衛星接收信號受5G干擾的排查過程及解決方案
——以海拉爾861臺為例

錢云超

5G 時代的到來，將給我們的生活帶來翻天覆地的變化，它將把我們帶入萬物互聯的時代，萬物互聯、萬物智能不再只是一個口號，它將真真切切的走入我們的生活，改變我們的生活。5G 給我們的生活帶來更多便捷，同時也給我們的工作帶來了一些困擾。5G 基站的使用將對使用C 波段廣播電視衛星接收設施的用戶產生干擾。隨著呼倫貝爾地區5G 基站建設進程的加速推進，近期，海拉爾861 臺信號源為C 波段的幾個頻率都受到了不同程度的干擾，已經嚴重影響了安全播出。海拉爾861臺在自查沒有問題后，聯系到滿洲里717 臺和海拉爾548 臺受5G 干擾后，接收到的C 波段信號出現的現象，以及通過無線電委員會和中國聯通、中國電信技術人員的協助配合工作，加之對自臺實際干擾后的數據分析，最終鎖定了干擾源為來自聯通5G基站。

筆者參加了海拉爾861 臺關于5G 干擾C 波段衛星信號排查、處理的整個過程，并將整個過程整理成文字材料，為以后可能會出現的其他干擾排除工作做一個參考。

1 干擾現象

海拉爾861 臺幾個頻率的節目受到了不同程度的干擾，干擾的時間和長度不固定。當干擾不嚴重時，衛星接收機的power lock 指示燈由正常情況下的綠色變成紅色閃爍狀態，監聽設備收到的節目源聲音出現不正常的斷句和卡頓現象，信號延遲、短時間丟失。干擾嚴重時，衛星接收機的power lock指示燈由正常情況下的綠色變成紅色常亮狀態，信號中斷。

2 干擾排查過程

在出現信號源受干擾后，我們對自臺設備進行了一系列的排查。1）室外單元：檢查高頻頭、F頭、射頻電纜、天線仰角、方位角和信號強度、質量等。2）室內單元：檢查接收機、頻道號、蓮花頭、卡儂頭等。以上兩項排查后未見異常。最后將所有受到干擾的節目所接收的衛星信號的衛星進行比對，發現所有受到干擾的節目源都來自中星6B 的C 頻段。在出現干擾時對所有的備信源也進行了測試，發現來自中星9 號KU 波段的信號并未受到影響。但是特殊的是：內蒙古蒙語來自中星6B 的C 頻段備信源2 的干擾現象不明顯，可以正常播出。后來經過比對發現：受到干擾的節目源主信源和蒙語的2 號備信源雖然都來自中星6B 的C 頻段，但是所用的衛星接收天線材質并不一樣，受到干擾的用的是金屬材質的，干擾不明顯的是玻璃鋼材質的。因為更換接收天線材質的實施難度比較大，所以筆者并未做進一步做研究，在此也不做贅述。

由上述的排查過程，我們猜測附近有下行頻率與海拉爾861 臺幾個受到干擾的節目相近的頻率干擾，而此干擾可能對玻璃鋼材質的衛星接收天線影響不大。同時猜測可能受到5G 的干擾，因為在我們所屬中心臺的其他臺站也出現過信號突然中斷的情況，而且最后查找到的干擾源就是來自5G 基站，我們聯系到呼倫貝爾地區無線電委員會和當地的中國聯通、中國電信，請其協助我們排查。我們在中國聯通、中國電信技術人員的協助下，將所有5G 基站全部關閉，然后根據基站與海拉爾861 臺的距離，由遠至近逐一開機，逐一檢測排查，最后確定了干擾海拉爾861 臺的基站。

3 5G 基站干擾的原理分析及解決方案

3.1 原因分析

三大運營商的5G 頻段分配：

中國移動：2515MHz-2675MHz 和4800MHz-4900 MHz。

中國聯通：3400MHz-3500MHz。

中國電信：3500MHz-3600MHz。

C 波段的上行頻段（5925MHz-6425MHz），下行頻段（3400MHz-4200MHz）。5G 通信頻段與我國廣播電視業務核心頻段（C 波段）有重疊部分，5G 基站的部署必然會影響廣播電視業務。從頻段上來看，5G 信號對廣播電視信號的干擾主要出現在下行頻段。5G 信號對C 波段衛星的干擾形式有：同頻干擾、鄰頻干擾、飽和干擾、折射干擾和繞射干擾等。產生干擾現象差別的主要因素有：接收天線距離5G基站的遠近，5G 基站發射功率的大小，5G 處于空載或滿載狀態，5G 基站與接收天線的角度。海拉爾861 臺受干擾的三套節目的主信源都是來自中星6B 的C 頻段，下行頻率是4171MHz 和4175MHz。這與中國聯通、中國電信使用的3400MHz-3600MHz 的5G 頻段非常接近，由此分析，海拉爾861 臺是受到了此頻段的干擾，即鄰頻干擾。而且在基站滿載時受到干擾尤為明顯。

