2F1-F2、2F2-F1与原来基带信号F1、F2相近，会对其产生干扰，此表现为三阶互调干扰。当一个线性系统中存有三个信号时，如F1、F2、F3，在信号通信过程中除了会出现三阶互调外，还会产生三阶互调F1+F2-F3、F2+F3-F1以及F1+F3-F2，甚至是更高阶互调。因为高阶互调干扰性强度比较低，在对甚高频通信互调干扰分析时，将三阶互调干扰作为主要研究对象。

以三阶互调干扰为例，当4个频率f1～～`f4满足f1+f2-f3=f4，而且当f1～f3作为发射频率，f4作为接收频率时，f4就会受到干扰，当3个频率f1-f3，满足2f1-f2=f3，当f2为发射频率，f3为接收频率时，f3会受到干扰。五阶互调与三阶互调类似，七阶互调可以忽略不计。

三、甚高频通信互调干扰预防措施分析

1.发射机互调干扰预防

应最大程度的增大发射机间耦合损耗，如果各发射机选择的分用天线设计方式，则需要加大天线间距离，增大其空间隔离度。例如在每发射机与天线之间位置设置单向隔离器，或者是单相分离器与腔体滤波器组合器件，对侵入信号起到衰减作用，降低外界信号的影响，达到相互抑制的目的。或者在发射机输入端接入高Q带通滤波器，达到增大频率隔离度的目的，并且在发射机安装施工时，要控制好馈线之间的距离，并选择平行敷设的方式施工。为减小受发射信号或者其他信号入侵影响产生的互调干扰问题，应对发射机末级功放性能进行适当的调整与优化，提高其线性动态的范围。

2.接收机互调干扰预防

针对高放与混频器来说，应选择用具有平方律特性的器件，常见的有结型场效应管以及双栅场效应管等，通过平方律特性来降低接收机射频非线性，达到减少互调指标的目的。同时，还可以设置多级调谐回路的方式来增加接收机回路的选择性，减少进入功放的强干扰性。或者是设置滤波器对入侵信号进行干扰处理，对入侵信号进行衰弱处理，改善信号互调性能。

3.甚高频设备运行干扰预防

应提高其建设规划的合理性，制作覆盖图，并结合实际情况确定双重覆盖或者分区双重覆盖的方式来选址，其中如果采取双重覆盖方式应增加台站数量与台站信道数量。建设时应做好发射功率、天线增益、馈线损耗以及天线架设高度等因素的规划，进行实际测量与理论计算，确定天线架设的高度，提高覆盖效果。另外，还应做好设备自身频点的调配控制，对于同一地点的设备，要将不同电台频道间隔控制在550kHz以上，不同设备天线间距应控制在2.5m以上，对于部分电台频道间隔过小的可以适当的调整天线间距。

4.外部效应互调干扰预防

除了要对发射机与接收机进行互调干扰预防处理外，还需要做好对外部相应造成的互调干扰问题进行优化，减少对民航通信的影响。主要包括发射机滤波器、射频避雷器等相关配件的插线接触部位，以及金属器件运行问题的检测测试，随时掌握其运行状态，避免其造成的非线性互调干扰。另外，针对甚高频通信受外界气象因素影响大的特点，还需要做好对气象、气候的预测管理，针对不同环境特征来进行适当的调整。

结束语

在无线电通信技术的快速发展，在运用过程中经常会因为设计不合理，或者管理不当而对民航航空造成互调干扰，而影响民航运行安全性。为解决甚高频通信互调干扰问题，需要针对各项影响因素进行分析，从不同角度出发来选择合适的措施进行优化管理，降低互调干扰对民航运行造成的影响。

参考文献

[1] 黄火明.民航甚高频通信互调干扰分析及其预防[J].科技传播，2010，16：228-229.

[2] 邓雅蓝.民航甚高频通信互调干扰分析及其预防[J].硅谷，2013，11：119+52.

[3] 尹智.民航甚高频通信电台干扰及预防分析[J].电子世界，2014，08：81.