5G抗干扰卫星通信滤波器

1. 背景介绍

随着国家公布5G使用的频段：中国电信获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源；中国移动获得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz频段的5G试验频率资源。其中2515-2575MHz、2635-2675MHz和4800-4900MHz频段为新增频段。2575-2635MHz频段为中国移动现有的TD-LTE(4G)频段；中国联通获得3500MHz-3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源。

自2019年开始，中国和其它国家的地面移动运营商就开始了5G基站的测试和大规模部署。然而5G使用的频谱与长期以来一直用于卫星通信业务的C频段(3400-4200MHz，4500-5000MHz)有部分的重叠。为了消除干扰，需要给出工程解决方案。

2. 方案介绍

卫星接收系统中常规使用的低噪放下变频模块(LNB)只有有限的频率选择能力。 5G载波主要位于3400-3600MHz和4800-4900MHz频段内，仍然在LNB的输入频率范围内。考虑到5G载波的功率电平可能远远高于接收到的卫星信号，因此会给卫星接收系统带来干扰：

a) 同频干扰，即卫星载波与5G载波频段重合；

b) 邻频干扰，即卫星载波与5G载波的频段邻近。卫星信号受到5G频谱再生的恶化和带外杂散发射的干扰；

c) LNB饱和干扰，即高功率的5G载波将LNB的工作点推至饱和或非线性区。接收到的全部C频段的卫星载波信号会遭受失真甚至被抢夺功率。

同频干扰：5G基站与卫星地球站需要一定的保护距离，才能避免5G信号对卫星地球站的干扰。

邻频干扰和LNB饱和干扰都可以通过卫星通信滤波器消除干扰。

一个理想的卫星通信滤波器安装在LNB输入端，能够保护通带内的卫星载波，同时抑制通带外的5G载波。使用这种滤波器后，邻信道发射的5G载波不能轻易将LNB推饱和或使其恶化。然而实际上这种BPF的设计和生产并非易事：首先，滤波器带内插损会增加接收系统的总噪声温度，减少链路余量。第二，滤波器的带外的抑制水平决定了卫星地球站与5G基站可以共存的距离。第三，滤波器的带内和带外特性需要进行权衡取舍。带外抑制度越高，带内插损越大。最后，不同国家的5G频带可能是不同的。

3. 产品指标

根据国内外客户的要求，成都赛纳赛德科技有限公司研发了两种标准型号的卫星通信滤波器。针对不同的通带频率和带外抑制的要求，我司也可以进行定制开发。

以下为两种标准型号的卫星通信滤波器规格：

a） 3700-4200MHz卫星通信滤波器

型号：BPF3.7-4.2GW-2678

技术指标：

插损：≤0.8dB；

驻波：≤1.3；

抑制：≥70dBc@3400-3600MHz，≥70dBc@4300-4900MHz

尺寸：长度120mm

b）3625-4200MHz卫星通信滤波

型号BPF3.625-4.2GW-2680

技术指标：

插损：≤0.35dB

驻波：≤1.2；

抑制：≥70dB@3400-3500MHz; ≥63dB@3500-3600MHz;≥70dB@4800-5000MHz

尺寸：108*98.5*70mm

重量：560g

其它特点：表面喷三防漆，波导端口带有密封圈，具有防水功能。