5G信號(hào)對(duì)中波廣播信號(hào)源的干擾探析

■ 單縣融媒體中心：劉牧

中波廣播的發(fā)展給人們的日常生活帶來(lái)了很多的樂(lè)趣，受到了大眾的認(rèn)可和青睞，但是在5G技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，隨著基站數(shù)量不斷增多，5G基站發(fā)出的信號(hào)對(duì)中波廣播信號(hào)源造成了不同程度的干擾，影響了人們正常接收中波廣播信號(hào)，因此，相關(guān)工作人員需要針對(duì)存在的干擾進(jìn)行深入的研究，盡快找到有效的解決對(duì)策來(lái)降低5G信號(hào)對(duì)中波廣播信號(hào)源造成的干擾，為中波廣播能夠持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好條件。

1.中波廣播概述

中波廣播作為我國(guó)重要的信息發(fā)布手段發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因此，我們需要對(duì)中波廣播的發(fā)展史有一定的了解。廣播是之前我們接收信息的一種重要方式，在上個(gè)世紀(jì)初廣播首次誕生并得到廣大人民群眾的認(rèn)可和信賴，廣播是一種通過(guò)導(dǎo)線或者是無(wú)線電波的方式將新聞以聲音的形式傳播給廣大受眾的一種重要工具，其中通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行傳播的新聞節(jié)目被稱之為是有線廣播，而通過(guò)無(wú)線電波的方式進(jìn)行傳播的新聞節(jié)目則被稱之為是無(wú)線廣播。中國(guó)第一座廣播電臺(tái)是美國(guó)奧斯邦在1923年初創(chuàng)立的無(wú)線電公司廣播電臺(tái)。直到我國(guó)專家劉瀚于1926年10月創(chuàng)辦了哈爾濱廣播電臺(tái)之后才真正有了中國(guó)自己的廣播電臺(tái)。

無(wú)線電波傳播的位置是在距離地面50公里到300公里中間的電離層中實(shí)現(xiàn)的，由于無(wú)線電波波長(zhǎng)存在差異，因此可以將其分為微波傳播、超短波傳播、短波傳播、中波傳播、長(zhǎng)波傳播。上述每種傳播類項(xiàng)的電磁波在傳播的過(guò)程中所具有的傳播特性也是不盡相同的，人們往往把這種中波和長(zhǎng)波作為無(wú)線電廣播、通訊和導(dǎo)航；而將短波用于遠(yuǎn)距離無(wú)線電通訊和遠(yuǎn)距離國(guó)際無(wú)線電廣播等；將微波和超短波常常用在衛(wèi)星無(wú)線電信號(hào)下傳播和近距離的傳播。

電視廣播以及收音廣播是廣播中包含的兩種主要形式。電視廣播可以將聲音和畫面同時(shí)傳播給觀眾，讓觀眾在觀看的過(guò)程中可以具有更加生動(dòng)、形象、真是、直觀的體驗(yàn)感；而收音廣播與電視廣播相比而言，其只能通過(guò)聲音進(jìn)行傳播，雖然視覺感受上較為缺乏，但是卻具有靈活、方便的特點(diǎn)，而且只需要體積較小的接收設(shè)備即可，無(wú)需配備大型電源設(shè)備等。收音廣播又包括中波廣播和調(diào)頻廣播，而且這兩種類型進(jìn)行對(duì)比之后發(fā)現(xiàn)，調(diào)頻廣播的音質(zhì)要比中波廣播更清晰、感覺更好，但是從傳播距離來(lái)看，調(diào)頻廣播不如中波廣播傳輸距離遠(yuǎn)，在遇到自然災(zāi)害的時(shí)候，調(diào)頻廣播無(wú)法向更遠(yuǎn)的地方傳輸信號(hào)，只能是當(dāng)作視距傳輸廣播來(lái)發(fā)射，這種方式在中心城市的具有較為廣泛的應(yīng)用。我國(guó)的中波載波頻率一般集中在531-1602KHZ區(qū)間內(nèi)，而且每一個(gè)頻點(diǎn)之間間隔為9kHz。中波廣播采用調(diào)幅調(diào)劑方式，傳播途徑主要靠地波、部分以天波和表面波形成傳輸。白天在太陽(yáng)的影響下無(wú)法利用天波，主要通過(guò)地波進(jìn)行傳播，夜間電離層反射以地波傳遞信號(hào)，天波就可以在電離層中經(jīng)過(guò)反射來(lái)傳輸信號(hào)，這種方式可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，同時(shí)還具有定向傳輸、磁場(chǎng)污染較小、抗干擾能力較強(qiáng)、電磁波覆蓋范圍廣、接收機(jī)成本低、信號(hào)傳輸穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)。

