1 非航空干扰源基本特征
从干扰源分布范围而言,干扰可以分为民航内部干扰和非航空源干扰两类,针对民航业务内部各类无线电设施的同频干扰或邻频干扰,可以通过民航无线电管理委员会等主管部门对内部频率进行特别指配,进行协调、解决。
因此,对民航无线电专用频率造成干扰的干扰源,绝大部分属于非航空干扰源,根据行业特点,大致可以分为:广播电视业务、工业、科学和医疗设备(ISM)、移动通信业务、电力传输系统、有线电视传输系统,家用电子设备等。
以下对各类非航空干扰源的特征作一简要说明:
(1)广播电视业务:
该业务基本特点是:使用大功率的发射设备,连续工作,台址一般靠近大城市,多在高山顶峰设置差转台,而且广播电视业务所占频段与民航无线电业务频段紧密相邻,如:74.6 MHz~75.4 MHz属民航导航(指点标)频段,76 MHz~84 MHz为广播电视业务,87 MHz~108 MHz为调频广播业务,108~
117.975MHz属民航导航(ILS、VOR)频段,而117.975~137 MHz为民航VHF 通信频段。
一方面频率资源有限,另一方面广播电视及民航行业发展速度很快,造成广播频率日益向上扩展,同时民航频率又在向下扩展,使得频段内过于拥挤,因此,广播电视业务极易对民航业务产生同频或邻频干扰。
广播电视业务的有害干扰主要表现在两个方面:第一,其残波辐射信号落人民航频段;第二,两个或多个频率的广播信号在民航无线电接收机内形成互调,产生的互调干扰频率落在民航频段内。
广播电视业务干扰民航业务有其最显著特征,即VHF通信中显现有广播话音信号。
(2)工业、科学和医疗设备:
工业、科学和医疗设备(ISM)干扰主要由其谐波和杂散辐射产生,同时因为工业设备的短时间频率稳定性较差,会出现很大的瞬时频偏,因此,ISM干扰信号类似于宽频偏、低调制频率的调频信号。
造成的干扰主要表现为噪声干扰。
(3)电力传输系统:
由于电力传输系统的电晕效应和间隙放电引起的无线电噪声,主要对民航无线电台站的电磁环境造成影响,同时通过高压线传输的载波控制信号,有的采用民航频段专用频率,也易对民航业务造成干扰。
另外,高压输电线路作为高大的金属物体,对无线电导航信号会产生反射和再辐射,将改变导航信号的空中场型,造成无源干扰。
因此,我们要密切关注在机场区域附近的高压电传输系统修建情况。
(4)有线电视电缆传输系统:
因有线电视节目是用载波通过电缆系统传输,有的载波已占用了民航频段,如:电视增补1、2、3频道,其图像载频分别为112.25 MHz、120.25 MHz、136.25 MHz,伴音载频分别为118.75 MHz、126.75 MHz、142.75 MHz,与民航VHF通信频率重合,因此可能发生由于射频能量泄漏造成干扰,其表现亦如广播电视业务,会有广播话音出现。
(5)移动通信业务:
社会上大量存在的无绳电话,有些厂家或用户会出于某种目的,将其额定功率提高,若其在机场附近或某些特殊区域(如高山)使用,极易对地面台或飞机造成电话话音干扰。
在有的地区,尤其是交通不便的山区或岛屿,电信部门可能
会通过无线差转的方式完成话音信号的传输,当其载波频率与民航频率相近时,也易对民航业务造成干扰。
(6)家用电子设备:
包括飞机上明文禁止使用的便携式CD机、摄像机等家用电子产品,以及大量的电子遥控玩具等家用电子设备,这些设备一般都有着较高的本振频率,有的可能达到几十兆赫兹,该类家电设备工作时,其本地振荡器会产生微量辐射,但由于飞机接收机灵敏度太高,当该类设备在飞机上使用时,极易对飞机正常接收导航信号造成干扰。
2 民航无线电干扰案例分析
(1)大功率广播电台的干扰
1996年4月下旬,南昌区域管制室120.50 MHz波道受到不明广播电台干扰,难以实施正常指挥,对飞行安全构成极大威胁。
该广播信号干扰范围是以南昌为半径,约100Km区域内,仅对空中机载电台造成干扰。
由此可判断该干扰信号强度小、水平传输距离短,垂自传输距离高,由于地面无法监听到,因此携带设备登上南昌市近郊海拔最高的梅岭主峰,对该干扰信号进行实地追踪监测,虽然信号场强较弱且断续不定,但经仔细监听后,可以初步辩明干扰内容为江西省人民广播电台节目。
据此,对该台调频广播信号源的占用带宽,残波辐射等技术参数进行了全面检测,通过互调干扰计算,排除了主发射台造成干扰的可能性。
