中波廣播轉播臺抗5G 信號干擾策略

吳曉峰

（甘肅省廣播電視局平涼廣播轉播臺，甘肅 平涼 744000）

0 引言

作為一種傳統(tǒng)的無線電廣播技術，中波廣播是采用中等波長的頻率傳輸信號的技術[1]。該技術能夠滿足基本的信號傳輸需要，但由于采用的是中等波長，其地面波傳播的距離相對較短，限制了信號傳播的范圍。為了滿足大范圍信號傳播的需要，避免大量廣播發(fā)射臺的建設和運營成本，中波廣播轉播臺技術就被廣泛應用于中波廣播中。然而，中波衛(wèi)星接收系統(tǒng)的頻段與5G 信號頻段之間有一部分存在重疊，中波廣播轉播臺的衛(wèi)星信號不可避免地會受到5G 信號的干擾，影響中波廣播轉播臺發(fā)射機的安全播出[2]。因此，對5G 干擾中波廣播轉播臺研究以及采取必要的抗干擾措施，成為保障中波廣播轉播臺安全播出的重要內容。

1 中波廣播轉播臺的廣播信號源及其特點

目前，中波廣播轉播臺的信號源主要有微波信號、衛(wèi)星信號和光纖信號。中波廣播轉播臺常采用微波、衛(wèi)星和光纖三種主要信號源。微波信號以高頻微波為載波進行傳輸，適于短距離直線傳輸，有高傳輸容量和優(yōu)異的抗災特性。衛(wèi)星信號通過同步衛(wèi)星發(fā)送廣播信號進行傳輸，使用靈活且成本相對較低，但可能受到特定頻段和天氣因素的影響。光纖信號利用光作為傳播載體，通過光纜進行廣播信號傳輸，支持遠距離、高速率傳輸，但在偏遠地區(qū)的中波臺站建設可能費用較高并且易受環(huán)境和人為干擾[3]。目前，較多地區(qū)的中波廣播轉播臺采用的是衛(wèi)星信號傳輸?shù)姆绞竭M行信號的接收和傳送。

2 5G 基站對中波廣播信號源的干擾

2.1 5G 基站對中波廣播信號源產生干擾的原因

目前，普遍使用的中波衛(wèi)星接收系統(tǒng)的頻段中，下行頻段為3 700 ～4 200 MHz，對應的擴展頻段為3 400 ～3 700 MHz。國家公布的5G 系統(tǒng)頻段分布中，中國移動的頻段分布為2 515 ～2 675 MHz以及4 800 ～4 900 MHz，中國電信的頻段分布為3 400 ～3 500 MHz，中國聯(lián)通的頻段分布為3 500 ～3 600 MHz[4]。對比發(fā)現(xiàn)，中波衛(wèi)星接收系統(tǒng)對應的頻段中有一部分與5G 信號對應的頻段重疊，使得中波廣播信號與5G 信號可能會在同一時間、同一區(qū)域內發(fā)射和傳輸。當5G 基站發(fā)射同頻段5G 信號，可能會形成對中波廣播信號的干擾，而這種干擾信號與正常的音頻信號在頻率上的重合，會導致中波衛(wèi)星難以區(qū)分和過濾信號。并且，由于干擾信號與正常音頻信號在同一頻段，它們會彼此影響。特別是當這些干擾信號被中波衛(wèi)星接收，可能會對正常音頻信號的調制產生干擾，造成所傳輸?shù)男畔ⅲㄈ缏曇?、視頻等）質量下降。受到干擾信號影響后，中波廣播臺的信號接收系統(tǒng)在處理信號時可能產生偏差，進一步導致廣播質量降低或信號中斷。

2.2 5G 信號對中波廣播信號產生干擾的具體表現(xiàn)

結合上述原因分析可以看出，5G 信號對中波廣播轉播臺信號的干擾主要是由于頻段重疊所致。在該因素的作用下，不同情況下轉播臺受到的干擾情況有所差異。具體來說，這方面的干擾包括同頻干擾、鄰頻干擾及飽和干擾3 種。

