赵庆彪

　　摘要：航空无线电罗盘曾经受到不明干扰，中波收音机受到电器电磁辐射干扰，2.4GHZ微波数传电路受到医疗设备干扰。本文介绍了查找干扰源的经历（罗盘偏航没找到原因），提出3点想法。

　　我市曾经发生两起比较特殊的干扰和一起居民收听广播受干扰的投诉。我们查处过中波无线电航空罗盘偏航、医疗微波设备干扰2.4G微波数据通信网等两起特殊干扰和居民投诉水泵变频器干扰中波广播的事件。在实践中，我们发现工业和医疗设备甚至部分家用电器的电磁辐射增多，对正常的无线电业务造成了干扰。
　　一、无线电罗盘受到干扰，指示偏航，到目前没有找到原因。这个例子比较特殊，我们很少遇到，现在提出来，想借这个机会向专家请教。98年5月下旬，驻我市某机场反映，参加飞行训练的飞机在飞行中无线电罗盘指示发生较大偏差，指针摆动，罗盘示向比飞机预定下滑着陆航线向左偏航指示20-30度，按照指示的方位下滑着陆，会使飞机找不到机场而朝一座电厂（有高大的烟囱和凉水塔）方向飞去，将造成严重的后果。领航部门的负责同志讲：新飞行员不熟悉机场地物地貌，夜间着陆很危险，在复杂的气象条件下依靠指示偏航的罗盘引导着陆极其危险。右图为飞行领航部门提供的示意图。
当天我们携带仪器赶到机场测试，没有结果。
　　针对这一特殊干扰，我们进行了认真的分析。我当时认为，从无线电罗盘的工作原理上分析，①机场提供信标和信号源的中波导航台工作正常（技术指标为：工作频率511KHZ，功率500W，使用T型天线）；②机场机务人员在地面校测时，罗盘工作正常：③因为发生偏航指示问题，机务人员从内部设备上反复查找原因，没有发现异常；④能造成罗盘指示偏向，必有与导航台信号频率接近或相同、幅度相当的场强存在，能产生这样大的场强并且与中波导航台信号频率接近、相当的信号源，一定是耗电功率较大的设备；⑤根据罗盘偏航指示的方向、地理位置和空中航线的分析，干扰源在导航台以东。
　　在此期间，我向有丰富经验的省无线电管理局原总工程师谷民援等人请教，他提出：应在较大的地区考察的高大直立建筑的金属也可能形成反射或二次反射等干扰，对中波广播电台的技术参数应考察，注意收集这两方面的情况加以分析。
　　我们决定采取"双管齐下"的措施，一方面向基层调查了解了新建设和耗电大户的情况，重点是高频电力加热方面的信息，另一方面展开现场监测。根据掌握的情况，我们重点查找机场东侧南北40公里、东西15公里的区域。向山东德州市无委和故城、景县电力局了解有关情况。德州无委的同志反馈：德州市区及东南30公里范围没有40米以上的平面建筑，下表为中波电台频率、发射机输出功率参数。
　　同时，景县反馈回消息：工业电炉厂可能是我们要查找的目标。我们和机场的同志到电炉厂实地勘察时，该厂已从生产电炉转产，主要生产项目是冶炼特殊钢，有部分涡流感应电炉在工作，冶炼特种合金钢。我们当时用8920A综测仪的随机天线遥测，仪器随机天线的中心频率是150MHZ，接收中波段的效率不高，设置仪器的参考电平为-40dBm,中心频率511KHZ，扫宽200KHZ，测的信号异常，在453KHZ处是最高幅度，读数为-89dBm，不能确定就是所查的干扰。从地图上分析，干扰来自这一区域。从干扰时间规律分析，与该厂生产的特点相吻合。初步判断干扰是由电炉设备产生的谐波（或附近的金属表面淬火加工等类设备）造成的。
　　后来我分析，该厂的高频涡流电炉工作频率是1KHZ，功率是260KW，现场用仪器音频输入端口遥测的电炉工作频率是1.05KHZ，比罗盘的工作频率低510倍，即使产生511KHZ的电磁辐射，谐波的分量已经很小了，冶炼电炉产生的场强不足以形成干扰。
