民航江西空管分局 南昌 300114
摘要：民航甚高频地空通信系统能够为空中交通管制部门、航空公司航务管理部门乃至飞行员直接提供优质的话音通信服务，如何保证有效信号顺利通过至关重要，必须合理化滤除杂波。因此，本文从不同角度入手客观阐述了超导滤波器在民航甚高频地空通信系统中的应用，高效滤除杂波、防止干扰的同时保证民航通信质量以及飞行安全。
关键词：超导滤波器；民航甚高频地空通信系统；应用；研究
在新形势下，民航交通运输业发展速度不断加快，航空运输量大幅度增加，对空中交通管理提出了更高层次的要求。甚高频地空通信系统是空中交通管理系统必不可少的组成要素，直接关系到空中交通管理有效发展，有效防止杂波干扰、邻道干扰、同频干扰等是不可忽视的关键点，而这离不开高效运转的滤波器。超导滤波器优势作用明显，要将其合理化应用到民航甚高频地空通信系统中，确保民航通信顺畅的同时最大化提高通信效率以及效益。
一、民航甚高频地空通信系统
民航飞行是否安全和甚高频地空通信系统深度联系，可以供飞机和飞机、地面台站和飞机双向传输数据乃至话音。民航甚高频地空通信系统由收发信机、天线等组成，接收或者辐射射频信号是天线的主要功能。该系统具有调频功能，一般来说，民航在118.000——151.975MHz范围内都能顺利实现通信，民航主要通信过程体现在118.000——136.975MHz，频道间隔为25kHz，以甚高频无线电波为对应通信载体的VHF通信范围比较小，只能实现目视范围内的通信，通信距离还会随着飞机的飞行高度动态变化。在飞机起落等过程中必须实现双向通信，直接关系到民航甚高频地空通信系统运行稳定性。与此同时，发射机以及接收机天线共用系统是民航甚高频地空通信系统的关键点，调制的话音要在发射机作用下发射出去而射频信号要在天线作用下发射出去，接收机可以将接收到的通信信号调解成音频等。相应地，下面便是作用到民用航空以及海事近距离通信中的甚高频地空通信系统结构图。
甚高频地空通信系统结构图
二、超导滤波器在民航甚高频地空通信系统中的应用
1、腔体滤波器
在民航甚高频地空通信系统运行中，发射机天线共用系统、接收机天线共用系统都离不开滤波器，腔体滤波器常应用到民航传统甚高频收发系统中。为了更好地滤除杂波以及避免干扰，民航对滤波器各方面有着较高层次要求，比如，工作频率±500Khz处衰减不小于15dB，通带插损小于1.5dB。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆谐振导体、谐振腔等是腔体滤波器的组成要素，具有一定优势特征，高可靠性、体积小等，但要借助网络分析仪，规范化调试腔体滤波器，确保其满足工作频率方面的性能参数要求，整个调试复杂化，加上很多甚高频遥控台设置的地区有着较高的海拔，交通不方便等，无形中增加了调试难度系数。与此同时，部分较强的干扰信号会借助腔体滤波器出现在收发信机中，干扰有用的通信信号，影响民航安全飞行，要多层次优化应用到民航甚高频地空通信系统中的滤波器。
2、超导滤波器及其应用
2.1超导滤波器
超导体就是导体在超低温情况下电阻接近为0，超导滤波器是超导体制作而成的。超导滤波器可以有效弥补传统腔体滤波器缺陷问题，抗干扰能力非常强，能够实时、快速抑制民航通信传输中出现的各类干扰信号，包含邻近通带边缘1.5MHz的干扰，可以在一定程度上有效降低带内的噪声以及互调干扰，降低通信中故障发生系数，在源头上保证通信信号质量的同时增加传输容量，提供优质的话音通信服务以及民航飞行安全性、稳定性。
2.2超导滤波器应用
在导体温度达到零下200摄氏度的时候，导体表面的电阻接近为0，根据这一特性制作而成的超导滤波器有着较高的Q值，最大值为10万，腔体滤波器Q值只有其1/12。与此同时，超导滤波器的过渡带相当陡峭，峰值可以达到-100dB/400KHz，阻带抑制超过60dB，通带插损小于0.1dB。与此同时，低噪放能够在温度超低的情况下工作，噪声系数小于0.5dB，在民航甚高频地空通信系统运行中，可以根据超导滤波器优势作用以及民航通信具体情况，将超导滤波器作用到甚高频遥控台接收机输入端，确保通信信号传输中出现的交调干扰、互调干扰等能够得到有效抑制，将低噪放作为接收机射频输入端的设备，和超导滤波器相互作用，从根本上抑制各类干扰的同时促使运行中的甚高频接收机有着较高的灵敏程度，增强话音通信信号。在此过程中，可以根据甚高频遥控台主接收机、分集接收机具体情况，将超导滤波器安装到合理的位置，解决甚高频遥控台出现的干扰问题。此外，通常情况下，有用通信信号通带相邻位置的干扰信号比较强，腔体滤波器很难有效抑制该位置干扰信号，导致其进入遥控接收机，低噪放、混频器二者出现非线性互调失真现象，互调产物出现在有用信号带内部，形成的干扰很难滤除，降低民航通信信号质量或者中断通信。针对这种情况，可以将超导滤波器科学应用到民航甚高频地空通信系统中，有效抑制较强的干扰信号出现在遥控接收机中的混频器、低噪放，有效防止非线性互调失真，降低接收机运行中互调干扰发生率。与此同时，在低温-200摄氏度状态下的低噪放作用下，民航接收机的灵敏程度明显提高，即3dB，加上超导滤波器多样化优势作用发挥，甚高频要控台覆盖面积大幅度扩大，大约为45%，覆盖半径大约扩大22%，可以在保证民航飞行安全的前提下最大化减少作用其中的台站，降低台站层面支出的成本，还能在滤除杂波基础上提高民航通信质量。可见，将超导滤波器应用到民航甚高频地空通信系统中具有其可行性，但生产成本比较高、价格贵等，在推广运行方面该需要进行更加深层次探究。
三、结语
总而言之，民航飞行安全对通信有着较高层次要求，整个管制区域不能有通信盲区且要有超过三重的覆盖，不同台站间互为冗余备份，确保个别台站发生通信故障之后其他台站可以及时提供针对性的通信服务。和腔体滤波器相比，超导滤波器有着无法比拟的优越性，通过多样化路径高效应用超导滤波器，促使民航甚高频地空通信系统运行中通信准确率以及话音通信服务质量同步提升，满足民航飞行安全要求，降低安全事故发生率的同时促进民航事业全面、健康、稳定、持续发展。
参考文献
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论文作者:杨银
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/1
标签：甚高频论文; 滤波器论文; 民航论文; 超导论文; 通信论文; 通信系统论文; 接收机论文; 《防护工程》2019年第6期论文;