2.2.1 同頻干擾

同頻干擾是中波廣播轉播臺普遍出現(xiàn)的因5G信號干擾而出現(xiàn)的現(xiàn)象，具體是指兩個或兩個以上相同頻率信號之間產生的干擾。由于中波廣播的頻段范圍與5G 信號的頻段范圍存在重疊的情況，中波信號與5G 信號可能會出現(xiàn)兩個或者多個相同頻率信號的同時傳播，會被中波廣播轉播站接收和傳送，就使得廣播信號受干擾的情況出現(xiàn)。相比而言，5G 信號的強度更大，更容易對廣播信號進行壓制或者覆蓋，進而導致中波廣播轉播臺的衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)難以接收到清晰的廣播信號[5]。

2.2.2 鄰頻干擾

鄰頻干擾是與同頻干擾相對應的概念，指的是發(fā)生在兩個或兩個以上相鄰頻率信號間的干擾現(xiàn)象。就中波廣播轉播臺的信號而言，鄰頻干擾多發(fā)生在頻率為3 600 ～4 200 MHz 范圍內。在中波廣播轉播臺衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)中，接收天線的高頻頭是關鍵部件，主要負責放大和變換頻率的信號[6]。如果接收天線中的高頻頭出現(xiàn)問題或性能下降，中波廣播轉播臺衛(wèi)星轉發(fā)器的下行信號可能會混入由5G基站發(fā)出的變頻信號分量，進而導致廣播信號和5G信號在相鄰的頻率上產生互相干擾的情況。由于5G 信號強于衛(wèi)星信號，導致中波廣播轉播臺接收和傳送的信號出現(xiàn)清晰度和質量不高的情況。

2.2.3 飽和干擾

飽和干擾指的是當中波廣播轉播臺的衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)接收到的干擾信號達到或者超過自身可以承載的最大限度時出現(xiàn)的干擾情況。當中波廣播轉播臺的衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)接收到的干擾信號強度過高，超出系統(tǒng)本身處理能力時，就可能會因為飽和干擾而無法正常工作，導致信號接收與傳輸被干擾、損壞或完全中斷。飽和干擾產生的原因有系統(tǒng)性能下降、缺乏濾波或屏蔽措施、輸入功率過高等，其中與信號相關的就是過強的外部信號的干擾。在中波廣播轉播臺衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)正常運行過程中，如果5G 信號的強度過高，會使系統(tǒng)的接收天線接收到強烈的5G 信號。當這類信號超出系統(tǒng)正常的承載能力，就會出現(xiàn)飽和干擾，使接收系統(tǒng)難以分辨和處理信號。

3 中波廣播轉播臺抗5G 信號干擾的策略

3.1 根據(jù)干擾類型采取相應的技術措施

雖然5G 信號對中波廣播轉播臺接收和傳送的信號的干擾原因比較明確，但是具體干擾的表現(xiàn)卻有同頻干擾、鄰頻干擾和飽和干擾的區(qū)別。因此，在實際的抗干擾處理中，要根據(jù)干擾的具體類型，采取差異化的策略。

3.1.1 對同頻干擾的處理措施

首先，增大5G 基站與中波廣播轉播臺之間的空間距離?？紤]到中波廣播轉播臺衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)距離近可能導致的同頻信號重疊情況經常發(fā)生，可以在5G 基站選址時，有意識地拉大基站與轉播臺信號接收站之間的空間距離，使5G 基站與轉播臺之間的距離保持在合理的范圍內，減少同頻信號的重疊、交叉?zhèn)鞑ァ?/p>

其次，對基站的信號發(fā)射方向進行調試。針對中波廣播轉播臺的信號接收天線具有獨特的方向性的特點，可以通過調整5G 基站信號發(fā)射方向，使其避開衛(wèi)星接收天線的開放方向，減少信號發(fā)射與信號接收的交叉重疊情況。在這方面，可以在5G 基站中安裝定向天線，使基站的發(fā)射功率集中到某個特定方向。

