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機場通信射頻干擾排查案例
摘要: 2010年,民航山東空管分局向山東省無線電管理辦公室反映,濟南機場甚高頻地空通信臺在用頻率122.900MHz近期出現持續噪聲干擾,收發信機RSSI值顯示由正常情況下的-108dBm以下升高至-101dBm左右,因此影響到地面接收機對航路遠端飛機通信信號的接收,使航行安全的潛在危害大為增加。
Abstract:
Key words :

2010年,民航山東空管分局向山東省無線電管理辦公室反映,濟南機場甚高頻地空通信臺在用頻率122.900MHz近期出現持續噪聲干擾,收發信機RSSI值顯示由正常情況下的-108dBm 以下升高至-101dBm左右,因此影響到地面接收機對航路遠端飛機通信信號的接收,使航行安全的潛在危害大為增加。

對此,山東省無線電管理辦公室十分關注,立即安排監測站組織力量進行排查。經過多次測試,查找到幾個相關信號,但經過分析驗證,均非干擾源,被一一排除。由于干擾信號十分微弱,普通測試設備對干擾信號很難捕獲,更難以測向與定位。無線通信測試系統集成與解決方案提供商北京中通華盈科技與去年12 月底派出工程師攜帶泰克H600便攜式無線信號偵測儀前來協助。泰克H600是由美國泰克公司生產的具有實時頻譜分析功能,對瞬態及猝發弱小信號有較強捕獲能力的儀表,這些技術優勢在干擾查找過程中得到了充分驗證。

山東省無線電監測站和中通華盈科技的技術人員根據前期的測試情況分析研究,認為塔臺附近干擾信號比較嚴重。因此首先對塔臺一樓辦公區進行測試,發現在供水系統中有幾個RFID設備,用于控制給水系統,于是在該RFID附近進行測試,發現確實有多個干擾信號,信號截圖如圖1所示:


圖1:出現兩個發射信號。

但是關閉該RFID設備后,塔臺反應干擾信號依然存在,并沒有改善。證明該RFID設備發出的信號雖然在塔臺工作頻段附近,但并不是真正的干擾信號。

隨后,中通華盈科技的測試人員直接來到塔臺機房內進行測試。測試人員在機場塔臺機房內測試發現,122.900MHz附近存在若干信號,見圖2:


圖2:122.906MHz和122.893MHz兩個信號都落入了122.900MHz。

通信通道內。比較圖3(圖中藍色大信號即122.900MHz通道呼叫瞬間的頻譜),表明以上兩信號及其中的一些信號是122.900MHz通道的干擾信號。

圖3:122.900MHz通道呼叫瞬間的頻譜。

為排除外部干擾因素,測試人員又在室外圍繞塔臺進行了路測,每運行100米讓儀表自動記錄一次測試結果(如圖4所示)。



圖4:在室外測試的頻譜圖。

路測結果,在平地上基本收不到干擾信號,猜測可能是由于地勢太低導致,測試人員又來到塔臺中間部分進行測試,發現仍然無法發現干擾信號,由此推斷該干擾信號有可能不是來自室外設備,而是由室內某些設備的雜散輻射所致。

圖5:靠近干擾機柜后的信號強度指示。

于是測試人員重新回到塔臺機房,對室內設備進行了測試。當將頻譜儀靠近其中一個設備機柜時干擾信號明顯增強(如圖5所示),推斷該機柜中某設備產生了干擾信號。經過逐個對機柜內的設備斷電實驗,發現其中一組國產的光電轉換設備就是該干擾信號的發射源。下圖是設備關閉前后光標處信號變化情況:

關閉前

關閉后
關閉該光電轉換設備,收發信機RSSI指標恢復到-110dBm以下,解調聲音中雜音消失,地空通信基本正常,干擾源得到進一步證明。

這次射頻干擾排查給了我們一些提示,民航干擾種類繁多,原因也是多種多樣,比如來自機房內部各種不同用途的設備。有些看似毫不相關的設備,也可能會產生射頻信號泄露,對在用通信設備造成干擾。本案例查出的光電轉換設備,由于元器件質量不過關、設備老化、系統穩定性差等原因,使得設備在長時間連續工作時出現雜散和輻射信號泄露,對甚高頻地空通信臺在用頻率122.900MHz造成持續噪聲干擾。該案例同時也說明,在查處類似射頻干擾時,首先排除系統自身及機房內其他設備的原因,是必不可少的程序和措施。


圖7:有問題的機架及故障設備。

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