淺談無(wú)線電干擾及其常用的預(yù)防、排查方法

鄭乾東 / 中國(guó)民用航空中南地區(qū)空中交通管理局監(jiān)控中心

淺談無(wú)線電干擾及其常用的預(yù)防、排查方法

鄭乾東 / 中國(guó)民用航空中南地區(qū)空中交通管理局監(jiān)控中心

隨著中國(guó)的航空業(yè)發(fā)展速度日益加快，國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)和航線的數(shù)量以及航班的次數(shù)逐年快速上升，無(wú)線電臺(tái)需求的數(shù)量也在極速攀升。而在民航通信系統(tǒng)中，無(wú)線電干擾給飛行器造成嚴(yán)重的飛行影響，很可能也會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重的損失。所以加強(qiáng)無(wú)線電干擾的預(yù)防措施和查找出干擾源的能力是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期且認(rèn)真完善的工作。本文主要論述無(wú)線電干擾和預(yù)防、排查的方法，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)業(yè)務(wù)提供些許理論參考。

無(wú)線電干擾；預(yù)防、查找方法；嚴(yán)重性

民用航空無(wú)線電專用頻率是民航用于飛行器調(diào)度、導(dǎo)航的通信頻率，一旦受到較大的干擾，飛行器就不能安全飛行，就會(huì)出現(xiàn)事故、甚至造成空難，后果不堪設(shè)想。目前該頻段時(shí)常發(fā)生大小不同干擾，有時(shí)干擾非常嚴(yán)重，這些干擾已威脅到飛行安全，成了無(wú)線電管理急待解決的問(wèn)題。接下來(lái)給大家淺談一下無(wú)線電干擾以及常用的預(yù)防、排查方法。

1.無(wú)線電干擾

無(wú)線電干擾指的是一些有害的非法的無(wú)線電波對(duì)合法的無(wú)線電業(yè)務(wù)和正常的無(wú)線電通信產(chǎn)生危害，從而導(dǎo)致有用信號(hào)接收質(zhì)量明顯下降，信息產(chǎn)生誤差、丟失，甚至出現(xiàn)通信中斷的現(xiàn)象。因此把有害的非法的無(wú)線電信號(hào)引起對(duì)有用無(wú)線電信號(hào)接收質(zhì)量下降或者損害的這類情況，稱為無(wú)線電干擾。

無(wú)線電干擾一般可分為同頻干擾、鄰頻干擾、帶外干擾、互調(diào)干擾和阻塞干擾等情況。

同頻干擾：相同的無(wú)用與有用信號(hào)頻率，并對(duì)同頻率有用信號(hào)的接收機(jī)造成的干擾，稱為同頻干擾；

鄰頻干擾：干擾臺(tái)站的鄰頻功率落入接收鄰頻接收機(jī)通帶內(nèi)造成的干擾，稱為鄰頻干擾；

帶外干擾：發(fā)射機(jī)的諧波或雜散輻射在有用信號(hào)的接收通帶內(nèi)造成的干擾，稱為帶外干擾；

互調(diào)干擾：互調(diào)干擾分為發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾和接收機(jī)互調(diào)干擾兩種。發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾指的是多部發(fā)射機(jī)信號(hào)落入另一部發(fā)射機(jī)，并在末級(jí)功放的非線性作用下相互調(diào)制，產(chǎn)生不需要的組合頻率，對(duì)接收信號(hào)頻率與這些組合頻率相同的接收機(jī)造成的干擾。接收機(jī)互調(diào)干擾指的是多個(gè)強(qiáng)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，在接收機(jī)前端非線性電路作用下產(chǎn)生互調(diào)頻率，互調(diào)頻率落入接收機(jī)中頻頻帶內(nèi)造成的干擾；

