ITU-R BS 498-2 SPANISH-1990 IONOSPHERIC CROSS-MODULATION IN THE LF AND MF BROADCASTING BANDS《关于在低频(LF)和中频(MF)两个广播频段中电离层的交叉调制 第10A-1部分 振幅调制声音广播频段5(低频LF) 6(中频MF)和7(高频HF)》.pdf

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1、 Rec. UIT-R BS.498-2 1 RECOMENDACIN UIT-R BS.498-2*Transmodulacin ionosfrica en las bandas de radiodifusin de ondas kilomtricas y hectomtricas (1974-1978-1990) La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando que una radiacin excesiva hacia la ionosfera puede dar lugar a transmodulacin ion

2、osfrica y, en consecuencia, a interferencias perjudiciales, recomienda que la radiacin mxima admisible con cualquier ngulo de elevacin sea tal que la molestia debida a la transmodulacin no exceda de la que se admite para la interferencia cocanal (vase la Recomendacin UIT-R BS.560). ANEXO 1*Los efect

3、os de la transmodulacin ionosfrica en las bandas de ondas kilomtricas y hectomtricas pueden adquirir gravedad debido al continuo aumento de las potencias de emisin. 1 Sobre esta cuestin se han efectuado experiencias, en el marco de la UER, en varios pases, especialmente en el Reino Unido y en la Rep

4、blica Federal de Alemania y en la Repblica Popular de China utilizando emisiones clsicas de modulacin de amplitud y doble banda lateral. Estas experiencias permiten extraer las siguientes conclusiones: 1.1 El porcentaje de transmodulacin aumenta de modo sensiblemente lineal con la potencia del trans

5、misor interferente y aumenta tambin con su profundidad de modulacin. NOTA El porcentaje de transmodulacin es el porcentaje en que la portadora del transmisor deseado resulta modulada por las frecuencias moduladoras del transmisor interferente. _ *La Comisin de Estudio 6 de Radiocomunicaciones efectu

6、 modificaciones de redaccin en esta Recomendacin en 2002 de conformidad con la Resolucin UIT-R 44. *El presente Anexo tiene carcter informativo. 2 Rec. UIT-R BS.498-2 1.2 Esta transmodulacin depende sobre todo de la potencia radiada por el transmisor interferente en la direccin del punto de reflexin

7、 en la ionosfera de la onda deseada. Los porcentajes de transmodulacin inferiores al 10% son directamente proporcionales a la potencia; por tanto, un aumento de 3 dB en la potencia del transmisor interferente incrementa los niveles de transmodulacin en 6 dB. El porcentaje de transmodulacin es asimis

8、mo directamente proporcional a la profundidad de modulacin del transmisor interferente. 1.3 El porcentaje de transmodulacin es tanto menor cuanto mayor es la frecuencia de modulacin del transmisor interferente. Pruebas de laboratorio han demostrado que el efecto subjetivo de la transmodulacin puede

9、compararse al de la interferencia cocanal. Para producir un grado subjetivo determinado de prdida de calidad, la interferencia resultante de la transmodulacin ionosfrica requiere una relacin seal/interferencia 6 dB menor que la interferencia cocanal, siempre y cuando la transmodulacin se refiera a u

10、na frecuencia moduladora de 300 Hz. 1.4 Los estudios de transmodulacin ionosfrica se resumen en la Recomendacin UIT-R P.532. 2 La Fig. 1 muestra los porcentajes de transmodulacin medidos en numerosos experimentos. Cada medicin se ha normalizado al valor que se habra observado si la seal interferente

11、 se hubiese radiado con una antena vertical corta y una potencia de portadora de 100 kW modulada en amplitud al 80% por una seal de 300 Hz. La Fig. 1 comprende una curva semiemprica que da el porcentaje mximo de transmodulacin, promediado en un corto periodo, que podra observarse si la seal deseada

12、atravesara la regin de la ionosfera ms intensamente iluminada por la radiacin interferente. Dicha Figura muestra que la transmodulacin alcanza su segundo mximo cuando la frecuencia del transmisor interferente se acerca a la frecuencia giromagntica. En el mapa de la Fig. 5 se indican los valores de l

13、a frecuencia giromagntica en las diversas partes del mundo. 3 Los efectos de transmodulacin deben tenerse en cuenta no slo para la recepcin por onda ionosfrica, sino tambin para la recepcin por onda de superficie en el lmite de la zona de servicio y por la noche, cuando la onda ionosfrica no es ya t

14、otalmente despreciable. El efecto de transmo-dulacin se reduce, sin embargo, aproximadamente en la relacin de las amplitudes de las ondas deseadas, de superficie e ionosfrica, en el punto de recepcin. 4 Se han calculado los porcentajes de transmodulacin ionosfrica en el caso de las ondas kilomtricas

15、 y hectomtricas. Se ha evaluado la influencia de la potencia de los transmisores deseado e interferente. Se han comparado los resultados tericos y prcticos. Rec. UIT-R BS.498-2 3 0498-014 Rec. UIT-R BS.498-2 5 Conclusiones preliminares Pueden darse ejemplos de los niveles de flujo de potencia, o de