3.2 解決方案

C 頻段衛星設施應對5G 干擾的解決方案需要同時滿足以下兩個條件：

1）5G 信號進入衛星接收設施的功率低于-60dBm。

2）對衛星信號質量的影響降至最低。

目前可采取以下幾種方法來減輕來自5G 基站的干擾。

3.2.1 從5G 基站方面入手

1）降低5G 基站發射功率。

2）調整5G 天線輻射方向或下傾角（可增加0-8dB 的隔離度）。

3）更換5G 基站位置，主要是加大5G 基站與發射臺站接收天線的距離，利用空間距離來衰減5給信號的能量，衰減率可以根據如下公式計算。

其中S 為損耗率，d 為基站到廣播電視衛星天線的直線距離。因發射臺站得接收天線具有方向確定性，所以5G 基站在選址時應盡可能的偏離拋物面的開口方向。

3.2.2 從發射臺的接收實施入手

主要是對接收天線進行改造，通過加裝C 頻段濾波器、更換具有濾波能力的低噪聲放大器等手段，最大可能的濾掉5G 信號，減輕5G 對C 波段的干擾。具體的改造措施有以下幾種：

1）加裝C 頻段濾波器。C 頻段濾波器是無源帶通濾波器，可以濾出3.7GHz～4.2GHz 以外的信號，由次此來減小輸入到高頻頭的5G 信號。加裝在饋源與高頻頭之間。可根據臺站天線的饋源方式、饋源與LNB 是否一體化、以及衛星接收天線的極化方式來選擇如何加裝濾波器。

常用的衛星接收天線可分為3 種情況加裝濾波器：

（1）天線為前饋、饋源與LNB 一體化，且天線的極化方式為雙極化時，需更換一整副天線，如果兩種極化方式都在使用，則需更換雙極化饋源或加裝另一幅天線。

（2）天線為前饋、饋源與LNB 是分體的，且天線的極化方式為雙極化時，需要加裝兩個波導濾波器，需要注意的是支架的承重以及加長后對信號的遮擋問題，如不具備改造條件，需要改造成單極化饋源、更換前饋支架等方式。

（3）天線為前饋、饋源與LNB 是分體的，且天線的極化方式為單極化時，只需要在饋源與高頻頭之間加裝一個波導濾波器。

2）在加裝濾波器的基礎上，更換具有濾波能力的低噪聲放大器。

3）加裝屏蔽網（可增加8-12dB 的隔離度），將5G 信號干擾波反射出去，使其無法通過衛星天線進入高頻頭。

4）更換旁瓣特性好的玻璃鋼衛星接收天線或調整衛星接收點的位置。

5）加裝L 頻段濾波器（可增加30dB 以上的隔離度，但可能產生3dB 以上的信號衰減）。在高頻頭輸入端的C 波段濾波效果不能達到使用要求時，在高頻頭的輸出端加裝L 頻段濾波器，再次降低5G信號的干擾。

結合海拉爾861 臺的實際情況，海拉爾861臺選擇了在饋源和高頻頭之間加裝波導濾波器的方案。

3.3 加裝濾波器后的技術指標

為提高改造效率，應在改造前查詢并記錄臺站內正常使用下，衛星接收機的Eb/N0 顯示值A。并在加裝濾波器后再次查詢星接收機的Eb/N0 顯示值B，使得A-B ≤1。在基站開機后，衛星接收機解碼后輸出至監視器的畫面，不能出現任何可查覺的視音頻損傷，且相關技術指標要合格。海拉爾861 臺改造后的技術指標都在標準范圍之內，改造任務圓滿完成。

4 結束語

當前，各大運營商均已經開始部署測試站點，截至今年6 月，我國建成的5G 基站已經超過25 萬個，預計2020 年底，我國5G 基站數將超過60 萬個，實現地級市室外連續覆蓋、縣城及鄉鎮有重點覆蓋、重點場景室內覆蓋。可見，5G 干擾將長期存在，而且未來還會有新的干擾出現，為確保發射臺站的安全播出質量，發射臺站在條件允許下應該增加備用信源的種類和數量，同時積極跟蹤5G 的發展態勢，加強與當地無線電管理機構和5G 運營商的溝通協調，確保發射臺的安全播出。這次5G 干擾事件反映出的問題是：目前海拉爾861 臺的信源種類還相對單一，正在考慮引進更加穩定的光纖信號。未來可能還會豐富備信源的種類，為安全播出保駕護航。