2018年10月,國務(wù)院提出“加快第五代移動(dòng)通信(5g)技術(shù)商業(yè)化”。2018年12月,工信部正式發(fā)布三大運(yùn)營商5g頻段,2019年6月頒發(fā)5g商用許可證。2019年,省、市政府批準(zhǔn)了相關(guān)政策,明確將5g發(fā)展作為城市建設(shè)的重要任務(wù)。5G基站建設(shè)是國家戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。國內(nèi)5g主流頻段為電信3400~3500ghz,聯(lián)通3500~3600ghz,移動(dòng)4800~4900ghz,電信聯(lián)通室內(nèi)廣播電視3300~3400ghz;衛(wèi)星通信的C波段頻率上行鏈路為3.7~4.2ghz,下行鏈路為5.925~6.425gh。衛(wèi)星通信廣泛應(yīng)用于廣播電視、氣象、民航、報(bào)紙等領(lǐng)域,現(xiàn)有大多數(shù)衛(wèi)星基站使用的高頻頭工作頻率范圍為3.4~4.2ghz。根據(jù)ITU-R s.2199-0報(bào)告,當(dāng)衛(wèi)星地球站接收到的干擾信號(hào)總功率超過-60dbm時(shí),會(huì)發(fā)生飽和干擾,導(dǎo)致衛(wèi)星地球站無法正常工作。
1.信號(hào)干擾的影響
① 廣播電視臺(tái)、中繼站、中繼車不能正常接收電視信號(hào),信號(hào)呈馬賽克狀。②
廣播電視監(jiān)控中心無法正常播放信號(hào)。③ 報(bào)紙、銀行、新華社和證券公司無法正常接收數(shù)據(jù)信號(hào),影響業(yè)務(wù)的正常發(fā)展。④ 星級(jí)酒店和酒店不能正常觀看電視節(jié)目。
2.干擾的解決方案
隨著5g基站的建設(shè)和大規(guī)模商用,5g信號(hào)勢必會(huì)干擾附近衛(wèi)星信號(hào)的接收。迫切需要找到切實(shí)可行的方法來降低5g信號(hào)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的干擾。
抗干擾措施主要包括以下幾點(diǎn)。
2.1減少5g基站信號(hào)
降低附近5g基站的發(fā)射功率,降低衛(wèi)星天線接收到的干擾信號(hào)強(qiáng)度,減少對(duì)衛(wèi)星通信的干擾。
2.2采用區(qū)域隔離,封堵反射網(wǎng)
衛(wèi)星信號(hào)的干擾源主要來自地球表面,而衛(wèi)星信號(hào)來自天空。只要能隔離干擾信號(hào),就能解決干擾問題。常用的方法有:
降低衛(wèi)星天線的高度,并利用周圍建筑物阻擋5g信號(hào)。
在地面上挖一個(gè)2*2m深的坑(深度可調(diào)),在坑內(nèi)安裝衛(wèi)星天線,用土壤阻擋5g干擾信號(hào)。
對(duì)于上述兩種方法,應(yīng)注意天線前部(正南方向)不應(yīng)被土壤覆蓋。
2.3安裝屏蔽以阻擋反射網(wǎng)絡(luò)
鋁、鐵或電線可以用作衛(wèi)星天線周圍的屏蔽網(wǎng),以反射和阻擋5g干擾信號(hào)。
2.4更換高質(zhì)量窄帶抗5g干擾衛(wèi)星調(diào)諧器
減頻器或LNB(俗稱高頻頭)分為C波段、Ku波段等,是衛(wèi)星接收室外機(jī)的接收部件,通常與饋源或?yàn)V波器相連。當(dāng)5g基站的干擾信號(hào)不強(qiáng)或距離衛(wèi)星接收天線較遠(yuǎn)(如200米)時(shí),用窄帶調(diào)諧器代替原有的寬帶調(diào)諧器將具有理想的抗干擾效果。窄帶調(diào)諧器的濾波功能是通過下變頻器中的帶通濾波器對(duì)5g干擾信號(hào)進(jìn)行濾波,但效果不如單獨(dú)添加C波段窄帶濾波器。
2.5增加C波段窄帶濾波器
濾波器是對(duì)特定頻率的頻點(diǎn)或頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾波,以獲得特定頻率的信號(hào),或消除特定頻率的信號(hào)。衛(wèi)星C波段濾波器能有效屏蔽C波段接收天線的干擾信號(hào),具有低插入損耗和低群時(shí)延(典型值)的特點(diǎn)≤ 8NS),是一種特殊型號(hào),工作頻帶范圍為3.7~4.2ghz。當(dāng)衛(wèi)星接收到高頻信號(hào)后,在前端安裝一個(gè)信號(hào)濾波器以抑制信號(hào)。
