5G基站与广电卫星接收干扰问题及解决对策

王文

【摘要】目前，许多城市建立了5G基站，5G基站对广电卫星的接收系统造成的干扰问题也日益突出，需要相关工作人员对其进行改善，根据实际情况制定针对性的解决措施，尽量降低广电卫星5G信号的干扰出现接收方面的问题。本文主要对5G信号对广电卫星接收系统造成的干扰以及形成原因进行了分析，并针对问题提出了相应解决对策，希望对其有一定帮助。

【关键词】5G基站；广电卫星；接收干扰；解决对策

中图分类号：TN929                           文献标识码：A                            DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.08.006

现阶段，我国的移动通信新技术发展得非常快，在日常生活中也有着比较广泛的应用，5G技术在应用和未来发展中也更加全面。随着5G通信技术的快速发展和建设，使当前在空间以及电磁方面的情况出现了更加复杂的情况，在某种程度上对广电卫星接收系统造成了一定的干扰和影响。随着现阶段信息技术的不断发展，受到5G基站对广电卫星接收信息而遭到干扰的情况已经发生过很多次了，在接收数字信号的时候，会经常出现接收异常的情况，因受到5G基站建设以及其他通信设备的多方位影响，导致广电卫星在接收无线数字信号的时候出现故障，不能正常使用。对此，相关工作人员也必须要针对出现异常的情况，找到实际问题发生的原因，利用相应的方式进行解决。截止到2019年，我国已经有超过3.8万个已经成功竣工的5G基站，截止到2020年，全国即将建设完成的5G基站即将超过13万个。而因为5G基站的信号频率和一些地球站中的C波段会出现频率重叠的情况，所以卫星地球站在下行的C信号波段也非常容易被其他波段频率的信号干扰。也正因为这样。5G基站对于广电卫星接收干扰问题也是当前有严重影响的问题，需要对其出现原因以及现状进行针对性分析，并且利用相对应的方案进行解决。

1. 5G基站对广电卫星C波段造成的干扰分析

5G通信系统的正式开放，标志着当前在通信系统中已经开始大规模的应用5G技术，也有着更多的城市开始大规模的建设5G基站，几大通信运营商都开始抓紧时间在各个大城市中对5G基站的位置进行布局和建设，这也就导致了5G基站中的通信信号对于广电卫星接收地球站C波段的信号造成的影响越来越大。当前的几大运营商，在全国各地30多个省，50多个城市中开始测试5G信号并且建设5G基站。从目前的建设情况来看，我国已经是建设5G基站规模最大的国家。5G基站信号对广电卫星接收造成干扰，会对接收数字信号产生严重影响。在广播电视台、卫星接收站、转播台以及转播车中，都不能正常接收到数字电视信号，导致信号出现马赛克的情况，严重的还会出现误码的情况。第二点，是对广播电视播控中心、广播电视检测台等造成的影响，使得不能夠对数字电视信号进行正常的监测和传输，也影响到顺利播出。第三点，对于报社、银行以及证券公司等，不能够及时接收到相关信号，也不能正常开展相关业务。5G基站当前支持的类型比较多主要有DBS5900、DBS3900等多种类型。5G基站的硬件设备，是由BBU、机柜以及射频等多个模块组成的。广电卫星接收系统，在设备本身的结构和设备工作情况，卫星地球照的C波频段是3400～4200MHz。但5G基站本身的信号频率大概在3400～3600MHz，根据一定的调查结果显示，如果对广电卫星的接收干扰功率大于60dBm的时候，低噪声的变频器就会出现饱和的情况，出现干扰的情况也就非常明显了。对现场进行的实验中相关数据进行采集，以及通过有关实验室得到的结果可以看到，5G基站的通信信号在受到干扰时，造成干扰的另一个原因就是当L波段中的5G通信信号，出现频率交叉的情况，再传播到接收设备中的功率比较高，当5G基站中接收到的干扰信号超过了LNB的功率在-60dBm的话，L频段的外向输出功率则是0dBm，但是广电卫星接收信号的设备只可以保持在65～30dBm之间的范围内。若是在本级的电平输入功率超过了能够承受的范围，就会对下行的广电卫星接收设备造成饱和状态的干扰，或者是阻塞状态的干扰。会使得接收数字信号的电视出现雪花状的马赛克图案，甚至严重的时候电视会出现黑屏的情况。而如果是因为C频段的广电卫星接收通信系统的话，就会使接收的通信数据出现错误的情况，甚至会出现丢失数据的情况，不能够正常进行数据通信。截止到2018年末，我国针对于5G基站频谱出台了相关的分配制度，我国的电信、移动、联通三个运营商都得到了相关频率分配。而处在3400～3500MHz和3500～3600MHz之间的5G信号，对于广电卫星接收设备的高频头来说，处于能够接收的范围之内，就会导致高频头本身的工作性能出现问题。5G基站在进行信号实验的时候，其实验信号所带来的强度比广电卫星的C波段信号强很多，如果5G通信信号对广电卫星的高频头在接收信号的情况下造成干扰，就会使得相关接收设备更饱和，对其他的C波段进行正常的信号接收带来严重影响。