阻塞干擾：當(dāng)無(wú)線電設(shè)備在接收微弱的有用信號(hào)時(shí)，受到接收頻率高頻回路帶內(nèi)或兩旁強(qiáng)干擾信號(hào)的干擾，稱為阻塞干擾。阻塞干擾輕則降低接收的靈敏度，重則導(dǎo)致正常通信中斷。

根據(jù)某雷達(dá)站的具體設(shè)置情況和無(wú)線電干擾情況，主要分析兩種常見的干擾類型。

其一，互調(diào)干擾。是指由于通信設(shè)備中的某些非線性電路，使不該進(jìn)行調(diào)制的兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)，進(jìn)行了交叉調(diào)制即相互調(diào)制，從而產(chǎn)生了新的頻率，對(duì)某個(gè)有用信號(hào)的造成了干擾。產(chǎn)生互調(diào)干擾的三個(gè)條件：互調(diào)干擾的頻率組合關(guān)系、所有干擾和被干擾臺(tái)站同時(shí)工作、干擾信號(hào)具有足夠的幅度。

（1）發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾。多臺(tái)發(fā)射機(jī)信號(hào)同時(shí)落入另一臺(tái)發(fā)射機(jī)信號(hào)中，并在此發(fā)射機(jī)末級(jí)功放的非線性作用下相互調(diào)制，產(chǎn)生不必要的組合頻率，當(dāng)接收機(jī)接收信號(hào)與這些組合頻率相同時(shí)，會(huì)對(duì)接收機(jī)造成干擾，稱為發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾。防止發(fā)射機(jī)互調(diào)的措施：增大天線的間隔、增大發(fā)射機(jī)之間的天線隔離度、在輸出級(jí)采用單向隔離器件、增大互調(diào)轉(zhuǎn)換衰耗。

接收機(jī)互調(diào)干擾。當(dāng)數(shù)個(gè)強(qiáng)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入一臺(tái)接收機(jī)，并在接收機(jī)前端非線性電路的調(diào)制作用下產(chǎn)生互調(diào)頻率，而且互調(diào)頻率又剛好落入接收機(jī)的中頻頻帶內(nèi)，導(dǎo)致接收機(jī)出現(xiàn)互調(diào)干擾。它的發(fā)生主要取決于干擾信號(hào)的大小、接收機(jī)前級(jí)的非線性、射頻的選擇性及增益。防止接收機(jī)互調(diào)的措施：改善接收機(jī)輸入級(jí)的線性度，提高互調(diào)抗擾性能；在接收機(jī)前端插入濾波器，以提高接收機(jī)前端電路的選擇性；在接收機(jī)前端插入衰減器，以降低干擾信號(hào)的電平。

發(fā)射機(jī)和接收機(jī)互調(diào)的混合干擾。其產(chǎn)生的原因一般是由幾個(gè)距離很近的發(fā)射天線發(fā)出的互調(diào)信號(hào)，與另外一個(gè)信號(hào)再次產(chǎn)生發(fā)射互調(diào)或者與其它信號(hào)一起傳到較近的另一個(gè)接收天線上再產(chǎn)生接收互調(diào)。大功率發(fā)射臺(tái)同址共天線設(shè)置多會(huì)產(chǎn)生此類干擾。

其中互調(diào)干擾出現(xiàn)最多的是三階互調(diào)干擾。三階互調(diào)是指當(dāng)兩個(gè)信號(hào)在一個(gè)線性系統(tǒng)中，由于非線性因素存在使一個(gè)信號(hào)的二次諧波與另一個(gè)信號(hào)的基波產(chǎn)生 差拍（混頻）后所產(chǎn)生的寄生信號(hào)。由于一個(gè)信號(hào)是二次諧波（二階信號(hào)），另一個(gè)信號(hào)是基波信號(hào)（一階信號(hào)），他們倆的合稱為三階信號(hào)。又因?yàn)槭沁@兩個(gè)信號(hào)的相互調(diào)制而產(chǎn)生 差拍信號(hào)，所以這個(gè)新產(chǎn)生的信號(hào)稱為三階互調(diào)失真信號(hào)。三階互調(diào)公式：f1+f2=f3，2f1-f2=f3，2f2-f1=f3。

