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【摘要】在5G通信技术被普遍应用的背景下,人们需要了解减少5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的应对方法。首先,人们要对5G信号概述将被普及的背景有所了解。其次,人们要了解5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的原因。最后,人们需要了解减少5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的应对方法。只要优化广电C波段卫星电视接收干扰的应对方法,人们便能够在5G信号普及的背景下,不影响广电C波段卫星电视接收的效果。
【关键词】5G信号;广电C波段;卫星电视;干扰
中图分类号:TN913 文献标识码:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2020.21.019
在5G通讯被人们广泛应用的同时,人们发现了它对广电C波段卫星电视接收有着较大的干扰,为了在既发挥5G通讯的优势,又能克服它对广电C波段卫星电视带来的接收干扰,人们需要找到一套有效的应对方法。
1. 5G信号概述
5G信号,是第五代移动通信技术传播出来的信号,5G通信技术是最新一代蜂窝移动通信技术。5G通信技术,是4G通信技术的技术升级,与4G技术相比,它具有速率高、容量大、延迟率低的特点。从理论上说,5G的通信转输速率比4G高10~100倍,它能达到每秒几十Gb的传输速率,一部1G的电影,在5G的环境下,能在3秒完成下载。正因为5G有着这样的应用优势,于是国家非常重视5G技术的推广。当前,我国的5G通信技术已经在全国各地开始普及。对广电C波段卫星电视接收技术,是在5G技术没有被开发以前而应用的技术,在5G通信技术被开发,并被广泛应用以后,人们发现广电C波段卫星电视接收技术与5G通信技术的应用存在冲突。现在,人们需要对5G通信技术的应用进行研究,人们需要在5G通信技术逐渐普及的背景下,优化广电C波段卫星电视接收技术。
2. 5G信号对广电C波段卫星电视接收的干扰
在5G信号被广泛应用时,人们已经发现了5G信号的普及,给广电C波段卫星电视接收带来干扰。目前从人们已知的几个干扰案例中,可以看到5G信号对广电C波段卫星电视接收带来的干扰,并不是个案,而是一个普遍的现象。2008年,四川广播电视台就受到了干扰,工作人员在调查研究以后,应用加装低功率的带通滤波器来排除了干扰。2012年,广西玉林博曰镇的C波段卫星电视受到了干扰,经过工作人员检测,发现干扰的原因为GSM基站扇区发射设备发生了故障,导致对广电C波段卫星出现了同频干扰,后GSM基站更换了设备以后干扰排除。2019年,金华电信与金华广电在直播体育比赛时,出现了广电C波段卫星电视接收干扰,经工作人员检测,发现故障产生的原因为5G基站造成了领频信号阻塞。从以上案例中可以看到,5G信号对广电C波段卫星电视接收的干扰较大,影响了广电C波段卫星电视信号的接收。
在排除了常规环境下气候因素、距离传输因素、线材质量因素、接口损耗因素对广电C波段卫信号接受带来的影响以后,人们开始分析5 G信号对广电C波段卫星信号接收带来的影响。
现对5G信号的来源进行分析。中国有四大获得5G频段的运营商。中国电信的频段为3400MHz~3500MHz的100MHz;中国联通的3400MHz~3500MHz的100MHz;中国移动的2.6GHz段:2515MHz~2675MHz和4.9GHz段:3800MHz~4900MHz;中國广电的700MHz。从以上的频段来分析,中国广电和中国移动与卫星C波段的频率相距较远,不易受到干扰,而中国电信和中国联通的波段3.5GHz与广电C波段下行频率3625MHz~4200MHz易出现领频干扰。对5G基站的布局进行分析,过去,人们没有意识到5G基站给卫星C波段信息的接收带来的影响,现在,人们已经意识到了5G基站的建立会给放电卫星C波段信息的接收带来巨大的影响。此时人们也意识到了,要通过优化广电卫星C波段信息接收的技术来减少5G信号传输带来的影响。