2. 5G基站对广电卫星接收造成干扰问题的原因

2.1 主要原因

在建设5G基站的过程中，对广电卫星中的C波段接收设备会造成严重的干扰，造成这种干扰的主要原因有两点。第一点，邻频干扰原因。在5G基站竣工，完成建设之后，在通过了相对应的信号发射基站之后，可以对与之相对应的卫星发出来的信号进行做接收动作，在这种状态之下，在使用广电卫星进行接收信号的时候就会遭到干扰，也就不能够对需要接受的广电卫星信号进行发射和调节。第二点，饱和干扰原因。5G基站出现干扰信号超过了广电卫星接收设备所能承受的范围之内的情况时，就会造成饱和干扰，在这种干扰之下，就非常容易对自身的相关设备造成破坏，不能够保证设备可以在应用网络的时候可以正常应用。饱和干扰所指的内容，最重要的就是对使用元器件进行功能方面的检查，现阶段，广电卫星受到的来自5G基站的干扰，大部分都是饱和干扰。当到达地面上的广电卫星信号功率比较低的时候，就会受到来自其他位置的干扰，对本身的设备造成很严重的影响，影响正常接收信号。广电卫星接收信号的设备主要是卫星接收天线和低噪声的变频等构成的，配合使用相对应的机械设备。通过对广电卫星信号接收研究的相关资料显示，5G基站对广电卫星C波段造成的干扰主要有LNB和卫星设备干扰两方面。

2.2 LNB干扰

LNB干扰，主要就是把卫星天线中接收到的数据在C波段中进行反馈，但是C波段通常是在3400～4200MHz中进行工作的，可利用射频的信号对其进行持续性变频和扩大，进而达到进行接收卫星的目的。通常情况下，常见的LNB经过增益能够实现50～60dB。广电卫星接收收到的干扰，在判断是否是LNB干扰的时候，可以通过LNB进行工作的情况来进行判断。根据当前已有的经验可以得到，在进行判断时，要检查好卫星地球站的LNA，保证在输出LNA时候的1dB压缩点可以退回到9dB，进而达到限制的目的，这样就可以很好地防止因为低噪声变频被放大而造成的饱和干扰，卫星地球站可以接收不超过-60dBm总功率的信号干扰。通过相关的实验证明，也可以看到，因为5G基站中处在想用发射频率的工作区间，当5G信号超过-60dB时，进入到LNB中的5G信号就会出现饱和的情况，进而形成干扰。所以，想要更好地保证广电卫星可以正常接收信号，不被干扰，首先就需要保证进入到LNB中的5G信号总功率不能大于-60dBm。

