甚高頻設(shè)備故障及處置淺析

史列

摘要：甚高頻設(shè)備主要用于地空通信，在管制和飛機(jī)之間起著溝通和橋梁的通信功能，在空管工作中具有非常重要的作用。本文就VHF設(shè)備在運(yùn)行保障過程中出現(xiàn)的一些問題和故障加以分析和探討。

關(guān)鍵詞：甚高頻;干擾;接收;發(fā)射

一.引言

空中交通管制中心的英文全稱是 Air Traffic Management Centre，縮寫是ATC。甚高頻的英文全稱是Very High Frequency，縮寫是VHF。甚高頻的頻段范圍從30MHz-300MHz，波長(zhǎng)從10M-1M，主要應(yīng)用于調(diào)頻廣播、電視、空中管制、導(dǎo)航等。其特點(diǎn)是視距傳播、直射波、傳輸距離受飛行高度和天線高度影響，波道間隔為25KHz或8.33KHz。其中屬于民航VHF的頻段范圍從118MHz-136.975MHz，雙邊帶調(diào)幅方式。

VHF設(shè)備一般由三部分組成：一是直接提供給管制人員使用的VHF系統(tǒng)終端設(shè)備，例如內(nèi)話系統(tǒng)及其操作席位;二是實(shí)現(xiàn)與航空器無線電通信的VHF電臺(tái)，包括本地電臺(tái)和位于遠(yuǎn)端的遙控電臺(tái);三是VHF終端設(shè)備到本地/遠(yuǎn)端電臺(tái)之間的傳輸鏈路，包括電纜、光傳輸設(shè)備、微波設(shè)備、專用傳輸網(wǎng)絡(luò)等。

VHF設(shè)備一般分為VHF單體電臺(tái)，VHF便攜電臺(tái)和VHF共用天線系統(tǒng)。VHF單體電臺(tái)從功能上可以分為收發(fā)一體機(jī)和收發(fā)分體機(jī)。收發(fā)一體機(jī)可以獨(dú)立完成收發(fā)功能，是使用得最多的單體電臺(tái)。而收發(fā)分體機(jī)在作為單體電臺(tái)使用時(shí)，往往是提供給一些特殊用戶使用，如只有監(jiān)聽權(quán)限的用戶，可以只給他配備一臺(tái)收信機(jī)，另如只需要發(fā)射功能的通波。一般的VHF電臺(tái)由于需要裝備固定天線及外接各類線路，安裝完成以后，電臺(tái)的工作半徑就受到了限制。VHF便攜式電臺(tái)由于體積小、重量輕、無需接固定天線等方便移動(dòng)的特點(diǎn)，在特定的時(shí)間和地點(diǎn)能發(fā)揮其特定的功能，如野外作業(yè)、外場(chǎng)測(cè)試、校飛協(xié)調(diào)等。便攜式電臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無外接線路，在發(fā)生突發(fā)事態(tài)時(shí)，還可作為電臺(tái)指揮的最后保障。但由于發(fā)射功率和收發(fā)天線的限制，便攜式電臺(tái)的覆蓋距離有限，可作為塔臺(tái)VHF通信的應(yīng)急設(shè)備。所謂天線共用系統(tǒng)簡(jiǎn)單的理解就是指系統(tǒng)內(nèi)一副天線能同時(shí)供幾個(gè)通信頻率使用。天線共用系統(tǒng)既可以采用收發(fā)一體模式，也可以采用收發(fā)分離模式。前者將收發(fā)天線安裝在一個(gè)炮筒天線內(nèi)，天線場(chǎng)地要求相對(duì)不高，但盡管在信道之間加了隔離器，還是可能會(huì)帶來收發(fā)信之間的電磁干擾問題，在配置頻率時(shí)要考慮較大的頻率間隔（間隔最好不小于1MHz）。后者將收發(fā)天線分開，若干信道共用一個(gè)天線，但同一天線的信道數(shù)量不能太多，否則存在互調(diào)干擾和較高的插入損耗。因此配置共用系統(tǒng)時(shí)要綜合考慮可靠性、天線場(chǎng)地、通信質(zhì)量、價(jià)格、頻率指配間隔等各相關(guān)因素。

