异地塔台间甚高频通信同频干扰问题研究

(整期优先)网络出版时间:2023-04-18
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异地塔台间甚高频通信同频干扰问题研究

岳丹婷

西南空管局   四川   成都   610225

摘要:在我国现代民航事业高速发展的背景下,机场中的塔台数量日益增加,按照民航无线电管理频率的划分规定,依据25Hz频率的间隔,某机场在118—137MHz之间分配给高频通信塔台TWR为40个,地面滑行SMC使用的频点为16个,由于频点资源较为有限,且塔台频率需求日益增长,导致了通信干扰问题发生,对通信质量产生很大负面影响。因此,本文将对异地塔台间甚高频通信同频干扰问题进行深入的研究与分析,并结合实践经验总结一些措施,希望可以对相关人员有所帮助。

关键词:异地塔台;甚高频;通信同频;干扰问题;优化措施

民航事业发展对于社会具有重要作用,能够为物资运输、群众出行提供更加便捷、快速的交通方式。在民航机场建设过程中,需要做好通信塔台建设,确保通信信号能够高质量、高效传输,从而确保民航飞机能够稳定、安全运行,但是当前机场塔台的频点资源固定有限,民航飞机数量、线路的提升,对于频率需求大幅度提高,从而产生了矛盾问题,使得同频干扰问题愈发严重,所以需要加强对该问题的分析,并制定相应的处理优化措施,为机场提供稳定的信号支持。

1某机场塔台建同频干扰分析

1.1干扰现象

某机场塔台反映在西跑道对空频率中,收到H市上空飞机的通话语音,且H市塔台也会受到该机场上空飞机的通话语音。在H市总航班数量增加的情况下,两地区空中同频干扰问题愈发严重。

1.2干扰原因分析

地空通信是一种复杂的信道,具有衰落、多径以及随机变化等多项基本特点,且两地同频干扰问题的发生,证明两者之间的通信信号在时间、频率、空间以及功率等方面出现冲突。时间与频率冲突问题较为简单,主要是因为同频通信在时间中的重叠较多,使得其之间的干扰容忍度超出阈值,在解决时间冲突时,需要冲突双方依据时间进行分配,但是该机场的较为繁忙,基本不可能实现;解决频率冲突问题时,需要更换频率,但是受到资源频率缺乏的影响,需要在其他方式无法实现时再进行考虑。为此,需要对空间与频率进行分析,空间主要包括距离与高度,功率就是地面电台与飞机电台的发射频率[1]

1.3自由空间下机场甚高频电台辐射距离

一般情况下,从天线辐射的信号,在空间传播的过程中,会产生一定的损耗,损耗主要包括自由空间损耗与具体的传播损耗,其中自由空间是指充满均匀、无耗介质的空间,空间具有各向同性,电导率为0,相对介电系数与相对磁导率平均为1,结合电磁场的基本原理,在采用各向同性天线时,如果天线辐射功率为P1,那么距离天线x米处的电波功率密度Sp计算公式为:Sp=P1/4IId2(W/m2),接收天线获取的电波功率为P2计算公式为:P2=Sp*λ2/4II(W),无线电波在自由空间中的基本传输损耗L1计算公式为:L1(dB)=P1/P2

在上述公式中,λ2/4II表示天线的有效接收面积,d表示传输距离。在塔台电台发射功率与飞机接收机林敏度确定不变的状态下,自由空间理想环境下,最大允许传播损耗为:Lmax=P1+S2,P1表示发射电台天线辐射功率,S2表示飞机接收机的灵敏度。根据国际民航组织对于多种不同功能对空电台发射频率的规定,塔台设备的发射功率不允许超过10W,在扣馈线损耗等影响因素之外,通常地面甚高频电台的功率在5W以上;按照相关规定,电台频率保护与服务区的FPSV最大距离以飞机电台接收机输入端能够接收的信号强度为-87dBm作为标准;在实际工作中,飞机搭载甚高频调幅电台接收机的灵敏度一般为4μV左右。结合下表中的数据可以看出,不论飞机接收机最低接收信号强度为10μV、5μV以及更低数值的情况下,辐射距离都超过了机场和H市机场之间的距离,从而说明该机场会对H市上空飞机产生同频干扰[2]

表1:辐射功率、接收机灵敏度与辐射距离之间的关系数据

30dBm(1W)

35dBm(3.1W)

37dBm(5W)

40dBm(10W)

-102dBm(1.57μV)

880km

1600km

2000km

2800km

-96dBm(3.14μV)

435km

800km

1000km

1500km

-92dBm(5.01μV)

270km

500km

650km

880km

-86dBm(10μV)

130km

250km

330km

440km

2异地塔台间甚高频通信同频干扰问题的有效解决措施

结合上述异地塔台间甚高频通信同频干扰的实践案例,同时对其他相似干扰问题进行分析,总结如下多项能够解决同频干扰问题的措施:(1)严格依据国际民航部门对于多种不同功能对空电台发射频率的要求,按照服务范围,严格规定电台发射功率;塔台设备能够为其天线馈线的发射功率控制在10W之内。(2)将理论与实践情况相结合,依据相同频率FPSV服务区的基本要求,对间隔距离进行科学与合理地调整,使其分配得以优化。(3)塔台地面指挥频率电台的天线建设中,需要做好高度控制,不能过高。(4)强化电台日常维护工作,加强对电台信号的检测,在发现问题后及时进行处理,避免由于故障问题产生通信干扰问题,从而能够使得同频问题得以有效缓解。(5)在对电台功率、天线位置等高度调整时,如果处于无效情况,需要考虑VHF空间传播的复杂性,之后对其频率进行更换,从而能够有效处理该问题。通过采用上述措施,能够使得异地塔台间甚高频通信同频干扰问题得以初步缓解,具体需要结合不同塔台之间记录、频率等信息,对具体的处理方式进行优化,确保通信干扰问题能够得以有效解决

[3]

结束语

综上所述,本文结合某机场与H市异地塔台间甚高频通信同频干扰实践案例,对其干扰原因进行分析,最后提出多项科学有效的问题处理措施,希望可能够对民航机场建设起到一定的借鉴与帮助作用,不断提升通信信号质量,促进飞机更加安全地运行。

参考文献

[1]李明明, 石会鹏, 韩锐,等. VDE-SAT与陆地移动通信系统间同频干扰研究[J]. 中国无线电, 2021(4):5-5.

[2]刘文亚,王翔,赵尚弘,牟迪. 同频干扰下混合MUD-RF/FSO航空中继通信系统性能分析[J]. 电子学报, 2021, 049(010):1960-1968.

[3]石国勇. 民用航空甚高频通信系统互调干扰分析与建模研究[J]. 电子元器件与信息技术, 2022, 6(6):4-4.