GB T 14618-1993 视距微波接力通信系统与空间无线电通信系统共用频率的技术要求.pdf

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1、中华人民共和国国家标准视距微波接力通信系统与空间无线电通信系统共用频率的技术要求发布实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准视距微波接力通信系统与空间无线电通信系统共用频率的技术要求国家技术监督局批准实施主题内容与适用范围本标准规定了范围内视距微波接力通信系统以下简称微波接力系统与空间无线电通信系统共用频率时站址与频率的选择功率限值最小仰角和功率通量密度等的技术要求本标准只适用于微波接力系统不适用于超视距无线电接力通信系统和具有高灵敏度接收机的对流层散射通信系统本标准不包括卫星广播业务与地面无线电业务共用频率的情况引用标准微波接力站电磁环境保护要求地球站电磁环境保护要求国内卫星通信系统进网

2、技术要求卫星通信地球站与地面微波站之间协调区的确定和干扰计算方法无线电管理术语术语本标准使用的术语符合的规定视距微波接力通信系统采用视距传播属于固定业务的无线电通信系统空间无线电通信系统利用一个或多个空间站或利用一个或多个反射卫星或利用空间其他物体所进行的任何无线电通信系统功率通量密度在地球表面每单位面积内单位带宽所通过的功率微波接力系统与空间无线电通信系统共用频率微波接力系统地面微波站站址与频率的选择对与空间无线电通信系统享有同等权利的共用频带内工作的地面微波站在选择其站址和频率时应相互协调并由后建者承担协调工作确保相互之间的干扰程度满足国标和如果最大等效全向辐射功率超过选择新站站址时应尽可

3、能使发射天线的最大辐射方向偏离对地静止卫星轨道至少考虑到大气折射效应为避免地面微波站与享有同等权利的共用频带内工作的地球站之间构成直视途径地面微波站天线主波束偏离角不应小于功率限值地面微波站由发信机传送到天线馈源端口的功率不应超过地面微波站的最大等效全向辐射功率不得超过选择新站站址时如果不能实行条的规定地面微波站每部发射机的最大等效全向辐射功率不应超过为考虑到大气折射效应地面微波站天线主波束偏离对地静止卫星轨道的角度度在现有线路上建立新的微波接力系统时地面微波站每部发射机的最大等效全向辐射功率不应超过条的规定空间无线电通信系统地球站站址与频率的选择对与微波接力通信系统享有同等权利的共用频带内工

4、作的地球站在选择其站址和频率时应相互协调并由后建者承担协调工作确保相互之间干扰程度满足国标和功率限值卫星地球站在任一频带内向水平面任一方向发送的等效全向辐射功率除和条以外不应超过下列限值不限制其中是从地球站天线的辐射中心看过去的水平仰角用度数表示高于水平面时为正低于水平面时为负在允许条件下可以超过条所规定的限值以内但是当所形成的协调区伸展到其他国家的领土时此项增加必须征得该国主管部门的同意作为条的一个例外用于深空研究业务的地球站在任一带宽内向水平面任一方向发射的等效全向辐射功率不应超过最小仰角在我国全部国土范围内允许的最低工作仰角为作为条的一个例外地球站天线仰角低于的深空研究业务不应用于发送单

5、收地球站不受此限制空间无线电通信系统空间电台包括反射卫星功率通量密度在允许频带内的各种条件下采用各种调制方式由空间电台发射的包括由反射卫星发射的在任一带宽内在地球表面产生的功率通量密度不应超过规定的限值见表表频带功率通量密度参考带宽注其中为射频波的到达角水平面以上度数功率通量密度限值是在自由空间传播条件下微波接力系统与空间无线电通信系统共用频率微波接力系统地面微波站站址与频率的选择同条如果最大等效全向辐射功率超过选择新站站址时应尽可能使发射天线的最大辐射方向偏离对地静卫星轨道至少考虑到大气折射效应同条功率限值地面微波站由发信机传送到天线馈源端口的功率不应超过同条空间无线电通信系统地球站站址与频

6、率的选择同条功率限值卫星地球站在任一频带内向水平面任一方向发送的等效全向辐射功率除和条以外不应超过下列限值不限制其中是从地球站天线的辐射中心看过去的水平仰角用度数表示高于水平面时为正低于水平面时为负在允许条件下可以超过条所规定的限值以内但是当所形成的协调区伸展到其他国家的领土时此项增加必须征得该国主管部门的同意作为条的一个例外用于深空研究业务的地球站在任一带宽内向水平面任一方向发射的等效全向辐射功率不应超过最小仰角在我国全部国土范围内允许的最低工作仰角一般为特殊条件例外空间无线电通信系统空间电台包括反射卫星功率通量密度同条微波接力系统与空间无线电通信系统共用频率微波接力系统地面微波站站址与频率

7、的选择同条地面微波站最大辐射方向没有任何限制同条功率限值同条同条空间无线电通信系统地球站站址与频率的选择同条功率限值地球站在任一频带内向水平面任一方向发送的等效全向辐射功率除和条以外不应超过下列限值不限制其中是从地球站天线的辐射中心看过去的水平仰角用度数表示高于水平面时为正低于水平面时为负在允许条件下可以超过条所规定的限值以内但是当所形成的协调区伸展到其他国家的领土时此项增加必须征得该国主管部门的同意作为的一个例外用于深空研究业务的地球站在任一带宽内向水平面任一方向发射的等效全向辐射功率不应超过最小仰角同条空间无线电通信系统空间电台包括反射卫星功率通量密度在允许频带内的各种条件下采用各种调制方

