鄭乾東 / 中國民用航空中南地區(qū)空中交通管理局監(jiān)控中心

淺談無線電干擾及其常用的預(yù)防、排查方法

鄭乾東 / 中國民用航空中南地區(qū)空中交通管理局監(jiān)控中心

隨著中國的航空業(yè)發(fā)展速度日益加快，國內(nèi)機場和航線的數(shù)量以及航班的次數(shù)逐年快速上升，無線電臺需求的數(shù)量也在極速攀升。而在民航通信系統(tǒng)中，無線電干擾給飛行器造成嚴重的飛行影響，很可能也會給國民經(jīng)濟的發(fā)展帶來嚴重的損失。所以加強無線電干擾的預(yù)防措施和查找出干擾源的能力是一項需要長期且認真完善的工作。本文主要論述無線電干擾和預(yù)防、排查的方法，希望能夠為相關(guān)業(yè)務(wù)提供些許理論參考。

無線電干擾；預(yù)防、查找方法；嚴重性

民用航空無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，就會出現(xiàn)事故、甚至造成空難，后果不堪設(shè)想。目前該頻段時常發(fā)生大小不同干擾，有時干擾非常嚴重，這些干擾已威脅到飛行安全，成了無線電管理急待解決的問題。接下來給大家淺談一下無線電干擾以及常用的預(yù)防、排查方法。

1.無線電干擾

無線電干擾指的是一些有害的非法的無線電波對合法的無線電業(yè)務(wù)和正常的無線電通信產(chǎn)生危害，從而導(dǎo)致有用信號接收質(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線電信號引起對有用無線電信號接收質(zhì)量下降或者損害的這類情況，稱為無線電干擾。

無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：相同的無用與有用信號頻率，并對同頻率有用信號的接收機造成的干擾，稱為同頻干擾；

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

帶外干擾：發(fā)射機的諧波或雜散輻射在有用信號的接收通帶內(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)射機互調(diào)干擾和接收機互調(diào)干擾兩種。發(fā)射機互調(diào)干擾指的是多部發(fā)射機信號落入另一部發(fā)射機，并在末級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，對接收信號頻率與這些組合頻率相同的接收機造成的干擾。接收機互調(diào)干擾指的是多個強信號同時進入接收機時，在接收機前端非線性電路作用下產(chǎn)生互調(diào)頻率，互調(diào)頻率落入接收機中頻頻帶內(nèi)造成的干擾；

阻塞干擾：當無線電設(shè)備在接收微弱的有用信號時，受到接收頻率高頻回路帶內(nèi)或兩旁強干擾信號的干擾，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)某雷達站的具體設(shè)置情況和無線電干擾情況，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，使不該進行調(diào)制的兩個或多個信號，進行了交叉調(diào)制即相互調(diào)制，從而產(chǎn)生了新的頻率，對某個有用信號的造成了干擾。產(chǎn)生互調(diào)干擾的三個條件：互調(diào)干擾的頻率組合關(guān)系、所有干擾和被干擾臺站同時工作、干擾信號具有足夠的幅度。

（1）發(fā)射機互調(diào)干擾。多臺發(fā)射機信號同時落入另一臺發(fā)射機信號中，并在此發(fā)射機末級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，當接收機接收信號與這些組合頻率相同時，會對接收機造成干擾，稱為發(fā)射機互調(diào)干擾。防止發(fā)射機互調(diào)的措施：增大天線的間隔、增大發(fā)射機之間的天線隔離度、在輸出級采用單向隔離器件、增大互調(diào)轉(zhuǎn)換衰耗。

接收機互調(diào)干擾。當數(shù)個強信號同時進入一臺接收機，并在接收機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的中頻頻帶內(nèi)，導(dǎo)致接收機出現(xiàn)互調(diào)干擾。它的發(fā)生主要取決于干擾信號的大小、接收機前級的非線性、射頻的選擇性及增益。防止接收機互調(diào)的措施：改善接收機輸入級的線性度，提高互調(diào)抗擾性能；在接收機前端插入濾波器，以提高接收機前端電路的選擇性；在接收機前端插入衰減器，以降低干擾信號的電平。

發(fā)射機和接收機互調(diào)的混合干擾。其產(chǎn)生的原因一般是由幾個距離很近的發(fā)射天線發(fā)出的互調(diào)信號，與另外一個信號再次產(chǎn)生發(fā)射互調(diào)或者與其它信號一起傳到較近的另一個接收天線上再產(chǎn)生接收互調(diào)。大功率發(fā)射臺同址共天線設(shè)置多會產(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)是指當兩個信號在一個線性系統(tǒng)中，由于非線性因素存在使一個信號的二次諧波與另一個信號的基波產(chǎn)生 差拍（混頻）后所產(chǎn)生的寄生信號。由于一個信號是二次諧波（二階信號），另一個信號是基波信號（一階信號），他們倆的合稱為三階信號。又因為是這兩個信號的相互調(diào)制而產(chǎn)生 差拍信號，所以這個新產(chǎn)生的信號稱為三階互調(diào)失真信號。三階互調(diào)公式：f1+f2=f3，2f1-f2=f3，2f2-f1=f3。

