5G 干扰C 波段卫星信号接收的成因分析及应对措施

2024-01-09 02:57韦雪梅
电视技术 2023年11期
关键词:中星高频头下变频

韦雪梅

(广西广播电视技术中心,广西 南宁 530000)

0 引言

5G 是第五代移动通信技术,具有高速传输、低延迟和大容量等特点,能够满足日益增长的通信需求。C 波段卫星信号是一种通过卫星传输的无线信号,具有广覆盖、稳定性强和传输能力强的特点。然而,由于5G 网络频段与C 波段卫星信号频段存在部分重叠,使得5G 网络的无线信号可能对C 波段卫星信号的接收产生干扰。

1 5G 信号干扰现象及问题分析

近日,笔者注意到本地某些地区C 波段的信号干扰问题非常严重,用户接收终端出现了大量的马赛克、花屏以及无法锁定卫星信号的情况,使得多套央视节目和卫视台节目不能正常收视[1]。从问题现象和故障节目源分析,应该是中星6B 的垂直极化节目信号、中星6B 的水平极化节目信号以及中星6A 的节目信号受到干扰。如果不及时定位干扰源并及时排除,不单影响收视效果,甚至影响正常转播的考核。

1.1 系统内部排查

第一次干扰现象出现后,笔者对系统内部的各个环节进行了测试,以确定是否存在高频头下变频后的系统链路引入干扰的可能性。图1 展示了C波段信号经过高频头接收并通过系统链路传输到其他部件的路径。通过对系统内部各个环节的测试和分析,发现高频头和C 波段信号受到的干扰较为显著。这可能是由于高频头和C 波段信号本身的特性或者其他环境因素所导致的[2]。

图1 高频头下变频后系统链路简化图

1.2 干扰的实验论证

为了准确地记录天线平台受干扰情况,笔者观测并记录了受影响最大的中星6B 和中星6A 各频点图像受干扰的情况,具体数据如表1 所示。

表1 中星6B 和中星6A 受干扰情况统计

根据表1 的数据,中星6B 和中星6A 的C 波段信号在低楼层B 上受到的干扰影响更大。为了观测这些信号,使用本振频率为5 150 MHz 的宽带高频头天线。这种高频头的接收范围为3 400 ~4 200 MHz。接收到的信号经过下变频后,可以使用频谱仪对其进行观察和分析。图2 展示了通过频谱仪观察到的下变频信号的频谱图。这个频谱图显示了在给定频率范围内不同频率的信号强度。通过观察频谱图,可以分析信号的频率分布和幅度,确定信号的特征和干扰情况,从而评估接收信号的质量和受干扰程度[3]。

图2 C 波段信号受干扰表现

根据图2(b)的显示结果,可以观察到在下变频后的频谱中,1 550 ~1 650 MHz 存在一个异常信号,即1 600 MHz。此频率对应下变频前的频率为3 550 MHz,正好落在下变频前的下行频率范围3 500 ~3 600MHz,并且它的带宽为100 MHz。

1.3 干扰源的锁定

经查证,3 300 ~3 600 MHz 频段属于5G 试验频段,这与观察到的干扰信号频率完全符合。与本地电信运营求证后确认,该区域确实存在5G 试验信号。初步锁定干扰源后,经与实验5G 信号的运营商协商,建议其暂停实验频率的5G 基站。结果表明,5G 基站暂停工作后,干扰现象即刻消失;5G 基站重新启动,干扰再次出现。由此确定,干扰源即是目前正在试验阶段的5G 信号。图2(b)中的尖峰信号正是5G 部分频段(3 500 ~3 600 MHz)的导频信号。

2 应对措施

锁定干扰源后,接下来将采取措施解决干扰。目前技术条件下通用的做法有4 种:加装窄带滤波器,更换窄带高频头,加装屏蔽网和改进信号处理算法。前3 种方法在目前的条件下基本可以做到,但是第4 种方法在现有条件下不太符合实际,在此不做考虑。

2.1 加装窄带滤波器

为了应对5G 干扰C 波段卫星信号接收的问题,一种常见的应对措施是加装窄带滤波器。但并非所有类型的滤波器都可用于解决这个问题,需要根据具体情况,选择适合的窄带滤波器,以确保其能够有效地滤除5G 信号而不影响C 波段卫星信号的正常接收。选择窄带滤波器时,应考虑其频率范围、带宽及衰减特性等关键参数。如果滤波器的频率范围太窄,可能无法完全滤除5G信号;如果带宽太大,又可能对C波段卫星信号产生不必要的干扰。因此,仔细选择并确认所选的窄带滤波器才能够满足需求。除了选择合适的窄带滤波器外,安装也是一个非常重要的环节。滤波器的安装精度比较高。如果安装不当,或者精度没有达到要求,5G 信号不能得到很好的屏蔽。安装时,在滤波器和高频头之间加几层铝箔纸,可以起到很好的防信号窜入的效果。滤波器的安装如图3 所示[4]。

图3 加装窄带滤波器示意图

2.2 更换窄带高频头

更换窄带高频头也是解决5G 干扰C 波段卫星信号接收的一个不错的措施。窄带高频头具有较高的频率和较窄的带宽,可以更好地接收卫星信号,减少5G 信号的干扰。选择时需注意要选择与卫星接收器兼容的窄带高频头,同时考虑其性能、频率范围、带宽及灵敏度等因素确保其能够满足要求。此外,在安装过程中,需注意设备的电源和接口是否正常,是否需要额外的工具或配件,以及设备的安装位置和角度等细节问题[5]。

2.3 加装屏蔽网

安装屏蔽网也是一种防干扰的有效措施。屏蔽网可以把干扰波反射回去,从而达到良好的屏蔽效果。屏蔽网的安装通常有两种方式,一种是在地域隔离位置进行阻断反射网的安装,基本会使用到C/KU 铝制网状反射面,将干扰波反射回去;另一种是在干扰源方向增加一层屏蔽网,提升结构本身的屏蔽作用,据实际应用评估,这一层屏蔽网的效果能够提高大约10 dB 的隔离度[6]。

为了最大限度地消除干扰,这三种措施并行为之,再通过相关测试和实际效果观察,无论是图像表现还是频谱显示以及信号指标等方面都取得了良好的屏蔽效果,尤其是加装窄带滤波器和更换窄带高频头,对5G 频段(3 500 ~3 600 MHz)的干扰起到了很好的屏蔽作用,有效消除了中星6B/6A 的垂直和水平极化节目信号的干扰。加装屏蔽网也对其他频率的干扰起到很好的消除作用。

3 结语

5G 干扰C 波段卫星信号的问题是当前急需解决的技术难题。通过深入分析成因并采取相应的应对措施,可以更好地解决这一问题。政府可以制定相关规定,要求5G 基站在部署时要与卫星信号接收设备保持一定的距离,以减少干扰的可能性。卫星通信运营商和5G 运营商可以协商合作,共同解决5G 干扰卫星信号接收的问题,确保5G 网络和C波段卫星信号能够共同健康发展,为人们提供更便捷、高效的通信服务。

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