5G 基站对1 kW 中波广播发射台站信号接收的影响探究

张 涛

（云南省广播电视局元江694 台，云南 玉溪 653300）

0 引言

现阶段5G 移动通信网络快速部署，5G 基站数量日益增多。由于频率资源稀缺，5G 通信使用的频段与传统广播电视频段存在重合现象，因此对1 kW 中波广播发射台站信号接收存在一定的影响。如何降低5G 基站对1 kW 中波广播发射台站信号接收的影响，是目前亟待解决的问题。

1 1 kW 中波广播发射台站信号接收系统运行原理

信号接收设备、卫星接收机、音频处理器以及矩阵切换器等模块，共同构成了1 kW 中波广播发射台站信号接收系统。信号接收设备完成空间中电磁波信号的接收和初步处理。卫星接收机进行电磁波信号的深度处理。工作人员可在此基础上调节所需的音频信号，由音频处理器完成音频信号的压缩，使信号最终达到所需的限定幅度。之后音频处理器输出一个峰值恒定的信号，以便发射机使用。矩阵切换器起到切换多路信号源的作用，并选择最优信号源进行播出［1］。

以贵州省广播电视局“八六一台”卫星信号接收系统为例。该台信号接收机采用前馈式抛物面天线，前馈天线抛物面方向为居民区。天线所处的电磁环境相对复杂，极易受到5G 基站信号干扰。抛物面天线将空间电磁波信号反射在一个点，并放大该电磁波信号，同时将放大后的电磁波信号传输至低噪声变频放大器进一步放大，调节成卫星接收机可接收的信号。卫星信号接收质量受低噪声变频放大器实际性能影响，因此需规范卫星信号接收系统中噪声变频放大器的操作标准，最大程度地保障卫星信号的接收质量。卫星信号接收系统工作流程如图1 所示。

2 5G 基站对1 kW 中波广播发射台站信号接收的影响原因及信号干扰类型

2.1 5G 基站影响1 kW 中波广播发射台站信号接收的原因

3 300～3 400 Hz、3 400～3 600 Hz 以及4 800～5 000 Hz 是5G 通信主要的工作频段。通过调研分析广播电视业务核心频段发现，广播电视频段与5G 通信工作频段存在部分重合，因此5G 基站的部署必然影响现有的广播电视业务。5G 基站中的C 波段5 900～6 500 Hz 上行频段和3 400～4 200 Hz 下行频段，是对1 kW 中波广播发射台站信号接收造成干扰的主要频段［2］。5G 基站发射的信号通过中波广播信号接收设备进入卫星接收机，成为中波广播发射台站信号接收干扰源，影响现有广播电视信号的接收和解码，可能导致1 kW 中波广播发射台站信号接收系统出现故障。

2.2 信号接收干扰类型

5G 基站对1 kW 中波广播发射台站信号接收的干扰类型可分为同频干扰、邻频干扰及饱和干扰3 种。

2.2.1 同频干扰

5G 基站发射信号频率与卫星下行信号频率相同时形成同频干扰。同频干扰主要集中在3 400～3 600 Hz 频段。5G 基站主路信号工作频率处于C 波段中段，信号接收设备正对方向为居民区。因5G 信号频率相较于4G 信号要高出许多，且具有传输距离短的特点，所以信号传播过程中所消耗的能量远大于4G 信号。随着时代的发展，5G基站部署数量必然越来越多，势必会影响1 kW 中波广播发射台站的信号接收。

2.2.2 邻频干扰

卫星下行信号载频频率与5G 信号变频分量频率出现部分重合的情况为邻频干扰。该现象主要集中于3 600～4 200 Hz 频段，同时受低噪声变频放大器性能影响。

2.2.3 饱和干扰

中波广播接收天线接收到的干扰信号总功率超过-60 dBm 时出现的干扰现象称为饱和干扰，主要集中于3 400～3 700 Hz 频段。5G 信号功率对广播电视卫星信号功率具有压制作用，导致产生饱和干扰。

3 针对5G 基站对1 kW 中波广播发射台站信号接收影响的应对措施

3.1 针对同频干扰

随着5G 移动通信网络的不断建设和发展，空间电磁环境愈发复杂。传播能量消耗与无线电信号频率存在正相关关系。信号频率越高，传播能量消耗就越大。相较于4G 信号，5G 信号在频率和传输距离方面均优于4G 信号。为规避同频干扰，需扩大5G 基站与1 kW 中波广播发射台站接收天线支架间的距离。1 kW 中波广播发射台接收天线具有方向性特征，可通过确定卫星位置明确1 kW中波广播发射台的接收天线方向［3］。因此，在进行5G 基站选址时，应尽可能选择偏离抛物线天线开口方向的区域，同时增加1 kW 中波广播发射台站下行信号和5G 信号的信噪比，提升1 kW 中波广播发射台站下行信号，增强5G 信号强度。添加外部信号屏蔽网可在一定程度上降低5G 信号对1 kW中波广播发射台站信号接收的影响，但可能会对周围居民通信造成一定影响，需结合当地实际情况合理运用。可见，仅依靠1 kW 中波广播发射台站解决同频干扰问题还存在难度，需在此基础上加强多部门的协调配合，统筹规划，确保解决方案可行，从根本上解决同频干扰，减少5G 基站对1 kW 中波广播发射台站信号接收的影响。