因为干扰信号明确为江西人民广播电台节目,故通过向省广播电视厅详细了解邻近地、市调频广播发射台的规划设置,以及全省转播江西人民广播电台节目的差转台的具体情况,依据统计出的干扰出现较多的时间和地域,初步判断干扰源可能是在江西西部一带的调频广播电台,请江西省无线电监测站组织宜春、新余、萍乡三地市监测站迅速展开监测工作,并先后查明了宜春地区、萍乡地区各有一座可疑调频广播差转台,发射频率分别为89.7 MHz和100.6 MHz。
通过对上述两发射设备进行检测,发现两设备发射机技术参数不合格,谐波分量和占用带宽过大,尤其是89.7 MHz设备频偏较大,基本已偏至90.7MHz,通过停机实验,确定为两差转台造成此次干扰。
理论分析此次干扰原因是100.6 MHz的三次谐波与90.7 MHz的二次谐波互调干扰,即:
100.6 ×3-90.7 MHz ×2=120.4 MHz,与管制频率120.50 MHz相近。
因上述两差转台未经无线电管理部门审批,通过当地无线电管理机构责成其停止工作后,排除了干扰。
(2)霓虹灯造成的工频干扰
2000年10月,昌北机场130.3 MHz,125.9 MHz等波道受到严重的噪声干扰,干扰有其规律性,即每天下午6点到第二天早上持续不断的噪声,导致地空通信严重受阻。
频谱仪检测显示,受干扰频带达到2 MHz,干扰信号幅度相等,通过远、近点监测,发现远点无干扰信号,基本排除了机场外部干扰原因。
通过采取交叉定位判断该干扰信号应在机场塔台附近,经仔细监测、分析,怀疑干扰是邻近塔台的机场宾馆某电器设备辐射所致,遂对宾馆电器进行检查,在关闭机场宾馆霓虹灯后,干扰消失,可确定为霓虹灯工频干扰。
仔细检查发现,该宾馆因房顶翻修,霓虹灯地线一直未接,致使辐射加大造成严重干扰。
之后,将接地地线联接后,干扰排除。
(3)校园广播干扰
2000年5月下旬,赣州机场塔台管制频率118.75 MHz受不明广播干扰,经仔细监听,干扰信号为广播体操乐曲,干扰统计显示出现时间相对固定,通过在塔台高点测试该干扰场强,判断其来自机场东北方向,但用移动监测车追踪信号时,信号微弱,经常中断。
根据监听的干扰信号内容及高点测试到的场强方向,初步判断其为机场东北方向某学校的校园调频广播。
但该区域有大中小学十余所,究竟出自哪个学校?我们一方面利用监测设备在该区域进行跟踪查找,发现2公里内信号时有时无,3公里外没有该信号,于是缩小了干扰源范围;另一方面走访各相关院校,了解哪些学校购置了校园调频广播,以及设备的工作频率、播放时间,播放内容等情况。
同时针对该市有一家生产调频广播设备厂家的情况,了解到确有部分学校购置了该厂设备,但设备工作频率均在84~87 MHz之间,离民航频率较远。
通过现场逐一排查,发现距离机场800米的光华中学调频台是干扰的源头,检查该机工作频率为86.7 MHz,拆下送厂家测试,测试结果基本正常,重新安装后又出现干扰,干扰的实体找到了,但原理未查明。
经过进一步检查,发现该机外接天线几近折断,接触非常不好,导致天线回路产生驻波,造成谐波辐射较大,正好落在VHE工作频率118.75 MHz上,形成千扰,经更换天线后,该干扰排除。
(4)割草机工频干扰
2010年4月12日至22日,南昌空管中心连续发生8起无线电干扰,其特征比较一致,主要有以下特征:干扰频率包括两个扇区主频,干扰区域涵盖两个扇区的所有飞机,均是飞机发话时出现电流噪声、不发话时则正常,干扰基本出现在08:00至17:00之间。
从所有机组话音存在干扰而且该干扰噪声可以被地面录音的情况判断,地面干扰的可能性要更大一些(后经管制员与机组证实,空中飞机未受到干扰);从只有当机组发话时才出现干扰情况判断,该干扰信号须借助强信号打开地面接收机静噪门限才能窜入,因此该干扰信号应该比较微弱;从地面录音中显示的噪声特征判断,有点像电机发出的电流噪声干扰。
因此,我们对机场附近的小电动机械进行了重点查找,焦点很快就集中在了绿化公司的割草机身上,通过将该公司所有的割草机拿到现场进行试验对比,确定该干扰是由一台手持式剪枝机产生,为日本小松牌eHT602D型号,而另两种型号的落地式大割草机未对民航频率产生干扰,对此,我们要求该公司停止使用该型号剪枝机,干扰随之排除。