16、la potencia del transmisor en funcin del ngulo de elevacin, que pueden causar interferencia a las transmisiones deseadas. Para ello, se ha fijado en primer lugar un valor admisible del porcentaje de transmodulacin. Segn la Recomendacin UIT-R BS.560, y la Recomendacin UIT-R P.1147, es aceptable una r

17、elacin de proteccin en radiofrecuencia de unos 30 dB para el 10% del tiempo en el caso de una seal interferente fluctuante. Haciendo caso omiso del efecto mencionado en el 1.3, se tendr el mismo efecto perturbador para un porcentaje de transmodulacin del 3% durante el 10% del tiempo. Se ha demostrad

18、o que este porcentaje de transmodulacin puede resultar, en la parte superior de la banda 6 (ondas hectomtricas) de radiodifusin, de una densidad de flujo mxima en la regin E de 2 W/m2 (57 dB(W/m2) aproximadamente, es decir, de un campo mximo de 27 mV/m (89 dB (V/m). Suponiendo una altura de 100 km p

19、ara la capa E, puede calcularse la potencia radiada por diversos tipos de antenas que produciran esta densidad de flujo en la regin E. Las antenas transmisoras verticales normalmente utilizadas, tienen un diagrama de radiacin vertical que est en funcin bien definida de su altura (expresada en fracci

20、ones de la longitud de onda, ). En particular, la radiacin de tales antenas es nula en un ngulo de elevacin de 90. El Cuadro 1 indica, para diversas antenas verticales de diferente altura, las potencias de transmisin correspondientes a las condiciones mencionadas. CUADRO 1 Tambin se puede calcular l

21、a relacin entre la potencia radiada y el ngulo de elevacin necesario para producir el mismo flujo de potencia, desde 0 (radiacin horizontal) hasta 90 (radiacin vertical). Los resultados se indican en el Cuadro 2. Los Cuadros 1 y 2 slo contienen valores aproximados, pues la teora muestra que en la tr

22、ansmodulacin ionosfrica pueden influir varios factores, como las frecuencias de los transmisores deseado e interferente (y en particular su valor con relacin a la girofrecuencia) y la polarizacin de las ondas emitidas. Las potencias indicadas en los Cuadros 1 y 2 son ejemplos deducidos de un pequeo

23、nmero de mediciones realizadas en una frecuencia prxima al lmite superior de la banda 6 (ondas hectomtricas) sin tener en cuenta la variacin de la transmodulacin con la frecuencia portadora interferente. No comprenden tampoco el efecto de la disminucin de la transmodulacin para las audiofrecuencias

24、elevadas, que permite aumentar en 3 dB las potencias interferentes. Altura de la antena vertical 0,25 0,25 0,5 0,55 0,64 0,64 (1)Potencia de la portadora del transmisor (kW) 320 340 560 670 370 840 (1)Con compensacin del primer lbulo lateral. Rec. UIT-R BS.498-2 5 CUADRO 2 Merece sealar que la trans

25、modulacin ionosfrica ha perturbado tambin a servicios distintos del de radiodifusin. Se han comparado los resultados de muchas mediciones de transmodulacin ionosfrica, y la Fig. 1 muestra que una potencia de 100 kW radiada por una antena vertical corta en la parte inferior de la banda 6 (ondas hecto

26、mtricas) produce una transmodulacin cuyo porcentaje puede exceder del 2% durante el 50% del tiempo. Puede demostrarse que esto corresponde a una transmodulacin del 3% sobrepasada durante el 10% del tiempo. Por tanto, la potencia de 100 kW puede compararse directamente con la de 320 kW del Cuadro 1.

27、La mayor potencia indicada en este Cuadro se debe a que las mediciones de que se deduce dan una transmodulacin inferior a los valores estimados en el caso ms desfavorable (vase la curva de la Fig. 1). La Fig. 1 muestra, asimismo, que la transmodulacin causada por transmisores interferentes en la ban

28、da 5 (ondas kilomtricas) o en frecuencias prximas a la giromagntica, puede ser 10 dB superior a los niveles correspondientes a frecuencias de la parte inferior de la banda 6 (ondas hectomtricas). Una reduccin de 5 dB de la potencia del transmisor interferente disminuye el nivel de transmodulacin en

29、10 dB. Habida cuenta del efecto de la frecuencia de modulacin, se llega a la conclusin de que, segn la frecuencia interferente en las bandas 5 y 6 (ondas kilomtricas o hectomtricas), las potencias comprendidas entre los valores de los Cuadros 1 y 2 y valores inferiores en 7 dB pueden, en el caso ms

30、desfavorable, interferir en un servicio por onda ionosfrica en forma comparable a la interferencia cocanal con una relacin de proteccin de 30 dB. Si en vez de proteger la recepcin por onda ionosfrica contra la transmodulacin ionosfrica se protege la recepcin por onda de superficie, pueden radiarse p

31、otencias interferentes algo mayores, porque stas influyen solamente en la componente ionosfrica de la seal recibida. Si el lmite de la zona de servicio por onda de superficie se define por la lnea en la que la intensidad de campo de dicha onda excede de la intensidad de campo mediana de la onda iono

