多星多频段抗干扰阵列天线 (CRPA)
C波段卫星接收信号抗5G干扰分析及解决方案
C波段卫星接收信号抗5G干扰分析及解决方案作者：曹勇来源：《新媒体研究》2020年第23期摘要文章介绍了5G信号对C波段卫星接收天线的干扰，通过实验测试结果，分析卫星接收天线受干扰类型，从理论上证实卫星天线高频头所受干扰为5G信号的强功率引起的非线性饱和失真；解决方案初步为加装带通滤波器，使用专业测试仪器对器件进行测试分析，通过指标比较改进带通滤波器结构，最终实现解决干扰问题，以及后期环境恶化解决手段。
关键词 5G；滤波器；高频头；非线性饱和失真；增益；衰减；驻波比；插入损耗；带肩指标；多径中图分类号 TN92 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2020）23-0021-03伴随国家5G技术的全面发展，各地5G发射基站开始大规模建设，其中5G信号发射频带范围为联通3 500MHz～3 600MHz、电信3 400MHz～3 500MHz、移动2 515MHz～2615MHz，在其信号覆盖范围内，会对同频或临频无线信号造成干扰；我国对卫星信号使用频率规定为3 400MHz～4 200MHz（2019年前）[ 1 ]，其中联通、电信的5G信号频带范围恰巧在卫星信号接收频带范围内，为解决信号间的干扰，卫星信号接收频率调整为3 700MHz～4 200MHz，以避免同频干扰；但是，在实际应用中通过移频是否能完全能避免5G信号对卫星接收信号的干扰呢？答案是否定的，移频不能彻底解决卫星接收干扰问题，这就要求从其他途径，如加装前级滤波器、更换窄带高频头、加装滤网等方面考虑解决。
在卫星移频后（3 700Mhz～4 200Mhz）我们联合5G基站使用方对5G信号是否对卫星接收造成影响做了测试实验。
首先逐个开启5G基站，然后从低功率逐渐递增，测试完一个基站后关闭该基站，再进行下个基站测试；再依据测试结果（对卫星接收不造成影响的发射功率）逐个开启5G基站，直到对卫星接收造成影响；测试发射功率设置为100W、150W、200W；测试结果表明5G基站发射功率为200W、150W、100W时对卫星接收信号有明显影响。
5G信号干扰卫星C波段信号的排查及应对措施
技术Special TechnologyI G I T C W 专题106DIGITCW2021.055G 试验频率占用部分为C 波段频率范围，C 波段包括扩展C 波段和标准C 波段，下行频率分别为3400MHz-3700MHz 和3700MHz-4200MHz ，该波段信号较易受到同频信号的干扰，从而对日常卫星接收业务造成较大影响，无法满足安全播出要求。
基于此，需要做好相应的排查工作，同时拟定可靠的应对措施，从而提升5G 信号传递过程的安全性。
1 5G 信号干扰卫星C 波段信号的排查流程1.1 干扰源排查1.1.1 系统内部排查在系统出现了干扰情况后，首要任务便是进行系统内部排查，查看是否是内部零件运行状态导致干扰问题的出现。
在具体的排查过程中，第一，进行高频头工作状态检查，在不同频率情况下，查看高频头工作状态的稳定性，如是否可以顺利接收、发出信号、工作频率、信号完整性等，根据反馈情况初步判断该系统工作状态的稳定性。
第二，对于系统链路进行检查，包括集成供电器工作状态、无源功分器运行情况、波段矩阵、有源功分器状态等，根据采集到的数据信息，判断系统是否存在引入干扰的可能性，从而初步判断出系统运行期间，潜在故障的具体位置。
1.1.2 干扰源初步判断部分干扰源在出现后所带来的影响性相对较小，持续时间较短，此类干扰源不是日常排查的重点，重点工作内容是对影响性相对较大，持续时间较长干扰源进行快速识别和排查，从而确保信号源工作过程的稳定性。
在初步判断故障内容的过程中，会对存在干扰问题的位置进行观测，同时也需要做好相应的记录工作，以便后续分析工作的顺利展开。
通常情况下，会使用5150MHz （本振频率）的宽带高频头进行实验，该高频头在工作期间，可以对3400MHz-4200MHz 的信号波进行捕捉，完成一段时间信号波内容采集之后，利用信息技术对其进行整理，逐渐缩小干扰源的具体位置。
