5G信号对中波广播信号接收的干扰探析

枣庄市枣庄转播台：朱凤华

作为国家重要的信息发布手段，中波广播在人们的日常生活与生产中发挥着极为重要的作用，为人民群众及时了解并应对各类公共事件、应急抢险、突发灾害等提供了支持，为社会稳定与群众生命安全提供了保障。随着5G时代的到来，5G基站数量持续增多，由于频率资源稀缺，5G通信的使用频段与广播电视业务重叠已然成为不可逆转的事实，如此形势下，中波广播显著暴露出一系列问题，如干扰多、覆盖质量及收听效果不理想等，究其原因，主要来自5G信号对中波广播信号接收的干扰，因此，如何应对5G信号对广播卫星信号，尤其是对中波卫星广播信号接收的干扰成为广播电视领域的重要课题与重点研究方向。鉴于此，有必要结合5G信号发展现状及中波广播信号接收系统的运行原理，深入探讨5G信号对中波广播信号接收的干扰成因，并制定完善的抗干扰措施，以有效降低5G基站对中波广播信号源的影响，为中波广播的持续健康发展保驾护航。

1.5G信号的发展概述

5G作为4G系统的延伸，属于新一代蜂窝移动通信技术，其性能目标聚焦于数据速率的提升、延迟的减少、成本的降低、大规模设备的连接及系统容量的提升层面，因此，与4G系统相比，5G网络无论是数据传输速率，还是网络延迟等方面的性能均有显著提升。为了推动我国5G技术的发展，2021年底，国家迅速颁布和推行了《“十四五”信息通信行业发展规划》，其中清晰规划了国内5G通信的发展蓝图，并指出“要加大对5G基站等通信行业及重点领域的改造，加快高新通信技术的应用和普及。”在国家的支持下，2021年全国建成并开通的基站数量超142万，一跃成为全世界最大5G网，并实现了预期所要求的覆盖各区域及各地市，大部分县城及镇区等的总体目标，仅国内5G基站总规模便超过了全世界的60%，5G手机终端用户连接数逼近5亿，占全球比例超过80%。除此以外，国家还于2017年底发布了5G系统的频率使用规划，明确指出3300-3400MHz（原则上限室内使用）、3400-3600MHz、4800-5000MHz频段为5G系统工作频段，由此可见，5G通信频段与广播电视业务核心频段存在重叠，5G基站的部署势必会对广播电视业务产生影响。

2.中波广播信号接收系统的运行原理

无线电波的传播介质分布在距地面50-300公里的大气电离层中，由于波长频率的不同，无线电波被分为长、中、短、超短及微波5大类，其中，中波频率多集中在531-1600kHz，多被用于无线电广播、导航与通讯领域。鉴于中波典型的特点，可借助其优势实现无线广播发射，因此，在我国，中波广播逐步兴起，值得注意的是，其需要借助天波、地波两大媒介实现高效传播，由于白天光照强、地貌复杂，利用天波进行信号传送阻碍重重，多以地波方式进行短距离传播，但胜在接收信号稳定、音质清晰，而夜晚因大气电离层反射，多以天波方式进行远距离信号传输。中波广播具有信号传输稳定、接收设备廉价、覆盖面积较广、抗干扰能力强等特点，因而在应用范围较广。

中波广播信号接收系统主要由接收天线、信号接收器、音频处理设施、音频增益调节与矩阵切换等多个设备组成，其中，接收天线负责接收空间电磁波信号并进行初步处理，将处理后的信号传输给信号接收机，解调出所需的音频信号，再利用音频增益调节器将调节音频信号幅度，使之达到标准水平，最后借助发射机自带的音频处理器对音频信号进行压缩或放大，输出峰值恒定的音频信号供发射机使用，利用矩阵切换器对多路信号源的矩阵切换，实现信号源择优播出。

3.3.1 干扰原因

5G通信的工作频段集中分布在3300-3400MHz（原则上限室内使用）、3400-3600MHz、4800-5000MHz，对比中波广播正常频段区间不难发现，其与5G信号区间存在一定的重叠部分，且集中在C波段5900-6500MHz上行频段与3400-4200MHz下行频段。从频段上而言，5G信号对中波广播信号的干扰多出现在下行频段，而实际应用中，5G通信借助于发射端及其周边设施处理能够掩饰为普通的音频信号，该信号同样会为中波广播信号接收端所识别和接收，继而对该系统正常信号的调码解码造成干扰，致使系统接收错误，甚至引发接收设备故障等不良后果。

3.2 干扰形式

通常而言，5G通信对中波广播信号接收的影响度，主要受中波广播信号接收天线的位置、仰角、方向、天线接收到周围5G信号的总功率、5G基站的位置、5G基站与卫星天线的距离等综合因素的影响。

3.2.1 同频干扰

该干扰类型主要是指5G通信频率接近中波广播信号频率时所带来的影响，通常而言，该干扰形式的重复频率区间集中在3400-3600MHz，这是5G基站发射信号对C波段卫星下行信号的最大干扰，此时若中波广播的运行设备正对生活区时，中波广播所接收的信号会出现严重波动，极大地降低系统信号处理准确度，继而导致信号接收发生错误。此外，由于5G信号频率远高于4G信号，因而传播时的能量损耗较4G信号更大，为了全面覆盖用户范围，势必需要持续拓展5G基站的建设规模，以缩短传输距离，基站数量及规模的扩大将不可避免地对中波广播信号接收形成干扰。

