5G信号对中波广播信号源的干扰探析

2022-12-07 15:17单县融媒体中心刘牧
卫星电视与宽带多媒体 2022年10期
关键词:信号源中波频段

■ 单县融媒体中心:刘牧

中波广播的发展给人们的日常生活带来了很多的乐趣,受到了大众的认可和青睐,但是在5G技术快速发展的时代背景下,随着基站数量不断增多,5G基站发出的信号对中波广播信号源造成了不同程度的干扰,影响了人们正常接收中波广播信号,因此,相关工作人员需要针对存在的干扰进行深入的研究,尽快找到有效的解决对策来降低5G信号对中波广播信号源造成的干扰,为中波广播能够持续发展创造良好条件。

1.中波广播概述

中波广播作为我国重要的信息发布手段发挥着至关重要的作用,因此,我们需要对中波广播的发展史有一定的了解。广播是之前我们接收信息的一种重要方式,在上个世纪初广播首次诞生并得到广大人民群众的认可和信赖,广播是一种通过导线或者是无线电波的方式将新闻以声音的形式传播给广大受众的一种重要工具,其中通过导线进行传播的新闻节目被称之为是有线广播,而通过无线电波的方式进行传播的新闻节目则被称之为是无线广播。中国第一座广播电台是美国奥斯邦在1923年初创立的无线电公司广播电台。直到我国专家刘瀚于1926年10月创办了哈尔滨广播电台之后才真正有了中国自己的广播电台。

无线电波传播的位置是在距离地面50公里到300公里中间的电离层中实现的,由于无线电波波长存在差异,因此可以将其分为微波传播、超短波传播、短波传播、中波传播、长波传播。上述每种传播类项的电磁波在传播的过程中所具有的传播特性也是不尽相同的,人们往往把这种中波和长波作为无线电广播、通讯和导航;而将短波用于远距离无线电通讯和远距离国际无线电广播等;将微波和超短波常常用在卫星无线电信号下传播和近距离的传播。

电视广播以及收音广播是广播中包含的两种主要形式。电视广播可以将声音和画面同时传播给观众,让观众在观看的过程中可以具有更加生动、形象、真是、直观的体验感;而收音广播与电视广播相比而言,其只能通过声音进行传播,虽然视觉感受上较为缺乏,但是却具有灵活、方便的特点,而且只需要体积较小的接收设备即可,无需配备大型电源设备等。收音广播又包括中波广播和调频广播,而且这两种类型进行对比之后发现,调频广播的音质要比中波广播更清晰、感觉更好,但是从传播距离来看,调频广播不如中波广播传输距离远,在遇到自然灾害的时候,调频广播无法向更远的地方传输信号,只能是当作视距传输广播来发射,这种方式在中心城市的具有较为广泛的应用。我国的中波载波频率一般集中在531-1602KHZ区间内,而且每一个频点之间间隔为9kHz。中波广播采用调幅调剂方式,传播途径主要靠地波、部分以天波和表面波形成传输。白天在太阳的影响下无法利用天波,主要通过地波进行传播,夜间电离层反射以地波传递信号,天波就可以在电离层中经过反射来传输信号,这种方式可以进行远距离信号传输,同时还具有定向传输、磁场污染较小、抗干扰能力较强、电磁波覆盖范围广、接收机成本低、信号传输稳定等优势。

发射机技术在经过了长时间的发展之后有了较大的改善,尤其是在计算机技术和网络技术等先进技术的带动作用之下,对电子元器件、机械设备、其他工业等方面的发展都带来了巨大的影响,同时也促使广播发射机得到了迅猛的改革和发展。发射机由最早的电子管发射机逐渐过渡到全固态PDM 机,然后经过发展之后又形成了应用范围较广、较普遍的全固态DAM 广播发射机。随着科学技术的不断发展,发射机在经过不断的调试和研究、应用在调试之后得到了更新和发展,从当前来看,不管是从设备质量来看, 还是从广播发射人员的素质来看,都有了较大的提升和改进。随着发射机的工作可靠性、安全性和效率的不断提升,机器工作的稳定性也更强,停播率和故障率得到了减少,人员素质的提升和维修能力的提升,使得安全播出工作也得到了提升。