二.故障案例處理及探討

1.SZ1內(nèi)話YU132.85管制接收有“嗒嗒”聲音，飛機(jī)接收正常。

①故障現(xiàn)象：SZ1內(nèi)話YU132.85管制接收有“嗒嗒”聲音，飛機(jī)接收正常。

②故障原因及分析：“嗒嗒”聲有規(guī)律，大概3-5秒響一次，和經(jīng)常遇見的背景噪聲干擾不同，背景噪聲一般是強(qiáng)烈刺激人耳的白噪聲，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，中間的話音被干擾聽不清楚，而“嗒嗒”聲的干擾不影響電臺(tái)正常收發(fā)，且飛機(jī)無干擾，判斷不是一般背景噪聲干擾和無線電干擾，可能是電臺(tái)端有什么干擾源或傳輸線路上過來的干擾，也有可能是內(nèi)話某個(gè)部件造成的干擾，需要排查線路。

③故障處理過程：

⑴檢查SZ2內(nèi)話YU132.85收發(fā)正常，SZ1內(nèi)話其它席位YU132.85同樣故障且現(xiàn)象一樣，判斷不是此席位的問題，可以先去檢查線路。

⑵在三樓A機(jī)房中央配線架SZ1內(nèi)話YU132.85的RX線對(duì)上監(jiān)聽有同樣故障，判斷噪聲來自中央配線架到電臺(tái)這一段，中央配線架到內(nèi)話這段線路和內(nèi)話有關(guān)設(shè)備應(yīng)該是正常的。

⑶后來檢查出是傳輸設(shè)備FA16的ATI板故障，更換一塊新的ATI板后此故障現(xiàn)象消除。

④后又出現(xiàn)一起相同的故障，是某地4信道甚高頻遙控臺(tái)在記錄儀上出現(xiàn)長(zhǎng)期繁忙占線錄音，記錄儀監(jiān)控界面上這4個(gè)信道同時(shí)1-2秒閃爍一次，正常情況下這4個(gè)信道中有些信道是備用頻率，不該頻繁有錄音，而且某在用信道在內(nèi)話上監(jiān)聽時(shí)有“嗒嗒”聲音。根據(jù)上個(gè)案例的方法去排查故障，發(fā)現(xiàn)在三樓A機(jī)房中央配線架這4個(gè)信道的RX線對(duì)上監(jiān)聽有同樣故障，判斷噪聲來自中央配線架到電臺(tái)這一段，后復(fù)位三樓機(jī)房端的FA16傳輸設(shè)備后恢復(fù)正常。

2.應(yīng)急電臺(tái)120.7收發(fā)都故障。

①故障現(xiàn)象：在用應(yīng)急電臺(tái)120.7遙控盒收發(fā)時(shí)，航班在離本場(chǎng)幾十公里處收不到，地面也收不到航班發(fā)出的話音信號(hào)。

②故障原因及分析：此部電臺(tái)主機(jī)在B機(jī)房，遙控盒在管制大廳席位機(jī)柜中，首先要判斷是主機(jī)、遙控盒，還是傳輸線路的問題，還有可能是天饋系統(tǒng)。我覺得應(yīng)該先檢查主機(jī)，再檢查其它部分。

③故障處理過程：

⑴檢查應(yīng)急電臺(tái)120.7，自檢正常但在電臺(tái)上插上一個(gè)話筒后測(cè)試發(fā)射時(shí)，發(fā)現(xiàn)有VSWR告警。VSWR描述天線的匹配狀況，天線越不匹配，反射的功率越多，VSWR就越大，VSWR數(shù)值在1到無窮，一般發(fā)射的時(shí)候VSWR要小于1.5。當(dāng)時(shí)的VSWR數(shù)值已經(jīng)遠(yuǎn)大于2，判斷天饋系統(tǒng)有問題。

⑵重新連接此電臺(tái)到腔體濾波器的饋線，天線到腔體濾波器的饋線后在電臺(tái)端測(cè)試正常，無VSWR告警，判斷以前的連接線有松動(dòng)。

⑶再用應(yīng)急電臺(tái)120.7遙控盒和航班收發(fā)時(shí)，已恢復(fù)正常。

3.在內(nèi)話LZ121.5上收到疑似“嘟嘟”報(bào)警聲。

①故障現(xiàn)象：內(nèi)話LZ121.5上收到疑似“嘟嘟”報(bào)警聲，且一直持續(xù)不消失，此時(shí)檢查內(nèi)話其它121.5電臺(tái)沒有收到類似報(bào)警聲。

