中波广播转播台抗5G信号干扰策略探讨
张帆
湖南省新闻出版广电局张家界实验台 427000
摘要:随着5G通信技术的迅猛发展,中波广播面临前所未有的电磁干扰挑战,这不仅影响广播信号的质量和稳定性,也对广播内容的有效传递构成威胁。因此,针对5G信号干扰制定有效的抗干扰策略,不仅是技术层面的需求,更是保障广播服务质量、维护公共信息传播秩序的必要措施。本文分析了当前中波广播面临的主要干扰问题及其成因,并提出了一系列针对性的优化建议,为中波广播转播台在新时代背景下优化干扰管理提供参考,从而提升转播台的广播质量和服务效能,推动中波广播事业的发展与创新。
关键词:中博广播;转播台;5G信号;
1.中波广播转播台遇到的主要干扰问题
1.1电磁干扰
电磁干扰是指由外部信号源引发的任何不希望的信号,信号在频谱上的存在与中波广播频带相重叠或相邻,导致原本清晰的广播信号被干扰信号所覆盖或淹没。在5G网络的背景下,这种干扰尤为突出,原因在于5G通信采用的是高频技术,其辐射的电磁波在空间的传播和扩散方式与中波信号存在明显的差异,如5G基站的高功率传输和信号的非线性特性,会在较低频段产生次级谐波,谐波正是干扰中波广播接收的罪魁祸首。
1.2信号叠加
信号叠加是指互相干扰,发生在多个电磁波信号在同一介质中传播时,由于非线性效应,导致原有信号频率的组合或分裂产生新的频率成分。中波广播,操作于300至3000kHz频段内,以其稳定的传播特性和广泛的覆盖范围被广泛应用于公共广播领域。然而,随着5G通信技术的引入和大规模部署,其使用的高频段信号在特定条件下,非线性设备如放大器、混频器等产生次级谐波和互调产物,产物有落入中波频段,造成信号叠加,进而影响中波广播的接收质量[1]。
1.3信号衰减和遮蔽
信号衰减即信号强度在传播过程中的减少,是由于传播介质对电磁波能量的吸收和散射造成的。在中波广播中地波传播是主要的传播机制,但地面导电性、地形起伏和人造结构物都会对地波传播产生影响,导致信号衰减。高楼大厦和其他结构物不仅吸收和散射中波信号。遮蔽效应则是指信号传播路径上的障碍物阻挡信号直接传播,导致信号强度显著下降,甚至在某些区域形成无信号覆盖的“死区”。遮蔽效应尤为突出,因为5G通信依赖于更高频率的电磁波,高频波更容易被建筑物等障碍物阻挡,而中波广播信号在同一环境中传播时,也受到了障碍物增加的遮蔽效应的影响[2]。
2.中波广播转播台抗5G干扰策略探讨
2.1技术优化
应利用先进的接收器技术和信号处理与滤波对电磁干扰的问题进行改善。第一,先进的接收器技术不仅包括对接收器本身性能的提升,如增强其灵敏度和选择性,以准确捕获目标中波频段的信号并有效抑制邻近频率的干扰信号;还涉及接收系统整体设计的优化,如采用多天线接收技术和天线阵列,利用空间分集效应减少干扰信号的影响,提高信号的信噪比。第二,信号处理与滤波技术的应用是依托于数字信号处理理论,算法和数学模型对接收到的信号进行深度分析和处理,以分离有用信号与干扰成分。包括采用自适应滤波技术,根据接收信号的实时特性动态调整滤波参数,以最大限度地抑制干扰;实施谱分析与噪声识别,识别干扰信号的频谱特征,设计针对性的滤波器来消除特定的干扰频段。现代信号处理技术如波束成形和空间滤波也可在中波广播接收器中得到应用,控制天线阵列的辐射模式,主动避开干扰信号的方向,从而提升信号的清晰度和接收质量。
2.2频率管理
应优化频谱分配和协调频率使用,结合国内外的政策法规和国际合作,有效地管理和减少5G通信技术对中波广播转播台的干扰,保障中波广播服务的稳定和可靠。第一,频率管理包括优化频谱分配和协调频率使用两个主要方面,合理规划和有效管理无线电频谱资源,最大限度地减少5G通信技术与中波广播之间的干扰。优化频谱分配主要涉及对广播频谱的合理规划和分配,确保中波广播服务拥有足够的频谱资源,并且资源得到有效保护,避免被邻近的通信服务所侵占。需要无线电管理机构在全局层面上对频谱资源进行科学规划和分配,考虑到中波广播的覆盖需求和特性,以及其他无线电服务的频谱需求,制定明确的频谱分配计划和频段划分原则,确保不同类型的无线电服务之间能够和谐共存,最小化相互干扰。第二,在协调频率使用方面,要求中波广播转播台与其他无线电服务提供者,特别是5G网络运营商,在具体的频率使用上进行有效沟通和协调。这包括在频率规划和站点建设初期进行充分的磋商,共同评估潜在的干扰风险,并制定相应的避免措施。双方应共同探讨和实施技术措施,如频率偏移、功率控制和干扰监测,以减少相互之间的干扰。
2.3站点与设备改进
应优化天线设计和合理规划站点选址,显著提高广播系统的抗干扰能力和服务质量。第一,针对天线设计的改进,要求广播工程师深入研究天线的辐射模式、增益、方向性和带宽等关键参数,以确保天线系统能够有效接收目标中波信号,同时最小化5G等外部信号的干扰。具体而言,采用具有高方向性的天线阵列,精确控制天线的指向性,将天线的主瓣对准目标接收区域,而将副瓣和零点对准干扰源,从而降低干扰信号的接收强度。第二,站点选址时,应避开高密度的5G基站区域和其他潜在的干扰源,如大型电力设施和工业区。考虑到中波广播的地波传播特性,选择地形开阔、地面电导率较高的区域作为站点,提高信号的传播效率[3]。在站点规划过程中还需综合考虑站点之间的相互干扰,合理安排站点的分布和频率使用,技术手段如同频网同步和频率复用等减少站点间的相互影响。
结语
综上所述,实施策略要求广播工程师、政策制定者、以及相关利益相关者之间的紧密合作,以确保中波广播在现代电磁环境中保持其传统优势和广泛覆盖。随着技术的不断进步和5G网络的全球部署,中波广播转播台应持续创新,应用最新科技成果,以提升其抗干扰能力和服务质量。
参考文献:
[1]吴晓峰.中波广播转播台抗5G信号干扰策略[J].电视技术,2023,47(10):103-105.
[2]武志英.中波转播台自动播控系统的应用与维护[J].电视技术,2023,47(07):128-130.
[3]宫丽华.中波转播台自动播控系统的应用与维护[J].电声技术,2023,47(06):90-92.