發(fā)射機(jī)技術(shù)在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展之后有了較大的改善，尤其是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的帶動(dòng)作用之下，對(duì)電子元器件、機(jī)械設(shè)備、其他工業(yè)等方面的發(fā)展都帶來(lái)了巨大的影響，同時(shí)也促使廣播發(fā)射機(jī)得到了迅猛的改革和發(fā)展。發(fā)射機(jī)由最早的電子管發(fā)射機(jī)逐漸過(guò)渡到全固態(tài)PDM 機(jī)，然后經(jīng)過(guò)發(fā)展之后又形成了應(yīng)用范圍較廣、較普遍的全固態(tài)DAM 廣播發(fā)射機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)射機(jī)在經(jīng)過(guò)不斷的調(diào)試和研究、應(yīng)用在調(diào)試之后得到了更新和發(fā)展，從當(dāng)前來(lái)看，不管是從設(shè)備質(zhì)量來(lái)看， 還是從廣播發(fā)射人員的素質(zhì)來(lái)看，都有了較大的提升和改進(jìn)。隨著發(fā)射機(jī)的工作可靠性、安全性和效率的不斷提升，機(jī)器工作的穩(wěn)定性也更強(qiáng)，停播率和故障率得到了減少，人員素質(zhì)的提升和維修能力的提升，使得安全播出工作也得到了提升。

2.5G信號(hào)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著網(wǎng)絡(luò)通信的不斷發(fā)展，逐漸形成了一種具有大連接、低時(shí)延、高速率的新型移動(dòng)通信技術(shù)，即5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，這種技術(shù)是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。在進(jìn)入新時(shí)代之后，5G技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，同時(shí)在國(guó)際上也取得了良好的成就。2021年底發(fā)布的《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》對(duì)5G基站領(lǐng)域?qū)嵭械闹攸c(diǎn)改造進(jìn)行了明確，與此同時(shí)，也指出必須要加大力度促使信息通信技術(shù)不斷進(jìn)行推廣和應(yīng)用，此文件中指出5G技術(shù)是一種集智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為一體的高科技技術(shù)方式。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，我國(guó)當(dāng)前已有的5G基站數(shù)量已經(jīng)占全球的70%以上；而使用5G手機(jī)終端的用戶也已經(jīng)占全球的80%以上；而且通過(guò)對(duì)比2020年到2021年的數(shù)據(jù)，已經(jīng)獲取了全球首位的良好業(yè)績(jī)。此外，信息部和工業(yè)部也提出了更加明確的計(jì)劃，要在2021年底實(shí)現(xiàn)讓5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋部分重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及縣級(jí)以上區(qū)域的目標(biāo)，新增5G基站數(shù)量要在60萬(wàn)以上。例如通過(guò)對(duì)云南省通信管理局發(fā)布的相關(guān)消息進(jìn)行調(diào)查，但從云南省來(lái)看，就計(jì)劃在2021年底新增3萬(wàn)個(gè)5G基站，同時(shí)計(jì)劃要使其在主要產(chǎn)業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校以及交通樞紐等場(chǎng)所的覆蓋率達(dá)到百分之百，從而幫助云南省實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。經(jīng)過(guò)不斷的努力和奮斗，云南省基本上完成了初步的計(jì)劃，以5G網(wǎng)絡(luò)為首的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)初步建立，而且取得了良好的成績(jī)。由此云南省也更加重視產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的發(fā)展，并以國(guó)際信息通信樞紐減少為契機(jī)不斷發(fā)展和提升自身的通信建設(shè)能力，大力推動(dòng)信息通信業(yè)在當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展，使其與社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展融合到一起，并對(duì)行業(yè)環(huán)境起到持續(xù)優(yōu)化的作用，使各方面的服務(wù)水平得到快速提升。