其二，串?dāng)_的情況是兩個(gè)或以上的無(wú)線電信號(hào)，當(dāng)它們?cè)谕ㄐ艜r(shí)的頻率間隔非常接近或者放置的地點(diǎn)很靠近的時(shí)候，有可能其中的一個(gè)電信號(hào)的通話聲音就會(huì)在兩一個(gè)電信號(hào)中響起，從而干擾了該電信號(hào)的正常通信工作。現(xiàn)階段，我國(guó)民航通信系統(tǒng)的甚高頻通信系統(tǒng)專用頻段集中在108-137MHz的范圍內(nèi)。由于空管的單位數(shù)量大，每一單位都需要使用幾個(gè)甚至幾十個(gè)頻率，所以頻率相近的問(wèn)題也在所難免。要有效避免這一干擾的發(fā)生就需要對(duì)信號(hào)頻率進(jìn)行科學(xué)化、合理化的設(shè)計(jì)和布局，將那些比較相似的頻率均分到不同的無(wú)線電臺(tái)。如果一家無(wú)線電臺(tái)中存在多個(gè)間隔相近的頻率，就將這些相近的頻率分布到不同的天線共用系統(tǒng)中去。同時(shí)還可以在保證地空管制系統(tǒng)運(yùn)作良好的情況下，減少間隔相近的頻率的發(fā)射機(jī)的正常發(fā)射功率，在一定程度上加大接受機(jī)的靜噪門限值。另外還要經(jīng)常檢查與維護(hù)收發(fā)信機(jī)、濾波器、耦合器等，時(shí)刻掌握這些設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，做好設(shè)備的優(yōu)化升級(jí)維護(hù)等工作。

2.常用的預(yù)防、排查方法

2.1 干擾預(yù)防

（1）開展多種形式宣傳，宣傳無(wú)線電管理的各項(xiàng)法規(guī)政策，讓公眾知道民用航空無(wú)線電專用頻率對(duì)民航用于飛行器調(diào)度、導(dǎo)航和通信的重要性，頻率一旦受到干擾，飛行器就不能正常飛行，甚至還會(huì)出現(xiàn)大事故。不管是單位還是個(gè)人，只要他被指出存在干擾源并被要求限期治理，而對(duì)產(chǎn)生的干擾不能及時(shí)認(rèn)真地消除而延誤治理時(shí)間的，都將會(huì)受到行政處罰，嚴(yán)重者將追究刑事責(zé)任。同時(shí)對(duì)《中華人民共和國(guó)無(wú)線電管理?xiàng)l例》修訂（2016）進(jìn)行認(rèn)真地學(xué)習(xí)及宣貫。

（2）向公眾說(shuō)明民用航空無(wú)線電專用頻率干擾源限期整治與查處的時(shí)間表。針對(duì)具體的違法單位、個(gè)人要求其在規(guī)定期限內(nèi)，按時(shí)自行拆除或者整改干擾設(shè)備，逾期將按照無(wú)線電法規(guī)進(jìn)行具體種類的行政處罰。通過(guò)種種的廣播電視和報(bào)紙公告，再用一些行政執(zhí)法的成功案例，介紹對(duì)違法行為的處罰情形的報(bào)道，對(duì)無(wú)線電違法行為產(chǎn)生威懾作用。并進(jìn)行重點(diǎn)單位企業(yè)的定期檢查和不定期的抽查等工作。

（3）聯(lián)合公安、工商、質(zhì)監(jiān)等部門在生產(chǎn)、銷售違法電臺(tái)的初始環(huán)節(jié)上進(jìn)行整治，處罰違法生產(chǎn)、銷售無(wú)線電設(shè)備的單位、個(gè)人。同時(shí)向公眾宣布，凡購(gòu)買的無(wú)線電設(shè)備不符合國(guó)家法規(guī)要求的，可向銷售者索要高額賠償，各部門協(xié)助執(zhí)行。這種由政府部門與公眾共同參與的打擊活動(dòng)，可使違法生產(chǎn)、銷售無(wú)線電設(shè)備的單位、個(gè)人無(wú)利可圖和無(wú)處可藏，失去其根本的生存空間。