其二，串擾的情況是兩個或以上的無線電信號，當它們在通信時的頻率間隔非常接近或者放置的地點很靠近的時候，有可能其中的一個電信號的通話聲音就會在兩一個電信號中響起，從而干擾了該電信號的正常通信工作。現(xiàn)階段，我國民航通信系統(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甚至幾十個頻率，所以頻率相近的問題也在所難免。要有效避免這一干擾的發(fā)生就需要對信號頻率進行科學(xué)化、合理化的設(shè)計和布局，將那些比較相似的頻率均分到不同的無線電臺。如果一家無線電臺中存在多個間隔相近的頻率，就將這些相近的頻率分布到不同的天線共用系統(tǒng)中去。同時還可以在保證地空管制系統(tǒng)運作良好的情況下，減少間隔相近的頻率的發(fā)射機的正常發(fā)射功率，在一定程度上加大接受機的靜噪門限值。另外還要經(jīng)常檢查與維護收發(fā)信機、濾波器、耦合器等，時刻掌握這些設(shè)備的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，做好設(shè)備的優(yōu)化升級維護等工作。

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，宣傳無線電管理的各項法規(guī)政策，讓公眾知道民用航空無線電專用頻率對民航用于飛行器調(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，甚至還會出現(xiàn)大事故。不管是單位還是個人，只要他被指出存在干擾源并被要求限期治理，而對產(chǎn)生的干擾不能及時認真地消除而延誤治理時間的，都將會受到行政處罰，嚴重者將追究刑事責任。同時對《中華人民共和國無線電管理條例》修訂（2016）進行認真地學(xué)習(xí)及宣貫。

（2）向公眾說明民用航空無線電專用頻率干擾源限期整治與查處的時間表。針對具體的違法單位、個人要求其在規(guī)定期限內(nèi)，按時自行拆除或者整改干擾設(shè)備，逾期將按照無線電法規(guī)進行具體種類的行政處罰。通過種種的廣播電視和報紙公告，再用一些行政執(zhí)法的成功案例，介紹對違法行為的處罰情形的報道，對無線電違法行為產(chǎn)生威懾作用。并進行重點單位企業(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)、銷售違法電臺的初始環(huán)節(jié)上進行整治，處罰違法生產(chǎn)、銷售無線電設(shè)備的單位、個人。同時向公眾宣布，凡購買的無線電設(shè)備不符合國家法規(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，可使違法生產(chǎn)、銷售無線電設(shè)備的單位、個人無利可圖和無處可藏，失去其根本的生存空間。

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

2.2 排查方法

（1）若當用戶的發(fā)送信息遭受到無線電的干擾的時候，那么該監(jiān)測系統(tǒng)便會把這些干擾報告如實記錄在案，最后匯總成無線電干擾事件報告表，詳細統(tǒng)計干擾事故發(fā)生的時間、持續(xù)的時間、無線電的干擾程度、帶來的后果和影響等，同時可用發(fā)生時間作為檢索信息的目錄條件。倘若是飛行員報告的無線電干擾事件，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。當這些信息經(jīng)過整理后，還要使用自動化軟件工具進行科學(xué)分析與鑒定，通過分析的結(jié)果可以隨時掌握檢測設(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，要及時和地面設(shè)施取得聯(lián)系，及時將可能實施的監(jiān)測行動通知下去。如果地面固定無線電干擾監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到無線電的干擾，則相關(guān)技術(shù)人員要立刻在該固定無線電干擾檢測系統(tǒng)設(shè)施附近部署地面移動的便攜式無線電干擾監(jiān)測系統(tǒng)。通常來說，無線電干擾源一般位于該地面固定無線電干擾監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)施的無線電示向線的范圍之內(nèi)。

（3）若當用戶所受的干擾是間斷性干擾的時候，就要使用可搬移的無線電干擾監(jiān)測系統(tǒng)來查找和定位，因為移動便攜式無線電干擾監(jiān)測系統(tǒng)不容易查找到間斷性干擾信號。可搬移的無線電干擾監(jiān)測系統(tǒng)可以最大限度地拓寬監(jiān)測范圍，也可以在無人操作的情況下，全天候自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)搜集的目的。

3.總結(jié)

綜上所述，無線電干擾的監(jiān)測與排查的工作關(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)用越來越多，致使無線電干擾的情況頻頻發(fā)生，所以加強無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)的正常運作提供良好的使用環(huán)境。同時也要充分了解無線電干擾發(fā)生的根本原理，對不同類型的干擾進行不同的預(yù)防和維護措施，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，促進民航事業(yè)的發(fā)展。

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