C波段衛星接收受5G干擾排查分析及其處理概述

敖培華

長興縣融媒體中心 浙江 湖州 313100

在5G信息化建設發展中，多數城市開始建設5G基站，某地區于是2019年建設5G試點站點。5G無線電定義如下：FR1頻段（6GHz以下頻段）、FR2頻段（6GHz以上頻段）。6GHz以上頻段涉及n77、n78工作頻段與廣播電視C波段接近的頻帶，此時就會干擾C波段衛星接收。技術人員在值班時發現，應用于抗干擾的異地天線接收信號時，載波比會跌落下限，接收監看畫面也會出現馬賽克，嚴重可出現黑屏問題，對5G站點抗干擾系統的運營影響非常大，還會加大安全隱患。

1 故障排查

按照故障情況，排除監看線路原因，之后測試異地無線接收機。當接收機正常時，測試新中心異地光纖信號光功率，排除傳輸過程故障。在測試本地系統內部環節與傳輸環節可知，其處于正產運行狀態。故障判斷原因多是由于異地天線高頻頭問題、電線所在地接收信號干擾。到達廣電新中心天線場地后，異地天線高頻頭連接到接收機、頻譜儀觀察。5G站點高清異地天線口徑為3.2m，高頻頭本振為5150MHz，接受中星6A下行信號。高清視頻信號采用DVB-S調制，應用12M帶寬。下行垂直極化接收，中心頻點為3990MHz，通過下變頻后，L段信號中心頻點為1155MHz。

在連接中星6A下行垂直結束天線信號頻譜后，設備連接加電后，頻譜儀內可通過載波觀看節目時，會出現毛刺干擾，衛視載波、基底噪聲、高清8B轉發器的載波均出現毛刺干擾。測試系統設備功能正常，可能是由于外部引入干擾信號。加大掃寬Span值后發現，在1550～1650MHz周邊，對應下行頻率為3500～3600MHz，存在異常載波信號。正是由于干擾問題，導致C波段轉發器的接收受到影響，底噪存在上升情況，最高超過10dB，對C波段接收使用造成極大影響。衛視底噪抬升明顯，載波信號強度下降。觀察頻譜儀圖像可知，轉動天線方向，頻譜儀上對應干擾信號出現變化，經過測試后，能夠明確干擾源位置和方向[1]。

聯系相關部門與電信運營商，能夠證實廣電意思干擾源方向，新近安裝5G試點基站。按照工業部和信息化部的中低頻段使用許可，電信獲得100MHz試驗頻率資源，中國移動獲得260MHz資源，中國聯通獲得100MHz資源。綜合上述分析可知，中國聯通與中國電信的5G頻段及接收站C波段中存在重疊，集中在3000-4200MHz，再加上基站發射、中繼設備倍頻、差頻與次頻干擾，會嚴重干擾衛星地球站廣播電視信號。通過排查可知，干擾判斷為中國聯通的3500～3600MHz，在運營商配合下，關閉5G基站，異地天線干擾問題消失，頻譜異常載波消失。開啟后，再次出現載波干擾現象，因此干擾源為附近5G基站。

通過測試發現，在開啟5G基站后，盡管無業務傳輸，也會產生載波干擾問題，強度弱。當5G基站存在業務傳輸時，載波會出現強烈感染，此時C波段衛星信號也會出現強干擾。在未來發展中，5G應用范圍擴大，信號干擾問題會持續存在。

2 原因分析

由于高頻頭屬于低噪聲放大器，在接收衛星信號時，可以放大衛星信號。經過下變頻處理后，可以轉換為第一中頻信號，利用接收機處理顯示和播放畫面音頻。在放大信號時，可以將信號置入到高頻頭噪聲中，因此對于高頻頭選頻特性提出要求。當前所應用的高頻頭地球站能夠接收3400～4200MHz寬帶高頻頭，該頻率范圍包含中國電信與中國聯通的頻率，此時高頻頭可以接收到5G頻率信號功率，天線接收信號后，會使高頻頭地球站出現飽和失真問題，從而導致C波段衛星信號的接收畫面產生卡頓與馬賽克問題，表明存在5G信號干擾[2]。

3 處理對策

為了防止5G信號嚴重干擾C波段衛星接收，在高頻頭信號接收時，應當將5G信號頻段過濾掉。由于頻率范圍處于3700～4200MHz，屬于窄帶高頻頭。因此將寬帶高頻頭轉變為窄帶高頻頭后，帶外信號抑制效果滿足要求。為了防止受到5G干擾，應用3700～4200頻段衛星地球站，低噪聲放大器LNA、變頻器的技術要求非常高。工作頻段如下：對于3700～4200MHz來說，在17℃的噪聲溫度測試條件下，C波段地球站LNB噪聲溫度小于45K；C波段衛星地球站在線性范圍內，增益高于50dB。C波段衛星地球站輸入口輸入3300～3600MHz的-20dBm信號時，C波段衛星地球站應當處于正常運行狀態，且增益與噪聲溫度滿足標準要求[3]。

介紹應用到5G信號干擾屏蔽的窄帶高頻頭：當前，市場上能夠滿足C波段衛星地球站的產品包括N品牌5250R：輸入3700～4200MHz，本振5150MHz，本振穩定度為+/-250KHz，增益6 2 d B，噪聲溫度為1 5 ～3 0 K；N 品牌3 1 2 0 C：輸入3625～4200MHz，本振為5150MHz，本振穩定度+/-KHz，增益62dB，噪聲溫度為20K；G品牌5750抗干擾衛星高頻頭，輸入3700～4200MHz，能夠對帶外5G頻段信號起到抑制效果。

將寬帶高頻頭更換為窄帶高頻頭后，經過長期值班觀察可知，異地天線接收效果良好，無馬賽克等異常干擾問題[4]。

4 結束語

綜上所述，在5G技術快速發展過程中，會出現大量5G基站，地球站應當做好防范工作，全面應對5G干擾問題，討論各項應對措施的可行性。除過替換窄帶高頻頭外，還可以和運營商協調，確保5G基站原理接收天線。當無法遠離時，不能在天線主瓣方向設置5G站點。也可以在天線周邊建設金屬屏蔽網，以此消除5G干擾。