【摘要】 5G网络已经进入规模部署和商用阶段,5G基站对各广播电视台C波段卫星接收中央台《新闻联播》接收出现干扰的原因排查过程,并提出解决5G干扰问题的建设意见分析与探讨,最后对5G环境下干扰提供了几点思路。县市区广播电视台使用的C波段卫星接收站使用频率与5G基站相同或相近,站点位置相互交错,因此5G基站与C波段卫星站相互干扰进行详细分析,特别针对影响最严重的同频和邻频干扰问题,提出解决方案。
【关键词】 5G干扰 C波段卫星接收 广播电视卫星 C频段滤波器
前言
5G网络大规模商用后,各广播电视台多地出现C频段广播电视卫星接收站受到5G信号干扰的现象,严重威胁到安全播出。鄞州区融媒体中心(前身是鄞州区广播电视台)担负着广播电视《新闻联播》的转播任务,承担二套电视频道播出与一套广播105.2调频发射,每晚7点准时转播中央台《新闻联播》节目,都是通过C波段卫星接收的。所以说卫星信号的好坏对广播电视台到关重要。
笔者分析了鄞州区广播电视台, 5G基站对C波段卫星接收机产生干扰的原因,并测试验证了卫星接收系统中受干扰的具体设备;提出了现阶段可行的卫星接收站抗5G信号干扰改造建议,并对滤波器的改造效果进行论证;对广播电视卫星接收站加装滤波器的有效性开展了评估测试工作,为今后各地县市区广播电视卫星接收站改造提供借鉴和参考。本文通过对鄞州区广播电视台卫星天线受到5G信号干扰实际案例的分析,提出了一些可行的解决方案。
一.C波段卫星信号被干扰情况的查找、分析,经验
C波段受干扰情况
最早发现是2019年3月9日晚上7时许,我台C波段卫星信号受到干扰,干扰时间持续较长。反映给无线电管理部门后通过排查,确定为移动,电信,联通等公司,借用我台中心区宋诏桥村的146米高的区电视台铁塔,在不同高度上安装5G通信天线试验所致。在受干扰期间,C波段所有极化(中星6B-V、中星6A-H)的全部卫星节目均出现信号异常的现象。
1.卫星接收机出现不同程度的告警,主要为RF信号质量差(Po o r Quality RF Signal)。
2.卫星接收机输出码流同步丢失并有大量连续计数错误,画面出现严重马赛克现象或黑场现象。
正常时,中星6B-V接收最高功率为-39dBm,干扰发生时,3550MHz的功率升高至-19dBm,足足增加了20dB,为正常情况下的100倍。干扰信号的强度,不仅大于系统噪声功率,甚至远远超过了卫星节目信号的强度,不符合国际电联的要求,对卫星天线接收系统产生了严重的阻塞 干扰。
卫星信号受到干扰时整个系统底噪至少提升了5d B。信号正常时,本系统卫星信号最低功率约为-45dBm,则要求外来干扰信号的功率应低10dB左右,约为-55dBm。可知5G基站对3600〜3750MHz卫星信号产生的影响最为严重,这与实际情况相符。
二.C波段卫星接收受5G干扰的常用排查方法;
根据实际的测试情况来看,5G极其容易会对C波段卫星接收造成一定程度上的上述干扰,我们必须要对其进行相应的处理,以提高C波段卫星接收的效率和整体质量。
1.对系统内部进行排查
我们在开展干扰排查工作的过程
之中,相应的技术人员一定要全面而详细地监控图像信息的变化情况,利用相应的检测仪器装备来检测干扰频率的实际大小和具体变化情况。 在发现有干扰问题出现的时候,我们相应的排查人员一定要全方位地排查系统内部,尤其是频率变化涉及的各大系统以及装置。在这前提下,更全面地了解C波段卫星接收、相关系统等受到的5G干扰的实际状况。
2.对5G干扰源进行猜测
在正常情况之下,C波段卫星接
收受5G干扰的时间一般会比较长,并且会产生较为严重的后果。为了能够更加充分、更加详细地知晓实际的干扰状况,我们相应的技术人员一定要及时、准确地记录下受到干扰作用作为严重的频段,并对其干扰情况进行更深层次地研究。与此同时,在实际的应用过程之中,高度较高的地方,相对于高度较低的地方来说,更加容易受到5G干扰,且干扰影响更加大。在对天线频率进行观察、检测的过程之中,一定要对高频信号接受装置的接受范围进行计算,继而借助频谱仪等仪器来检测信号频率。
而在检测工作开展的时候,极其容易察觉频率发生变化的整体情况和这一变化而导致的不相同之处,并且很容易会导致频率变化出现异常情况。
三.C波段卫星接收受5G干扰的常见带通滤波器处理方法
根据工信部的《管理办法》, 3600〜3700MHz频段的地球站,我县中心区宋诏桥村的146米高的电视台铁塔,5G基站的半径4km的圆形区域。鄞州区广播电视台C波段卫星天线所使用的频率范围为3600〜4200MHz。针对目前的情况,按照干扰协调管理办法,我们初步制定了五种解决方案缓解或消除干扰:
