5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收的干擾以及應(yīng)對方法

次旺晉美

【摘要】在5G通信技術(shù)被普遍應(yīng)用的背景下，人們需要了解減少5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收干擾的應(yīng)對方法。首先，人們要對5G信號概述將被普及的背景有所了解。其次，人們要了解5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收干擾的原因。最后，人們需要了解減少5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收干擾的應(yīng)對方法。只要優(yōu)化廣電C波段衛(wèi)星電視接收干擾的應(yīng)對方法，人們便能夠在5G信號普及的背景下，不影響廣電C波段衛(wèi)星電視接收的效果。

【關(guān)鍵詞】5G信號;廣電C波段;衛(wèi)星電視;干擾

中圖分類號：TN913? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.21.019

在5G通訊被人們廣泛應(yīng)用的同時，人們發(fā)現(xiàn)了它對廣電C波段衛(wèi)星電視接收有著較大的干擾，為了在既發(fā)揮5G通訊的優(yōu)勢，又能克服它對廣電C波段衛(wèi)星電視帶來的接收干擾，人們需要找到一套有效的應(yīng)對方法。

1. 5G信號概述

5G信號，是第五代移動通信技術(shù)傳播出來的信號，5G通信技術(shù)是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)。5G通信技術(shù)，是4G通信技術(shù)的技術(shù)升級，與4G技術(shù)相比，它具有速率高、容量大、延遲率低的特點。從理論上說，5G的通信轉(zhuǎn)輸速率比4G高10～100倍，它能達(dá)到每秒幾十Gb的傳輸速率，一部1G的電影，在5G的環(huán)境下，能在3秒完成下載。正因為5G有著這樣的應(yīng)用優(yōu)勢，于是國家非常重視5G技術(shù)的推廣。當(dāng)前，我國的5G通信技術(shù)已經(jīng)在全國各地開始普及。對廣電C波段衛(wèi)星電視接收技術(shù)，是在5G技術(shù)沒有被開發(fā)以前而應(yīng)用的技術(shù)，在5G通信技術(shù)被開發(fā)，并被廣泛應(yīng)用以后，人們發(fā)現(xiàn)廣電C波段衛(wèi)星電視接收技術(shù)與5G通信技術(shù)的應(yīng)用存在沖突。現(xiàn)在，人們需要對5G通信技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，人們需要在5G通信技術(shù)逐漸普及的背景下，優(yōu)化廣電C波段衛(wèi)星電視接收技術(shù)。

2. 5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收的干擾

在5G信號被廣泛應(yīng)用時，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了5G信號的普及，給廣電C波段衛(wèi)星電視接收帶來干擾。目前從人們已知的幾個干擾案例中，可以看到5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收帶來的干擾，并不是個案，而是一個普遍的現(xiàn)象。2008年，四川廣播電視臺就受到了干擾，工作人員在調(diào)查研究以后，應(yīng)用加裝低功率的帶通濾波器來排除了干擾。2012年，廣西玉林博曰鎮(zhèn)的C波段衛(wèi)星電視受到了干擾，經(jīng)過工作人員檢測，發(fā)現(xiàn)干擾的原因為GSM基站扇區(qū)發(fā)射設(shè)備發(fā)生了故障，導(dǎo)致對廣電C波段衛(wèi)星出現(xiàn)了同頻干擾，后GSM基站更換了設(shè)備以后干擾排除。2019年，金華電信與金華廣電在直播體育比賽時，出現(xiàn)了廣電C波段衛(wèi)星電視接收干擾，經(jīng)工作人員檢測，發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生的原因為5G基站造成了領(lǐng)頻信號阻塞。從以上案例中可以看到，5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收的干擾較大，影響了廣電C波段衛(wèi)星電視信號的接收。

在排除了常規(guī)環(huán)境下氣候因素、距離傳輸因素、線材質(zhì)量因素、接口損耗因素對廣電C波段衛(wèi)信號接受帶來的影響以后，人們開始分析5 G信號對廣電C波段衛(wèi)星信號接收帶來的影響。

