التداخلات 5G على استقبال LNB والقيمة التقنية لLNB المرشحة

مقدمة

مع النشر واسع النطاق لمحطات قاعدة الجيل الخامس (5G)، تعاني العديد من مواقع استقبال الأقمار الصناعية في نطاق Ku من تدهور غير مبرر في الإشارة، بما في ذلك انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)، وتكسير الفيديو، وفقدان الناقل العشوائي. يتحقق معظم الفنيين أولاً من الهوائيات والكابلات وإمدادات طاقة LNB، قبل تحديد السبب الجذري: إشارات الجيل الخامس الأرضية تقع في نطاق استقبال LNB وتخلق تداخلاً بين القنوات المتجاورة. تفتقر وحدات LNB القياسية التقليدية إلى ترشيح الترددات الراديوية الأمامي. ترفع إشارات الجيل الخامس القوية مستوى الضوضاء للنظام وتمنع مضخم الصوت منخفض الضوضاء. تعمل وحدات LNB ذات الترشيح المدمج على قمع تداخل الجيل الخامس عند الواجهة الأمامية للاستقبال، وتعمل كحل فعال لمشاريع استقبال الأقمار الصناعية المتأثرة بمحطات قاعدة الجيل الخامس القريبة.

1. كيف يؤثر تداخل الجيل الخامس على استقبال LNB

بعض نطاقات تردد الجيل الخامس مجاورة لأسفل نطاق Ku للأقمار الصناعية. إذا كان طبق الأقمار الصناعية قريبًا من محطات قاعدة الجيل الخامس، فإن إشارات الترددات الراديوية الأرضية عالية الطاقة تتسرب إلى قرن تغذية LNB. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التداخل: ارتفاع مستوى الضوضاء، وحظر المضخم، ومنتجات التشكيل البيني.

1.1 ارتفاع مستوى الضوضاء

بعد دخول تداخل الجيل الخامس إلى LNB، فإنه يرفع مستوى الضوضاء للنظام الاستقبال بأكمله. يتم ضغط نسبة الإشارة إلى الضوضاء الكافية أصلاً؛ وتدفن نواقل الأقمار الصناعية الضعيفة في الضوضاء، ويستمر هامش فك التضمين في الانخفاض.

1.2 حظر LNA

يحافظ مضخم الصوت منخفض الضوضاء (LNA) المدمج في LNB على أداء منخفض الضوضاء فقط ضمن منطقته الخطية. تدفع إشارات الجيل الخامس القوية LNA إلى التشبع وتعطل قدرته على التضخيم. سيتدهور الاستقبال بشدة بغض النظر عن قوة إشارة القمر الصناعي.

1.3 تداخل التشكيل البيني

تختلط إشارات قوية متعددة داخل المكونات غير الخطية لـ LNB وتولد مكونات تردد تشكيل بيني جديدة. تقع هذه الإشارات الزائفة ضمن نطاق تشغيل القمر الصناعي وتؤدي إلى حكم خاطئ على الناقل وفقدان قفل متقطع.

2. مبدأ عمل LNB المُرشح

LNB قياسي: تدخل إشارات الترددات الراديوية إلى LNA للتضخيم قبل الترشيح. تضرب إشارات الجيل الخامس القوية LNA مباشرة وتسبب الحظر بسهولة.

LNB مُرشح: يتم دمج مرشح نطاق تمرير مخصص قبل LNA. قبل دخول الإشارات إلى المضخم، يتم إضعاف مكونات تداخل الجيل الخامس المجاورة مسبقًا مع الحفاظ على إشارات نطاق القمر الصناعي المستهدف. يتم تقليل طاقة التداخل عند المصدر لحماية LNA من التشبع والحفاظ على أداء رقم الضوضاء للنظام.

3. القيمة التقنية الأساسية لـ LNB المُرشح

3.1 قمع التداخل الأمامي وحماية LNA

يُضعف المرشح الموجود في الأمام بشكل كبير إشارات الجيل الخامس خارج النطاق، ويمنع تشبع LNA وحظره، ويضمن بقاء أداء الضوضاء الأصلي لـ LNB سليمًا تحت التداخل.