2.3 卫星设备干扰

现阶段我国大部分的移动通信系统和卫星接收系统之间的兼容性，都会受到LNB造成的干扰，在对5G基站和广电卫星接收干扰问题进行实验的时候发现，在LNB进行工作的时候，会有线性区域，广电卫星系统中的接收系统也会受到5G基站中信号的干扰，在广电卫星的接收系统中，卫星设备主要是接收机，而接收机主要的性能就是改善卫星信号，进而可以形成相应的滤波，并且对噪声等起到控制的作用，保证可以将波段控制在950～2100MHz之间。5G基站中的信号，在通过了LNB得到了变频和放大之后，一般可以将信号的频率保持在1500～1700MHz之间，在这一状态下，利用卫星接收机来进行的降噪处理，就是在最合适的工作频段之内。所以，在这种状态下工作的卫星设备，都会受到干扰。所以，相关部门的技术工作者一定要对当前卫星设备受到的干扰进行分析，找到出现问题的真实原因，针对其原因制定相应的解决对策。

3. 研究5G基站与广电卫星接收干扰问题的解决对策

3.1 安装可以抗5G基站信号干扰的设备

卫星中安装抗5G基站信号干扰的带通滤波器，可以对C波段在接受天线中存在的带外干扰信号进行屏蔽，具有一定的优势，其应用到低插损以及低群延迟之中，都有很好的应用特点，一般保持在3700～4200MHz之间的特殊型号的频率之中。在广电卫星的天线以及高频LNB中安装卫星带通滤波器，可以更好地防止来自5G基站通信息号的干扰。从整体上来看，5G通信信号的频率，在分配过程中还是很明显的，通常都是在C波段的广电卫星接受中的扩展频段当中，而现阶段大部分的广电信息中的高频头都保持在3400～4200MHz的频率中，5G基站的信号比较强也比较高，这就一定会对C波段的广电卫星信号造成干扰。在卫星中安装带通滤波器，主要就是給C波段的频率进行控制。从外部带来5G通信信号，进而可以防止因为带外中出现的强信号，干扰C波段。现阶段，在通信信息市场中，最经常使用的就是BPF-C-1型号的滤波器，这种滤波器本身是在3700～4200MHz之间的，可以更好地保证卫星正常工作，降低出现其他的问题概率。

3.2 更换质量更高的5G基站抗干扰卫星高频头

具有抗干扰性质的高频头，在相应的范围之内，应该保持3700～4200MHz的频率范围之内，并且设备本身的射频型号是非常理想的。若是当频率比3600MHz还小的话，信号的衰减值就达到了45dB，如果当频率小于3500MHz时，衰减值就会达到57dB，这种情况下对于出现的轻微干扰情况可以进行一定控制。如果是对于那些利用小直径天线来接收信号的用户，一般受到的干扰也是比较小的，在这种时候，就可以应用双极性的一体化高频头来抗干扰。相关专家通过检测一定量的电视机，发现电视机信号在3700～4200MHz之间频率中，因此对5G基站的信号干扰可以进行控制。而带外的频率比3600MHz小的时候，衰减值会达到40dB，如果频率还不足3500MHz在的时候，衰减值就能够达到55dB，对轻微的干扰也可以进行控制，可以让电视信号做好备份。

4. 结束语

当前，我国3400～4200MHz和4500～5000MHz频段的广电卫星地球站相关的无线电台、广播以及电视的地球站、双方向的通信地球站以及单向通信地球站等约有5～10万个左右，涉及到的领域也是非常广泛，包括广播台、电视台、气象台、银行、报社、科学研究单位、各大研究高校以及证券公司和电信行业等。5G基站对广电卫星接收造成的干扰以及地球卫星站C波段进行的干扰对于相关行业的专业人才来说是一项长久且复杂的任务，可以通过安装可以抗5G信号干扰的滤波器、利用高质量的5G干扰广电卫星高频率头和安装起屏蔽作用的阻断反射网等方式来消除5G基站带来的干扰，并且随着科学技术的不断进步，和人们不断丰富的实际经验，在日后的抗干扰方面会有更多好的解决对策。而当前5G技术在我们的日常生产和生活中也开始广泛应用了，5G技术的快速发展和终端的发展，使得当前广电卫星接收干扰问题更加严峻，所以也必须按照实际情况进行改善和解决。

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