中国民用航空呼伦贝尔空中交通管理站 内蒙古自治区呼伦贝尔市 021000
摘要：地空通信是实施空中交通管制关键的环节之一，甚高频系统是地空通信的重要组成部分。为了扩大航路上的甚高频通信覆盖范围，提升空管设备的保障能力，促进民用航空和通用航空运输业的高速发展，迫切需要加强甚高频遥控台的建设。甚高频遥控台的台址选择、系统设备配置和传输路由都会对甚高频遥控台系统性能产生影响。
关键词：甚高频；性能；影响；分析；
一、甚高频的概念
甚高频是指频带在30MHz到300 MHz的无线电电波。甚高频通信系统供飞机与地面、飞机与飞机之间进行双向的话音通信联络。甚高频系统采用调幅工作方式，根据国际民航组织规定的频率范围和频道间隔，其工作的频率范围由118.000--137.000MHz（实际使用最大频率为136.975 MHz），频率间隔为25KHz。塔台甚高频设备的发射功率不应超过10W，进近设备发射功率在25W，航路对空设备发射功率应在50W。甚高频传输方式的特点是：由于频率很高，其表面波衰减很快，传播距离很近，通信距离限制在视线距离内，所以它以空间波传播方式为主，电波受对流层的影响大；受地形，地物的影响也很大。
1.VHF收发信机分类.VHF收发信机按设备分为：VHF便携收发信机、VHF单体收发信机、VHF共用天线系统。VHF便携收发信机主要用于塔台管制指挥、校飞、电磁环境测量、应急通信等。VHF单体收发信机适用于通信波道少，有足够天线场地的机场使用。随着民航业务的发展，对VHF的波道数量需求越来越多，对天线场地和电磁环境的要求越来越高，逐步由VHF单体电台过渡到VHF共用天线系统。VHF遥控台主要用于航路地空通信，通过设置遥控台来解决航路或区域的全程通信覆盖，解决本场的VHF作用距离以外不能覆盖的通信。
2.VHF共用系统组成.VHF共用系统由发射机、接收机、滤波器、共用天线系统、主备遥控切换控制单元、CMT或CMS、测试转换接口单元及定向耦合器组成。为了提高所用空域的足够无线电信号覆盖，增加了多部电台设置于不同的地理位置而使用同一频率（同频异址）的应用。另一方面，为了保障地空通信的安全、通畅、有效，对于一些重要频率，进入内话系统的同频异址VHF语音信号一般有三、四路，形成一主、二备、三应急的配置。VHF遥控系统见图1。
3.VHF工作原理.VHF工作过程分为发射、接收两个阶段。发射过程：在管制席位，管制员的语音信号通过内话系统、传输系统送到VHF站点的发射机（TX），在发射机内进行AM调制、放大、滤波后，电磁波以直线传播方式通过天线发射到空域。接收过程：射频信号通过VHF接收机天线接收后，在接收机内进行一系列的处理，如滤波、放大、混频、检波后，得到音频信号，再通过传输系统、内话系统送到管制席位。VHF工作原理见图2。
二、VHF遥控台系统的性能
对于目前运用的VHF遥控台系统，其主体设备的配置包括天线、甚高频收发信机、滤波器单元、交换机、FA36/FA16/复用器、比选器、内话和遥控盒。应用表明，主体设备的性能较优，对于VHF遥控台系统的性能，甚高频遥控台台址的选择和相关设备与传输路由对其的影响更为突出，具体如下：
1.甚高频遥控台系统的台址选择对系统性能的影响。应当在拟新建地面航空无线电台（站）天线址处进行电磁环境测试。
电磁环境测试要求：
1）测试单位应当具备电磁环境测试资质。
2）测试系统应当满足一下需求：符合GB/T 6113-2008《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范》要求，并具有计量检定部门出具的校准/测试证书，且在有效期内；测试系统灵敏度应当至少优于被测试频段的最大允许干扰场强（或功率）6db以上。
3）测试接收设备所处工作环境应当满足以下要求：
温度：-10℃~55℃。
相对湿度：≤95%（非冷凝）。
4）测试时间应当避开大功率发射设备的检修时段。
5）测试脉冲信号的，应当采用准峰值或峰值检波方式。测试连续波信号的，应当采用平均值检波方式。
6）测试时采用的极化方式应应当与地面航空无线电台（站）实际工作时的天线极化方式相同。