　　德州市一家齿轮厂也有金属表面处理设备，采用的也是高频加热技术。因辖区隶属德州市及我们仪器没有与511KHZ匹配测试天线的原因，我们没有到德州市的齿轮厂实际勘察。
为尽可能查找到干扰源，我们在测试方法上采取了一些"土方法"。当时还没有频谱打印机，人们手画频谱草图和文字，记录当时的测试实况。当时仅有一部8920A综测仪，频率范围400KHZ～1000MHZ，频率范围包含被干扰的频点，因为被测频率波长为587米，没有适宜的测向天线，为了能辨别出干扰源的方向，也为了给综测仪配备适当的接收天线输入仪器，我们用一根比较长的收音机磁棒，自己绕制了磁性天线，使用和收音机类似的纱包多股铜线，提高线圈的品质因数，增强方向性和灵敏度。我们还用计算尺算出相应频率的电感量和谐振电容的容量，用可变电容和开关接上天线线圈，组合成谐振电路，增强被测频率的输入信号幅度。我们还按照无线电爱好者的建议，准备了锯开一条细缝的铝盒，准备在干扰信号幅度较大时将磁性天线罩起来，便于近场测试时定向。
　　3个月后，我们还没有找到干扰源，干扰消失了，至今没有再出现过。这件事很遗憾，也让人不放心，甚至怀疑是人为。后来，我几次请教在空军从事过机场导航的同志了解中波导航的原理，丰富自己的知识，力争解决这个困惑的问题。
　　经过反思以前分析和查找干扰的过程，在查找无线电罗盘受干扰原因这件事上，设想出新的思路：①向空军机场的同志求援，借用罗盘的天线做频谱仪的输入天线，解决天线频段匹配的问题。使用我们的新的、精度更高的专业频谱仪，提高测试结果的准确性：②区分开是有源干扰还是由传播异常或反射及二次辐射造成的无源干扰。在训练期间请飞行、地面导航、地面指挥人员配合，由老飞行员在相应空域保持飞机平飞状态，中波导航台短时间里关闭、开启发射机，记录罗盘指示的方向和角度，如果关闭后仍有方向指示，可以确定有源干扰，此时罗盘指示的方位就可能是干扰源所在方位，罗盘没有指示，就可以初步判断为无源干扰。这个过程时间很紧，监测人员与导航台、飞行员、指挥所必须通信畅通，动作协调一致：③进一步加强无委的协作，联合作战，在更大的范围寻找有源或无源干扰的原因。④在分析地面目标方面，运用计算机电子地图和地理信息系统的资源或工具，提高工作效率。
　　二、2．4GHZ频段的医疗设备无线电辐射造成该频段电力通信设备不能使用。我市所辖冀州市电力局试验扩频电台时误码较高，组建网络的厂家弄不清原因。不久，我协同省局监测站何晓梅、夏广洪等同志到冀州市电力局调度楼的楼顶电测时，突然发现2.4G频段有一个带宽12兆、幅度很大的信号，去掉与频谱仪连接的外置低噪声放大器后，测得读数为一39.5dBm。当时我们对发现这个强干扰感到很意外，随即，在冀州市内几座高层楼顶之间反复定向测试，最终找到冀州市医院骨科病房里的微波治疗设备是干扰源。第二天我们在枣强县境内（距冀州医院20公里）都能测到干扰信号。
　　2.4G频段是与ISM公用的频段，有的单位ISM设备没有采取屏蔽措施，电磁辐射对无线电通信业务产生了严重干扰，要搞屏蔽需要一定的资金投入等问题，医院的病房不止1间。对这样的事情，如何进行协调和依法管理需要研究。
　　三、目前，各种电子设备在社会生活中应用很普遍，相互之间的电磁兼容矛盾比较突出，在城镇，采用开关电源技术的大功率电器设备产生的谐波分量对于中波广播业务的干扰最大，我市一个单位生活区住宅楼内中波收音机曾被干扰的收不到广播节目，居民向我局投诉。
　　大家知道，虽然现在电视和互联网信息传播十分发达，仍有很多人获取信息和文化娱乐消遣的方式使用价格低廉使用方便的收音机，在晨练和做家务活时边听边做是一种有效利用时间的手段。