對(duì)于廣播電視公共服務(wù)而言，廣播電視無(wú)線發(fā)射是其中一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容，盡管發(fā)射方式各不相同，凡是所采用的技術(shù)系統(tǒng)卻存在眾多的相似性，主要系統(tǒng)都是由天饋線系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、信號(hào)源系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)組合而成的。由于基站數(shù)量不斷增多，很容易出現(xiàn)中波廣播電視頻段和5G網(wǎng)絡(luò)通信頻段相互重疊的問(wèn)題，而由于頻段重疊造成的干擾是當(dāng)前應(yīng)該首要解決的問(wèn)題。所以，針對(duì)5G基站對(duì)中波廣播信號(hào)源造成的干擾采取有效的解決措施，是當(dāng)前促進(jìn)中波廣播持續(xù)發(fā)展和時(shí)代發(fā)展的核心內(nèi)容之一。

3.5G基站對(duì)中波廣播信號(hào)源的干擾分析

3.1 5G 基站對(duì)中波廣播信號(hào)源的干擾原因

5G 基站主要的占用頻段集中在4800到5000Hz、3400到3600Hz、 3300到3400Hz之間。通過(guò)對(duì)中波廣播臺(tái)常用的頻段分布區(qū)間進(jìn)行對(duì)比，并在查閱了大量相關(guān)資料后，從中得出，中波廣播信號(hào)源常用頻段分布區(qū)間同5G 網(wǎng)絡(luò)通信區(qū)間之間會(huì)產(chǎn)生干擾影響，5G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中對(duì)中波廣播電視業(yè)務(wù)造成了一定程度的干擾。通過(guò)測(cè)試，頻段重疊的部分集中在波長(zhǎng)C波段3400到4200Hz下行頻段以及5900到6500Hz上行頻段。5G基站發(fā)出的信號(hào)在傳輸過(guò)程中會(huì)形成干擾信號(hào)，這些干擾信號(hào)往往在通過(guò)信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備的偽裝之后就會(huì)變成正常的音頻數(shù)據(jù)，不易被識(shí)別出來(lái)，從而產(chǎn)生的干擾信號(hào)就對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的正常調(diào)制產(chǎn)生了影響，最終導(dǎo)致中波廣播站臺(tái)在接收信號(hào)的時(shí)候發(fā)生了偏差。

3.2 5G信號(hào)對(duì)中波廣播衛(wèi)星信號(hào)的干擾形式

從類型上來(lái)看，我們通過(guò)所說(shuō)的5G信號(hào)對(duì)中波廣播衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生的干擾形式一般分為三種類型，分別是飽和干擾、鄰頻干擾以及同頻干擾。這三種干擾形式所造成的干擾程度存在一定的差異，而造成這些的差異的原因在于中波廣播衛(wèi)星信號(hào)接收天線收到周圍5G信號(hào)的總功率不同以及接收天線的仰角不同、接收天線的位置不同等。第一，同頻干擾指的是5G基站發(fā)射的信號(hào)頻率和衛(wèi)星下行信號(hào)載頻頻率相同而造成的干擾，主要頻段集中分別在3400到3600MHz區(qū)間，這是C波段衛(wèi)星下行信號(hào)在5G信號(hào)影響下受到的最大干擾，主路信號(hào)源則正好是C 波段上工作頻率所在的中星6B衛(wèi)星，而與居民區(qū)相對(duì)的方向就是衛(wèi)星信號(hào)接收天線的方向，由于4G信號(hào)的頻率不如5G信號(hào)強(qiáng)，所以在傳播過(guò)程中可能5G要比4G信號(hào)的能量消耗要大，而且傳輸距離也會(huì)相應(yīng)的縮短，而且相對(duì)4G基站數(shù)量而言，5G基站數(shù)量會(huì)持續(xù)不斷增多。第二，鄰頻干擾指的是衛(wèi)星下行型號(hào)的載頻頻率和5G信號(hào)變頻分量頻率有一部分發(fā)生了重疊，進(jìn)而造成的信號(hào)干擾，這種干擾頻率主要分布在3600到4200MHz區(qū)間段內(nèi)，造成這種干擾的原因只要是因?yàn)榈驮肼曌冾l放大器出現(xiàn)了功能方面的問(wèn)題從而導(dǎo)致出現(xiàn)了干擾。第三，飽和干擾指的是接收天線在接收干擾信號(hào)的時(shí)候，總的承載功率超過(guò)了-60dBm，此時(shí)形成的干擾就被稱之為飽和干擾，此種干擾頻段主要分布在3400到3700MHz區(qū)間段內(nèi)，此時(shí)由于5G信號(hào)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生的壓制作用從而導(dǎo)致出現(xiàn)了飽和干擾。

