加装C波段滤波器后卫星系统受5G信号干扰的分析和解决方案

加装 C波段滤波器后 卫星系统受 5G信号干扰的分析和解决方案

张杰漫，何渊，张积

玉溪市广播电视安全播出监测中心，玉溪 653100

【摘 要】5G网络大规模商用后，C频段广播电视卫星系统受5G信号干扰现象频发，加装C波段滤波器后，部分卫星接收系统干扰现象依然存在，严重威胁到了广播电视安全播出工作。本文就加装C波段滤波器后，5G基站依然对广播电视卫星系统干扰的原因进行分析，并提出可行改造措施及建议，提高系统稳定性确保广播电视的安全播出。

【关键词】5G，广播电视卫星，C波段滤波器，LNB，卫星接收机

0 引言

本文研究内容是基于工信部印发的《3000-5000MHz频段第五代移动通信基站与卫星地球站等无线电台（站）干扰协调指南》，在5G网络大规模部署后，我市广播电视卫星接收台站积极加装C频段滤波器，而实际运用中，仍有部分台站干扰现象改善不明显，且现阶段5G用户较少，5G通信基站未满功率运行，随着5G用户的日益增多，5G基站满负荷运行后，对C波段广播电视卫星系统的干扰将更为突出，本文研究目标是在现有设备基础上，分析干扰原因，为更复杂的干扰环境下广播电视安全播出提供参考。

1 干扰背景

我国广播电视领域使用较多的C波段地球同步轨道卫星下行频率为3625-4200MHz，我国5G频谱分配具体为：中国电信（3400-3500MHz)、中国移动（2515-2675MHz、4800-4900MHz)、中国联通（3500-3600MHz)。从频率上看，中国电信和中国联通两家电信运营商的5G信号，与C波段卫星下行频率相近，易产生领频干扰。

为此，工信部和广电总局多次发文，解决 5G 基站对广播电视卫星接收干扰问题，在常见的情况下，电视直播卫星实际使用信道主要工作频率为3625-4200MHz，但早期配备的C波段LNB(低噪声变频放大器)工作频率为3400-4200MHz，使得5G信号落入LNB的信号接收带宽范围内，造成系统干扰。

根据已有研究表明，C频段卫星信号经过下行传输链路损耗，到达地面的功率密度约为–120.6dBm/100MHz，典型5 G基站的EIRP（辐射功率）理论值可达约78dBm/100MHz，两种系统业务在地面上的信号强度差异巨大，干扰信号落入高频头的可接收带宽内，此时干扰类型为饱和干扰，且强度超出接收器件的线性工作区，导致器件无法正常工作，故多采用加装C波段滤波器来控制干扰。

2 加装C波段滤波器后的干扰分析

对于广播电视卫星系统受5G信号的干扰可分为两个大类： 第一类，卫星信号带外干扰，即虽然卫星信号与5G信号的频谱无重叠，但早期配备的LNB为全频带高频头，使得5G信号落入LNB信号接收范围内，且功率差较大，使LNB非线性失真，造成饱和干扰。现阶段加装的C波段滤波器，就是抑制带外干扰，避免LNB产生饱和干扰。

需要指出的是，即使满足“协调指南”中的加装C频段滤波器，保持 100米协调距离上，且避开卫星天线主瓣区，在一定角度下，也会对卫星接收造成干扰，即因所处地区纬度问题，使5G信号直接进入LNB中造成饱和干扰，如图2所示。

图2 5G信号直接反射进入LNB

第二类，卫星信号带内影响，即由于C波段滤波器边带衰减不够，造成5G信号残留，尤其是中国联通的5G信号，处于在3600MHz附近，如果带外衰减不足，会在3600MHz附近与卫星信号重叠，造成载噪比下降，卫星信号无法解调。我市加装C波段滤波器后遇到的就是此类情况，即在干扰信号出现时，卫星信号功率正常，但是载噪比下降很多。

现阶段移动通信与卫星系统干扰解决工作主要聚焦在 LNB是否受到干扰，而实际运行中即使 LNB工作在线性区，卫星接收系统仍会受到5G信号干扰，即第二类干扰，卫星接收机的射频接收范围为950-2150MHz，由于C波段滤波器边带衰减不够，5G信号经过LNB放大变频后，其频率范围为1550- 1750MHz，仍处于卫星接收机工作频段，造成干扰。

3 解决方案

解决干扰，主要是依据工信部“干扰协调指南”相关要求，积极与通信运营商联络沟通，但实际运行中，即使按照要求5G基站与卫星接收系统的距离>100米，安装滤波器后，在一定的角度下，仍会造成干扰，而随着5G用户的增多，对基站的发射功率进行调整不符合发展需要，因此需准备应对措施：

措施一：再加装C波段滤波器的基础上，更换窄带LNB，从之前的测试可以看出，即使加装滤波器后5G信号因带外衰减不足会进入LNB造成干扰，更换窄带LNB使5G信号的衰减边沿更陡峭，进一步加大干扰信号衰减量，有助于提高信号载噪比；

措施二：加装L频段滤波器，依据广播电视行业标准GY/T 148-2000《卫星数字电视接收机技术要求》的规定，卫星接收机的输入电平应在–65dBm～–30dBm，当L频段5G的信号（1550-1750MHz）大于–30dBm时，必须加装L频段滤波器；

措施三：加装金属屏蔽网，广播电视卫星接收天线角度受纬度影响无法随意调整，今后5G基站也会不断增多，需要给系统更大的功率余量，因此，加装屏蔽网，屏蔽因角度问题进入卫星天线的干扰信号如图3，提高系统的安全性。

图3 加装隔离网，屏蔽干扰信号

参考文献：

【1】杨帆，代明，刘飞飞，高洋，高杨，屈娜.C频段广播电视卫星接收站抗5G基站干扰兼容性评估及技术指标分析[J].广播与电视技术，2021,Vol.48.

【2】代明，杨帆，高洋.C 频段广播电视卫星接收站抗 5G 基站干扰测试及实践 [J]. 广播与电视技术，2019,Vol.46(11).

【3】王敏海，沈斌，汪家祺，徐敏峰.C波段卫星系统受5G信号干扰的分析和解决方案[J].广播与电视技术,2020, Vol. 47(1).

【4】刘虎.5G基站对C波段卫星地球站接收干扰的测试分析.CHINA RADIO 2020.4.