1.为卫星接收站加装抗5G干扰带通滤波器
我们在实际应用之中,卫星窄带滤波器可以发挥屏蔽带外干扰的功能,并且不容易出现信号延迟问题、信号磨损问题,工作频率大多在3700兆赫到4200兆赫,所以非常适用于处理C波段卫星接收受5G干扰,能够非常有效地防范强带外干扰的发生。
我们在研究5G信号以及C波段卫星信号的频段区域的时候,明显发现这两者出现干扰现象,从而会对电视广播信号的传递等造成非常大的影响以及干扰。所以5G干扰带通滤波器有效抗干扰设备、采取针对性抗干扰对策是非常重要且必要的。5G基站提高带外信号抑制能力,精心挑选厂家设备、加装输出滤波器,带外抑制比标准为45dB,如能提高到60dB,带外干扰预计可降低到底噪的水平。
借助卫星滤波器的帮助,可以促使射频信号进入到高频率接收装置已开展频率变化工作之前,极大地抑制5G信号所导致的带外干扰,从而最大程度上减少混频谐波干扰的发生,而且随着各项相关技术的不断成熟,卫星滤波器的种类选择范围越来越广泛。然而,在应用卫星滤波器的时候,一定要注意一些重要的相关事项,例如加载好滤波器之后,接收装置尽管可以正常性地接受部分信号,但是它的载噪比会发生下降的情况。故而,在这一情况之下,在获取卫星频率的整一个过程之中,一定要尽量减少选择容易受到干扰的频段。
2.更换窄带高频头
在窄带高频头的作用影响下,频带较高的射频信号能够较为顺畅、高效地通过。在正常情况之下,在带外频率低于3600兆赫的情况下,借助窄带高频头可以获得大约45分贝的衰减值,尤其是低于3500兆赫的时候,能够获取更加大分贝的衰减值。由此观之,窄带高频头具备抑制轻微干扰的功能与作用。
3.为固定地面锅
加装屏蔽网加装屏蔽网,减少5G基站干扰信号,此方案对正常接收卫星信号也会有一定程度的影响。借助C/KU复合高频头的屏蔽阻断反射网的力量,可以非常积极地反射较多的5G干扰频率波段。在这一过程之中,相应技术人员只需要在干扰的方向上再加装屏蔽网,能够更大程度地提高干扰能力,获取更加理想化的防干扰效果。
4.适当降低5G基站发射功率、调整天线最大辐射方向,减少卫星天线阵列方向5G信号的强度。采用频率匹配的低噪声下变频器(LNB)。《GB/T 11442-2017 C频段卫星电视接收站通用规范》和《GY/T 147-2000 卫星数字电视接收站通用技术要求》都规定,卫星电视接收站接收频段范围为3700〜4200MH z (可拓展至3400〜4200MHz)。由于5G系统试验频段已确定为3500 〜3600M Hz,《管理办法》附4要求LNB工作频段范围为3700〜4200MHz,不让3400〜3600MHz的5G信号进入卫星天线接收系统,减少和避免阻塞干扰。部分卫星信号位于3600〜3700MHz频段,则考虑采用3625〜4200MHz的LNB。
5.建立健全协调机制
经由协调多方面的工作,可以有效地减少相应的干扰问题出现。所以,在相应机构获取5G频率应用许可之后,必须要及时地对所属区域的无线电管理部门进行备案,并确保相关工作人员能够充分地了解相应信息、所需要装配的防干扰装备,主动地参与到防干扰协调体系之中,进而再进行实际的5G应用。
综上所述,相关部门必须要协调其所需要花费的各项成本、资源的承担和技术人员、装置设备等分配,以提高协调工作的整体效率以及质量水平,具有非常积极的现实意义和应用价值。
四.结束语
鄞州区广播电视台C波段卫星信号被干扰现象进行了介绍,找出干扰源和干扰原因解决方案。实现5G系统与C波段卫星信号之间的邻频共存,促进5G通信试验的顺利进行,保障卫星电视节目的安全播出。综上所述,在5G技术应用的实际情况之中,会不可避免地干扰到C波段卫星接收工作的开展,影响到广播电视台安全播出工作。因此,我们技术部门及时地对其中可能出现的各项干扰因素进行及时、全面地排查,了解可能导致干扰问题出现的原因和因素,进而采取一些有效的针对性对策来处理相应的干扰问题。具有非常积极的现实意义和应用发展价值。总之:5G干扰地球卫星站C波段信号将是广电行业技术人员一个持久的工作任务和课题,需要大家不断实践、摸索,不同干扰强度、不同区域都有不同的处置手段。B&P
参考文献
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