廣播電視發射臺受5G干擾解決實例

范曉俊 梅建云

1.2.衢州廣電傳媒集團 浙江省 衢州市 324000

為保障5G通信健康發展，解決5G基站與衛星地球站等其他無線電臺（站）的干擾問題，2018年12月11日，工業和信息化部頒布了《3000-5000MHz頻段第五代移動通信基站與衛星地球站等無線電臺（站）干擾協調管理辦法》（以下簡稱管理辦法），雖然該辦法考慮得比較周全細致，但在實際工作中還是由于各種原因頻繁出現5G信號對衛星地球站的接收信號產生干擾的現象，對廣播電視節目的安全傳輸及轉播產生較大的影響。

1 事件經過

衢州廣播電視發射臺主要接收轉播中星6B和中星6A衛星上的C波段廣播電視節目，具體接收節目如表1所示。

2020年6月9日12時30分，發射臺從中星6B衛星上接收的多路廣播電視信號間斷性受到干擾，而接收中星6A衛星上的節目正常，在受到干擾期間，浙江衛視衛星接收機輸出的電視節目間斷性馬賽克并伴隨雜音，嚴重時黑屏、無聲音；接收中國之聲、浙江之聲、交通之聲、旅游之聲等廣播節目的數字衛星接收機間斷性無音頻輸出，干擾無規律可尋。更換備用衛星接收天線，干擾現象基本相同。與開化臺、衢州華數、當地省屬中波臺溝通，這些臺站接收中星6B節目均正常。中國之聲和浙江衛視更換為光纜信號源后播出恢復正常，浙江之聲、交通之聲、旅游之聲因無備份信號源暫時無法解決。

當天是周二，14點后停機檢修，發射臺對衛星接收系統進行了全面替換檢查，未發現設備問題，請市無線電管理局派人檢查周邊是否有干擾源。通過儀器搜索，確認附近有微弱的干擾源，但由于儀器及定向天線的精度所限，無法進行準確的方位定向，不能認定為5G干擾（此前發射臺與運營商多次進行溝通協調，要求在5G基站開始調試之前必須向衢州市廣電局通報情況，運營商也做了保證）。發射臺將情況向衢州廣電傳媒集團做了匯報，由衢州廣電傳媒集團出面與市無管局進行溝通后，無管局要求各運營商將發射臺附近5G基站設備全部斷電，以此來進行判斷。運營商于18點29分停止5G基站設備供電后，發射臺衛星接收信號恢復正常。

向運營商詢問具體情況，當天5G基站建設承包方從12點30分開始進行光纖跳通調試。由于5G基站建設時間緊、任務重，采用基站全部建成后一次聯調的模式，基站全部通電，但不發射載波，技術人員對每個基站進行點對點加入測試信號，能接收到輸出信號則表示調通。因為未加入正常信號，而且是間歇性的發射功率，設備廠家認為影響不大，運營商也未進行通報，從而干擾了發射臺衛星節目正常接收，而且無規律可查。

2 情況分析

2019年6月，工業和信息化部向三大基礎電信運營商發放了全國范圍5G中低頻段試驗頻率使用許可，中國移動獲得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz頻率資源，中國電信獲得3400MHz-3500MHz頻率資源，中國聯通獲得3500MHz-3600MHz頻率資源。中國電信和中國聯通的5G頻段與衛星通信C波 段 （一 般 使 用3700-4200MHz，擴 展 使 用3400-4200MHz）相鄰或同頻，而C波段早以被廣泛用于廣電、氣象、銀行、證券、新聞出版等行業和部門衛星地球站傳輸數據，尤其是C波段衛星地球站是廣播電視節目的重要信號源之一。在衢州當地，中國聯通委托中國電信統一建站，共享使用，因此5G干擾協調主要是與中國電信溝通聯絡。

根據工信部的《管理辦法》，對 于 工 作 在3700－4200MHz頻段的衛星地球站，如果衛星地球站已采用濾波和抗飽和措施且指標滿足附件4（詳見《管理辦法》）的要求，工作在3400-3600MHz頻段內的室外5G基站的協調區可減小為以衛星地球站為中心、半徑100米的圓形區域，否則協調區為以衛星地球站為中心、半徑2公里的圓形區域。發射臺未采用濾波和抗飽和措施，距離最近的5G基站直線距離約760米，因此處在2公里協調區范圍內。雖然接收浙江廣播電臺節目的衛星下行頻率為3825MHz，接收中國之聲節目的衛星下行頻率為4175MHz，有一定的間隔，但因為距離較近，仍然受到了干擾。