3.2 تقليل تكلفة تجديد الهندسة

مقارنةً بحلول المرشحات الخارجية: تتطلب المرشحات الخارجية موصلات كابلات إضافية، وتُدخل فقدان الإدخال وتشغل مساحة التركيب. يتطلب الاستبدال بـ LNB مُرشح عدم تعديل أقواس الأطباق والكابلات الحالية لسهولة النشر.

3.3 استقرار نسبة الإشارة إلى الضوضاء وتحسين هامش تلاشي المطر

بعد قمع تداخل الجيل الخامس، ينخفض مستوى الضوضاء للنظام وتستعيد نسبة الإشارة إلى الضوضاء. في السيناريوهات ذات الهامش المنخفض مثل الطقس الممطر، يتم تقليل احتمالية فقدان الناقل وتحسين متانة النظام.

3.4 قمع إشارات التشكيل البيني الزائفة

يؤدي تقليل طاقة التداخل التي تدخل دوائر LNB غير الخطية إلى قمع إشارات التشكيل البيني الزائفة وحل الأعطال المتقطعة التي يصعب تكرارها مثل فقدان الناقل العرضي.

4. سيناريوهات التطبيق والقيود

• ✅ السيناريوهات الموصى بها: مواقع استقبال الأقمار الصناعية القريبة من محطات قاعدة الجيل الخامس، مشاريع المنازل / VSAT في نطاق Ku الحضرية مع انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء وفقدان الناقل المتقطع.
• ⚠️ القيود: تم تصميم LNB المُرشح لقمع تداخل نطاق الجيل الخامس المجاور. بالنسبة للتداخل القوي داخل النطاق، لا يمكن للترشيح المدمج في LNB وحده حل المشكلة؛ يلزم عزل الهوائي المادي وتعديل الاتجاه. يُدخل المرشح نفسه فقدان إدخال طفيف، والذي يجب أخذه في الاعتبار في حساب ميزانية الارتباط.5. مفاهيم هندسية خاطئة شائعةمفهوم خاطئ 1: إذا كان يمكن قفل الناقل، فلا يوجد تداخل من الجيل الخامس

تحليل: قد لا تزال أجهزة الاستقبال تقفل النواقل تحت تداخل خفيف، ومع ذلك تستمر نسبة الإشارة إلى الضوضاء في الانكماش، مما يؤدي إلى انقطاع في الظروف الممطرة أو ذات درجات الحرارة العالية.

مفهوم خاطئ 2: زيادة فتحة الهوائي يمكن أن تعوض تداخل الجيل الخامس
تحليل: كسب الطبق الأكبر يعزز فقط إشارات الأقمار الصناعية، ولا يمكنه قمع تداخل الجيل الخامس الأرضي، ويظل ارتفاع مستوى الضوضاء قائمًا.

مفهوم خاطئ 3: المرشحات الخارجية تتفوق دائمًا على LNB المُرشح
تحليل: تضيف المرشحات الخارجية فقدان الموصل. يتمتع LNB المُرشح الأمامي بمسار إشارة أقصر، وفقدان إدخال إجمالي أفضل، وتركيب أسهل في الموقع.

6. ملخص
بالنسبة لمشاريع استقبال الأقمار الصناعية في المناطق الحضرية، يعد تداخل القنوات المتجاورة للجيل الخامس سببًا رئيسيًا لعدم استقرار إشارة LNB في نطاق Ku. تفتقر وحدات LNB القياسية إلى الحماية الأمامية؛ وتتسبب إشارات الترددات الراديوية الأرضية القوية في حظر LNA، وارتفاع مستوى الضوضاء، وتشوه التشكيل البيني. يدمج LNB المُرشح مرشح نطاق تمرير قبل LNA لقمع تداخل الجيل الخامس عند الواجهة الأمامية للاستقبال، وحماية مكونات LNB، واستقرار نسبة الإشارة إلى الضوضاء للنظام، وتقليل تعقيد بناء الموقع. في المناطق ذات محطات قاعدة الجيل الخامس الكثيفة، يعد LNB المُرشح خيارًا مفضلاً لمكافحة التداخل لأنظمة استقبال الأقمار الصناعية.

جدول مقارنة سريع

البند

LNB قياسي