C 波段中波广播转播台抗5G 基站干扰分析及实践

刘 丽

（西藏自治区广播电视局波密中波转播台，西藏林芝 860000）

0 引言

5G 是国家战略，5G 试验频率占用部分C 波段频率范围。对高频头而言，C 波段包括扩展C 波段和标准C 波段，下行频率分别为3400 ～3700MHz 和3700 ～4200MHz，波长注定了这一段的信号更加容易受其他信号的干扰。2018年4 月至今，笔者曾经观察过多地方的C 波段中波广播转播台，发现其均非常容易受到信号的干扰，对日常的卫星接收系统造成了影响，不能从根本上满足安全需要，尤其是对于接收节目的中兴6A 和中星6B，在接收信号过程中会形成大量的马赛克，屏幕无法锁定，不仅影响到了观众的体验，而且还威胁到了央视新闻联播的安全。

1 中波广播转播台卫星接收系统原理

1.1 中波广播转播台卫星接收系统

卫星接收天线、馈源、高频头、功分器以及广播接收机等设备，主要用于中波广播转播台的卫星接收。卫星在接收到信号之后，先将信号反射汇聚成焦点，传递给接受信号的天线焦点区，馈源再将收集到的信号转移到高频头，平头可以输出更多的信息，使输出的信息范围更大，变频成为接收机可以收到的信号，可以在三者之间进行连接，变频信号进行转移和变换，最后成功输出。

1.2 高频头原理

可以对收集到的信号进行改变时信号放大，并且将馈源的输出信号变频为950 ～1750MHz，广播接收机接收。因为高频头和电磁波两者之间存在很强的相互干扰关系，所以高频头的优劣直接影响到广播输出信号的质量[1]。

1.3 广播接收机原理

模拟接收机和数字接收机是目前我国使用的广播机接收最主要的两种。输出端连接的是音频信号，可以和广播音频信号之间进行切换，和各个设备之间进行连接，输入端则是通过射频同轴电缆和高频头相连。信号强度固然重要，但信号质量是重中之重，二者都是评价广播接收机是否稳定的重要参数。在广播机接收的时候，通常会有显示灯（LOCK），能够正确接收信号时，显示灯会一直亮起，如果显示灯发光有异常闪烁或者断光，则表示信号接收不够稳定，此时就可以对高频头和卫星接收天线进行及时的检查，对同轴电缆等设备也进行排查。

2 C 波段中波广播转播台的5G 干扰源具体排查措施分析

通过长期的研究发现，C 波段卫星地球站下的接收频率和5G 频率范围较为接近，所以两者之间的信号离得太近就会影响其信息接收能力，造成干扰，因为台升卫星频段低噪，就会影响接收信号的速度和质量，造成接收信号的载波质量不利，使信号容易产生误码，并且对生成的图案和视频声音有很大的影响。可以通过多种方法对干扰源进行排查，其中包括图像表现观察、统计；利用频谱仪进行观测。通过上述的一系列过程，可以确定干扰源的方向和位置。

2.1 系统内部排查

当出现了信号接收不稳定的情况时，首先要排查内部是否有存在影响信号接通的其他频率信号，排除内部的干扰。在进行排查的过程中主要应注意以下方面：查看高频头的工作状态，判断高频头在不同的频率之下工作是否正确，对外界的信息接收是否稳定，能否接收到完整的信号，结合整体系统的工作分析高频头是否对系统工作产生影响；检查系统之间的连接问题，查看整体链路是否存在无用的功分器运行状况、供电器是否有异常、波段证据是否有误，通过这几个方面的信息采集判断它们之间存在的问题是否对系统的接收信号造成了影响，这样一系列的排查也有助于系统内部发生问题但是不能及时察觉的状况，对系统存在的潜在故障有一定的排查作用。

2.2 干扰源识别

有一部分干扰源因为影响过小，而且影响的频率较低，所以在日常检查中常常不会把它们作为排查的重点。有些干扰因素可能会对系统的运行造成很大的影响，并且持续不断地对系统的接收信号造成阻拦，而这些正是我们需要排查的对象，确保信号源能够处于一个稳定的状态。首先我们需要确定干扰存在的位置，在观测的过程中一定要认真仔细，能够为以后的检查以及后续的修复环节作铺垫[2]。另外，高频头也是试验的重点，在高频头工作期间，确保能够响应外界的各种波段信号，收集信息波，采集之后，利用现代的信息技术能够进一步缩小干扰源的位置。