1.1.3 确定干扰源从目前5G 网络的推广情况来看，在实验过程中，会将频率3300MHz-3600MHz 作为实验用频率，以此为基础来找出引入干扰源的具体位置。
多波束天线介绍
一、多波束、劈裂天线3.1.应用场景3.1.1.密集城区场景密集城区优化问题一直是网络优化难点之一，密集城区建站难，深度覆盖不足，个人用户私装放大器，导致网络上行底噪不断抬升，通话质量不断下降。
密集城区场景主要存在以下特点：➢高话务压力：密集城区存在大量移动用户，话务量高，导致基站配置不断增加，网络干扰剧增➢深度覆盖不足：密集城区楼房建设密集，对无线信号的传播影响很大➢基站建设困难成本高：密集城区居民对移动基站比较敏感，建站选址困难。
密集城区楼房建设密集，信号传播损耗大，依靠宏站和分布系统覆盖成本高➢干扰严重：载频多，无线环境复杂，内部干扰严重，而且容易对周边基站造成影响➢针对不同场景问题应用多波束天线可以有效解决以上问题，以下将结合实际案例介绍多波束天线的应用。
通过多波束天线优秀的覆盖特性。
在覆盖上做到精细控制，减少过覆盖、多重信号重叠造成的各种优化困难。
在容量上，以需求为导向，提升网络容量，解决接入困难的问题。
从而提高GSM1800信号在城中村深度覆盖能力，从而实现双频网话务均衡的目标，降低城中村私装直放站对GSM900网络造成的影响，提升用户感知。
3.1.2.高话务场景高话务场景是指在某个网络中，用户比较集中、话务水平高于其他区域的场景，例如校园、车站、机场、广场等。
在这些场景中，由于用户数量庞大，周围的基站建设也比较集中。
无线网络呈现强信号、强干扰、高负荷、高需求的特点。
因为用户多而且相对集中，在很小的范围内需要较多的基站覆盖以保证容量，而过多的基站信号重叠会带来了干扰、频繁切换等问题，同时，控制覆盖的困难导致难以投入更多的载波资源，从而限制了网络容量，造成拥塞、接通问题。
高话务场景的优化一直是大中城市网络优化的难点，处于场景中的客户多数是网络敏感客户，对网络的轻微变化感知明显，容易造成网络投诉，这就要求高话务场景的优化要十分谨慎。
另外，对高话务场景的优化要考虑到频率、小区容量、基站选址等问题，实施扩容看似简单的手段，在这种场景下受到种种限制而难以实施，或实施后产生很大的负作用。
相控阵和频率扫描天线原理
相控阵和频率扫描天线原理解析1. 引言相控阵（Phased Array）和频率扫描天线是现代无线通信和雷达系统中常用的技术。
相控阵是一种通过控制天线元件的相位来实现波束形成和方向调整的技术，而频率扫描天线则是通过改变工作频率来实现波束形成。
本文将详细解释相控阵和频率扫描天线的基本原理，包括其原理、应用以及优缺点。
2. 相控阵原理2.1 基本概念相控阵由多个天线元件组成，每个元件都可以独立地调整其发射/接收信号的相位。
通过精确地调整每个元件的相位，可以实现波束形成、波束指向调节以及空间滤波等功能。
2.2 波束形成波束形成是相控阵最重要的功能之一。
通过合理地调整每个天线元件的发射/接收信号的相位，可以使得所有信号在特定方向上叠加干涉，从而形成一个窄束（主瓣），同时抑制其他方向上的干扰信号（旁瓣）。
这样可以提高天线的方向性和增益。
波束形成的原理是利用每个天线元件之间的相位差来控制信号的干涉效果。
在特定方向上，各个元件的相位差为零，信号叠加干涉增强；而在其他方向上，各个元件的相位差不为零，信号叠加干涉减弱。
2.3 波束指向调节波束指向调节是指通过调整每个天线元件的发射/接收信号的相位来改变波束主瓣的指向角度。
当需要将波束指向目标时，只需通过改变每个元件的相位，使得主瓣与目标重合即可。
波束指向调节的原理是利用每个天线元件与目标之间的相位差来控制波束主瓣的指向角度。
通过精确地调整每个元件与目标之间的相位差，可以实现波束主瓣对准目标。
2.4 空间滤波空间滤波是指通过调整每个天线元件之间的权重系数来实现对不同方向上信号能量分布进行控制。
通过合理地设置权重系数，可以抑制干扰信号、提高天线的信噪比。
空间滤波的原理是利用每个天线元件之间的权重系数来调整信号的幅度。
通过调整权重系数，可以对不同方向上的信号进行加权叠加，从而实现对不同方向上信号能量分布的控制。
