赵 杰,陈硕桢
(上海无线电设备研究所,上海 201109)
5G 试验频率占用部分为C 波段频率范围,C 波段包括扩展C 波段和标准C 波段,下行频率分别为3400MHz-3700MHz 和3700MHz-4200MHz,该波段信号较易受到同频信号的干扰,从而对日常卫星接收业务造成较大影响,无法满足安全播出要求。基于此,需要做好相应的排查工作,同时拟定可靠的应对措施,从而提升5G 信号传递过程的安全性。
1.1.1 系统内部排查在系统出现了干扰情况后,首要任务便是进行系统内部排查,查看是否是内部零件运行状态导致干扰问题的出现。在具体的排查过程中,第一,进行高频头工作状态检查,在不同频率情况下,查看高频头工作状态的稳定性,如是否可以顺利接收、发出信号、工作频率、信号完整性等,根据反馈情况初步判断该系统工作状态的稳定性。第二,对于系统链路进行检查,包括集成供电器工作状态、无源功分器运行情况、波段矩阵、有源功分器状态等,根据采集到的数据信息,判断系统是否存在引入干扰的可能性,从而初步判断出系统运行期间,潜在故障的具体位置。
1.1.2 干扰源初步判断
部分干扰源在出现后所带来的影响性相对较小,持续时间较短,此类干扰源不是日常排查的重点,重点工作内容是对影响性相对较大,持续时间较长干扰源进行快速识别和排查,从而确保信号源工作过程的稳定性。在初步判断故障内容的过程中,会对存在干扰问题的位置进行观测,同时也需要做好相应的记录工作,以便后续分析工作的顺利展开。通常情况下,会使用5150MHz(本振频率)的宽带高频头进行实验,该高频头在工作期间,可以对3400MHz-4200MHz 的信号波进行捕捉,完成一段时间信号波内容采集之后,利用信息技术对其进行整理,逐渐缩小干扰源的具体位置。
1.1.3 确定干扰源
从目前5G 网络的推广情况来看,在实验过程中,会将频率3300MHz-3600MHz 作为实验用频率,以此为基础来找出引入干扰源的具体位置。例如,初步判断干扰源为基站,为了完成干扰源的确认工作,需要和周边运营商进行合作,暂停锁定范围内基站(不干扰正常通信)运行,随后查看是否还有干扰信号。随后再次启动基站,查看是否还有干扰信号。如果断开后干扰信号消失,重启后干扰信号再次出现,基于此便可以验证干扰源是基站的猜想,随后对比信号频率,进一步锁定是哪一类信号所产生的干扰内容,从而锁定干扰源具体位置,提升分析结果的可靠性。
1.2.1 高频头工作状态
在系统运行过程中,高频头属于重要的组成结构,作用是对接收到的信号进行放大处理,其工作质量也将直接影响到信号接收质量。在具体地工作过程中,高频头在接收到卫星所发射的信号内容之后,会在结构内对于信号强度进行调增,随后又会在混频电路内进行传输和应用处理,在完成多项处理内容后也会得到相应的中频信号,此时可以利用接收机来完成下号选择,得到所需要的信号内容。目前使用到的高频头频率为5150MHz,可以对3400MHz-4200MHz 的信号波进行捕捉,如果工作状态出现失稳的情况,也将影响到系统运行过程的稳定性。
1.2.2 5G 频谱情况
从现行发展情况来看,国家针对不同运营商所提供的5G 频谱要求存在一些差异,例如,对于中国电信运营商,其5G 频谱为3400MHz-3500MHz,而中国移动运营商,其5G 频谱为2515MHz-2675MHz,同时还给出4800MHz-4900MHz 来满足特殊传递要求。在1.2.1中已经提到,高频头可以对3400MHz-4200MHz 的信号波进行捕捉,而运营商所分配的信号频率,有一部分内容和捕捉频率重叠,这也意味着部分通信信号会被高频头误接收,造成高频头性能失真的问题,从而导致上述问题的出现,影响到系统本身的稳定性。
1.2.3 工作状态
除了上述提到的应用内容外,在系统工作状态出现问题后,也会导致干扰问题的出现。根据现行电信管理规范可以了解到,卫星地球站在工作过程中,如果接收到的干扰信号总功率达到了60dB,那么此时系统会处于饱和干扰的状态,直接影响到卫星地球站的正常工作。上文中已经提到,目前信号系统在信号接收方面,可以对3400MHz-4200MHz 的信号波进行捕捉,部分重合该频段的5G 信号也会被其接收,并且也会在此过程中进行积累,在达到饱和干扰状态之后,也会直接影响到系统的正常工作,从而影响到结构工作状态的稳定性[1]。
通过加装抗干扰带通滤波器,可以对所需信号进行准确识别,提升信号接收结果的可靠性。基于5G 品频谱情况可以了解到,高频头会对一部分5G 信号频率进行兼容,从而导致干扰问题的出现。而加装抗干扰带通滤波器之后,其可以对3500MHz-3600MHz 区间内的频段进行抑制,这样也可以在一定程度上抵消部分干扰信号的侵扰,提升信号传递过程的稳定性。同时在应用过程中,也需要做好滤波器的选择工作,现阶段经常使用到的滤波器有FLT-MFC-11383 滤波器、C-BANDPASS4滤波器、7893D 滤波器等,结合实际情况进行选择,以满足相应的管理需求[2]。
通过更换高品质窄带高频头,能够有效提升系统的干扰性能,提升接收信息的完整性。基于以往的实验数据可以了解到,高频头可以对3400MHz-4200MHz 的信号波进行捕捉,如果信号频率小于3600MHz,那么此时信号衰减值能够达到45db,由此可见,高品质窄带高频头的使用可以在一定程度上提升对频率信号的抗性,具备良好的应用效果。目前在高品质窄带高频头的选择过程中,可选型号有Norsat-3120C 高频头、8848高频头、Norsat-5250R 高频头等,可结合实际情况来进行选择[3]。
地面锅增加屏蔽网,可以对部分干扰信号进行有效屏蔽,从而提升分析结果的可靠性。在具体应用中,增加屏蔽网的主要作用是将传递来的干扰信号顺利反射出去,从而达到良好的屏蔽效果。在具体实践中,会在地域隔离位置进行阻断反射网的安装,而且在应用过程中,也会使用到CKU 铝制网状反射面,其作用也是将干扰波顺利反射出去,满足稳定性应用需求。另外,在实际设计环节中,也会在干扰源方向增加一层屏蔽网,进一步提升结构本身的屏蔽作用,根据相关实验,这一层屏蔽网的应用,能够提高10db 的隔离度,这也在很大程度上提升了作业结果的可靠性[4]。
通过完善相应的协调机制,能够提升系统运行过程的稳定性,满足抗干扰相关要求。在单位获取到5G 频率使用许可证之后,需要根据要求向当地无线电管理局进行报备,同时了解该地区需要布设抗干扰系统的卫星地球站,而其他部门接收到消息后也需要给予积极配合,充分发挥出协调机制的应用价值,进而提升管理结果的使用价值[5]。
综上所述,加装抗干扰带通滤波器,可以对所需信号进行准确识别,更换高品质窄带高频头,能够有效提升系统的干扰性能,地面锅增加屏蔽网,可以对部分干扰信号进行有效屏蔽,完善相应的协调机制,能够提升系统运行过程的稳定性。通过采取合理措施来应对信号干扰问题,对于提升系统运行过程稳定性有着积极地意义。