การแทรกแซง 5G ในการรับ LNB และคุณค่าทางเทคนิคของ LNB ที่กรอง

บทนำ

ด้วยการติดตั้งสถานีฐาน 5G ขนาดใหญ่ ทำให้ไซต์รับสัญญาณดาวเทียมย่าน Ku หลายแห่งประสบปัญหาการเสื่อมคุณภาพสัญญาณที่ไม่สามารถอธิบายได้ รวมถึง SNR ที่ลดลง ภาพโมเสก และการสูญเสียสัญญาณพาหะแบบสุ่ม ช่างเทคนิคส่วนใหญ่จะตรวจสอบเสาอากาศ สายเคเบิล และแหล่งจ่ายไฟ LNB ก่อนเป็นอันดับแรก ก่อนที่จะระบุสาเหตุที่แท้จริง: สัญญาณ 5G ภาคพื้นดินตกอยู่ในแถบรับสัญญาณ LNB และสร้างสัญญาณรบกวนช่องสัญญาณข้างเคียง LNB มาตรฐานทั่วไปไม่มีการกรอง RF ที่ส่วนหน้า สัญญาณ 5G ที่แรงจะเพิ่มระดับเสียงรบกวนของระบบและปิดกั้นแอมพลิฟายเออร์ที่มีสัญญาณรบกวนต่ำ LNB ที่มีการกรองในตัวจะยับยั้งสัญญาณรบกวน 5G ที่ส่วนหน้าของการรับสัญญาณ ซึ่งเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสำหรับโครงการรับสัญญาณดาวเทียมที่ได้รับผลกระทบจากสถานีฐาน 5G ที่อยู่ใกล้เคียง

1. สัญญาณรบกวน 5G ทำให้การรับสัญญาณ LNB เสื่อมคุณภาพได้อย่างไร

แถบความถี่ 5G บางแถบอยู่ติดกับแถบดาวน์ลิงก์ดาวเทียมย่าน Ku หากจานดาวเทียมอยู่ใกล้สถานีฐาน 5G สัญญาณ RF ภาคพื้นดินกำลังสูงจะเข้าสู่ฮอร์นป้อนสัญญาณของ LNB มีสัญญาณรบกวนหลักสามประเภท: ระดับเสียงรบกวนที่สูงขึ้น การปิดกั้นแอมพลิฟายเออร์ และผลลัพธ์ระหว่างการมอดูเลต

1.1 ระดับเสียงรบกวนที่สูงขึ้น

หลังจากสัญญาณรบกวน 5G เข้าสู่ LNB แล้ว จะทำให้ระดับเสียงรบกวนของระบบรับสัญญาณทั้งหมดสูงขึ้น SNR ที่เพียงพออยู่แล้วจะถูกบีบอัด สัญญาณพาหะดาวเทียมที่อ่อนแอจะถูกกลบด้วยเสียงรบกวน และอัตรากำไรในการถอดรหัสจะลดลงอย่างต่อเนื่อง

1.2 การปิดกั้น LNA

LNA (Low Noise Amplifier) ในตัวของ LNB จะรักษาประสิทธิภาพสัญญาณรบกวนต่ำไว้ได้เฉพาะในบริเวณเชิงเส้นเท่านั้น สัญญาณ 5G ที่แรงจะทำให้ LNA เข้าสู่ภาวะอิ่มตัวและปิดความสามารถในการขยายสัญญาณ การรับสัญญาณจะเสื่อมลงอย่างรุนแรงโดยไม่คำนึงถึงความแรงของสัญญาณดาวเทียม

1.3 สัญญาณรบกวนระหว่างการมอดูเลต

สัญญาณแรงหลายสัญญาณผสมกันภายในส่วนประกอบที่ไม่เป็นเชิงเส้นของ LNB และสร้างส่วนประกอบความถี่ระหว่างการมอดูเลตใหม่ สัญญาณรบกวนเหล่านี้ตกอยู่ในแถบการทำงานของดาวเทียมและนำไปสู่การตัดสินใจผิดพลาดของสัญญาณพาหะและการสูญเสียการล็อกเป็นครั้งคราว

2. หลักการทำงานของ LNB แบบกรอง

LNB มาตรฐาน: สัญญาณ RF เข้าสู่ LNA เพื่อขยายก่อนการกรอง สัญญาณรบกวน 5G ที่แรงจะเข้าสู่ LNA โดยตรงและทำให้เกิดการปิดกั้นได้ง่าย

LNB แบบกรอง: ตัวกรองแบนด์พาสเฉพาะถูกรวมไว้ก่อน LNA ก่อนที่สัญญาณจะเข้าสู่แอมพลิฟายเออร์ ส่วนประกอบสัญญาณรบกวน 5G ที่อยู่ติดกันจะถูกลดทอนล่วงหน้า ในขณะที่สัญญาณแถบดาวเทียมเป้าหมายจะถูกรักษาไว้ กำลังของสัญญาณรบกวนจะลดลงที่แหล่งกำเนิดเพื่อป้องกัน LNA จากการอิ่มตัวและรักษาประสิทธิภาพของตัวเลขสัญญาณรบกวนของระบบ

3. คุณค่าทางเทคนิคหลักของ LNB แบบกรอง

3.1 การยับยั้งสัญญาณรบกวนที่ส่วนหน้าและการป้องกัน LNA

ตัวกรองที่อยู่ด้านหน้าจะลดทอนสัญญาณ 5G นอกแถบความถี่ได้อย่างมาก ป้องกันการอิ่มตัวและการปิดกั้น LNA และรับประกันว่าประสิทธิภาพสัญญาณรบกวนเดิมของ LNB จะยังคงอยู่ภายใต้สัญญาณรบกวน