　　各类电子设备产生的背景电磁场和各种脉冲干扰，与建筑物中钢筋金属的屏蔽吸收和反射共同作用，使得现在收音机的收听效果越来越差。我观察，这主要原因是住宅楼无塔供水的水泵、电磁灶等内部的变频控电路产生很多谐波分量，并且有些电路装置与公共供电线路之间没有高频电磁波隔离措施，大多数变频控制电路的非线性器件工作于开关状态，从而产生丰富的高频率谐波，其中有些就落入中波频率范围。这些谐波分量虽然对于强电设备本身的造成的影响微不足道，但是通过公共电力线路传输到整个建筑内或生活区，高频电磁波再通过电力线的天线效应辐射到空中，其产生的场强足够大，就对中波甚至对短波广播形成干扰，尽管这些干扰的辐射范围不大，10米左右，但是也容易使人感到不方便和莫明其妙。由于中、短波广播主要是用幅调波调制方式，对音频范围内的电磁脉冲无法象频调波那样通过限幅电路来祛除，所以必然受到干扰。我们实际证明了3处无塔供水电路造成严重干扰的实例，验证时，走近水泵房，收音机中波全频段都收到类似"吱、吱"的噪声。离的稍远，干扰稍轻；再远，再轻；关闭设备，干扰消失，近处也没有。对于中波广播的效果，大家都能体会到的是在公园、田野等远离电力线的地方，没有干扰。
　　水泵变频装置、电磁灶和电弧焊等有电磁辐射形成干扰，节能灯、微机、电视机等电器调设备有的也产生较大的电磁辐射。我认为辐射空中的电磁波都能对人体造成影响。
以上两起干扰事件和居民的投诉发人深思，联系平时掌握的情况，有一些不太成熟的想法，供大家参考。
　　1、我们的视野应逐步拓宽到相关领域。随着社会的发展，各种电气应用越来越多。从无线电干扰分析，有同类通信设备之间、通信设备与广播电视之间的相互干扰，有天电等现象对地面和空中的无线电干扰，也有工、科、医方面产生的干扰。两例干扰现象，看似偶然，实则必然。加强对有关领域的无线电干扰监测，完善相应的技术手段是客观的需要。河北省无线电管理局孙东辉局长在99年初提出："我们河北省无线电管理工作应在技术手段上下大功夫"观点，很符合我市的实际。国家应加强对电器设备和电磁兼容方面的管理。防止非无线电业务产生电磁辐射对无线电业务造成干扰。拨出专项资金，用于对研究开发无线电设备、减少频率资源浪费、治理非无线电业务电磁辐射方面的经费。在对无线电频率资源的保护上，应着重于保护，加强对工业、医疗和民用电子、电器设备产生不必要的无线电辐射的限制措施，在无线电频率资源领域，少走先污染、后治理的弯路。
　　2、建立无线电管理机构与重点单位的联系制度。就我市来说，航空、导航、铁路、金融、广播电视和公众移动通信运营等单位是使用无线电的大户。加强对这些重点单位无线电的保护，意义重大。建立经常的联系，保持信息畅通，能及时处理突发问题。导航罗盘的干扰出现后，机场人员在内部设备上查找了很长时间，如果无线电管理部门及早发现、及早介入，查找原因的范围就会扩大很多，有利于尽早排除这一隐患。与重点单位定期沟通联系很有必要。
　　3、保持管理人员队伍的素质，确保效率。跨频段跨种类的无线电干扰协调问题越来越趋向复杂。工作中与非通信行业、军队等单位的联系越来越多。从以前主要和"用户"打交道，到逐渐适应与"非用户"打交道。对工业、医疗设备产生电磁辐射的分析查找，需要更全面的知识。保持无线电管理机构较高的级别层次，拥有真正高素质的人员队伍，有利于工作中与各部门的协调，便于取得各级政府和社会各界的重视，有利于解决纷繁复杂的突发问题，对于进一步做好新形势下的无线电管理工作十分重要。

收录于《第一届全国无线电业务电磁兼容技术研讨会论文集》