3.2 针对邻频干扰

调研和分析邻频干扰的具体情况，在明确邻频干扰原因的前提下，可将宽带低噪声变频放大器更换为窄带低噪声变频放大器，同时增设滤波器等防干扰设施。邻频干扰大小受卫星下行信号影响。为缓解邻频干扰问题，可适当提升卫星下行信号与5G 信号功率，并增加卫星下行信号与5G 基站的偏移度，利用功率压制和高频信号空间衰减率原理提升卫星下行信号与5G 信号的功率比。实际应用中，需要结合实际情况进行具体分析，选择合适的防邻频干扰方案，从源头解决邻频干扰问题。

3.3 案例分析

以贵州“八六一台”为例，具体分析5G 基站对1 kW 中波广播发射台站信号接收的影响，防止5G信号对1 kW 中波广播发射台站信号接收造成干扰。

贵州“八六一台”主要对贵州综合广播与中央人民广播电台《中国之声》节目进行转播。转播中央人民广播电台《中国之声》时，以中星6B卫星信号为主，下行频率为4 175 Hz，实际波长为0.079 0 m，采用水平极化方式完成信号接收［4］；转播贵州综合广播时，下行频率为3 796 Hz，波长为0.071 90 m，采用垂直极化方式完成信号接收。从频率上看，5G 基站信号没有对贵州“八六一台”信号接收造成同频干扰影响，但会产生邻频干扰与饱和干扰等信号接收问题。同时，贵州“八六一台”采用低噪声变频放大器，工作频段为3 300～4 200 Hz，与工信部公布的5G 使用频段存在重合部分。5G 信号极有可能从卫星接收天线进入1 kW中波广播发射台站，给广播电视信号接收与解码带来了一定的干扰。卫星接收天线与5G 基站干扰模型如图2 所示。

5G 基站选址建设过程中，需综合考量1 kW 中波广播发射台站接收天线距离、位置、尺寸以及方向等因素，最大限度降低5G 基站对1 kW 中波广播发射台站接收信号的影响。数据显示，天线信号接收干扰大小与5G 信号距离接收天线的轴角有关。轴角越大，干扰越小。因此，距离卫星信号主波束中心轴方向越远的区域，越适合建设5G 基站［5］。卫星信号主波束中心轴方向通常为居民区。随着城市化建设的加快，5G 基站数量持续上升，利用增加轴角来降低5G 基站对1 kW 中波广播发射台站信号接收影响的方式将逐渐失效。因此，可根据地区实际情况，衡量5G 基站选址是否合理，并更换现有的低噪声变频放大器，增设装置滤波器。由于5G 基站对卫星发射信号具有一定的抑制能力，易产生饱和干扰，因此滤波器等相关设备需具备带外抑制功能，且标准需达到60 dB，从而将带外信号干扰降至最低噪水平线。此外，结合1 kW 中波广播发射台站信号接收的具体情况，需适当调整5G 基站信号发射功率和信号接收天线的辐射方向，以削弱5G 信号强度，起到降低干扰的效果。

3.4 构建中波广播发射台自动化监控系统

为更好地处理5G 基站的信号干扰，可构建中波广播发射台自动化监控系统。实践过程中应逐渐提升对中波广播干扰问题的重视，定期组织相关人员参与专业培训活动，提高技术人员的专业能力，进而提升其解决中波广播干扰问题的能力［6］。

3.5 信号接收干扰影响应急处理方法

为及时应对出现的信号干扰，1 kW 中波广播发射台站可选择两路卫星信号，即两颗不同的卫星。一路卫星信号接收受到干扰时，可及时切换至另一路卫星。综合考量1 kW 中波广播发射台站经济状况，在条件允许的前提下可设置多路备用信号，如光纤信号、微波信号以及调频信号等。某一信号受到干扰时可及时切换为其他备用信号，最大程度上解决5G 基站信号干扰问题。为进一步提升解决信号干扰问题的能力，相关人员应充分了解各5G 运营商的通信频段，掌握各运营商5G 基站的部署情况，与各运营商建立良好协作关系，尽可能将5G 基站选址偏离卫星信号主波束中心轴方向，并在此基础上调整5G 基站总功率和辐射方向。实际工作中，一旦发现信号源受到干扰影响，需及时将其切换至未受到干扰的信号源，并第一时间排查干扰源，协调解决5G 基站对1 kW 中波广播发射台站信号接收的影响。

4 结语

5G 通信工作频段与广播电视核心业务频段存在重叠部分，一定程度上影响了接收机对广播电视信号的接收和解码，可能导致1 kW 中波广播发射台站信号接收出现故障。因此，需制定针对同频干扰、邻频干扰以及饱和干扰的应对措施，降低5G 基站信号对1 kW中波广播发射台站信号接收的影响，解决频谱资源紧张带来的问题。