此次干擾也有一個有趣的現象，衢州地區接收中星6B節目的方位角是南偏西6.85度，接收中星6A節目的方位角是南偏東11.35度，參見圖1中坐標。5G基站A和B都在發射臺東面，理論上講應該是接收中星6A節目的衛星朝向5G基站，更容易受影響，但事實卻是中星6A衛星不受影響，中星6B衛星節目接收受干擾。考慮到5G信號頻率高，一般在視距范圍傳輸，不可能繞射，但存在反射的可能，從借閱到的等高線地形圖上發現（等高線圖涉及機密，只能大致在圖1中臨摹了97米和93米兩條等高線），發射臺地處海拔100米的山包上，地勢較低（海拔86米）的基站A的5G信號正好可以通過西側不斷升高的地勢（參見93米等高線）反射到發射臺衛星接收站，與中星6B衛星接收天線朝向一致，而直射的5G信號因為不斷上升的地勢發生漫反射，不會對衛星接收站產生干擾。試著將未加裝帶通濾波器的接收中星6A的4.5米衛星天線轉為接收中星6B后，節目出現干擾現象，證明了這一推測的正確性。

圖1

3 解決方案

按照干擾協調管理辦法，我們與中國電信進行了協調，從易到難逐步解決或消除干擾。

3.1 加裝C波段帶通濾波器

衛星電視接收站接收C波段頻段范圍為3700-4200MHz（可拓展至3400-4200MHz），為了有效消除5G信號頻率對C波段衛星信號接收的干擾，提高帶外信號抑制能力，由中國電信統一集中采購，在每個C波段衛星天線饋源和低噪聲下變頻器（LNB，俗稱高頻頭）之間加裝帶通濾波器，利用帶通濾波器允許特定頻段信號通過的同時又能阻止其他頻段信號的特點，濾除3400-3600MHz的5G信號，不讓其進入衛星高頻頭，從而減少或消除干擾。

發射臺接收中星6B的3.2米天線采用雙極化雙本振一體化高頻頭（含饋源)，輸入結構為圓形，如圖2，調節衛星接收機參數，只用一個高頻頭一根同軸電纜即可接收水平極化和垂直極化的節目。而現在的C波段帶通濾波器都為矩形，所以只能采用圖3所示饋源，分別輸出水平和垂直極化，再加裝帶通濾波器，衛星高頻頭也同時更換，并加裝一根同軸電纜分兩路輸出水平和垂直極化信號，見圖4。

圖2

圖3

圖4

發射臺接收中星6A的4.5米衛星天線采用后饋結構，本身饋源就分為水平和垂直兩路矩形輸出，考慮到中星6A未受到干擾，所以暫時只為一副衛星天線加裝帶通濾波器，見圖5。還有一副衛星天線不裝，作為日后的干擾數據比較。

圖5

3.2 更換頻率匹配的衛星高頻頭

《管理辦法》附件4要求采用頻率匹配的低噪聲下變頻器（LNB），LNB工作頻段范圍為3700-4200MHz（部分衛星信號位于3600-3700MHz頻段，則考慮采用3625-4200MHz的LNB）。兩個3.2米的衛星天線因為需要更換饋源，因此要求中國電信提供工作頻段范圍為3700-4200MHz的LNB，與帶通濾波器一起更換。接收中星6A的4.5米衛星天線的高頻頭未換，可以為日后5G干擾測試提供多種數據。

3.3 基站選址的調整和溝通

從前述分析可以看出，地形對5G信號的影響還是很大的，因此解決5G干擾還需要考慮地形地貌的影響。衢州發射臺地處城市郊區，附近的基站是最邊緣的發射基站，如果依靠降低5G基站發射功率、調整天線最大輻射方向來減少朝向衛星天線方向的5G信號強度，那么將大大降低對周邊鄉鎮的覆蓋，今后的發展方向是5G信號的城鄉全覆蓋，增加5G基站干擾不可避免，因此做好防護措施才是最關鍵的，降低5G基站發射功率和改變5G天線方向是下下策，與通訊運營商做好溝通，盡早介入基站的選址，適當的借助地形避開干擾，也不失為一種較好共存雙贏的做法。

4 結束語

通過5G干擾問題的實際解決效果來看，加裝濾波器、更換低噪聲衛星高頻頭和采用專業同軸電纜的抗干擾效果還是十分明顯的。在發射臺更近的地方還有幾個4G基站，今后不可避免要向5G升級，5G對衛星信號接收的干擾還會產生，為此，我們與市無管局、中國電信的5G團隊組建了多個微信群，制定了更直接的聯絡機制，方便在不同層面進行溝通協調。同時認真吸取此次干擾的教訓，制定切實可行的解決方案，以實現5G系統與C波段衛星信號之間的鄰頻共存，促進5G通信的順利覆蓋實施，保障衛星廣播電視節目的播出安全。