3.2 ลดต้นทุนการปรับปรุงวิศวกรรม

เมื่อเทียบกับโซลูชันตัวกรองภายนอก: ตัวกรองภายนอกต้องใช้ขั้วต่อสายเคเบิลเพิ่มเติม สร้างการสูญเสียการแทรก และใช้พื้นที่ติดตั้ง การเปลี่ยนไปใช้ LNB แบบกรองไม่จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนขายึดจานและสายเคเบิลที่มีอยู่เพื่อการติดตั้งที่ง่าย

3.3 ทำให้ SNR คงที่และปรับปรุงอัตรากำไรการลดทอนจากฝน

หลังจากยับยั้งสัญญาณรบกวน 5G แล้ว ระดับเสียงรบกวนของระบบจะลดลงและ SNR จะฟื้นตัว ในสถานการณ์ที่มีอัตรากำไรต่ำ เช่น สภาพอากาศฝนตก ความน่าจะเป็นในการสูญเสียสัญญาณพาหะจะลดลง และความทนทานของระบบจะดีขึ้น

3.4 ยับยั้งสัญญาณรบกวนระหว่างการมอดูเลต

การลดกำลังสัญญาณรบกวนที่เข้าสู่วงจรที่ไม่เป็นเชิงเส้นของ LNB จะยับยั้งสัญญาณรบกวนระหว่างการมอดูเลตและแก้ไขข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราวและแก้ไขได้ยาก เช่น การสูญเสียสัญญาณพาหะเป็นครั้งคราว

4. สถานการณ์การใช้งานและข้อจำกัด

• ✅ สถานการณ์ที่แนะนำ: ไซต์รับสัญญาณดาวเทียมใกล้สถานีฐาน 5G, โครงการ Ku-band ในเมืองสำหรับครัวเรือน / VSAT ที่มี SNR ลดลงเป็นครั้งคราวและการสูญเสียสัญญาณพาหะ
• ⚠️ ข้อจำกัด: LNB แบบกรองถูกออกแบบมาเพื่อยับยั้ง สัญญาณรบกวนแถบข้างเคียง 5G สำหรับสัญญาณรบกวนในแถบความถี่ที่แรง การกรองในตัว LNB เพียงอย่างเดียวไม่สามารถแก้ปัญหาได้ จำเป็นต้องมีการแยกเสาอากาศทางกายภาพและการปรับทิศทาง ตัวกรองเองทำให้เกิดการสูญเสียการแทรกเล็กน้อย ซึ่งต้องนำมาพิจารณาในการคำนวณงบประมาณลิงก์

5. ความเข้าใจผิดทางวิศวกรรมทั่วไป

ความเข้าใจผิดที่ 1: หากสามารถล็อกสัญญาณพาหะได้ แสดงว่าไม่มีสัญญาณรบกวน 5G
การวิเคราะห์: ตัวรับสัญญาณอาจยังคงล็อกสัญญาณพาหะภายใต้สัญญาณรบกวนเล็กน้อย แต่ SNR margin จะลดลงเรื่อยๆ ทำให้การเชื่อมต่อขาดหายในสภาพอากาศฝนตกหรืออุณหภูมิสูง

ความเข้าใจผิดที่ 2: การเพิ่มขนาดของเสาอากาศสามารถต่อต้านสัญญาณรบกวน 5G ได้
การวิเคราะห์: อัตราขยายของจานที่ใหญ่ขึ้นจะเพิ่มเฉพาะสัญญาณดาวเทียม ไม่สามารถยับยั้งสัญญาณรบกวน 5G ภาคพื้นดินได้ และระดับเสียงรบกวนที่สูงขึ้นยังคงอยู่

ความเข้าใจผิดที่ 3: ตัวกรองภายนอกมักมีประสิทธิภาพดีกว่า LNB แบบกรอง
การวิเคราะห์: ตัวกรองภายนอกเพิ่มการสูญเสียขั้วต่อ LNB แบบกรองในตัวมีเส้นทางสัญญาณสั้นกว่า การสูญเสียการแทรกโดยรวมดีกว่า และติดตั้งในพื้นที่ได้ง่ายกว่า

6. สรุป

สำหรับโครงการรับสัญญาณดาวเทียมในเขตเมือง สัญญาณรบกวนช่องสัญญาณข้างเคียง 5G เป็นสาเหตุหลักของความไม่เสถียรของสัญญาณ LNB ย่าน Ku LNB มาตรฐานขาดการป้องกันส่วนหน้า สัญญาณ RF ภาคพื้นดินที่แรงทำให้เกิดการปิดกั้น LNA ระดับเสียงรบกวนที่สูงขึ้น และการบิดเบือนระหว่างการมอดูเลต LNB แบบกรองรวมตัวกรองแบนด์พาสไว้ก่อน LNA เพื่อยับยั้งสัญญาณรบกวน 5G ที่ส่วนหน้าของการรับสัญญาณ ปกป้องส่วนประกอบ LNB ทำให้ SNR ของระบบคงที่ และลดความซับซ้อนในการก่อสร้างไซต์ ในภูมิภาคที่มีสถานีฐาน 5G หนาแน่น LNB แบบกรองเป็นตัวเลือกป้องกันสัญญาณรบกวนที่ต้องการสำหรับระบบรับสัญญาณดาวเทียม

ตารางเปรียบเทียบด่วน