現(xiàn)對5G信號的來源進(jìn)行分析。中國有四大獲得5G頻段的運營商。中國電信的頻段為3400MHz～3500MHz的100MHz;中國聯(lián)通的3400MHz～3500MHz的100MHz;中國移動的2.6GHz段：2515MHz～2675MHz和4.9GHz段：3800MHz～4900MHz;中國廣電的700MHz。從以上的頻段來分析，中國廣電和中國移動與衛(wèi)星C波段的頻率相距較遠(yuǎn)，不易受到干擾，而中國電信和中國聯(lián)通的波段3.5GHz與廣電C波段下行頻率3625MHz～4200MHz易出現(xiàn)領(lǐng)頻干擾。對5G基站的布局進(jìn)行分析，過去，人們沒有意識到5G基站給衛(wèi)星C波段信息的接收帶來的影響，現(xiàn)在，人們已經(jīng)意識到了5G基站的建立會給放電衛(wèi)星C波段信息的接收帶來巨大的影響。此時人們也意識到了，要通過優(yōu)化廣電衛(wèi)星C波段信息接收的技術(shù)來減少5G信號傳輸帶來的影響。

5G信號的領(lǐng)頻干擾帶來廣播電視臺、衛(wèi)星接收站、轉(zhuǎn)播車無法正常接收電視信號，于是電視出現(xiàn)了馬賽克現(xiàn)象和誤碼的問題。廣播電視播控中心、廣播電視監(jiān)測臺無法正常傳輸和監(jiān)測電視信號，安全播出受到影響的問題。

3. 相關(guān)應(yīng)對方法

3.1 減少5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收干擾的原理

圖1為廣電C波段衛(wèi)星電視接收流程，從圖1中可以看到，可將流程分為信號發(fā)送、信號傳播、信號接受這三個部分。在這三個部分中，5G信號都會給廣電C波段衛(wèi)星電視信息接收帶來影響。在信號發(fā)射的部分，如果能夠安裝濾波器，并且提高信號發(fā)射的精度，那么就能夠減少信號發(fā)送的干擾;在信號在地面?zhèn)鬏數(shù)倪^程中，如果能對信號傳輸?shù)倪^程進(jìn)行合理布局，就能夠減少信號傳輸?shù)膿p耗;在信號接收的過程中，如果能夠過濾5G的信號干擾，那么就能提高信號接收的精確度。依此原理，建立減少5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收干擾的的策略。

3.2 減少5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收干擾的策略

3.2.1 在信號傳輸前優(yōu)化信號傳輸

與衛(wèi)星信號相比，5G信號顯得非常強大，它能對頻率相近的衛(wèi)星電視信號產(chǎn)生較大的干擾。將衛(wèi)星窄帶濾波器安裝在高頻頭和衛(wèi)生天線饋贈源這兩者之間，它能讓射頻信號在進(jìn)入高頻頭下變頻之前，就屏蔽5G信號帶來的干擾，于是不會讓信號源出現(xiàn)5G信號干擾衛(wèi)星信號，造成的混頻諧波干擾，應(yīng)用了這項技術(shù)以后，人們可以從源頭上減少5G信號的干擾。濾波器的應(yīng)用原理為，它能讓特定頻率的有效信號通過，而對該頻段以外的信號進(jìn)行抑制作用，以此減少其它頻段信息帶來的干擾。當(dāng)前，人們已經(jīng)開發(fā)出專門就用于C波段的衛(wèi)星接收器。應(yīng)用了C波段的衛(wèi)星接收器后，它開始分析本振信號和混入的干擾信號帶來的非線性特征，然后它將僅僅只接收本振信號的信息，排除干擾信息。現(xiàn)對C頻段濾波器的應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行分析，在應(yīng)用了它以后，能夠增加45～64bB的隔離度。而它對衛(wèi)星接收系統(tǒng)的劣化值影響卻不超過1dB。C頻段濾波器的應(yīng)用，能夠讓有效的排除5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收的干擾。

不同品質(zhì)的衛(wèi)星高頻頭，其抗5G信號的性能不一樣。為了減少5G信號的干擾，當(dāng)前人們可以使用抗干擾窄帶高頻頭，讓衛(wèi)星信號在3700MHz～4200MHz頻段的信號順利通過，而屏蔽掉低于3600MHz的信號，而這是5G信號帶來的干擾信號。應(yīng)用了這一技術(shù)以后，人們可以有效的屏蔽3500MHz以下的干擾信號，對于3600MHz～3700MHz的干擾信號有一定的輕微屏蔽作用。

