5G干擾C波段衛(wèi)星信號接收的成因分析及應對措施探究

周星星

(新疆維吾爾自治區(qū)廣播電視局七六Ο六臺，新疆 石河子 832000)

0 引言

現階段，5G測試網絡已在全國范圍內逐步開始建設，同時由于在5G測試頻率中，與C波段衛(wèi)星地球站等業(yè)務頻率存在重疊現象，一定程度上會對衛(wèi)星信號接收造成干擾，因此為了更好地應對5G網絡全面建設的新局面，需要對5G干擾問題加強分析和研究，對相應的預防解決對策進行不斷摸索和實踐應用。另外，目前針對5G干擾問題的相關研究較少，本文結合5G干擾頻譜特性及特點，對干擾成因加強分析，從而對在鄰頻、同頻兩種情況下的下行頻段5G干擾問題的有效解決對策進行探討，為相關研究提供參考。

1 結合案例的C波段衛(wèi)星接收故障排查辨別方式

結合某無線電廣播中故障排查案例，本研究對5G干擾故障查找途徑進行分析。如出現接收強度指示燈閃爍、衛(wèi)星信息無法鎖定以及垂直極化所有信號圖像出現嚴重馬賽克現象等，可初步分析造成此類故障出現的原因是受到了外部因素的干擾，為了有效排除故障，需要首先明確故障原因，所以從機房設備入手，對故障問題進行排查。通過對無線電廣播衛(wèi)星饋線和高頻頭進行更換的方式，對故障進行排查，更換后發(fā)現故障現象未消除。再通過高頻頭與尋星儀的直接連接，對信息接受狀態(tài)進行監(jiān)測時發(fā)現，信號無法正常接收。根據上述排查結果可以將衛(wèi)星接收設備存在故障予以排除，可初步判斷故障原因為5G信號干擾。對周邊存在的移動公司所建設的5G通信基站，在聯(lián)系其關閉相應基站的情況下，故障問題依然存在，并且其中存在著5G試驗頻段，其頻段帶寬與衛(wèi)星接收信號范圍無重疊現象，因此可以對移動5G干擾予以排除。在進一步排查過程中發(fā)現中國電信5G頻段和中國聯(lián)通5G頻段與衛(wèi)星廣播電視信號下行頻率范圍存在重合現象，相關技術人員利用儀器進行測量發(fā)現，衛(wèi)星天線背面存在著極強的干擾信號，并且電信公司相關5G基站的關閉后，衛(wèi)星信號接收干擾問題消除[1]。

通過上述排查過程可以看出，由于中國電信與中國聯(lián)通的5G頻段和衛(wèi)星接收站的C波段頻率之間存在重疊的現象，同時中繼設備和基站發(fā)射中存在各種差頻、倍頻、次頻干擾，極大地影響了衛(wèi)星接收站廣播電視信號質量。在此次故障排查過程中，還可以看出正是電信公司的5G試驗頻段形成的干擾，再聯(lián)系電信運營商，將其5G基站暫時關閉的情況下，無線電廣播衛(wèi)星信號頻譜異常載波消失，干擾問題排除，而一旦基站開啟，故障問題又會發(fā)生，因此可以確定電信5G基站會對衛(wèi)星接收站C波段頻率造成干擾。

現階段，中國電信、中國移動以及聯(lián)通三大基礎運營商獲得了全面范圍內5G中低頻段的相關試驗頻率使用許可，針對故障排查測試可以發(fā)現，一旦5G基站開啟，在無相關業(yè)務運行時，其頻譜中也存在著強度較弱的輕微干擾載波，如基站出現業(yè)務傳輸，載波強度大幅度提升，隨之也加大衛(wèi)星信號干擾現象。因此可以預知，隨著5G應用范圍的不斷擴大，基站信號干擾問題會極大程度普遍存在。

2 5G干擾源具體排查措施分析

在干擾排查過程中，可根據現象進行初步判斷，同時干擾源排查方法包括具體圖像表現觀察、統(tǒng)計；干擾頻率利用頻譜儀進行觀測。通過上述系統(tǒng)排查措施的運用，對干擾源進行確定。