5G信号的领频干扰带来广播电视台、卫星接收站、转播车无法正常接收电视信号,于是电视出现了马赛克现象和误码的问题。广播电视播控中心、广播电视监测台无法正常传输和监测电视信号,安全播出受到影响的问题。
3. 相关应对方法
3.1 减少5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的原理
图1为广电C波段卫星电视接收流程,从图1中可以看到,可将流程分为信号发送、信号传播、信号接受这三个部分。在这三个部分中,5G信号都会给广电C波段卫星电视信息接收带来影响。在信号发射的部分,如果能够安装滤波器,并且提高信号发射的精度,那么就能够减少信号发送的干扰;在信号在地面传输的过程中,如果能对信号传输的过程进行合理布局,就能够减少信号传输的损耗;在信号接收的过程中,如果能够过滤5G的信号干扰,那么就能提高信号接收的精确度。依此原理,建立减少5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的的策略。
3.2 减少5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的策略
3.2.1 在信号传输前优化信号传输
与卫星信号相比,5G信号显得非常强大,它能对频率相近的卫星电视信号产生较大的干扰。将卫星窄带滤波器安装在高频头和卫生天线馈赠源这两者之间,它能让射频信号在进入高频头下变频之前,就屏蔽5G信号带来的干扰,于是不会让信号源出现5G信号干扰卫星信号,造成的混频谐波干扰,应用了这项技术以后,人们可以从源头上减少5G信号的干扰。滤波器的应用原理为,它能让特定频率的有效信号通过,而对该频段以外的信号进行抑制作用,以此减少其它频段信息带来的干扰。当前,人们已经开发出专门就用于C波段的卫星接收器。应用了C波段的卫星接收器后,它开始分析本振信号和混入的干扰信号带来的非线性特征,然后它将仅仅只接收本振信号的信息,排除干扰信息。现对C频段滤波器的应用结果进行分析,在应用了它以后,能够增加45~64bB的隔离度。而它对卫星接收系统的劣化值影响却不超过1dB。C频段滤波器的应用,能够让有效的排除5G信号对广电C波段卫星电视接收的干扰。 不同品质的卫星高频头,其抗5G信号的性能不一样。为了减少5G信号的干扰,当前人们可以使用抗干扰窄带高频头,让卫星信号在3700MHz~4200MHz频段的信号顺利通过,而屏蔽掉低于3600MHz的信号,而这是5G信号带来的干扰信号。应用了这一技术以后,人们可以有效的屏蔽3500MHz以下的干扰信号,对于3600MHz~3700MHz的干扰信号有一定的轻微屏蔽作用。
3.2.2 在信号传输时减少干扰
在开展卫星信号传输时,如果能过优化工作布局,那么可以减少信号传输时的干扰。这项工作可以从以下几个方面进行:调整卫星业务的频段,将过去在3700MHz频段以下的信号全部改在3700MHz~4200MHz的频段,由此可以提高卫星滤波器的工作效率。优化5G基站的布局,在建立5G基站前充分调查,确保5G基站100m内无卫星收发站,即增加20~34dB的隔离度。调整5G基站的最大辐射方向和下倾角,应用这项技术的原理为卫星信号是从天空上下来的,而5G信号则是从地面上发射的,这两种信号的发射角度不一样。5G信号为较强的电波,在遇到障碍物以后,它会产生反射;而卫星信号则属较输弱的电波,在遇到障碍物以后,它易被吸收。于是人们要减少卫星信号的干扰,就要减少强电波对弱电波的干扰。应用调整5G基地的最大辐射方向和下倾角,可以发挥强电波的特长,利用强电波的穿透障碍物的功能,让卫星电波的屏蔽不会影响5G信号的传输。同时,卫星信号在传输时,也不易受到强电波的影响。应用这种技术能够增加0~8bB的隔离度。
3.2.3 在信号接收端屏蔽干扰