3.2.2 在信號傳輸時減少干擾

在開展衛(wèi)星信號傳輸時，如果能過優(yōu)化工作布局，那么可以減少信號傳輸時的干擾。這項工作可以從以下幾個方面進(jìn)行：調(diào)整衛(wèi)星業(yè)務(wù)的頻段，將過去在3700MHz頻段以下的信號全部改在3700MHz～4200MHz的頻段，由此可以提高衛(wèi)星濾波器的工作效率。優(yōu)化5G基站的布局，在建立5G基站前充分調(diào)查，確保5G基站100m內(nèi)無衛(wèi)星收發(fā)站，即增加20～34dB的隔離度。調(diào)整5G基站的最大輻射方向和下傾角，應(yīng)用這項技術(shù)的原理為衛(wèi)星信號是從天空上下來的，而5G信號則是從地面上發(fā)射的，這兩種信號的發(fā)射角度不一樣。5G信號為較強的電波，在遇到障礙物以后，它會產(chǎn)生反射;而衛(wèi)星信號則屬較輸弱的電波，在遇到障礙物以后，它易被吸收。于是人們要減少衛(wèi)星信號的干擾，就要減少強電波對弱電波的干擾。應(yīng)用調(diào)整5G基地的最大輻射方向和下傾角，可以發(fā)揮強電波的特長，利用強電波的穿透障礙物的功能，讓衛(wèi)星電波的屏蔽不會影響5G信號的傳輸。同時，衛(wèi)星信號在傳輸時，也不易受到強電波的影響。應(yīng)用這種技術(shù)能夠增加0～8bB的隔離度。

3.2.3 在信號接收端屏蔽干擾

人們應(yīng)用衛(wèi)星來發(fā)射信號時，需要應(yīng)用地面裝置來接收衛(wèi)星信號，為了避免信號在傳輸?shù)降孛嬉院?，在地面與5G信號產(chǎn)生干擾，人們可以應(yīng)用在固定地面鍋增加屏蔽網(wǎng)的方法應(yīng)用來減少5G信號干擾，這項技術(shù)應(yīng)用的原理為即使人們錯開了5G電波和衛(wèi)星電波的發(fā)射，然而，在5G信號反射的過程中，還是會對衛(wèi)星電波造成干擾。此時人們發(fā)現(xiàn)C波段衛(wèi)星電波與5G信號電波的波長存在差別，C波段信號波長在71.4mm～88.2mm之間，而5G信號的波長按28gHz計算，波長大概是108mm，于是人們利用這兩者之間的差異，研發(fā)出在信號接收端安裝金屬屏蔽網(wǎng)的方式來過濾5G信號的波長。通常人們會選擇網(wǎng)孔孔徑應(yīng)小于最短波長71.4mm的1/4。即小71.85mm的金屬網(wǎng)來屏蔽5G信號，人們可以在天線的外沿，垂直于鍋口平面，加一圈寬度為10～20cm的金屬帶的方式來屏蔽5G信號。從理論上來說，金屬帶寬越寬，抗干擾能力越強，然而如果為一鍋多星的天線卻不能應(yīng)用這種方法，它會遮擋非垂直于鍋面的衛(wèi)星信號接收，人們需要根據(jù)需求合理設(shè)置金屬帶帶寬。當(dāng)前人們應(yīng)用單層屏蔽網(wǎng)可以增加8～12dB的隔離度。

3.3. 減少5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收干擾的效果

5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視信息接收的影響是全方位的，通過檢測發(fā)現(xiàn)，只要優(yōu)化了5G信號對廣電C波段衛(wèi)星電視接收干擾的，就能夠有效的提高廣電C波段衛(wèi)星電視信息接收的效果。

4. 小結(jié)

當(dāng)前，人們會普及5G通信技術(shù)，如何減少5G通信對廣電C波段衛(wèi)星電視接收帶來的干擾是人們需要關(guān)注的問題。人們需要了解廣電C波段衛(wèi)星電視接收的原理，在衛(wèi)星信號的發(fā)送、傳輸、接受三個環(huán)節(jié)對5G信號造成的干擾進(jìn)行屏撇，只要人們了解5G信號與廣電C波段衛(wèi)星電視信號的差異，在每個環(huán)節(jié)，都針對這種差異來屏蔽5G信號，就能夠在5G通信技術(shù)順利普及的同時，也不讓廣電C波段衛(wèi)星電視信號接收造成干擾。

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