通過對(duì)上述方案的分析,可以發(fā)現(xiàn)方案1不利于5g組網(wǎng)。除了軍事、大型衛(wèi)星工程、航空航天和天文衛(wèi)星監(jiān)測外,還必須優(yōu)先確保服務(wù)不受干擾。5g基站必須嚴(yán)格按照干擾要求在安全協(xié)調(diào)半徑內(nèi)建設(shè)。廣播電臺(tái)、銀行、證券、酒店和其他工業(yè)單位有大量的衛(wèi)星使用基地。作為未來科技發(fā)展的基石,5g不能僅僅為了避免這部分干擾而選擇不建設(shè)或遠(yuǎn)離基站。方案二需要移動(dòng)現(xiàn)有衛(wèi)星天線的位置,工作量大,不易實(shí)施。方案3既困難又不安全。方案4和方案5都能很好地解決5g基站的干擾問題。在干擾較強(qiáng)的區(qū)域,可以將它們結(jié)合使用,實(shí)現(xiàn)5g基站更好的抗干擾效果。
3安裝注意事項(xiàng)
① 檢查饋電、濾波器和調(diào)諧器,并關(guān)閉安裝電源,以防損壞調(diào)諧器和靜電損壞。②
不要移動(dòng)原天線,在原位安裝饋源、調(diào)諧器和調(diào)焦調(diào)諧器。③ 過濾器不得反向安裝,防水墊片和螺釘?shù)臄Q緊方向和強(qiáng)度應(yīng)符合規(guī)范要求。④ 安裝并通電后,檢查所有頻點(diǎn)的所有程序的圖像是否損壞。
改造案例
案例1:安徽涇縣廣播電視發(fā)射臺(tái)
安徽省涇縣廣播電視臺(tái)用戶眾多,影響力巨大。衛(wèi)星發(fā)射臺(tái)位于縣城中心,附近有多個(gè)5g基站,發(fā)射臺(tái)衛(wèi)星信號(hào)受干擾較大。
現(xiàn)場調(diào)查,靖縣廣播電視衛(wèi)星發(fā)射天線西北部150m、西南部300m~500m范圍內(nèi)分布多個(gè)5g基站。最近150m處的5g基站扇區(qū)正對(duì)著衛(wèi)星發(fā)射臺(tái)的高頻頭,5g信號(hào)干擾強(qiáng)?;鹃_機(jī)時(shí),機(jī)房內(nèi)衛(wèi)星接收機(jī)無信號(hào),馬賽克特別嚴(yán)重,畫面固定,無法正常工作。衛(wèi)星接收天線是一種反饋雙極化接收模式,安裝空間有限,對(duì)濾波器尺寸要求高。
考慮到采用重量輕、體積小的FZ-GL3742C濾波器,抑制5g干擾信號(hào)的能力可達(dá)70dB以上。由于垂直方向的空間有限,無法添加過濾器。采用單本振C波段高頻頭取代原有垂直極化接收高頻頭,不僅解決了后饋天線中濾波器安裝空間不足的問題,同時(shí)也避免了傳統(tǒng)方法中增加波導(dǎo)彎頭所造成的插入損耗。
改造后,垂直和水平接收極化接收的各頻點(diǎn)信噪比等指標(biāo)均滿足廣播電視要求。通過計(jì)算機(jī)室內(nèi)的衛(wèi)星接收器觀看時(shí),音頻和視頻信號(hào)平滑且未受損。目前已完成5g干擾技術(shù)改造,5g信號(hào)干擾一次性解決。
案例2:合肥有線電視寬帶網(wǎng)絡(luò)有限公司
合肥有線寬帶網(wǎng)絡(luò)公司(以下簡稱合肥有線),衛(wèi)星接收前端機(jī)房分布在高新區(qū)和廬陽區(qū)兩個(gè)區(qū)。合肥有線信號(hào)覆蓋合肥市區(qū)500多平方公里,覆蓋100多萬用戶。是國家廣播電視監(jiān)測中心和省級(jí)廣播電視監(jiān)測站的重點(diǎn)監(jiān)測單位。在信號(hào)保障方面,安全廣播的要求非常嚴(yán)格。合肥有線衛(wèi)星接收的廣播電視節(jié)目幾乎包含了接收衛(wèi)星的所有參數(shù),對(duì)衛(wèi)星接收的技術(shù)指標(biāo)要求很高。這對(duì)衛(wèi)星天線的調(diào)試和濾波器的安裝提出了更高的要求。
合肥有線前期自行購買并安裝了抗5g干擾設(shè)備,但周邊電信5g基站相繼開通后,接收信號(hào)一度中斷,兩次接到國家廣播電臺(tái)監(jiān)控中心的電話詢問,電影和電視。合肥有線向安徽省廣播電影電視局報(bào)告了這一情況,并立即啟動(dòng)了5g干擾協(xié)調(diào)程序。
通過對(duì)合肥有線衛(wèi)星接收天線場地的實(shí)地調(diào)查,我們可以了解到所有衛(wèi)星接收天線的接收情況,包括所有轉(zhuǎn)發(fā)器的參數(shù)、前端機(jī)房接收設(shè)備的接收情況、線路傳輸方式、,我們制定了5g干擾信號(hào)的解決方案和應(yīng)急保障措施。