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民航通信工程中无线电干扰的分析

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[摘 要] 本文重点介绍了无线通信工程中常见干扰的分类及产生原因,并提出了工程建设方案和干扰处置决方案。

[关键词] 无线电干扰;工程建设;干扰分析与排除

【中图分类号】 TN97 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2013)11-281-1

随着民航事业的迅猛发展,飞行流量不断增大,对通信质量提出了更高的要求,通信覆盖范围扩大和通信系统的稳定性和可靠性提高,这对通信设备的保障水平也提出了更高的要求。然而,随着无线电通信事业的迅猛发展,各种无线电台站迅速增多,电磁环境越来越复杂,对民航无线电专用频段造成干扰的问题日趋严重,直接导致通信设备覆盖距离大大缩短,并伴有噪音干扰,信号严重失真,已直接影响到飞行安全。如何有效的预防干扰、迅速的查找定位干扰源,成为摆在设备保障人员面前的重要课题。

一、无线通信工程中电磁干扰的特点

(一)电磁环境构成因素。在电子、电器技术广泛应用的今天,一般情况下,构成空间电磁环境的主要因素有自然因素和人为因素两大类。

二、通信工程中的电磁干扰问题的特点

(一)设备研制过程中碰到的电磁干扰问题需考虑各种因素,相当复杂。而通信工程建设中所用的设备,一般情况下单个元器件的电磁兼容性都是合格的,工程技术人员需要做的只是如何正确地把他们组成系统。一般问题大多是正确选择元器件、电缆型号和确定正确的接地方式。

(二)分析和解决工程建设中的电磁干扰问题也有其困难的一面。由于通信系统涉及的面很广,如一个通信工程要解决防雷、防工频强电干扰、防止各种辐射干扰等,这就要求工程技术人员具有比较广的知识面,有比较强的系统概念和综合分析问题的能力。

三、干扰的起因

由于工程设计和实施方面引起干扰的原因很多,大体是可以分为以下几种:

(一)没有按照规范做而引起的干扰。1.系统天线安装水平隔离和垂直隔离距离不够,从而产生互调、强信号阻塞等现象;2.通信工程在施工时,同轴电缆的外导体的金属护套和连接没有达到标准要求,高低电平电缆之间的隔距不够等;3.没有采取有效的接地、屏蔽和支耦措施;4.设置配备不当;5.频率配置不当;6.电平调整不当;7.所用线缆的特性不合要求引起干扰。

(二)维护不当引起的干扰。维护不当引起的干扰情况比较复杂,主要有以下一些:1.由于元器件的老化等原因引起的各种功能下降;2.接地线不好。接地是屏蔽和防止电磁干扰的一项措施,各种电子设备与“零信号参考电平点(信号地)”之间的地线搭线一定要做好。否则即使与“零信号参考电平点”相接了,也会由于公共阻抗耦合或形成的地环路而引入电磁干扰;3.无线通信系统之间的干扰。系统之间的干扰大致可分为以下几种:1.同频/邻频干扰;2.杂散干扰;3.阻塞干扰;4.互调干扰。

(1)同频/邻频干扰:无用信号的载频与有用信号的载频相同,并对接收同频有用信号的接收机造成干扰的称为同频干扰;因干扰信号为相邻载频且功率落入接收有用信号的接收机通带内造成的干扰为邻频干扰。

减少同频干扰的措施:一是严格保持各发射载频相等,因为两载频严格相等时,拍频为零,也既采取传送同步或独立同步方式,使各基站的发射频率同步。二是保持系统中各同频固定台调制信号的相位一致。三是保持系统中各发信机调制频偏的一致和稳定,提高同等条件下的信纳比。四是合理地选择基地台的位置。五是各级无线电管理机构要加强协调,加大监测力度和执法力度,防止和杜绝私设台现象的发生。

(2)杂散干扰:一个系统(干扰源)发信机发射的带外信号落在另外一个系统(扰)的接收频带内,如果干扰源在扰台站接收频段内的杂散辐射很强,且干扰源的发送滤波器没有提供足够的带外抑制,则增加了扰台站接收机的地噪声,造成干扰。减少发信机的杂波辐射,可采取如下措施:减少倍步次数;除末级功放外,前级放大器尽可能采用线性放大器,以减少谐波和互调产物;各级间要进行严密的屏蔽和隔离,良好接地和设计,以减少产生寄生辐射的危险;各种倍频器输出应有良好的滤波;在发信机至天线间加装输出滤波器,以抑制各种无用分量。

(3)阻塞干扰:阻塞干扰是指一个系统发信机发出的信号虽然处于另一系统的接收频带外,但是当达到某一门限(阻塞门限)时,使得另一系统的接收机被推向饱和(过载),使它的增益下降,无法接收有用信号。

(4)互调干扰:不同频率信号作用在一非线性器件时,将发生互相调制并产生新的频率信号输出,如果该频率正好落在某接收机工作频带内,影响该接收机的接收灵敏度,主要表现为接收系统信噪比下降和服务质量恶化。

四、查找电磁干扰的一般步骤

(一)无线通信系统之间的干扰查处步骤:1.监听:通过监听判断干扰是否存在,出现的时间并录下内容、声音,为判断干扰源提供依据;2.用频谱仪观看波形和频谱:通过观看干扰信号的频谱和波形,分析干扰的类别和特性;3.分析计算:算出可能的干扰频率,供同步跟踪查找;4.同步跟踪:用算出的可能干扰频率,在频谱仪上一个一个观看,这样可以找出一个或若干个干扰频率来;5.测向:通过固定测向,车载测向和手持测向,查找干扰源的具置。

(二)设备内部因元器件本身而产生的电磁干扰查找步骤:1.抓住干扰现象不放,摸准其出没规律;2.对因设备元器件老化、氧化、接触不良等出现的干扰,要抓住不放,直到搞清楚其干扰源和藕合途径,摸准其出没规律。找到干扰源后要反复确证,是否确实是干扰源,是否是唯一干扰源。

在解决干扰问题过程中,要及时总结各方面的经验,必须注意平时工作中的资料积累。这样会对实践起指导作用。针对碰到的干扰问题有计划地收集国内外资料也很重要。这样可以开阔思路,从而起到事半功倍的效果。

作者简介:张久高(1974-),男,汉族,江苏盐城人,盐城民航站工程师,研究方向:无线通信。