7）在军民合用机场进行测试，应当获得军方单位的有效配合。
最大允许干扰场强（或功率）及防护间距要求
2.相关设备的影响。相关设备指的是VHF电台、内话、比选器、传输设备、电源调压器、UPS不间断电源、直流电源、卫星地面站等设备，通常其中任一设备出现问题，都会对系统的通信效果产生直接影响，比如：（1）由VHF电台接收的信号是信号源，倘若信号源存在缺陷，在接收机、天馈和电台覆盖等因素的影响下，传回控制端的信号依然存在缺陷；（2）倘若传至电台的控制端信号无误，但天馈、电台覆盖或发射机存在缺陷，发射出的信号同样存在缺陷；（3）在内话设备与控制端设备连接时，需协调好内话设备及比选器的功能设置，如激活与比选方式、发射与接收组设置等，但若设置有误，则会因功能矛盾而影响遥控台的正常使用；（4）卫星地面站设备常因被控端操作失误或维护不当而出现故障，继而影响遥控台的正常使用；（5）UPS不间断电源和直流电源的配置应符合规范要求，UPS电池储蓄时间应不少于15分钟，直流电源电池储蓄时间应不少于4小时。倘若市电断电，应避免电池容量不够导致设备断电的问题；（6）传输设备的功能是实现遥控台和本场间的甚高频信号、设备监控等信息的双向传输，倘若传输设备的延时较大，只调试内话及比选器的延时设置解决不了延时的问题，还要在本场增加延时器，以达到接收和发射信号的同步。对于上述影响因素，通过做好台站建设的初步设计工作和台站建设后的维护检修工作，便可减小或消除其对VHF遥控台系统的影响。
3.传输路由的影响。VHF遥控台系统的传输路由包括帧中继链路、DDN链路、电话拨号链路及卫星链路等。其中，电话拨号链路和卫星链路是早期的传输路由，现已被帧中继链路和DDN链路所取代，并表现出低话音延时、稳定性高和带宽大等优点。但在一些偏远地区，VHF遥控台仍采取卫星链路（主）+电话拨号链路（备）的传输路由形式，且普遍存在卫星链路单独运行的情况，外加某些代维单位的工作能力有限，则造成卫星设备陷入低性能、高故障率的局面。可见，影响VHF遥控系统性能的关键因素是传输路由，因此应深入探究其改进方案。
三、VHF遥控系统的改进建议
为了提高VHF遥控系统的性能，帧中继链路和DDN链路被推广使用，同时民航ATM网的投运对改善VHF遥控通信效果具有重要作用。但在一些偏远地区，DDN链路接入仍存在困难，同时航路上VHF的覆盖高度在3000m，则山区的遥控台仅可设在山顶，因此难以接入DDN链路，这难以会对VHF遥控台的性能产生严重影响。对此，我认为可通过下列手段进行改进：
1.当天气条件、电磁环境、地理环境、电信条件及扩频电台作用距离等满足要求时，可借助扩频电台，先将数据传至山下的某一地点，再用更高一级的链路接力传输。
2.借助移动通信的数据传输业务，研发依托无线通信网的数据传输路由。与普通市话线路相比，上述方法具有可靠性高、带宽大、通信质量好及覆盖广等优点。发展至今，国内移动通信运营网络早已实现全面覆盖，其中对于地面通信落后的地区，也能保证无线通信良好的线路质量。另外，对于单一的网络，其可靠性远比地面拨号链路和卫星链路优。移动通信网络的数据传输业务相当成熟，可供选择的接入设备多，表明开发VHF遥控系统线路接口接入设备的研发具有可靠的技术支持，且具有效益大、开发投资少及周期短的特点。
在VHF遥控系统中，主体设备的性能较佳，完全可满足实际应用需要，但相关设备和传输路由对系统性能的影响较大，建议进行如下改进：完善管理制度及采用先进的维护手段；普及运用ATM网、帧中继链路和DDN链路；在一些电信发展落后的地区，依托无线通信网的数据传输路由，以消除传输滞后对VHF遥控系统性能的不利影响。
参考文献：
[1]张平，周茜.甚高频遥控台电磁环境影响分析.环境与可持续发展，2016.
[2]赵青红，国内外现行电磁辐射防护标准介绍与比较．辐射防护，2013.
论文作者:李鑫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签：甚高频论文; 系统论文; 设备论文; 链路论文; 通信论文; 性能论文; 路由论文; 《基层建设》2018年第3期论文;