再次，按照地形阻隔法建設5G 基站，使基站與中波廣播轉播臺之間有山丘、建筑物或者其他天然或人造的障礙物阻隔，減少直接的信號干擾。

最后，也可以在中波廣播轉播臺的周圍使用諸如金屬屏蔽網等具有屏蔽其他方向干擾信號功能的設備設施，確保轉播臺接收天線主要方向的信號得到有效接收。

3.1.2 對鄰頻干擾的處理措施

鄰頻干擾與同頻干擾類似，但其特點是中波廣播信號與鄰近頻率的5G 信號產生干擾。這種干擾通常比同頻干擾要復雜得多，需要通過更精細的技術手段加以處理。例如，可以使用抗干擾帶通濾波器。帶通濾波器可以精確地濾除特定范圍內的頻率，只允許特定的信號通過?？梢栽谥胁◤V播轉播臺中部署這類帶通濾波器，對5G 信號進行屏蔽。也可以提高衛(wèi)星下行信號與5G 信號的功率比。中波廣播轉播臺可以與5G 運營商合作，共同商討確定如大型公共場所、交通樞紐等關鍵區(qū)域的衛(wèi)星下行信號與5G 信號功率比，使衛(wèi)星信號與5G 信號的頻率保持協(xié)調，減少彼此的干擾。

3.1.3 對飽和干擾的處理措施

飽和干擾現(xiàn)象通常發(fā)生在5G信號強度非常高，超過廣播信號接收系統(tǒng)所能夠承載范圍的情況下。在這種情況下，僅憑上述的調整信號強度或空間距離可能無法有效消除干擾。為此，可以做兩方面的嘗試。一是轉播臺與5G 運營商合作，優(yōu)化彼此的網絡布局和功率分配，減小5G 信號對中波廣播轉播臺衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的沖擊；二是轉播臺考慮引入先進的數(shù)字信號處理技術如自適應濾波、干擾抵消等，增強自身對飽和干擾的抗性。

3.2 增加中波廣播信號的穩(wěn)定性

5G 信號之所以能夠對中波廣播轉播臺的信號產生干擾，很大程度上是因為該信號比較強?；谶@種情況，可以通過增強中波廣播信號的穩(wěn)定性和強度，來提高其抵抗5G 信號干擾的能力。首先，采用多信號源的策略。中波廣播轉播臺除了采用衛(wèi)星信號源外，還可以使用上述介紹的光纖信號源和微波信號源。多元化的信號來源可以確保在任何情況下都能穩(wěn)定地接收和傳送信號。其次，優(yōu)化發(fā)射和接收設備。中波廣播轉播臺要使用高質量的發(fā)射器和接收天線，確保廣播信號的傳播質量。例如，可以使用高增益天線和更加敏感的接收器，來增強中波廣播的接收性能，減小5G 干擾的影響。再次，引入信號處理和糾錯技術。中波廣播轉播臺可以引入如自適應濾波、噪聲抑制等高級信號處理技術，以及編碼糾錯技術，增強廣播信號在受干擾情況下的可靠性。最后，開展動態(tài)管理和實時監(jiān)控。中波廣播轉播臺可以通過建立實時監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測廣播信號質量。一旦檢測到干擾，可以快速地采取干預方法，如切換到其他信號源或調整參數(shù)等。

4 結語

由于頻率的重疊，5G 信號對中波廣播轉播臺信號接收與傳送產生了較大的干擾性影響。伴隨著5G 基站數(shù)量的增加，這種干擾越來越普遍。需要在掌握5G 信號干擾類型的基礎上，針對不同類型的信號干擾采取差異化的抗干擾措施加以應對。同時需要提升中波廣播信號的穩(wěn)定性，增強轉播臺抗5G信號干擾的整體能力。