2.5G信号发展现状

随着网络通信的不断发展,逐渐形成了一种具有大连接、低时延、高速率的新型移动通信技术,即5G网络通信技术,这种技术是实现人机物互联的网络基础设施。在进入新时代之后,5G技术得到了突飞猛进的发展,同时在国际上也取得了良好的成就。2021年底发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》对5G基站领域实行的重点改造进行了明确,与此同时,也指出必须要加大力度促使信息通信技术不断进行推广和应用,此文件中指出5G技术是一种集智能化、数字化和网络化为一体的高科技技术方式。据相关数据调查显示,我国当前已有的5G基站数量已经占全球的70%以上;而使用5G手机终端的用户也已经占全球的80%以上;而且通过对比2020年到2021年的数据,已经获取了全球首位的良好业绩。此外,信息部和工业部也提出了更加明确的计划,要在2021年底实现让5G网络覆盖部分重点乡镇以及县级以上区域的目标,新增5G基站数量要在60万以上。例如通过对云南省通信管理局发布的相关消息进行调查,但从云南省来看,就计划在2021年底新增3万个5G基站,同时计划要使其在主要产业园区、医院、学校以及交通枢纽等场所的覆盖率达到百分之百,从而帮助云南省实现数字化转型。经过不断的努力和奋斗,云南省基本上完成了初步的计划,以5G网络为首的网络架构已经初步建立,而且取得了良好的成绩。由此云南省也更加重视产业数字化的发展,并以国际信息通信枢纽减少为契机不断发展和提升自身的通信建设能力,大力推动信息通信业在当地的发展,使其与社会各行业的发展融合到一起,并对行业环境起到持续优化的作用,使各方面的服务水平得到快速提升。

对于广播电视公共服务而言,广播电视无线发射是其中一项重要的工作内容,尽管发射方式各不相同,凡是所采用的技术系统却存在众多的相似性,主要系统都是由天馈线系统、发射系统、信号源系统、供配电系统组合而成的。由于基站数量不断增多,很容易出现中波广播电视频段和5G网络通信频段相互重叠的问题,而由于频段重叠造成的干扰是当前应该首要解决的问题。所以,针对5G基站对中波广播信号源造成的干扰采取有效的解决措施,是当前促进中波广播持续发展和时代发展的核心内容之一。

3.5G基站对中波广播信号源的干扰分析

3.1 5G 基站对中波广播信号源的干扰原因

5G 基站主要的占用频段集中在4800到5000Hz、3400到3600Hz、 3300到3400Hz之间。通过对中波广播台常用的频段分布区间进行对比,并在查阅了大量相关资料后,从中得出,中波广播信号源常用频段分布区间同5G 网络通信区间之间会产生干扰影响,5G网络信号在进行传输的过程中对中波广播电视业务造成了一定程度的干扰。通过测试,频段重叠的部分集中在波长C波段3400到4200Hz下行频段以及5900到6500Hz上行频段。5G基站发出的信号在传输过程中会形成干扰信号,这些干扰信号往往在通过信号系统设备的伪装之后就会变成正常的音频数据,不易被识别出来,从而产生的干扰信号就对数据信号的正常调制产生了影响,最终导致中波广播站台在接收信号的时候发生了偏差。

