基于5G 通信基站干擾CMAcast 系統(tǒng)分析

(伊春市氣象局，黑龍江伊春 153000)

1 CMAcast 系統(tǒng)簡介

CMAcast 系統(tǒng)是中國氣象局新一代衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)，它采用一個完整的C 波段衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行數(shù)據(jù)廣播，主要由天線系統(tǒng)、饋源系統(tǒng)、接收與監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4 部分組成。目前，衛(wèi)星C-Band 下行信號頻率范圍是3.625-4.2 GHz，CMAcast 系統(tǒng)天線高頻頭LNB 的下行頻率范圍是3.4-4.2 GHz。

2 5G 基站頻率使用分析

隨著5 G 牌照的正式發(fā)放，5G 通信即將開始大規(guī)模商用，從目前已規(guī)劃和正式商用的5 G 信號頻率分配來看，工作頻率（3.4-3.6 GHz）剛好處于C 波段衛(wèi)星接收擴(kuò)展頻段，而目前CMAcast 系統(tǒng)使用的高頻頭頻率工作范圍是3.4-4.2 GHz，且5 G 信號的強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于C 波段衛(wèi)星信號，因此5 G 信號必定會干擾附近的C 波段衛(wèi)星信號接收。中國電信和中國聯(lián)通的3.5 GHz 段與衛(wèi)星C 波段下行頻率3.625-4.2 GHz 非常接近，同時，CMAcast 系統(tǒng)衛(wèi)星天線高頻頭LNB 頻率工作范圍是3.4-4.2 GHz，當(dāng)進(jìn)入衛(wèi)星接收站的5G 干擾信號總功率超過-60 dBm 時，低噪聲變頻放大器（衛(wèi)星高頻頭LNB）將會產(chǎn)生飽和干擾。

由表1 對比分析得出，聯(lián)通和電信5G 基站極易對CMAcast 系統(tǒng)接收產(chǎn)生鄰頻干擾。

3 5G 基站干擾故障分析

故障現(xiàn)象：接收機(jī)信號不能鎖定，偶爾入鎖，信號強(qiáng)度94，信噪比（EB/NO）為0.0，誤碼率較高，未完整接收文件較多。

表1 下面是四大運(yùn)營商與CMAcast 系統(tǒng)頻率對比結(jié)果表

故障檢查：首先測量信號饋線，發(fā)現(xiàn)饋線老化并有多處破損，更換后，仍然接收不到完整資料，故障依舊；查看接收機(jī)面板，接收機(jī)出現(xiàn)偶爾入鎖偶爾不入鎖現(xiàn)象，同時測量接收機(jī)RF 輸入端電壓為13 V 屬于正常值，所以排除了接收機(jī)故障；更換備用天線高頻頭LNB，故障依舊存在；最后利用尋星儀對星，結(jié)果天線坐標(biāo)正確，排除天線故障，故障依舊存在。

故障原因：重新檢查接收機(jī)面板各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)信噪比由0.0 分貝閃跳到其他數(shù)值后秒變回0.0 分貝，信號入鎖情況為時而入鎖時而不入鎖，判斷信號有干擾。因伊春移動公司和聯(lián)通公司正在建設(shè)并開通了部分5G 通信基站，了解了各運(yùn)營商使用頻率，隨即關(guān)閉距離CMAcast 系統(tǒng)最近的聯(lián)通5G 通信基站進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，CMAcast 系統(tǒng)故障現(xiàn)象立刻消失，最后確認(rèn)故障原因是聯(lián)通5G 通信基站開通后產(chǎn)生的鄰頻干擾。

4 5G 基站干擾解決方式

目前，解決5G 基站干擾CMAcast 系統(tǒng)行之有效的解決辦法是加裝抗5G 干擾C 波段濾波器。伊春市氣象局CMAcast 系統(tǒng)加裝的Comba（京信）C 波段濾波器，具有低插損、低群延遲（典型值≤8 ns）等特點(diǎn)，工作頻率范圍3.7-4.2 GHz，它能有效屏蔽C 波段接收天線的帶外干擾信號。Comba（京信）C 波段濾波器安裝在衛(wèi)星天線饋源和高頻頭LNB 間，以抑制5 G 基站信號引起的強(qiáng)帶外干擾，使用該衛(wèi)星濾波器可使射頻信號在進(jìn)高頻頭下變頻前起到抑制帶外5 G 信號的作用，防止由帶外強(qiáng)信號產(chǎn)生的混頻諧波干擾。