关于甚高频通信中广播干扰的探讨

2018-02-17 17:36刘安萍
信息记录材料 2018年10期
关键词:杂散杂波广播电台

刘安萍

(民航山东空管分局 山东 济南 250107)

1 引言

曾经有一句话说,无线电是人类飞向太空的风筝线,把邀游太空的人造卫星、宇宙飞船和地面连在一起。如果没有无线电波,人造卫星和宇宙飞船就会像断了线的风筝,可能永远迷失在太空。民用航空器的飞行也同样如此。万米高空,飞机与地面的唯一联系,就是看不见、摸不着的无线电。一旦无线电通信中断,飞机就如同“失聪”了一般。而这样的情况近年来却时有发生,本文通过对近几年无线电干扰的数据进行统计,着重分析广播干扰成因及危害。

2 无线电干扰的数据分析

笔者对2014—2016年干扰数据进行统计,发生各类干扰共计248次,平均每4.4天发生一次干扰。这里对干扰次数、影响程度做了进一步统计:2014—2016年每年干扰次数都在70次以上,对管制指挥造成影响的占1/3之多,考虑到部分受干扰频率不是指挥频率,因此管制未采取措施,实际影响程度有可能达际到1/2,干扰严重程度可见一斑。

3 无线电干扰源的分析

为确认究竟是哪种干扰对实际运行影响程度大,这里进一步进行分析。

从实际运行中干扰的表现形式来看,主要分为广播声、电流声、背景噪声等,广播声占总干扰的55%,而实际运行中部分背景噪音、电流声也可能是由于广播电台造成,也就是说,从表现形式看,由于各种原因造成的广播信号串入民航指挥波道产生的干扰是目前最大的干扰源。

统计形成干扰的原因主要有以下几点:广播电台、非无线电设备、民航自身设备性能下降产生,其中广播电台造成的干扰最多,而且成逐年上升的趋势。

4 广播电台干扰特点分析

总的来说,广播电台干扰主要有以下几个特点:

4.1 广播电台的频段为88~108MHz,对民航波段(118~136.975MHz)直接产生的同频干扰比较少,一般为互调、或者杂波散射造成,因此干扰信号普遍功率较小,传输距离有限,多为局部干扰。

4.2 由于甚高频信号为视距传播,受地面建筑物、山体遮挡,很难对地面台站形成干扰,通常空中干扰居多。

4.3 正规广播电台产生的干扰多为交调、互调干扰,声音为多个频率混合,查处相对难度大。

4.4 黑广播电台由于设备老旧或不符合标准,容易产生的谐波或杂散辐射,形成带外干扰。

下面就以两个例子分别介绍一下正规广播互调干扰、黑广播带外干扰成因以及预防方法。

(1)正规广播电台互调干扰

2015年9月,区域内多个航班反映在泰山上空121.5MHz收到干扰,使用泰山甚高频遥控台监听发现该频率内存在调频广播声音,且有多个声音并存,初步怀疑干扰是由于调频广播的互调引起。无委会检测发现干扰发生时在121MHz、121.8MHz频点同时有异常波形。后无委会确认,地方广播电视台在泰山顶设有多个转播台且共用同一个发射塔,频率分别为98.2MHz、102.6MHz、107.8MHz,而三信号五阶、七阶互调产物正好是 121.8MHz、121MHz。

本次干扰很快查处,很大程度上是因为干扰声音比较清晰,与广播对照就可以迅速定位干扰频。互调干扰预防起来也相对简单,通过合理设置频率、降低功率、拉开天线距离等措施可以在很大程度上避免互调干扰。

(2)黑广播带外干扰

2015年12月,进近主频119.050MHz受到严重干扰,地面空中均能听到较为清晰的干扰话音,技术人员通过收音机逐个波道对比确认为频率为104MHz的广播。后经无委会排查确认此频率为黑广播电台,台址设置在距离机场直线距离约15公里的居民楼内。受经济利益驱使,黑广播采用的基本上是小作坊生产的低价电台,电台性能极低,容易造成带外干扰,影响极大。本次干扰就是典型的劣质电台形成的带外干扰,电台性能究竟如何,下面就从理论数据上分析。

《甚高频低空通信地面系统 第一部分:话音通信系统技术规范》(MH/T 4001.1-2016)对甚高频性能指标规定如下:

发射机杂波辐射包括谐波和杂波辐射产物,杂散辐射产物抑制度应大于或等于80dB;

接收机灵敏度,正常条件下,固定台设备:小于或等于-103.5dBm(@1KHz MOD=30% SINAD=12dB)。

在这里,我们假设黑广播发射功率为50W(47dBm),杂散辐射抑制度为Q,不考虑线缆损耗、天线损耗、接头损耗,那么实际发射的杂散辐射功率P杂散=47-Q,根据自由空间传输损耗公式:[Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)

可 以 推 导 出:P杂散-(-1 0 3.5)=32.44+20lg15+20lg119.05=(47-Q)-(-103.5)由上得出Q=50dB

也就是说理想情况下,黑广播的杂散辐射抑制度仅为50dB,远小于规范要求的80dB,电台性能恶劣造成干扰就不足为怪了。

黑广播电台广播内容简单重复,24小时播放,定位查处相对简单。但受经济利益驱使,加上电台价格低,黑广播一直屡禁不止。

5 措施与成效

2017年以来,随着对国家对黑广播干扰民航专用频率的问题重视程度的加大,全国开展打击治理“伪基站”和“黑广播”工作,公安、无线管理、民航等部门不断完善联防联动机制,对黑广播和伪基站干扰民航用频安全,尤其是民航飞行安全的,持零容忍态度。对2017年度干扰数据进行统计,2017年度共收到各类干扰报告62次,广播干扰18次,占比29%,较之2016年的58%有很大下降,效果非常显著。

广播干扰虽然明显减少,但是我们也注意到,2017年度干扰报告次数较之前没有明显降低,整体的电磁环境没有提升,这说明其他原因造成的干扰有上升的趋势。究其原因很多,例如:自身设备老化、系统增多隔离不足、周边基站等规划不合理等等,电磁环境保护工作仍然任重而道远。

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