人们应用卫星来发射信号时,需要应用地面装置来接收卫星信号,为了避免信號在传输到地面以后,在地面与5G信号产生干扰,人们可以应用在固定地面锅增加屏蔽网的方法应用来减少5G信号干扰,这项技术应用的原理为即使人们错开了5G电波和卫星电波的发射,然而,在5G信号反射的过程中,还是会对卫星电波造成干扰。此时人们发现C波段卫星电波与5G信号电波的波长存在差别,C波段信号波长在71.4mm~88.2mm之间,而5G信号的波长按28gHz计算,波长大概是108mm,于是人们利用这两者之间的差异,研发出在信号接收端安装金属屏蔽网的方式来过滤5G信号的波长。通常人们会选择网孔孔径应小于最短波长71.4mm的1/4。即小71.85mm的金属网来屏蔽5G信号,人们可以在天线的外沿,垂直于锅口平面,加一圈宽度为10~20cm的金属带的方式来屏蔽5G信号。从理论上来说,金属带宽越宽,抗干扰能力越强,然而如果为一锅多星的天线却不能应用这种方法,它会遮挡非垂直于锅面的卫星信号接收,人们需要根据需求合理设置金属带带宽。当前人们应用单层屏蔽网可以增加8~12dB的隔离度。
3.3. 减少5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的效果
5G信号对广电C波段卫星电视信息接收的影响是全方位的,通过检测发现,只要优化了5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的,就能够有效的提高广电C波段卫星电视信息接收的效果。
4. 小结
当前,人们会普及5G通信技术,如何减少5G通信对广电C波段卫星电视接收带来的干扰是人们需要关注的问题。人们需要了解广电C波段卫星电视接收的原理,在卫星信号的发送、传输、接受三个环节对5G信号造成的干扰进行屏撇,只要人们了解5G信号与广电C波段卫星电视信号的差异,在每个环节,都针对这种差异来屏蔽5G信号,就能够在5G通信技术顺利普及的同时,也不让广电C波段卫星电视信号接收造成干扰。
参考文献:
[1]潘孝宝,路仁杰.5G信号对广电C波段卫星电视接收的干扰以及应对方法[J].影视制作,2020,v.26(04):75-80.
[2]梁刚毅,王国威,朱勤伟.5G通信基站对C波段卫星电视的干扰分析[J].广播与电视技术,2019,v.46(11):28-31.
[3]李欣.5G干扰C波段卫星信号接收的成因分析及应对措施研究[J].数字化用户,2019,025(020):10.
【关键词】5G信号;广电C波段;卫星电视;干扰
中图分类号:TN913 文献标识码:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2020.21.019
在5G通讯被人们广泛应用的同时,人们发现了它对广电C波段卫星电视接收有着较大的干扰,为了在既发挥5G通讯的优势,又能克服它对广电C波段卫星电视带来的接收干扰,人们需要找到一套有效的应对方法。
1. 5G信号概述
5G信号,是第五代移动通信技术传播出来的信号,5G通信技术是最新一代蜂窝移动通信技术。5G通信技术,是4G通信技术的技术升级,与4G技术相比,它具有速率高、容量大、延迟率低的特点。从理论上说,5G的通信转输速率比4G高10~100倍,它能达到每秒几十Gb的传输速率,一部1G的电影,在5G的环境下,能在3秒完成下载。正因为5G有着这样的应用优势,于是国家非常重视5G技术的推广。当前,我国的5G通信技术已经在全国各地开始普及。对广电C波段卫星电视接收技术,是在5G技术没有被开发以前而应用的技术,在5G通信技术被开发,并被广泛应用以后,人们发现广电C波段卫星电视接收技术与5G通信技术的应用存在冲突。现在,人们需要对5G通信技术的应用进行研究,人们需要在5G通信技术逐渐普及的背景下,优化广电C波段卫星电视接收技术。
2. 5G信号对广电C波段卫星电视接收的干扰
