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标题: 在广电台站设备测试中应把握的主要技术问题 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-13 17:10
标题: 在广电台站设备测试中应把握的主要技术问题
近一年多时间内，安徽省无线电管理部门不断接到合肥民航空管部门有关民航移动频率受干扰的投诉，其数量占全省无线电干扰投诉总数的一半以上。

安徽省无线电监测站和相关地市无线电管理处及监测站紧密协作，通过认真细致的监测工作，排查了发生在安徽省区域内多条航线上的无线电干扰，消除了民航飞行安全的重大隐患。

　　在实际查处过程中，我们遇到了许多困难，通过采取相应的对策，有效地解决了问题。

　　现有的监测设施不足，干扰源查找工作量大、过程长

1.1 干扰范围大、特征描述不明确

　　干扰航空的信号多数在6000米高度以上，甚至8000米或10000米高度，地面接收不到，固定监测站和移动监测车也无法监测到;而机载甚高频电台在3300米高度通常可以收到150千米范围内区调发送的信号，在6000米以上高度甚至可以达到300千米以上的范围。从理论上分析，在合肥空管区域内的机载电台使用的区调通信频率受到的干扰，其干扰源可能在安徽省行政区域以外。

　　再加上民航申诉中一般不能提供规范的信号特征描述和干扰信号录音，给干扰源的分析、查处带来很大的难度。

1.2 艰苦监测，锁定广电发射设备

　　在一次干扰查处中，面对复杂的局面，我们从民航管理部门找来具体的航线图，经过仔细的分析讨论，确定了具体的监测方案。在海拔600多米的大龙山上，在民航频率上监测到干扰信号，为多个调频广播信号混杂在一起，但其频率并不满足互调关系。开关机试验证明:关闭其中任一台发射机干扰信号强度都会减弱，但依然存在。我们由此认为是多台发射机的杂散发射落入民航频率带内（当时不具备对大功率电台的闭路测试条件），要求广电部门降低发射机功率，其中主要的干扰源从3kW降至1kW（该发射机天线为垂直极化，与民航的极化方式相同）。此后，该航路的干扰投诉不再出现。

　　总结这次干扰的查处经验后，我们把监测的重点放在航路附近的广播电视发射台，成功地排查了其它四条航线上的干扰源，均为广播电视发射设备。在监测过程中，我们一般选取离广电发射塔1km左右的距离（空间传输损耗约75dB，减小接收机的内部互调产物），尽量选择开阔地和制高点，保证能够有效地监测到干扰信号，并接近自由空间传输特性。同时使用不同的接收机和天线在多个地点进行监测，监测到信号后做开关机验证，并进行拉距测试以了解干扰在地面覆盖的范围，为干扰的技术分析，采集数据、提供依据。

1.3 固定监测站需占据制高点

　　保障民航通信和飞行安全，排查民航移动频率的干扰是无线电管理一项重要而艰巨的任务。为能够快速、有效地查找干扰源，在安徽省内尤其是航路上的制高点（高山或高塔）建设固定监测站是非常必要的。

干扰形成的机理复杂，技术分析难度大

　　通过现场勘察和监测，我们发现广电部门同址共塔设置大功率调频广播、电视发射机的现象极为普遍。发射机的功率从1kW到10kW不等，其天线隔离度无法满足技术要求;既有电子管，也有晶体管模块化结构。由于长时间满负荷工作，其射频指标难以得到有效保证，存在故障电台发射现象。这种情况会导致复杂的互调信号、大量的杂散发射信号，落入民航专用频段，使该频段的电磁环境严重恶化。

　　因此，干扰形成的具体原因非常复杂。监听中有时会听到四、五个不同的电台节目内容，而且不同的极化方式有着不同的测量结果，技术分析难度大；由于广播电视业务的重要性和特殊性，不可能频繁地做关机试验，我们只有通过反复、细致地监听、监测，掌握大量的数据，经过理论计算和分析，预先判断出嫌疑干扰源，并制订具体的测试程序，尽量减少测试对广播电视业务正常播出的影响。

　　在整个排查过程中，我们发现干扰形成的机理有以下几种:

（1）发射机互调干扰

　　二阶互调:合肥大蜀山89.5 MHz调频广播和11频道电视图像载频（208.25 MHz）产生二阶互调产物（208.25-89.5=118.75）,飞机在经过该区域时，机载电台就会受到干扰。

　　三阶互调:合肥市106.9 MHz和92.4 MHz调频广播产生三阶互调产物(106.9×2-92.4=121.4)，干扰民航紧急遇险频率。

　　互调再互调:如巢湖凤凰山调频100.7 MHz、88.1 MHz产生三阶互调产物(88.1×2-100.7=75.5)，在100.7 MHz发射机再互调(100.7×2-75.5=125.9)落在125.9 MHz附近;同时90.8 MHz在75.8 MHz上存在一个很强的杂散信号，与100.7 MHz互调落在125.6 MHz附近（杂散信号互调）。所以在125.75 MHz频率上可以监听到100.7、90.8和88.1 MHz三个干扰信号，干扰飞行频率。