3.2.2 邻频干扰

该干扰类型极为常见，主要是因5G通信信号某段分量为中波广播信号接收器所接收，继而在有用信号频率区间内所产生的干扰。与同频干扰不同，邻频干扰的信号频段多集中在3600-4200MHz，主要是由于中波广播信号接收天线的高频性能所致，还会因低噪变频放大器自身参数、属性差异而产生不同的效果。

3.2.3 饱和干扰

上文提到，天线接收到周围5G信号的总功率是决定5G信号对中波广播信号接收干扰度的主要因素之一，一旦干扰信号总功率超出-60dBm时，将会导致中波广播信号功率遭受严重的压制，继而形成饱和干扰。通常而言，饱和干扰的信号波长主要分布在3400-3700MHz频段。由此可见，5G信号主要是通过干扰低噪声变频放大器，而抑制中波广播的信号接收的。

4.中波广播信号接收的防干扰对策

随着5G通信的普及应用及其基站规模的持续拓展，空间内EMF的分布日趋复杂化，由此引发的中波广播信号接收干扰难题也愈加严重。为了有效缓解或防范5G信号的影响，必须从信号接收干扰的不同形式出发，分别从5G基站与中波广播信号接收系统两方面入手，寻求行之有效的抗干扰措施。

4.1 针对同频干扰的应对措施

信号传播的能量消耗与信号频率之间具有正相关关系，频率越高，信号传播过程中的能量消耗就越大，因此，为了有效防范5G信号对中波广播信号接收的同频干扰，需要进一步增加5G发射点与中波广播信号接收系统之间的长度。众所周知，后者具有极为典型的方向性，因而可利用发射点精准定位信号接收系统所在方向，据此，在5G基站选址前，必须对所选地区中波广播发射站及信号接收系统进行全面、系统地分析，结合部门间的联动配合，对该地区电磁场情况等进行缜密检测，尽量不要面向天线开口处进行建址，还要适当提升下行、5G两类信号的信噪比，以此达到信号强度的强化之效。除此以外，还可善于借助屏蔽系统降低同频干扰的影响，但可能对周边群众通信造成干扰，需结合实际合理使用。

4.2 针对邻频干扰的应对措施

针对中波广播信号接收的邻频干扰问题，可在窄带低噪声变频放大器的支持下，配合滤波器等设施，降低因宽带低噪声变频放大器所引发的严重邻频干扰问题。邻频干扰的程度主要取决于两大因素：一是卫星下行信号与5G基地发射信号的功率比，是5G基站的偏移，为了有效规避该干扰类型，可利用提升下行信号功率，减小5G信号功率，进一步加大5G基站偏移度等多重手段实现，具体而言，可借助中波广播信号压倒性的功率优势提高信号接收质量，有效增加5G基站的偏移，以此规避5G信号对中波广播信号接收的邻频干扰。当然，具体实施过程中要结合实际条件，制订有针对性的抗邻频干扰方案，如此方可确保抗干扰的效果。

4.3 针对饱和干扰的应对措施

针对5G信号对中波广播信号接收的饱和干扰，可通过增强中波广播信号强度、适当减小5G基地发射信号强度等方式，增强中波广播信号对5G网络信号的压制，降低5G信号进入C频段广播接收系统的信号强度，使其功率不超过-60dBm。此外，还可通过扩大5G基站与中波广播发射台站接收天线的距离等方法，以此缓解饱和干扰的影响。

4.4 信号接收干扰的应急处理措施

为了确保中波广播信号接收的质量与效果，必须在5G基站建设启动后严密跟踪中波广播信号接收频谱的变化情况，及时发现可能出现的干扰并予以应对。针对突发的信号接收干扰需做好应急处理工作，可根据中波广播发射台站经济状况，至少选择两路卫星信号，一旦一路信号接收受到干扰，可及时切换至另一路，若情况允许，可设光纤、调频或微波等多组信号以供不时之需，以更高效地防范5G信号干扰问题。

综上所述，中波广播信号接收系统是广播电视台安全播出与正常运行过程中极为关键的组成部分。然而，随着5G应用在全国各地的试验测试与正式推行，5G信号对中波广播信号接收的干扰问题逐步暴露出来，这不仅严重影响垂直极化节目质量，导致其出现大量马赛克、花屏及卫星信号难以锁定等问题，还干扰了水平极化节目的正常播出，对广播电视节目及其转播安全造成了严重威胁。为了扭转现状，广播电视台要正视5G时代全新的历史任务与时代要求，进一步加强对中波广播信号接收系统的研究，在该系统运行原理的基础上，深入探索5G信号对中波广播信号接收带来的同频干扰、邻频干扰、饱和干扰等问题，并制定有针对性的抗干扰应对措施，以有效降低干扰发生概率。为了切实保证中波广播信号的接收质量及效率，除了要加强5G信号的抗干扰措施，还要从制度落实、设备运行、隐患排查、预案演练等多个方面出发，对中波广播信号接收系统展开全面、精准地评估，持续强化广电安全管理，以实现广播电视安全播出的目标。