浅谈民用航空VHF电台常见干扰

摘要：文章对民用航空甚高频VHF电台的常见干扰因素进行了深入的分析，探讨了其形成机理与相关因素，总结了若干降低干扰的可行性措施，为VHF的抗干扰研究提供了可靠的理论依据，以供参考。

关键词：甚高频 同频干扰 邻道干扰 互调干扰 交叉调制 大信号阻塞 副波道干扰

前言：甚高频VHF地空通信(118MHZ-137MHZ)是空管系统对航空器实施有效空域管制的重要手段，但随着国民经济的发展，各地大量无线台站的建立，使得无线电磁环境日趋复杂。因此，为了更好地保障民航甚高频频段正常通信，我们有必要深入分析各类干扰形成的机理与相关因素，为VHF的抗干扰研究提供可靠依据。

1.同频干扰

同频干扰一般指相同频率电台之间的干扰，例如在同一网络中两台或两台以上同频机同时向基地台或相邻网络用同频机通信时就可能产生同频干扰。通常同频干扰表现为差拍干扰和由于调制而产生的调频干扰。在电台密集地区若干频率管理或系统设计不当，空间频道间隔和带外辐射不满足要求的情况下易造成同频干扰。

在VHF通信中，为提高频率利用率，在相隔一定距离以外可以同频复用，即可以将相同频率分配给相隔一定距离(相互不能实现通信)的两个或多个地理区域使用，显然同频道区域相距越远，即其空间间隔越大，同频干扰越小。但频率复用此时亦随之降低，即频率利用率降低，因此二者需兼顾。在满足一定通信质量要求的前提下，确定相同频率重复使用的最小距离，这一距离称为最小安全距离(或称同波道复用距离)。为避免同波道干扰，必须保证接收机输入的 ≥射频防护比(达到主观上限定的接收质量时所需的射频信号对干扰信号的比值称为信号对干扰的防护比)。使用的调制制度不同，射频防护比也不同，对于窄带调频或调相来说，射频防护比约为8±3dB，调幅为17dB。分配给相同频率的两个基地台之间的最小距离至少应该是超短波通信距离的4-5倍。当然，有效信号和干扰信号的强度不仅取决于通信距离而且和设备参数(如天线高度、发射功率、接收机灵敏度等)及最大服务半径、电波传播特性、通信可靠性、通信工作方式等因素有关。

2.邻道干扰

邻道干扰是指相邻或相近波导之间的干扰，这种干扰通常是由于接收机的选择性差或邻道发射机通带过宽造成的。要减小邻道干扰，首先要设法减小发射机本身的边带噪声，如减小倍频次数、降低振荡器的噪声、电源去耦，并尽量少采用低电平工作的电路及高灵敏度的调制电路。同时在发射机输出端插入高Q值带通滤波器等。对于接收机则保证较高灵敏度的前提小要求选择性好，一般来说，选定了收发机和工作频率，邻频干扰的情况基本就确定了，所以要合理选择较高质量的通信机并科学分配工作频率。

3.互调干扰

造成互调干扰的原因主要有两个：①多个信号加至非线性器件上产生大量的互调产物;②无线系统之间，系统内部的频率和功率关系不够协调。

当两个或多个干扰信号同时加到非线性器件上时，由于器件的非线性，这些信号将相互混频，如果所产生的新的频率成份刚好落入某接收机通带内，且具有一定强度就会造成接收机的干扰。一般的通信机中，由于发射机末级和接收机前端非线性电路的存在，易造成发射机和接收机互调。另外，在发射机墙频场的作用下，由于天线、馈线、高频滤波器接触不良及异种金属相碰等非线性因素也会造成互调，这种互调称之为外部互调。

当然，如果在同一地区尽管有很多电台，只要电台工作频率分配得当，各台布局和覆盖系数合理，从频率分配和干扰强度上设法破坏构成互调干扰的条件，就不会造成互调干扰，或者使其低于可以接收的程度。

4.交叉调制和大信号阻塞

交叉调制又称为"交调干扰"，一个受调制的干扰与信号同时作用于接收机时，放大变频器件的非线性将干扰的调制信号转移到信号载波上形成交调，造成干扰，它一般是三阶的，且随有用信号消失而消失，这点与互调干扰不同。交调干扰主要来自高放和变频，当强干扰信号串到接收机的高放级时，将高频级工作状态强迫驱入非线性区，而变频级本身就工作在非线性状态。为了减小这种干扰，一方面可以提高输入电路的选择性以消弱干扰信号的振幅，另一方面适当选择放大管及变频管的工作状态，尽量避免或减小这种干扰的影响。

对于阻塞的含义主要有两个，即：有用信号强度超过一定数值时，接收机的输出反而减小;邻近电台干扰强度超过一定数值时使信号输出减小。前者称为大信号阻塞，后者称为强干扰阻塞。产生这种现象的主要原因是放大器或混频器在强信号或干扰的作用下进入非线性区使增益降低，影响输出。一般来说，晶体管线性动态范围较小容易造成阻塞，如果采用动态范围较大的晶体管作高放或变频就能有效地减弱或消除阻塞。

5.副波道干扰

副波道干扰是超外差接收机所特有的，正常情况下有用信号经混频后获得中频输出，但在某些特定频率上的干扰电压与本振电压谐波的组合混频后同样能获得中频输出，这样便对接收机的后续电路产生干扰，这种干扰被认为是副波道干扰。副波道干扰常见有两种：中频干扰，干扰频率接近甚至等于接收机中频;镜频干扰，干扰频率高出或低于接收机本振频率一个中频频率。

影响VHF通信的其他因素还有很多，但是上述的几种干扰是最为主要的因素。尽管还有电路和网络设计上的问题，但对此有足够的认识是非常必要的，这样才能在实际工作中敏捷地发现问题，从理论上提出解决问题的方法并付诸实践，确保通信正常。

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