②故障原因及分析：首先因LZ121.5是國(guó)際應(yīng)急頻率，在某些內(nèi)話席位上被強(qiáng)制綁定到內(nèi)話面板右邊的堆棧上，無法通過取消選擇此電臺(tái)來消除告警聲，已經(jīng)嚴(yán)重干擾這些席位上的正常通訊。本著先應(yīng)急再排故的原則，應(yīng)先把報(bào)警聲音從這些席位上清除，121.5頻率還有其它電臺(tái)可以使用。其次只有地面上的這部電臺(tái)收到“嘟嘟”報(bào)警聲，飛機(jī)上并沒有受到干擾，說明干擾來自地面，可以通知臺(tái)站值班員檢查電臺(tái)端的狀況，再進(jìn)行下一步處理。

③故障處理過程：

⑴在內(nèi)話監(jiān)控軟件上選中radio channel monitoring→選中電臺(tái)雙擊→選中LZ121.5_RxM→unlock receiver會(huì)變成lock receiver→再點(diǎn)

lock receiver。可以從內(nèi)話上關(guān)掉LZ121.5的接收，暫時(shí)使干擾消失，保證席位的正常通信，另一種方法是在配線架上斷掉LZ121.5的接收音頻這對(duì)線。

⑵然后再按處置流程處理故障。

4.華航電臺(tái)錄音故障。

①故障現(xiàn)象：用在塔臺(tái)管制室作為應(yīng)急電臺(tái)，天線也安裝在塔臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)，和航班測(cè)試信號(hào)收發(fā)都正常。但將電臺(tái)錄音線接入川大記錄儀后，此通道無論電臺(tái)是否在收發(fā)或空閑都會(huì)顯示一直有數(shù)據(jù)錄音，監(jiān)聽時(shí)有“嗡嗡”電流雜音，時(shí)間長(zhǎng)了以后會(huì)造成記錄儀告警，但正常的通話聲音也夾雜在其中。

②故障原因及分析：將電臺(tái)錄音線直接接入記錄儀或接入三樓中心配線架能正常錄音，判斷是三樓到九樓的線路經(jīng)過了幾次跳接且距離過長(zhǎng)，導(dǎo)致錄音輸出和線路阻抗不匹配導(dǎo)致。

③故障處理過程：

處理過程：

⑴電臺(tái)靜噪門限8-30dB可調(diào)，最高調(diào)至30dB，記錄儀監(jiān)聽仍有背景電流聲。在電臺(tái)本地靜噪門限調(diào)為15-22dB能正常收發(fā)且無背景電流聲。

⑵電臺(tái)有一個(gè)錄音插孔并自帶10米長(zhǎng)的錄音線，用測(cè)試耳機(jī)在錄音線的遠(yuǎn)端10米處測(cè)試錄音正常，無“嗡嗡”背景電流雜音。

⑶電臺(tái)錄音線走線：

塔臺(tái)電臺(tái)→10米長(zhǎng)錄音線（2芯雙絞線）→塔臺(tái)配線箱→經(jīng)過50米至二樓配線架（大對(duì)數(shù)電纜）→經(jīng)過50米至三樓A機(jī)房配線架（大對(duì)數(shù)電纜）→經(jīng)過20米至三樓A機(jī)房記錄儀。

⑷用這一對(duì)線在塔臺(tái)管制室改接一門電話，測(cè)試錄音正常，無背景電流雜音。

⑸將電臺(tái)、天線放在三樓A機(jī)房，并將錄音線從三樓A機(jī)房中央配線架接入記錄儀，靜噪設(shè)置為18dB能正常錄音;將電臺(tái)、天線放在三樓A機(jī)房，并將錄音線直接接入記錄儀，靜噪設(shè)置為18dB能正常錄音。

⑹后咨詢廠家工程師，懷疑電臺(tái)放在塔臺(tái)管制室時(shí)因中間線路較多導(dǎo)致錄音線阻抗不匹配，后在電臺(tái)錄音線端加一個(gè)可調(diào)電阻并設(shè)置成一定參數(shù)后能正常錄音。