在5G信号被广泛应用时,人们已经发现了5G信号的普及,给广电C波段卫星电视接收带来干扰。目前从人们已知的几个干扰案例中,可以看到5G信号对广电C波段卫星电视接收带来的干扰,并不是个案,而是一个普遍的现象。2008年,四川广播电视台就受到了干扰,工作人员在调查研究以后,应用加装低功率的带通滤波器来排除了干扰。2012年,广西玉林博曰镇的C波段卫星电视受到了干扰,经过工作人员检测,发现干扰的原因为GSM基站扇区发射设备发生了故障,导致对广电C波段卫星出现了同频干扰,后GSM基站更换了设备以后干扰排除。2019年,金华电信与金华广电在直播体育比赛时,出现了广电C波段卫星电视接收干扰,经工作人员检测,发现故障产生的原因为5G基站造成了领频信号阻塞。从以上案例中可以看到,5G信号对广电C波段卫星电视接收的干扰较大,影响了广电C波段卫星电视信号的接收。
在排除了常规环境下气候因素、距离传输因素、线材质量因素、接口损耗因素对广电C波段卫信号接受带来的影响以后,人们开始分析5 G信号对广电C波段卫星信号接收带来的影响。
现对5G信号的来源进行分析。中国有四大获得5G频段的运营商。中国电信的频段为3400MHz~3500MHz的100MHz;中国联通的3400MHz~3500MHz的100MHz;中国移动的2.6GHz段:2515MHz~2675MHz和4.9GHz段:3800MHz~4900MHz;中國广电的700MHz。从以上的频段来分析,中国广电和中国移动与卫星C波段的频率相距较远,不易受到干扰,而中国电信和中国联通的波段3.5GHz与广电C波段下行频率3625MHz~4200MHz易出现领频干扰。对5G基站的布局进行分析,过去,人们没有意识到5G基站给卫星C波段信息的接收带来的影响,现在,人们已经意识到了5G基站的建立会给放电卫星C波段信息的接收带来巨大的影响。此时人们也意识到了,要通过优化广电卫星C波段信息接收的技术来减少5G信号传输带来的影响。
5G信号的领频干扰带来广播电视台、卫星接收站、转播车无法正常接收电视信号,于是电视出现了马赛克现象和误码的问题。广播电视播控中心、广播电视监测台无法正常传输和监测电视信号,安全播出受到影响的问题。
3. 相关应对方法
3.1 减少5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的原理
图1为广电C波段卫星电视接收流程,从图1中可以看到,可将流程分为信号发送、信号传播、信号接受这三个部分。在这三个部分中,5G信号都会给广电C波段卫星电视信息接收带来影响。在信号发射的部分,如果能够安装滤波器,并且提高信号发射的精度,那么就能够减少信号发送的干扰;在信号在地面传输的过程中,如果能对信号传输的过程进行合理布局,就能够减少信号传输的损耗;在信号接收的过程中,如果能够过滤5G的信号干扰,那么就能提高信号接收的精确度。依此原理,建立减少5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的的策略。
3.2 减少5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的策略
3.2.1 在信号传输前优化信号传输
与卫星信号相比,5G信号显得非常强大,它能对频率相近的卫星电视信号产生较大的干扰。将卫星窄带滤波器安装在高频头和卫生天线馈赠源这两者之间,它能让射频信号在进入高频头下变频之前,就屏蔽5G信号带来的干扰,于是不会让信号源出现5G信号干扰卫星信号,造成的混频谐波干扰,应用了这项技术以后,人们可以从源头上减少5G信号的干扰。滤波器的应用原理为,它能让特定频率的有效信号通过,而对该频段以外的信号进行抑制作用,以此减少其它频段信息带来的干扰。当前,人们已经开发出专门就用于C波段的卫星接收器。应用了C波段的卫星接收器后,它开始分析本振信号和混入的干扰信号带来的非线性特征,然后它将仅仅只接收本振信号的信息,排除干扰信息。现对C频段滤波器的应用结果进行分析,在应用了它以后,能够增加45~64bB的隔离度。而它对卫星接收系统的劣化值影响却不超过1dB。C频段滤波器的应用,能够让有效的排除5G信号对广电C波段卫星电视接收的干扰。 不同品质的卫星高频头,其抗5G信号的性能不一样。为了减少5G信号的干扰,当前人们可以使用抗干扰窄带高频头,让卫星信号在3700MHz~4200MHz频段的信号顺利通过,而屏蔽掉低于3600MHz的信号,而这是5G信号带来的干扰信号。应用了这一技术以后,人们可以有效的屏蔽3500MHz以下的干扰信号,对于3600MHz~3700MHz的干扰信号有一定的轻微屏蔽作用。