2.1 系統(tǒng)內部排查

一旦信號系統(tǒng)中存在干擾現象時，首先需要排查系統(tǒng)內部，對系統(tǒng)內部零件運行過程中是否存在干擾進行判別。其具體排查包括了以下幾方面：排查高頻頭工作狀態(tài)，并檢查高頻頭在不同頻率情況下的具體工作狀態(tài)，對其信息接收、發(fā)出的穩(wěn)定性、信號完整性以及工作頻率等進行分析，結合、反饋情況對系統(tǒng)工作狀態(tài)進行初步判斷；檢查系統(tǒng)鏈路情況，如無源功分器運行情況、集成供電器工作狀態(tài)、有源功分器狀態(tài)、波段矩陣等內容，對相關數據信息進行有效采集，對系統(tǒng)是否存在干擾進行判斷，同時有利于對系統(tǒng)運行期間潛在故障具體位置進行初步確定。C波段信號接收后的系統(tǒng)內部鏈路如圖1所示。

圖1 C波段信號接收后的系統(tǒng)內部鏈路

2.2 干擾源識別

影響相對較小且持續(xù)時間較短的部分干擾源，不作為日常干擾源排查的重點。通常主要對持續(xù)時間較長、影響較大的干擾源進行重點排查和快速識別，對信號源運行過程中穩(wěn)定性予以保障。首先在故障內容初步判斷時，觀察極可能存在干擾問題的位置，并對相應的觀測工作進行記錄，確保后續(xù)分析工作得以有序開展。另外，通常采用一定帶寬的高頻頭進行實驗，在高頻頭工作期間，能夠對處于相應頻段的信號波進行捕捉和采集，完成信息波采集后，通過信息技術的應用，使干擾源具體位置逐步縮小。

2.3 干擾源確定

根據現階段5G試驗情況，結合實驗頻率能夠對干擾源具體位置進行判斷。如將基站初步判斷為干擾源，為了對干擾源進一步確認，需要與周邊運營商加強聯(lián)系和合作，在正常通信不影響的情況下，暫時關閉周邊范圍內的基站業(yè)務活動后，對干擾信號是否存在進行查看。通過基站重啟，再繼續(xù)查看干擾信號的存在情況。如果干擾信號在基站業(yè)務活動暫停后消失，而基站重啟后會再次出現。由此狀況可初步分析得出基站為干擾源的結論。最后可通過信號頻率對比，對哪一類信號能夠形成干擾進行確定，并對是干擾源的具體位置予以明確，提升分析結果的可靠性和準確性[2]。

3 5G干擾C波段衛(wèi)星信號接收成因分析

3.1 高頻頭工作狀態(tài)

高頻頭作為系統(tǒng)運行中的重要組成結構，其能夠放大處理所接收信號，同時信息接收質量也受到高頻頭運行質量的直接影響。在實際工作過程中，衛(wèi)星所發(fā)射的信息通過高頻頭進行接收后，在系統(tǒng)結構內進一步提高信號強度，在此基礎上在混頻電路內對信息進行傳輸和應用，同時在多項處理內容完成后，會獲得相應的中頻信號，再采用接收機進行下號信號選擇工作，對所需要信號內容進行獲取?，F階段，廣泛采用的高頻頭頻率主要為5 150 MHz，能夠捕捉3 400 MHz～4 200 MHz范圍內的信號波，一旦工作狀態(tài)不穩(wěn)定，會對系統(tǒng)運行造成不利影響。

3.2 5G 頻譜

隨著我國5G技術的發(fā)展應用，現階段各運營商所采用的5G頻譜存在一定的差異性，因此基于不同運營商所提供的頻譜范圍和要求，高頻頭在實現上述信號波捕捉時，會和運營商所分配的信號頻率存在部分頻率和內容的重疊，會導致高頻頭出現部分通信信號誤接收、高頻頭性能失真等問題，進而不利于系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

3.3 工作狀態(tài)

干擾成因除了上述內容外，還包括了系統(tǒng)實際工作狀態(tài)。結合現階段電信管理規(guī)范，對實際運行狀況進行分析可以看出，衛(wèi)星地球站所接收的干擾信號總功率達到一定數值后，會導致系統(tǒng)的干擾狀態(tài)飽和，對衛(wèi)星地球站正常運轉造成不利影響。同時，因現階段信號系統(tǒng)中高頻頭能夠捕捉一定范圍內的信號波，實現信號接收，同時5G信息因其在此頻段中存在部分重合現象，也能夠被其接收，并且在接收過程中導致干擾現象不斷累積，最終達到飽和狀態(tài)，對系統(tǒng)正常運行造成直接影響的同時，也使結構工作狀態(tài)的穩(wěn)定性降低[3]。