2.3 干扰源确定

结合试验频率可以准确地判断干扰源的具体位置。如果已经确定干扰源出现在基站附近，首先，为了能够确保干扰源的位置，就要与周边的运行商进行联系，最大程度保证用户的正常通信，在此基础上，将周围能够暂时关闭的活动全部关闭，对干扰信号进行探索查看。如果在关闭了接站之后，周围的干扰立刻消失，在一段时间的探索之后，重新开启基站，干扰源又重新出现，就可以确定基站附近应该存在干扰源。大致确定了方位之后，可以对周围的信号频率进行测试，判断哪一类的型号能够对基站附近的干扰因素进行响应，这样就可以更为准确地判断干扰源的具体位置，也保证了探索过程中的准确性。

3 5G 基站干扰C 波段中波广播转播台的原因分析

通过观察干扰频率扫频信号发现，干扰频率的中心频率在3.449GHz 附近，而移动5G 信号的频段范围为3.4 ～3.6GHz，足以证明C 波段卫星干扰的就是5G 信号。

3.1 C 波段卫星信号强度分析

C 波段可以通过抛物面向天线接收，再将接收到的信号聚集到馈源，经过合理的匹配之后，可以通过变频头对低噪的声音高频放大。高频头首先对输入的信号进行放大，再转变为中频信号，输入卫星接收机里进行各种变频调节，还原出想要的音频或者视频信号[3]。国际电联曾经对此规定，C波段在卫星发射过程中，像辐射功率30 ～42dB，这样能够保证经过一系列的转换之后，信号强度在-165dB 左右，相当微弱。

3.2 5G 信号强度分析

5G 服务的范围还未开始扩建，电信运营商官网曾经提出，目前，5G 覆盖的半径为250 ～300m，为了能够实现5G在全国范围内的推广，要构建更大的5G 基站网络。如果想要满足手机正常使用，信号强度应该维持在-80 ～50dB，如果信号低于-90dB，就无法进行正常通话。而5G 信号如果想要正常运转，还会影响到C 波段地面卫星接收系统。

3.3 干扰因素及作用原理

3.3.1 干扰因素

（1）覆盖范围。5G 网络现在只在大城市或者是中型城市进行覆盖，并没有进行全方位的建设，目前，基本上三线城市以下的地区还没有实现5G 信号的覆盖业务。（2）信号强度。无尽信号在刚刚进行运营的阶段往往会出现很多问题，大部分还处于试验阶段，而且还会受到信号不稳定以及C 波段卫星信号干扰等问题。（3）基站距离。目前5G 信号正处在发展过程中，所以大部分5G 基站和4G 的移动塔连接在一起，相对而言具有依附性，不能够完全独立自主地运行，导致卫星接收更加容易受到5G 信号的影响，而且若距离5G 基站越近，则会受到更强的影响[4]。（4）波数方向。如果接收方向不同也会对两种信号的接收造成影响，而5G 信号和C 波段接收正处于这种情景，所以在运行过程中就很有可能阻碍卫星接收信号，全方位的5G 信号接收更容易对信号接收产生影响。

3.3.2 作用原理

由于5G 频段（3.4～3.6GHz）与C波段（3.7～4.2GHz）很近，5G 干扰信号的总功率一般而言都是大于C 波段卫星接收信号的功率，所以导致5G 信号对卫星接收信号产生重要的影响，让原本可以对低噪声进行放大处理的机器处于一个完全不能工作的状态，不能够区分两路的信号，对两边的信号交流有着或轻或重的影响，很有可能造成两边都无法进行正常的工作，若过于严重，还有可能会对高频头造成影响；除此之外，卫星接收信号也有极高的标准要求的，电平范围应是一个中等的状态，如果信号强度过高，会受到各种各样的干扰，声音会出现杂音、停顿的现象；视频会出现模糊以及马赛克现象，如果传输的是数据，则会影响传输的准确性，造成乱码。