8、式由空间电台发射的包括由反射卫星发射的在任一带宽内在地球表面产生的功率通量密度不应超过规定的限值见表附录大气折射效应补充件大气折射的通常效应是把无线电波弯向地球仰角为的无线接力天线的波束可能达到仰角为的卫星其中和是代数值是因折射造成的修正的绝对值弯曲范围取决于站址所在区域的气候折射指数指数的梯度站的高度和仰角的初始值作为函数的在为低负值时变化特别快由于折射修正随大气层条件的改变而变化因此很难确定折射修正的大小但可以决定折射修正的最大值和最小值最大值和最小值的确定应采用以下规则在那些可以获得传播数据进而可以用统计方法确定弯曲量的地区最大弯曲比方说的时间内都不超过的弯曲和最小弯曲应该从这些数据导出

9、在那些传播数据无法获得的地区可以采用下述的近似算法由海平面无线电折射率和梯度计算出指数型参考大气的折射指数极限确定了这两个极限后就可以计算天线仰角和站高度的函数曲线该曲线分别示于图图图中为天线在平均海平面以上的高度另外的确定也可以用数值法计算其数值计算表达式是通过对图图拟合得到的图对角的最大值修正图对角的最小值修正附录角度调制载波平均最大功率密度的计算补充件下面给出的是最坏功率电平的计算每的功率密度由这个值除以即得载波每的最大功率密度多信道电话信号调制的波在全基带负载上的最大的功率谱密度由残留载波或由连续频谱的峰值来确定这取决于调制的性质残留载波的功率由下式给出对于有预加重的系统或以上各式中载

10、波总功率基带最高频率多路信号有效频偏测试音有效频偏信道数基带最低频率每单位带宽功率谱密度对载波数的载波每的最大功率谱密度近似为式中最高频率基带信道中的测试音引起的最高调制指数弧度注为了进行详细地协调主管部门应有详细的有效的频谱形状数据和公式中所需的常数值频谱连续部分的最大功率密度由图近似求出其频谱密度对于带宽可按比例求出由多信道电话信号和固定幅度三角波形的能量扩散信号调制的载波三角波扩散系统的设计一般地说要确保集中在载波频率上每最大功率谱密度保持在全负载值的范围内集中在载波的功率谱密度为式中载波总功率由能量扩散信号产生的峰峰频偏注式假设使用完全线性三角波能量扩散电视视频信号调制的载波载波每的最

11、大功率谱密度的计算方法国际上还处在研究阶段载波的每最大功率密度由伪噪声序列的数字能量扩散信号调制的载波的每最大功率密度由下式给出当伪噪声序列的重复周期大于时当序列的重复周期等于或小于时式中载波总功率符号率符号秒序列的长度符号符号延时表示的整数部分图以高斯噪声调制的信号分布分量频率的最大频谱密度曲线小频偏近似值大频偏近似值标准无线电接力系统如图值是对以下基带限制信道信道信道附录地面微波站天线主波束偏离对地静止卫星轨道角度的计算补充件地面微波站天线主波束方向偏离对地静止卫星轨道以下简称的角度称为偏离角一般的几何图形如图所示偏离角表示为角和角之差因为这两个角分别是两个直角三角形和当中的一个角所以当已

12、知距离和就可以求出它们的大小式中地球的平均半径地面微波站的纬度图中的点和确定如下考虑图球面直角三角形可以发现式中天线的最大轴向辐射的方位和所在的子午线之间的夹角则注图地面微波站天线的位置发射方位平面赤道与平面的交点图偏离角计算图与的经度差点在赤道平面上的投影折射波束与赤道平面的交点与平面的交点包含的子午线与赤道的交点角角图偏离角计算波束切面辅助图由图可以求出或为了计算距离和请参看图中赤道平面上的三角形和图偏离角计算赤道切面辅助图考虑简单关系的半径从地球中心测量则可计算出下面的几何参数最后可以求出偏离角的大小为正表示地面微波站天线波束在上面为负表示地面微波站天线波束在下面偏离角的计算在使用公式时

13、因仰角由确定有两个值参看附录所以计算出的偏离角也分别有两个值其中偏离角绝对值较小的为所求偏离角当偏离角被水平面阻挡时射线位于轨道上面时可能发生这种情况对于光滑地球水平面实际偏离角计算如下图偏离角计算较正图式中天线海拔高度附录对地静止卫星仰角和方位角的计算补充件如图站的经纬度为和静止卫星的星下点的经纬度为和为星下点对站的经度差为过站指向的一条地平线站对卫星的仰角弧经过站的子午线点为子午线与赤道的交点为过站指向正南方的一条地平线站对卫星的方位角图为图的局部放大为的延长线由球面直角三角用球面三角学余弦定理得对于静止卫星有同样在球面三角形中由正弦余弦定理得推出方位角图仰角和方位角的计算图图部分放大附录空间电台在地球表面产生的功率通量密度的计算补充件假设空间电台天线为点天线到地面的距离为以点天线为中心为半径的球面面积为设等效全向辐射功率为功率通量密度为则式中等效全向辐射功率半径以为半径的球面面积将式以对数表示式中为大气吸收系数附录地球站水平辐射功率的计算补充件地球站水平辐射功率的计算方法如下式中地球站天线在自然地平线方向上相对于各向同性天线的增益按第条取值天线主波束与自然地平线间的最小夹角地球站在频带内辐射的等效全向辐射功率地球站天线的最大增益附加说明本标准由国家无线电管理委员会提出本标准由邮电部第四研究所归口本标准由邮电部第四研究所负责起草本标准起草人钟贵华郭永明