3.2.2 在信号传输时减少干扰
在开展卫星信号传输时,如果能过优化工作布局,那么可以减少信号传输时的干扰。这项工作可以从以下几个方面进行:调整卫星业务的频段,将过去在3700MHz频段以下的信号全部改在3700MHz~4200MHz的频段,由此可以提高卫星滤波器的工作效率。优化5G基站的布局,在建立5G基站前充分调查,确保5G基站100m内无卫星收发站,即增加20~34dB的隔离度。调整5G基站的最大辐射方向和下倾角,应用这项技术的原理为卫星信号是从天空上下来的,而5G信号则是从地面上发射的,这两种信号的发射角度不一样。5G信号为较强的电波,在遇到障碍物以后,它会产生反射;而卫星信号则属较输弱的电波,在遇到障碍物以后,它易被吸收。于是人们要减少卫星信号的干扰,就要减少强电波对弱电波的干扰。应用调整5G基地的最大辐射方向和下倾角,可以发挥强电波的特长,利用强电波的穿透障碍物的功能,让卫星电波的屏蔽不会影响5G信号的传输。同时,卫星信号在传输时,也不易受到强电波的影响。应用这种技术能够增加0~8bB的隔离度。
3.2.3 在信号接收端屏蔽干扰
人们应用卫星来发射信号时,需要应用地面装置来接收卫星信号,为了避免信號在传输到地面以后,在地面与5G信号产生干扰,人们可以应用在固定地面锅增加屏蔽网的方法应用来减少5G信号干扰,这项技术应用的原理为即使人们错开了5G电波和卫星电波的发射,然而,在5G信号反射的过程中,还是会对卫星电波造成干扰。此时人们发现C波段卫星电波与5G信号电波的波长存在差别,C波段信号波长在71.4mm~88.2mm之间,而5G信号的波长按28gHz计算,波长大概是108mm,于是人们利用这两者之间的差异,研发出在信号接收端安装金属屏蔽网的方式来过滤5G信号的波长。通常人们会选择网孔孔径应小于最短波长71.4mm的1/4。即小71.85mm的金属网来屏蔽5G信号,人们可以在天线的外沿,垂直于锅口平面,加一圈宽度为10~20cm的金属带的方式来屏蔽5G信号。从理论上来说,金属带宽越宽,抗干扰能力越强,然而如果为一锅多星的天线却不能应用这种方法,它会遮挡非垂直于锅面的卫星信号接收,人们需要根据需求合理设置金属带带宽。当前人们应用单层屏蔽网可以增加8~12dB的隔离度。
3.3. 减少5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的效果
5G信号对广电C波段卫星电视信息接收的影响是全方位的,通过检测发现,只要优化了5G信号对广电C波段卫星电视接收干扰的,就能够有效的提高广电C波段卫星电视信息接收的效果。
4. 小结
当前,人们会普及5G通信技术,如何减少5G通信对广电C波段卫星电视接收带来的干扰是人们需要关注的问题。人们需要了解广电C波段卫星电视接收的原理,在卫星信号的发送、传输、接受三个环节对5G信号造成的干扰进行屏撇,只要人们了解5G信号与广电C波段卫星电视信号的差异,在每个环节,都针对这种差异来屏蔽5G信号,就能够在5G通信技术顺利普及的同时,也不让广电C波段卫星电视信号接收造成干扰。
参考文献:
[1]潘孝宝,路仁杰.5G信号对广电C波段卫星电视接收的干扰以及应对方法[J].影视制作,2020,v.26(04):75-80.
[2]梁刚毅,王国威,朱勤伟.5G通信基站对C波段卫星电视的干扰分析[J].广播与电视技术,2019,v.46(11):28-31.
[3]李欣.5G干扰C波段卫星信号接收的成因分析及应对措施研究[J].数字化用户,2019,025(020):10.