4 C 波段中波广播转播台抗5G 基站干扰测试

4.1 加装C 频段滤波器

设置更多C 频段波滤器对5G 通信干扰情况有效缓和措施。3.4 ～3.6GHz 的高强度5G 干扰影响信号再经过传输与卫星天线口径面积汇集到高频头处，经过交互转换，这一系列的产物格外复杂，会造成严重的损害，从而使LNB 底造大幅度升高[5]。3.7 ～4.2GHz 的C 频段信号在经过高频头滤波之后，对相邻的信号会产生严重的影响；经过高频头滤波的改善之后，虽然能够将这些干扰因素过滤一部分，但是依然不能够完全去除。所以现在出现了新款带滤波功能的窄高带高频头，摒弃了C 频段滤波器的加持，3.7 ～4.2GHz 的信号在经过高频头滤波的处理之后，依然对相邻的信号造成巨大的影响。所以在这段时间以来，已经和本地的公司进行联系，开始研究对C 频段滤波器的改造，可是这也仅仅是对滤波器进行改变，并没有真正实施深入改造，而且此计划并没有被联通公司纳入其中。普通的高频头对C 频段滤波器产生的频段有-60dB的衰减，可是在同一段时间里也有相应的综艺，如果5G信号能够在全国范围内广泛实施，并且加强5G 基站的建设，就会对卫星接受系统造成强烈的影响，导致卫星接收系统无法正常运行。所以在对普通工程高频头进行测试时，先加装C 波段滤波器对卫星信号进行接收，发现经过C 频段滤波器的改造之后，加上普通的高频头进行过滤和放大信号，处于5G 基站旁边的卫星接收信号依然会受到强烈的影响，无法进行正常接收[6]。在此基础上对高频头进行改变，换上了具有滤波能力的窄带高频头，卫星接收信号的能力大大增强。这证明只依靠C 频段滤波器完全不能够将卫星信号接收回归正常，只加C 频段滤波器完全起不到任何作用。

4.2 降低5G 基站发射功率

可以适量地对5G 系统进行调整，改变辐射方向或下倾角、更换5G 基站的位置和大小，能够在C 段波滤器不够充分的情况下对5G 信号运行的干扰情况进行调节。虽然这个办法是位于第二位的，但是相较于第一种办法而言更加具有可操作性，尤其是对于各个地方的广电，行业不一样或者是跨系统将会产生巨大的不协调性。

在以往的加C 频段滤波器的基础上，可以去更换滤波能力更强的高频头，这样的做法可以同时发挥C 频段滤波器和新型绿波窄带高频头，实用性更强，对卫星接收信号的抗干扰能力更加有作用。经过滤波的C 频段信号进入高频头后，5G 通信依然是能够干扰卫星接收的信号，普通的高频头只是对接收到的信号完全进行放大，在此过程中，频段信号中的5G 载波依旧有相当高的水平。经过短暂的调节，可以使图像和声音暂时恢复正常，但是这已经超过了卫星接收的能力[7]。只要5G 基站有任何信息波动，就会直接影响卫星信号的接收，对卫星信号造成巨大的影响。但是如果在基础的加装C 频段滤波器后，更换为更强大滤波能力的高频头，能够对于第一级低噪声的放大处理进行二次加工，叠加滤波的效果格外理想，在应对5G 信号的影响也留有余量。可是在具体的操作过程中，还是有部分问题没有得到解决，由于馈源和高频头是一体化的，而C 频段滤波器也是与其一体化，所以导致两者相加会有较重的重量，会对整体的圆盘造成很大的压力，支撑杆儿的负重较大。为了能够实现滤波器的成功加值，就要求技术人员将底盘的螺丝更换为更为结实的螺丝，并且将支撑的杠杆换为加厚的。这不仅仅是为安装滤波器做准备，也是为了卫星能够完美地接收信号而做准备，为后期滤波器的正常运行打下基础，是一个相当重要的安全事项。

5 结语

虽然目前我国的5G 基站建设还处在基础水平，但是相信在不久的将来，5G 定然能够覆盖到全国范围，实现全面化的发展，对于卫星信号的使用而言，5G 的全方面覆盖很有可能也对卫星信号有一定的干扰，随着5G 的渐渐成熟，很有可能会影响到卫星信号的发射，如果只是单纯地依靠滤波器的话，不一定能够完整地解决5G 信号对于卫星接收的影响，因为5G 信号的过于强大，所以不能被滤波器完整地过滤，更何况现在的5G 范围也不是过于广阔，随着发展会逐渐走入各家各户，5G 信号的强大也会使5G 信号的使用更加频繁，对卫星的接收会员造成更多的影响，亚洲3S 卫星就是明显的例子。如果单纯依靠滤波器对5G 的信号进行干扰，完全不能够达到目的，应该继续加装窄带高频头，实现从3400 ～4200MHz 到3700 ～4200MHz 的转变，也能进行进一步的过滤处理；如果还是不能够完全解决问题的话，还可以在电缆处继续增加滤波器，改善5G 信号对于卫星接收的影响。一般而言，单纯依靠滤波器的净化方式不能够完全解决5G 的干扰，如果能够架设滤网屏蔽5G信号对卫星接收的影响，可以实现5G 信号和卫星信号共同运转互不影响的目的。