C波段卫星接收受5G干扰排查分析及其处理概述

2020-01-06敖培华

科学与信息化 2020年34期

敖培华

长兴县融媒体中心浙江湖州 313100

在5G信息化建设发展中，多数城市开始建设5G基站，某地区于是2019年建设5G试点站点。5G无线电定义如下：FR1频段（6GHz以下频段）、FR2频段（6GHz以上频段）。6GHz以上频段涉及n77、n78工作频段与广播电视C波段接近的频带，此时就会干扰C波段卫星接收。技术人员在值班时发现，应用于抗干扰的异地天线接收信号时，载波比会跌落下限，接收监看画面也会出现马赛克，严重可出现黑屏问题，对5G站点抗干扰系统的运营影响非常大，还会加大安全隐患。

1 故障排查

按照故障情况，排除监看线路原因，之后测试异地无线接收机。当接收机正常时，测试新中心异地光纤信号光功率，排除传输过程故障。在测试本地系统内部环节与传输环节可知，其处于正产运行状态。故障判断原因多是由于异地天线高频头问题、电线所在地接收信号干扰。到达广电新中心天线场地后，异地天线高频头连接到接收机、频谱仪观察。5G站点高清异地天线口径为3.2m，高频头本振为5150MHz，接受中星6A下行信号。高清视频信号采用DVB-S调制，应用12M带宽。下行垂直极化接收，中心频点为3990MHz，通过下变频后，L段信号中心频点为1155MHz。

在连接中星6A下行垂直结束天线信号频谱后，设备连接加电后，频谱仪内可通过载波观看节目时，会出现毛刺干扰，卫视载波、基底噪声、高清8B转发器的载波均出现毛刺干扰。测试系统设备功能正常，可能是由于外部引入干扰信号。加大扫宽Span值后发现，在1550～1650MHz周边，对应下行频率为3500～3600MHz，存在异常载波信号。正是由于干扰问题，导致C波段转发器的接收受到影响，底噪存在上升情况，最高超过10dB，对C波段接收使用造成极大影响。卫视底噪抬升明显，载波信号强度下降。观察频谱仪图像可知，转动天线方向，频谱仪上对应干扰信号出现变化，经过测试后，能够明确干扰源位置和方向[1]。

联系相关部门与电信运营商，能够证实广电意思干扰源方向，新近安装5G试点基站。按照工业部和信息化部的中低频段使用许可，电信获得100MHz试验频率资源，中国移动获得260MHz资源，中国联通获得100MHz资源。综合上述分析可知，中国联通与中国电信的5G频段及接收站C波段中存在重叠，集中在3000-4200MHz，再加上基站发射、中继设备倍频、差频与次频干扰，会严重干扰卫星地球站广播电视信号。通过排查可知，干扰判断为中国联通的3500～3600MHz，在运营商配合下，关闭5G基站，异地天线干扰问题消失，频谱异常载波消失。开启后，再次出现载波干扰现象，因此干扰源为附近5G基站。

通过测试发现，在开启5G基站后，尽管无业务传输，也会产生载波干扰问题，强度弱。当5G基站存在业务传输时，载波会出现强烈感染，此时C波段卫星信号也会出现强干扰。在未来发展中，5G应用范围扩大，信号干扰问题会持续存在。

2 原因分析

由于高频头属于低噪声放大器，在接收卫星信号时，可以放大卫星信号。经过下变频处理后，可以转换为第一中频信号，利用接收机处理显示和播放画面音频。在放大信号时，可以将信号置入到高频头噪声中，因此对于高频头选频特性提出要求。当前所应用的高频头地球站能够接收3400～4200MHz宽带高频头，该频率范围包含中国电信与中国联通的频率，此时高频头可以接收到5G频率信号功率，天线接收信号后，会使高频头地球站出现饱和失真问题，从而导致C波段卫星信号的接收画面产生卡顿与马赛克问题，表明存在5G信号干扰[2]。

3 处理对策

为了防止5G信号严重干扰C波段卫星接收，在高频头信号接收时，应当将5G信号频段过滤掉。由于频率范围处于3700～4200MHz，属于窄带高频头。因此将宽带高频头转变为窄带高频头后，带外信号抑制效果满足要求。为了防止受到5G干扰，应用3700～4200频段卫星地球站，低噪声放大器LNA、变频器的技术要求非常高。工作频段如下：对于3700～4200MHz来说，在17℃的噪声温度测试条件下，C波段地球站LNB噪声温度小于45K；C波段卫星地球站在线性范围内，增益高于50dB。C波段卫星地球站输入口输入3300～3600MHz的-20dBm信号时，C波段卫星地球站应当处于正常运行状态，且增益与噪声温度满足标准要求[3]。

介绍应用到5G信号干扰屏蔽的窄带高频头：当前，市场上能够满足C波段卫星地球站的产品包括N品牌5250R：输入3700～4200MHz，本振5150MHz，本振稳定度为+/-250KHz，增益6 2 d B，噪声温度为1 5 ～3 0 K；N 品牌3 1 2 0 C：输入3625～4200MHz，本振为5150MHz，本振稳定度+/-KHz，增益62dB，噪声温度为20K；G品牌5750抗干扰卫星高频头，输入3700～4200MHz，能够对带外5G频段信号起到抑制效果。

将宽带高频头更换为窄带高频头后，经过长期值班观察可知，异地天线接收效果良好，无马赛克等异常干扰问题[4]。