（2）故障电台发射

　　发射机出现故障的原因很多，需要设台单位密切配合，做深入的测试工作。

　　发射机激励器故障导致杂散发射超标，例如:六安市102.1 MHz调频发射机激励器部分出现故障，在120 MHz～135 MHz段内，每隔4 MHz出现一段杂散信号，直接干扰民航专用频率。

　　庐江县103.9 MHz发射机出现故障，干扰民航通信频率，开路测试发现其二次谐波幅度比主波信号还大。

　　阜阳市90.0 MHz发射机功放部分失谐，开路测试发现其落在民航通信频率附近的信号幅度与主波信号相当，距离发射台约20 km处都可以监听到该调频广播信号。

（3）杂散发射

　　GB4312.1—84中规定:（调频广播发射机输出）功率>25W，残波辐射强度<1mW并低于载波功率60 dB。当发射机输出功率为10kW时，残波辐射强度<1mW时就必须要低于载波功率70 dB。另一方面，通过理论计算可以了解杂散发射信号造成干扰的程度。

　　资料显示机载甚高频电台参数为:

　　接收灵敏度≤1.5μV（-103.5 dBm），天线增益2 dB，设其馈线部分损耗为2 dB，则系统接收电平门限为-103.5 dBm;距离飞机10 km，工作频率为120 MHz，传输路径损耗L=32.45+20lg10+20lg120=94 dB;可以得到电平为-9.5 dBm（0.12 mW）的同频发射信号就可以对机载电台直接产生干扰（如果看成宽带FM对A3E的同频干扰，考虑信号质量为3级，还需要8 dB的射频保护比）。表1给出一些参考数据。

　　我们看出1mW的同频信号在最大距离达30 km时还可以干扰机载电台。

　　在发射机闭路测试不具备条件时（杂散发射的准确测量应在闭路条件下进行），可以通过一定的监测程序，确定干扰是否属杂散发射。

（4）采用垂直极化方式

　　GB4312.1-84中规定:（调频广播）电波的极化方式为水平极化。如采用其他极化方式，应报广播电视部批准。然而，由于人为无序地增加广播发射机的功率且台站数量增长较快，使得调频广播频段本身的背景噪声电平很高，在一定的接收范围内，垂直极化方式比水平极化测量的噪声电平至少低10 dB。因此，调频广播开始使用垂直极化方式以改善接收质量，而民航机载甚高频电台为垂直极化，所以对其造成的干扰更为明显。安徽省的多个垂直极化发射台，在我们查处的五条航线干扰中，无一例外都成为干扰源（或其中之一）。在不能改变极化方式的情况下，可以给发射机加装滤波器、并适当减小发射功率，来抑制、消除干扰。

干扰的协调、处理困难大

　　由于广播电视业务的重要性和特殊性，对其频率管理的历史原因，干扰源的排查过程以及后期协调和处理都面临着很多困难，涉及技术层面和行政方面。

　　一般情况下，安徽省民航干扰查处需要经过以下流程来进行。安徽省监测站通过大量细致的监测工作后掌握干扰源的具体情况，报告省无委办。省无委办组织省广电局、民航合肥空管中心、省监测站人员成立联合监测小组，相关市无线电管理处监测站和广电局人员参加，对干扰情况进行专项监测，形成最终的监测报告。安徽省民航无线电专用频率专项整顿长效机制领导小组召开办公室协调会议和领导小组会议，在会议纪要中统一意见并明确整改措施和要求，在广电部门高度重视和积极配合下，降低超标的发射功率、加装滤波器、维修故障设备、调整频率分配。只有在各相关部门的共同努力下，才能彻底消除民航频率遭受的干扰。

结束语

　　随着民航和广播电视事业的快速发展，一方面航班、航线持续增加，另一方面调频广播台站急剧增加，再加上其管理的相对滞后，民航专用频率受到的直接干扰和存在的隐患呈增长态势。

　　保护民航专用频率电磁环境是一项长期而艰巨的任务，从技术管理角度来看，无线电管理部门应加强日常监测，掌握广播电视发射机的功率水平，并对在用广播电视发射机进行射频指标检测，以消除对民航通信频率的干扰隐患。

编者:

　　在前面的“广电专项整顿”版块中，我们通过“经验交流”和“技术研究”两个部分，向读者重点介绍了安徽省的广播电视台站检查治理整顿工作。当前，部分广播电视台站的违章设置，违规使用等产生的电磁干扰，已成为全国范围内扰乱空中电波秩序、干扰民航飞行安全的主要因素之一。对此，安徽省无线电管理部门在全省范围联合广电、民航等部门积极开展了此项工作，收到了很好的效果，走在了全国的前列。

　　除广电专项治理整顿外，安徽省无线电管理部门在保证重大活动，服务公众无线通信，加强手机屏蔽器管理，推动人才战略等方面，都进行了有益的尝试，并取得了一些成功的经验。在下面的“空中电波卫士”版块，我们将为读者带来安徽省无线电管理工作者的相关做法和经验，也希望能给大家一些启迪。

作者：安徽省无线电监测站王贵周民　

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