3.2 5G信号对中波广播卫星信号的干扰形式

从类型上来看,我们通过所说的5G信号对中波广播卫星信号产生的干扰形式一般分为三种类型,分别是饱和干扰、邻频干扰以及同频干扰。这三种干扰形式所造成的干扰程度存在一定的差异,而造成这些的差异的原因在于中波广播卫星信号接收天线收到周围5G信号的总功率不同以及接收天线的仰角不同、接收天线的位置不同等。第一,同频干扰指的是5G基站发射的信号频率和卫星下行信号载频频率相同而造成的干扰,主要频段集中分别在3400到3600MHz区间,这是C波段卫星下行信号在5G信号影响下受到的最大干扰,主路信号源则正好是C 波段上工作频率所在的中星6B卫星,而与居民区相对的方向就是卫星信号接收天线的方向,由于4G信号的频率不如5G信号强,所以在传播过程中可能5G要比4G信号的能量消耗要大,而且传输距离也会相应的缩短,而且相对4G基站数量而言,5G基站数量会持续不断增多。第二,邻频干扰指的是卫星下行型号的载频频率和5G信号变频分量频率有一部分发生了重叠,进而造成的信号干扰,这种干扰频率主要分布在3600到4200MHz区间段内,造成这种干扰的原因只要是因为低噪声变频放大器出现了功能方面的问题从而导致出现了干扰。第三,饱和干扰指的是接收天线在接收干扰信号的时候,总的承载功率超过了-60dBm,此时形成的干扰就被称之为饱和干扰,此种干扰频段主要分布在3400到3700MHz区间段内,此时由于5G信号对卫星信号产生的压制作用从而导致出现了饱和干扰。

4.防止5G信号对中波广播信号源造成干扰的应对策略

网络技术、通信技术、计算机技术等先进技术的不断发展促使社会进入了飞速发展的高科技时代,与此同时,5G网络也得到了迅猛的发展,伴随而来的是基站数量和建设规模逐渐壮大,电磁场强在空间分布上更具复杂性,因此产生的干扰也会越来越多。由于5G信号会对中波广播信号源造成干扰,因此工作人员需要根据基站收到的不同干扰而采取有效的解决措施,在排除干扰的时候,需要对中波广播站台和5G基站两个角度考虑,只有找到正确的切入点才能制定出具有针对性的解决干扰问题的应对策略。

4.1 解决同频干扰的应对策略

5G信号对中波广播信号源造成的同频干扰,不仅与5G基站、5G 信号发射功率与中波广播基站台天线的距离有关,还与中波广播站台接受信号系统具有紧密的联系。当5G基站靠近中波广播基站台天线时,造成的干扰强度就大,反之则小。为了解决同频干扰造成的影响,需要采用加大5G基站和中波广播台站接收天线之间距离的方式来实现,这一解决措施给5G 运营商建立基站的选址增加了难度,即要求运营商在建立 5G 基站的时候要先对本区域内中波广播台以及其实际的信号接受情况进行基本的了解和掌握,并在相关部门的协调下,研究相关建立方案,即采用周密的环境测试和电磁计算方式来确定最终建设5G 基站的地点,并能够确保卫星电视能够在此情况下正常播出,实现二者的和谐共存。

4.2 解决邻频干扰的应对策略

为了解决邻频干扰造成的影响,通过细致研究之后,可通过用窄带低噪声变频放大器来取代宽带低噪声变频放大器,同时增设滤波器等设备的方式来降低5G信号对中波广播信号造成的邻频干扰强度。由此可见,要想解决或降低造成的邻频干扰影响,就需要提升5G 数据和中波广播卫星的传播效率,提升5G 数据和中波广播卫星下行信号的偏差程度,以此来提升5G 数据受到广播卫星下行信号的功率占比。在采取具体的措施时,需要结合实际情况经过分析研究之后才能制定最佳的抗邻频干扰方案,从而彻底解决邻频干扰造成的影响。

4.3 解决饱和干扰的应对策略

在解决饱和干扰的时候,可以通过采取减弱5G信号强度或者是加大卫星信号强度的方式,然后通过卫星信号来对5G信号进行压制。除此之外,还可以通过采用增加接收天线和5G基站之间距离的方法来解决饱和干扰。

5.结束语

综上所述,广播事业是一项积极传播党和国家最新方针、政策的一种关键传播手段,因此,需要在5G网络时代,充分利用5G网络的优势,提升广播电台的服务水平,并深入研究中波广播发射天线技术,通过有效措施降低5G基站对中波广播信号源造成的干扰,以此保证广播发射任务高效率完成。

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