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检测实验室

调频广播引起的
民航接收机互调干扰信号分析

国家无线电监测中心李景春

0前言

随着民用航空频率清理整顿工作的不断深入全国各
级无线电管理部门通过积极有效的工作使民航航空频率
的干扰事件大大减少但是最近笔者在实际工作中发现
由调频广播发射机引起的民航接收机互调干扰问题屡有发
生本文就此问题进行理论分析解释有关现象产生的原
因为排除民航接收机互调干扰提供支持

1寄生调幅现象

在调频广播引起的民航接收机互调干扰现象中飞机图1寄生调幅信号形成示意图
上有时可以听到调频广播的播放内容众所周知调频广
播发射机采用的是调频方式发射无线电信号而民航飞机假定调频信号的数学表达式为:

通信采用调幅方式那么为什么飞行员可以听到调频信号u(t)=Accos(2fct+sin2fmt)1

的内容呢这里:Ac为信号的振幅V;

产生这种现象的主要原因是接收机的幅频特性不一fc为信号的载波频率Hz;
致引起寄生调幅现象且寄生调幅信号所携带的信息与为调制指数常数;

调频广播信号的基带信息相近或相似因此民航接收机采fm为调制信号的频率Hz
用幅度解调方式可以听到干扰信号内容从图1可以看出调频广播发射机输出端至民航接收
下面以示意图的方式解释寄生调幅现象见图1为机解调器输入端之间的传输函数的幅度随频率特性发生变
直观起见以单频调频信号来进行说明具有一定带宽的化因此随着调频信号频率的变化输出信号的幅度也在

信号可以理解为多个单频信号的组合形式发生变化假定幅频特性函数为AF(f),则在载频fc附近

中国无线电2006/835

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sin2fmt的变化引起输出信号幅度在AF(fc)附近随时的类型分为两种三阶一型互调和三阶二型互调
间变化此时输出的信号可以表示为:

AF(fc)[1+m(sin2fmt)]cos2fct)22.1.1三阶一型互调

这里:m(f)为AF(f)在fc附近的幅频特性当有两个无线电信号进入接收机前端时令输入信号

最简单的情况为传输函数的幅频特性在fc附近为线为:

性此时公式2可以表示为:x(t)=v1cos2f1t+v2cos2f2t5

AF(fc)(1+msin2fmt)cos2fct3将5式带入4
公式(3)与调幅信号形式完全一样
如果m(f)为非线性函数则可以将其展开为傅立叶级

数在fc附近仍然是线性部分占主要因素而且由图1
也可以看出当调频信号的调制信号变化一个周期时寄
生调幅信号也变化一个周期因此寄生调幅信号的频率主
要成分是原调频信号的调制信号频率
由上述分析可知当对寄生调幅信号进行调幅解调
时输出的解调信号与原调频信号的调制信号相同或相
似因此飞行人员就可以听到调频广播所传输的内容
同时大家不妨以实验来验证这种现象用常见的监测
接收机调到调频广播频段将信号的解调方式设置为调幅
解调方式看一下是否可以听到广播内容实际上是可以
听到广播内容的只不过不同的接收机听到的音质效果不
一样这主要是由于接收机的幅频特性不同引起的
2.1.2三阶二型互调
当有三个信号进入接收机前端时令输入信号为:
2互调信号分析
x(t)=v1cos2f1t+v2cos2f2t+v3cos2f3t7

由于调频广播使用的频率与民航通信频率不同因此
其对民航通信频率的干扰主要是互调干扰接收机的互调
干扰主要由民航接收机前端的非线性引起下面将对互
调信号进行定量分析即从理论上分析互调信号的频率成
分及其对应的功率电平值

2.1接收机互调
描述接收机前端的输入输出信号之间的非线性关系可
以用幂级数来表达略去三次方以上较小的项用下式表
示:

23
y(t)=a0+a1x+a2x+a3x4
根据进入接收机信号的个数我们把产生的互调信号

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这里:KA为综合常数

从式(12)可以看出互调信号为多个组合频率调制的
幅度调制信号假定两个参与互调的信号不相关通过数
学可以证明其频率幅度和功率分布如表1所示

表1三阶一型互调信号分析表

中心频率信号幅度功率
2.2互调信号分析
222
2f1-f2KA(1+m1/2)KA(1+m1/2)/2

在由接收机非线性产生的众多互调信号和谐波信号22
2f1-f2fm12KAm1KAm1
2
中我们关心的是落入感兴趣频带内的信号针对广播频222
2f1-f2fm2KA(m2+m1m2/2)KA(m2+m1m2/2)/4

24
段和民航频段实际频率划分规定对于两信号的三阶一型2f1-f22fm1KAm1/2KAm1/16

222
2f1-f2(fm1+fm2)KAm1m2/2KAm1m2/16
互调情形落入民航通信频带内的主要为频率是2f1-f2(f1
2f-f(f-f)Kmm/2K2m2m2