民航甚高频系统天馈线驻波比过大问题与排除方法

摘要：民航甚高频通信系统在航空领域的通信中具有至关重要的作用，需要严格按照国际民航组织的规定。在可视范围内进行通信。其中天馈线驻波比是系统运行的一项重要指标，该参数过大会在一定程度上影响天线的输出功率，严重影响飞行安全，因此本文探究了民航甚高频系统天馈线驻波比过大的主要原因，并分析了具体的检查和消除方法。

关键词：民航甚高频系统；天馈线驻波比；问题排除

引言：我国民航一直以安全为发展理念，主要通过无线电来实施空中交通管制，其中甚高频系统是实现一切安全保障工作的基础，在维护民航安全中具有重要作用，排除故障问题则成为了民航的重要工作职责，因此分析天馈线驻波比过大问题与排除方法，对保证甚高频设备的正常运行具有重要意义。

一、民航甚高频系统概述

（一）系统组成

民航甚高频通信系统主要由收发机、控制盒以及天线组成。其中收发机是甚高频通信系统的核心部件，主要负责信号的调制、发射和解调。它使用频率合成器来提供稳定的基准频率，可以将信号调制到载波上，然后通过天线发射出去。同时，它也接收来自天线的信号，经过放大、检波、静噪等处理，将其转换为音频信号，输入到驾驶员的耳机。控制盒具有选择工作频率、启动收发机测试等功能。控制盒上具有两个同轴旋钮，可以用来选择工作频率，旋钮上方有两个频率显示窗，可以显示所选的频率。天线则是用来接收辐射和射频信号的装置，通常为刀形。

（二）系统功能

首先飞机和地面的空管人员可以通过甚高频频段进行双向通信，交流重要的航班信息和指令。其次甚高频系统作为一种常用的导航设备，可以提供飞机的位置和航向信息，避免偏航风险。最后空中交通监控雷达（ATCR）可以依靠甚高频信号来追踪和监视飞机位置，然后将这些数据传输给空管人员，方便空管人员进行监控和管制[1]。

二、民航甚高频系统天馈线驻波比过大问题的产生原因

（一）阻抗不匹配

天线和馈线的阻抗通常是特定的，如果发射机的阻抗与天线的阻抗不一致，会导致反射波的产生，形成驻波。这种阻抗不匹配的主要原因在于天线本身的阻抗变化或馈线连接不佳。例如，当馈线的特性阻抗为50欧姆，而天线输入阻抗不是50欧姆时，入射波和反射波会在馈线上叠加形成驻波。

（二）天线长度和布局不当

天线的物理长度和布局设计对信号的传输有重大影响。天线的最佳长度应与其使用的频率相匹配，以便在共振状态下获得最佳辐射效果。如果天线长度不合适，会导致阻抗不匹配，从而产生驻波。此外，天线的布局也可能受到场地限制，如建筑物或其他障碍物的遮挡，从而影响信号的传播。

（三）外界环境因素

外界环境也是影响天馈线驻波比的重要因素，例如降雨、降雪等天气条件会影响天线的电气特性和机械结构，导致阻抗出现变化。其中降雨会导致天线接头氧化或腐蚀，从而增大接触电阻，引起额外的反射和驻波。高温和低温的极端天气会改变材料的物理性质，影响信号传输。

（四）连接器和馈线质量问题

高质量的连接器和馈线是确保信号有效传输的基础。劣质的或老化的连接器和受损的馈线都会导致信号在传输过程中产生不必要的反射。例如，接触不良的连接器会使信号传输变得不稳定，而弯曲程度过高的馈线会引起信号泄漏和反射，这些都会增加驻波比，还会降低通信系统的整体效率。

三、民航甚高频系统天馈线驻波比过大的排除方法

（一）选择检测工具

在排除天馈线驻波比过大的过程中，工作人员需要用到一些检测工具，例如天馈线测试仪、频谱分析仪以及网络分析仪等。其中天馈线测试仪可以支持多种测量模式，具备便捷、精确的校准方式，在实际排查中，可同时测试回拨损耗和驻波比，并即时切换观察结果。频谱分析仪则主要测量信号失真度、调制度等信号参数，在一定程度上可用于检测天馈线系统的驻波比情况。网络分析仪可以直接测量驻波比，并提供更加详细的信号分析与测量结果。在工具选择中，需要根据具体的检测需求，如是否需要进行故障定位、是否需要测量多种参数等，选择具备相应功能的检测工具。例如，利用TFN-150系列天馈线驻波比测试仪对系统进行实时测试，同时复位发射机，对滤波器进行调试，以此观察驻波比是否恢复正常，实现排查。

（二）检查和调整天线系统

首先利用天馈线测试仪等仪器测试基站天线和馈线的驻波比和匹配性。测试时先对失网进行校准，并将测试端口的功放输出断开。然后对存在驻波的馈线进行驻波定位，确定几米处有多大的驻波。估算馈线到各接头的距离，优先处理接头处的驻波问题，直到接头处驻波小于1.5。其次需要检查天线表面是否有明显的损坏、划痕或者腐蚀。然后检查天线支架、固定螺丝等连接部件是否松动或缺失，最后检查天线的外部线缆和连接器是否完好无损。针对出现的情况对天线系统连接松动的地方重新进行紧固连接。如果还存在驻波比过高的情况，需要调整天线参数或者更换天线，或是对天线下倾角、方位角等进行调整[2]。

（三）改善阻抗匹配

在民航无线电通信中，当天线与馈线的阻抗不匹配或是天线与发信机的阻抗不匹配时，高频能量就会在天线产生反射波，反射波和入射波在天馈系统汇合就会产生驻波，一般匹配差异过大，驻波比就会大幅提升。一般来说，当两个阻抗数值一致时，会处于完全匹配状态，反射系数约等于0，系统会处于一种理想状态。因此需要调整天线和馈线的阻抗，确保数值相同，同时检查天线和馈线的连接，确保没有松动或损坏。还可以在传输线和终端之间加入匹配网络，以抵消反射波，通过调整匹配网络的参数，可以使系统适应不同的工作频率和负载阻抗。

（四）排除外部因素

首先需要检查系统所有的连接都紧固没有松动，采用分段排查的方法，如果发现线缆有问题，可以尝试更换跳线或馈线，例如，馈线有压扁或损坏的地方，应更换相应的馈线。同时检查避雷器，确认其是否正常工作。最后需要处理接头问题，接头制作不好或接触不良也会影响驻波比，可以重新制作接头，确保接触良好，或是进一步做好防水处理，确保室外接头不受积水影响。

结论：天馈系统驻波比是衡量通信系统性能的重要指标，关系到信号的传输质量和设备的使用寿命。通过上述原因分析以及具体的检测维护措施，需要定期使用专业的检测设备进行驻波比测量，并根据实际情况进行调整和优化，可以有效管理和降低驻波比，确保甚高频系统的正常运行。

参考文献：

[1]焦洋.民航甚高频通信站无线电干扰分析及应对措施[J].中国高新科技，2024，（18）：26-28+40.

[2]孔令帝，裴淏.民航地空甚高频通信系统分析及测试[J].计算机与网络，2024，50（02）：111-115.

作者简介：姓名：张长状；性别：男；出生年月：1986-06-05；籍贯：中国北京民族：汉；最高学历：本科；目前职称：初级助理工程师