3. 频率扫描天线原理3.1 基本概念频率扫描天线是一种通过改变工作频率来实现波束形成和方向调整的技术。
C波段卫星接收受5G干扰排查分析及其处理概述
在5G信息化建设发展中，多数城市开始建设5G基站，某 地区于是2019年建设5G试点站点。5G无线电定义如下：FR1频 段（6GHz以下频段）、FR2频段（6GHz以上频段）。6GHz以 上频段涉及n77、n78工作频段与广播电视C波段接近的频带， 此时就会干扰C波段卫星接收。技术人员在值班时发现，应用 于抗干扰的异地天线接收信号时，载波比会跌落下限，接收监 看画面也会出现马赛克，严重可出现黑屏问题，对5G站点抗干 扰系统的运营影响非常大，还会加大安全隐患。
将宽带高频头更换为窄带高频头后，经过长期值班观察可 知，异地天线接收效果良好，无马赛克等异常干扰问题[4]。
4 结束语 综上所述，在5G技术快速发展过程中，会出现大量5G基
站，地球站应当做好防范工作，全面应对5G干扰问题，讨论各 项应对措施的可行性。除过替换窄带高频头外，还可以和运营 商协调，确保5G基站原理接收天线。当无法远离时，不能在天 线主瓣方向设置5G站点。也可以在天线周边建设金属屏蔽网， 以此消除5G干扰。
1 故障排查
按照故障情况，排除监看线路原因，之后测试异地无线接 收机。当接收机正常时，测试新中心异地光纤信号光功率，排 除传输过程故障。在测试本地系统内部环节与传输环节可知， 其处于正产运行状态。故障判断原因多是由于异地天线高频头 问题、电线所在地接收信号干扰。到达广电新中心天线场地 后，异地天线高频头连接到接收机、频谱仪观察。5G站点高清 异地天线口径为3.2m，高频头本振为5150MHz，接受中星6A下 行信号。高清视频信号采用DVB-S调制，应用12M带宽。下行 垂直极化接收，中心频点为3990MHz，通过下变频后，L段信 号中心频点为1155MHz。
参考文献 [1] 黄曜明,姬天相,王激扬.5G基站与C波段卫星地球站之间干扰分析
C波段卫星接收受5G干扰排查分析和应对处理
C波段卫星接收受5G干扰排查分析和应对处理作者：汪洋来源：《卫星电视与宽带多媒体》2019年第09期【摘要】本文主要通过实际经历的一次C波段卫星接收天线受到干扰时的排查测试，介绍当C波段卫星接收时受到5G移动通信信号干扰时的基本现象和排查处理过程。
最终通过更换高频头为窄带高频头的方法成功解决受5G信号干扰的C波段卫星接收。
【关键词】C波段卫星接收;5G干扰;窄带高频头随着我国5G信息化的加速建设发展，越来越多的城市开始建设5G基站，安徽合肥就在2019年上半年开始了5G试点站点的建设。
5G NR定义了如下两个频段：FR1频段，也称为6 GHz以下频段（Sub 6 GHz）;FR2频段，称为毫米波频段（Millimeter wave）。
其中，Sub 6 Ghz就包含了工作频段为n77：3300Mhz-4200Mhz、n78：3300Mhz-3800Mhz的两个和广电C 波段比较接近甚至重合的频带，这就会使C波段卫星的接收受到严重的同频和邻频干扰。
自2019年3月以来，值班中时常发现，用于抗干扰的异地天线接收安徽卫视会出现载噪比长时间跌落下限的现象，接收监看画面出现严重的马赛克，严重时还会出现卫星接收机信号无法锁定监看画面黑屏的情况。
这已经严重威胁到了我站抗干扰系统的正常使用，给安全播出带来了极大的隐患。
一、故障排查根据出现的故障情况，首先排除监看线路的原因，接着测试了异地天线接收机，接收机正常，我们最后又测试了新中心异地光纤信号的光功率也是正常的，排除了传输过程的故障。
至此，本地系统内部环节和传输环节经过测试都是正常运行状态。
判断故障原因很可能是由于异地天线的高频头问题或者天线场所在地的接收信号受到干扰所致。
到达广电新中心天线场地后，将异地天线高频头连接至现场的接收机和频谱仪观察，系统测试框图如图1.1所示。
我站高清异地天线天线口径3.2米，高频头本振5150Mhz，用于接收中星6A下行信号，高清视频信号使用DVB-S调制，占用带宽12M，下行垂直极化接收，中心频点是3992Mhz，经过下变频后的L波段信号中心频点为1158Mhz。