4 5G 干擾C波段衛(wèi)星信號接收問題的有效解決對策

4.1 地面鍋增設屏蔽網

為了有效屏蔽部分干擾信號，可采用地面鍋加設屏蔽網的方式，使系統(tǒng)運行可靠性有效提升，同時通過分析可以看出其應用效果良好。在實際應用過程中，通過屏蔽網加設，能夠有效反射干擾信號，從而提高屏蔽效果。因此，將阻斷反射網安裝在地域隔離位置，同時對CKU鋁制網狀反射面加強應用，確保能夠順利反射干擾波，使穩(wěn)定性應用需求得以有效滿足。另外在安裝設計過程中，也可將屏蔽網在干擾源方向進行加設，使結構自身屏蔽作用進一步提升，同時結合相關實驗結果，對屏蔽網進行合理應用，能夠使隔離度大幅度提升，使應用結果的可靠性切實提高。

4.2 協(xié)調機制完善

為了進一步促進系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的有效提升，需要對相應的協(xié)調機制進行健全和完善，使抗干擾要求得以有效滿足。因此，在5G頻率使用許可證獲取后，還應根據相關規(guī)定和要求，向相關無線電管理部門進行報備，了解和掌握該區(qū)域的衛(wèi)星地球站及抗干擾系統(tǒng)布設情況。另外，其他相關部門需要加強協(xié)作和配合，使協(xié)調機制價值得以充分發(fā)揮，有效提升管理成效。

4.3 窄帶濾波器加裝

抗干擾帶通濾波器能夠在準確識別信號中發(fā)揮重要作用，使信號接收結果的可靠性有效提升。根據5G頻譜實際情況分析研究可以看出，高頻頭能夠兼容部分5G信號頻率，進而出現干擾現象，通過抗干擾帶通濾波器加裝，能夠有效抑制相應區(qū)間內的重疊頻段，能夠使部分干擾信號所帶來的侵擾一定程度上得以消除，能夠使信號傳遞過程穩(wěn)定性有效提升。另外，在窄帶濾波器應用時，需要對濾波器進行合理選擇。目前，最為常用的濾波器主要包括：C-BANDPASS4 濾波器、7893D濾波器、FLT-MFC-11383濾波器等，為了確保管理需求有效滿足，應根據實際情況對其進行合理選擇。

現階段，高頻頭中進行窄帶濾波器加裝時，存在著以下問題：因濾波器自身重量，會加大饋源支撐桿負重；由于高頻頭與濾波器之間存在縫隙，5G信號仍能夠穿透，可在表面縫隙上利用鋁箔紙進行包裹的方式，防止5G信號進入高頻頭內，但如果氣溫過高，會對高頻頭性能造成不利影響，極可能導致安全隱患增加。

4.4 窄帶高頻頭更換

由于窄帶濾波器加裝方式存在著更換成本較大、性價比不高且安全隱患無法徹底消除的問題，因此，技術人員還需要對最佳處理方案加強研究。其中，通過更換寬帶高頻頭，利用窄帶高頻頭進行試驗發(fā)現，抑制帶外信號能力有效提升。同時，通過相關測試可以看出，窄帶濾波能夠在圖像表現、頻譜以及信號指標等方面，取得良好的5G信號屏蔽效果。同時，窄帶濾波器具有重量較輕，不會增加饋源支撐桿負重，易于實施和推廣，性價比較高等優(yōu)勢。因此，高頻頭更換方式是現階段5G信號干擾問題有效解決的最佳方案[4]。

5 結語

研究5G信號對C波段衛(wèi)星信號接收所造成的干擾問題，能夠對干擾成因進一步明確，通過抗干擾帶通濾波器加裝以及高品質窄帶高頻頭更換等解決措施的實踐應用，能夠準確識別信號的同時，有效提升系統(tǒng)干擾性能，同時通過增設地面鍋屏蔽網，有效屏蔽部分干擾信號，系統(tǒng)運行穩(wěn)定性得以保障。因此，對干擾問題有效解決措施的積極摸索，在系統(tǒng)運行穩(wěn)定性提升中有著重要的現實意義。