4.防止5G信號(hào)對(duì)中波廣播信號(hào)源造成干擾的應(yīng)對(duì)策略

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展促使社會(huì)進(jìn)入了飛速發(fā)展的高科技時(shí)代，與此同時(shí)，5G網(wǎng)絡(luò)也得到了迅猛的發(fā)展，伴隨而來(lái)的是基站數(shù)量和建設(shè)規(guī)模逐漸壯大，電磁場(chǎng)強(qiáng)在空間分布上更具復(fù)雜性，因此產(chǎn)生的干擾也會(huì)越來(lái)越多。由于5G信號(hào)會(huì)對(duì)中波廣播信號(hào)源造成干擾，因此工作人員需要根據(jù)基站收到的不同干擾而采取有效的解決措施，在排除干擾的時(shí)候，需要對(duì)中波廣播站臺(tái)和5G基站兩個(gè)角度考慮，只有找到正確的切入點(diǎn)才能制定出具有針對(duì)性的解決干擾問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略。

4.1 解決同頻干擾的應(yīng)對(duì)策略

5G信號(hào)對(duì)中波廣播信號(hào)源造成的同頻干擾，不僅與5G基站、5G 信號(hào)發(fā)射功率與中波廣播基站臺(tái)天線的距離有關(guān)，還與中波廣播站臺(tái)接受信號(hào)系統(tǒng)具有緊密的聯(lián)系。當(dāng)5G基站靠近中波廣播基站臺(tái)天線時(shí)，造成的干擾強(qiáng)度就大，反之則小。為了解決同頻干擾造成的影響，需要采用加大5G基站和中波廣播臺(tái)站接收天線之間距離的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這一解決措施給5G 運(yùn)營(yíng)商建立基站的選址增加了難度，即要求運(yùn)營(yíng)商在建立 5G 基站的時(shí)候要先對(duì)本區(qū)域內(nèi)中波廣播臺(tái)以及其實(shí)際的信號(hào)接受情況進(jìn)行基本的了解和掌握，并在相關(guān)部門的協(xié)調(diào)下，研究相關(guān)建立方案，即采用周密的環(huán)境測(cè)試和電磁計(jì)算方式來(lái)確定最終建設(shè)5G 基站的地點(diǎn)，并能夠確保衛(wèi)星電視能夠在此情況下正常播出，實(shí)現(xiàn)二者的和諧共存。

4.2 解決鄰頻干擾的應(yīng)對(duì)策略

為了解決鄰頻干擾造成的影響，通過(guò)細(xì)致研究之后，可通過(guò)用窄帶低噪聲變頻放大器來(lái)取代寬帶低噪聲變頻放大器，同時(shí)增設(shè)濾波器等設(shè)備的方式來(lái)降低5G信號(hào)對(duì)中波廣播信號(hào)造成的鄰頻干擾強(qiáng)度。由此可見，要想解決或降低造成的鄰頻干擾影響，就需要提升5G 數(shù)據(jù)和中波廣播衛(wèi)星的傳播效率，提升5G 數(shù)據(jù)和中波廣播衛(wèi)星下行信號(hào)的偏差程度，以此來(lái)提升5G 數(shù)據(jù)受到廣播衛(wèi)星下行信號(hào)的功率占比。在采取具體的措施時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況經(jīng)過(guò)分析研究之后才能制定最佳的抗鄰頻干擾方案，從而徹底解決鄰頻干擾造成的影響。

4.3 解決飽和干擾的應(yīng)對(duì)策略

在解決飽和干擾的時(shí)候，可以通過(guò)采取減弱5G信號(hào)強(qiáng)度或者是加大衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度的方式，然后通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)來(lái)對(duì)5G信號(hào)進(jìn)行壓制。除此之外，還可以通過(guò)采用增加接收天線和5G基站之間距離的方法來(lái)解決飽和干擾。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，廣播事業(yè)是一項(xiàng)積極傳播黨和國(guó)家最新方針、政策的一種關(guān)鍵傳播手段，因此，需要在5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，充分利用5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，提升廣播電臺(tái)的服務(wù)水平，并深入研究中波廣播發(fā)射天線技術(shù)，通過(guò)有效措施降低5G基站對(duì)中波廣播信號(hào)源造成的干擾，以此保證廣播發(fā)射任務(wù)高效率完成。