⑺后經(jīng)過改進(jìn)后的華航便攜式電臺(tái)拿到塔臺(tái)上測(cè)試后已無以上故障現(xiàn)象，靜噪電平調(diào)至22dB能正常收發(fā)且錄音正常。因此電臺(tái)是座式電臺(tái)，一旦安裝好后再移動(dòng)就很麻煩，當(dāng)打開電源感覺噪音較大時(shí)，可以將天線移動(dòng)其它地方試一試，直到噪音電平很小時(shí)再固定天線位置，所以天線的饋線最好有較長(zhǎng)長(zhǎng)度（10米至20米）。

5.進(jìn)近使用119.725D和航班聯(lián)系時(shí)，發(fā)射正常，接收信號(hào)較弱，有時(shí)收不到。因聯(lián)系的航班高度都是低高度在3000米至6000米之間，有時(shí)會(huì)有通話效果較差的現(xiàn)象。電臺(tái)型號(hào)為RS4200 八信道共用系統(tǒng)。

處理過程：

①用矢量分析儀檢查此電臺(tái)腔體濾波器并優(yōu)化了一些參數(shù)。

按照發(fā)射濾波器組的指標(biāo)：插入損耗：≤3.5dB，且主備機(jī)通道差異不能大于0.2dB; 阻帶衰減：≥17dB（相對(duì)中心頻率±500kHz）;

反向損耗：≥18dB。

按照接收濾波器組的指標(biāo)：插入損耗：≤6.0dB，且主備機(jī)通道差異不能大于0.2dB; 阻帶衰減：≥19dB（相對(duì)中心頻率±500kHz）;

反向損耗：≥20dB。

②把此電臺(tái)靜噪門限值調(diào)低。

RSSI Squelch Threshold：缺省值5?v→2?v;

S/N? Squelch Threshold：缺省值10dB→8dB。

③在內(nèi)話管理軟件上把相關(guān)無線電板的輸入和輸出電平值進(jìn)行調(diào)整。

SZ1內(nèi)話：line in：-15? ? ? ? line out：-9

SZ2內(nèi)話：line in：-9? ? ? line out：3

④再用119.725D聯(lián)系航班地面接收信號(hào)有3-5個(gè)，和以前的通話效果相比有改善。

6.在甚高頻設(shè)備接入SCHMID內(nèi)話后，也遇到一些問題。

①SCHMID1內(nèi)話SL122.2接收時(shí)有聲音，但RX燈不亮。

如果無線電板是2RADIO板，在init string輸入：$V0：1$M1$T0：-300

以上為此板的第一個(gè)接口;第二個(gè)接口需輸入：$V1：1$M1$T1：-300;

兩個(gè)接口都需要?jiǎng)t都輸入，中間空格隔開。

如果無線電板是4E&M板，在對(duì)應(yīng)的init string輸入：$V2$T-350。

②在席位上加某個(gè)無線電通道時(shí)，SZ1內(nèi)話選中席位→Priveleged radio channel→Usablity→要把缺省值Mandory→Not added，否則此通道會(huì)強(qiáng)制綁到右邊堆棧中。SZ2內(nèi)話選中席位→Priveleged radio channel→Is Add Channel→劃√，SZ2內(nèi)話無SZ1內(nèi)話Mandory選項(xiàng)。

三.甚高頻設(shè)備的備份手段

甚高頻設(shè)備在同一個(gè)頻點(diǎn)都至少配置有2個(gè)電臺(tái)，在較重要的頻點(diǎn)上配置有3至5個(gè)電臺(tái)，而且都接入兩套內(nèi)話，在重要席位配有內(nèi)話BYPASS。另外在區(qū)調(diào)配有3個(gè)應(yīng)急電臺(tái)遙控盒，進(jìn)近配有1個(gè)應(yīng)急電臺(tái)遙控盒，塔臺(tái)有2個(gè)便攜式貝克機(jī)作為應(yīng)急通信。

四.總結(jié)

通過對(duì)相關(guān)甚高頻設(shè)備的學(xué)習(xí)和維護(hù)，我們掌握了相關(guān)設(shè)備的一些知識(shí)和技能，我們要更全面、更深入地繼續(xù)學(xué)習(xí)和鉆研，進(jìn)一步提高相關(guān)設(shè)備保障的能力。