（4）嚴(yán)格無(wú)線電臺(tái)站科學(xué)管理與審批。要將現(xiàn)有無(wú)線電臺(tái)站分布和使用狀況全面掌握，相關(guān)部門審批時(shí)要根據(jù)無(wú)線電臺(tái)發(fā)射與接收的客觀規(guī)律來(lái)核查，以防止新的互調(diào)干擾產(chǎn)生。

2.2 排查方法

（1）若當(dāng)用戶的發(fā)送信息遭受到無(wú)線電的干擾的時(shí)候，那么該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便會(huì)把這些干擾報(bào)告如實(shí)記錄在案，最后匯總成無(wú)線電干擾事件報(bào)告表，詳細(xì)統(tǒng)計(jì)干擾事故發(fā)生的時(shí)間、持續(xù)的時(shí)間、無(wú)線電的干擾程度、帶來(lái)的后果和影響等，同時(shí)可用發(fā)生時(shí)間作為檢索信息的目錄條件。倘若是飛行員報(bào)告的無(wú)線電干擾事件，其中記錄的內(nèi)容要增加干擾事故發(fā)生的位置、海拔、航向等信息。當(dāng)這些信息經(jīng)過(guò)整理后，還要使用自動(dòng)化軟件工具進(jìn)行科學(xué)分析與鑒定，通過(guò)分析的結(jié)果可以隨時(shí)掌握檢測(cè)設(shè)備的使用狀況。

（2）在已經(jīng)確定的搜索區(qū)域中如果存有民航的地面設(shè)施時(shí)，要及時(shí)和地面設(shè)施取得聯(lián)系，及時(shí)將可能實(shí)施的監(jiān)測(cè)行動(dòng)通知下去。如果地面固定無(wú)線電干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到無(wú)線電的干擾，則相關(guān)技術(shù)人員要立刻在該固定無(wú)線電干擾檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)施附近部署地面移動(dòng)的便攜式無(wú)線電干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通常來(lái)說(shuō)，無(wú)線電干擾源一般位于該地面固定無(wú)線電干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)施的無(wú)線電示向線的范圍之內(nèi)。

（3）若當(dāng)用戶所受的干擾是間斷性干擾的時(shí)候，就要使用可搬移的無(wú)線電干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)查找和定位，因?yàn)橐苿?dòng)便攜式無(wú)線電干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不容易查找到間斷性干擾信號(hào)。可搬移的無(wú)線電干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以最大限度地拓寬監(jiān)測(cè)范圍，也可以在無(wú)人操作的情況下，全天候自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)搜集的目的。

3.總結(jié)

綜上所述，無(wú)線電干擾的監(jiān)測(cè)與排查的工作關(guān)系重大，尤其在科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展的當(dāng)下，很多種類的通信設(shè)備和工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越多，致使無(wú)線電干擾的情況頻頻發(fā)生，所以加強(qiáng)無(wú)線電及其頻率審批的管理和組織也非常重要，有效的管理可以為民航通信系統(tǒng)的正常運(yùn)作提供良好的使用環(huán)境。同時(shí)也要充分了解無(wú)線電干擾發(fā)生的根本原理，對(duì)不同類型的干擾進(jìn)行不同的預(yù)防和維護(hù)措施，提高頻率規(guī)劃與布局的合理性以及科學(xué)性，以確保無(wú)線電通信設(shè)備良好的工作環(huán)境，創(chuàng)造和諧、可持續(xù)發(fā)展的電磁環(huán)境，促進(jìn)民航事業(yè)的發(fā)展。

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