32、sfrica en 10 dB, la transmodulacin mediana de la seal resultante ser inferior a 14 dB a la transmodulacin mediana de la onda ionosfrica. As pues, las potencias interferentes pueden superar a las potencias correspondientes cuando se trata de proteger la onda ionosfrica. ngulo de elevacin 0 10 20 30 4

33、0 45 50 60 70 80 90 p.r.a.v. (dB (1 kW) o f.c.m. (dB (300 V) (1)39,5 32 27,5 24,3 22,5 22 21,5 20,2 19,3 18,7 18,5 p.r.a.v. (kW) 9000 1600 570 230 190 160 140 105 85 75 70 (1)BS.561RUIT-inRecomendaclatambinVase.cimomotrizFuerza:f.c.m.corta; verticalantena una a referida aparente radiada Potencia:p.r

34、.a.v.6 Rec. UIT-R BS.498-2 6 Utilizacin prctica de las conclusiones La UER ha estudiado las consecuencias, para la planificacin en las bandas 5 (ondas kilomtricas) y 6 (ondas hectomtricas) de las conclusiones preliminares resumidas en el 5 del presente Anexo. El problema ms importante es el de estab

35、lecer lmites para la radiacin mxima en funcin del ngulo de elevacin y del tipo de antena, a fin de mantener la interferencia por transmodulacin ionosfrica, inferior a cierto valor. Las conclusiones que pueden extraerse de dichos estudios se indican a continuacin. La perturbacin causada por la transm

36、odulacin no debe exceder de la debida a la interferencia cocanal con una relacin de proteccin de 30 dB. Sin embargo, la transmodulacin, contrariamente a la interferencia cocanal, disminuye al aumentar la frecuencia de modulacin. Es necesario, pues, realizar pruebas subjetivas para determinar la rela

37、cin entre los dos efectos. Ya se ha demostrado que el porcentaje de transmodulacin puede ser del 6,3% cuando el transmisor interferente est modulado al 80% por una seal de 300 Hz. Se recomienda considerar este valor como el lmite mximo aceptable de transmodulacin. Los resultados de la evaluacin subj

38、etiva del grado de molestia por transmodulacin realizada en China en la transmisin normal de programas de radiodifusin sonora y una relacin de proteccin cocanal de 27 dB para el servicio por onda ionosfrica muestran que se logra la nota de calidad de 4 y la interferencia es perceptible, pero no mole

39、sta, cuando el porcentaje de transmodulacin es del 8,9%. Teniendo en cuenta que la transmodulacin depende de la frecuencia de la portadora interferente y de la altura de la capa reflectora, la Fig. 2 (curva A), indica la potencia radiada aparente (dB (1 kW) respecto a una antena vertical corta o la

40、fuerza cimomotriz (dB (300 V), en direccin vertical, que producira durante el 50% del tiempo la transmodulacin arriba especificada. En abscisas se ha llevado la relacin entre la frecuencia interferente, fi, y la girofrecuencia fG(de aproximadamente 1,25 MHz en Europa). Esta curva se deduce de un gra

41、n nmero de mediciones efectuadas en Europa y Australia (vanse el 5 y la Fig. 1), considerndose que los valores de transmodulacin observados representan los menos favorables que pueden registrarse en el trayecto geogrfico ms desfavorable. En la prctica, debe tenerse en cuenta el diagrama vertical de

42、la antena as como el aumento de la distancia entre sta y el punto de reflexin en direcciones distintas de la vertical. La Fig. 3 indica el aumento de la p.r.a.v. admisible en direcciones distintas de la vertical, debido solamente al incremento de la distancia. Se ha tenido en cuenta el aumento o la

43、disminucin de la potencia, debido al diagrama vertical de la antena. Para las aplicaciones prcticas, se han combinado en un solo factor de correccin P que debe aplicarse a los valores derivados de la Fig. 2, los efectos de la distancia al punto de reflexin y el diagrama vertical. Este factor de corr

44、eccin se ha calculado para antenas verticales de diferente longitud elctrica l/ y para dipolos de media longitud de onda horizontales a diferentes alturas h/ sobre el suelo, en la hiptesis de que la capa ionosfrica en que se produce la transmodulacin est a 85 km de altura. Los resultados de este clc

45、ulo aparecen en la Fig. 4. En el caso de un servicio nocturno por onda de superficie que deba protegerse contra la transmodulacin, puede suponerse que la intensidad de campo producida por la onda ionosfrica del transmisor deseado, es inferior en 10 dB a la producida por la onda de superficie en el l

46、mite de la zona de servicio. Como slo la componente ionosfrica est sujeta a la transmodulacin, puede admitirse un aumento de 5 dB de la radiacin, si slo debe asegurarse el servicio por onda de super-ficie, lo cual conduce a la curva B de la Fig. 2. Rec. UIT-R BS.498-2 7 0498-02Como ejemplo, consider

47、amos una antena vertical corta para la banda 5 (ondas kilomtricas) (fi/fG= 0,2). La Fig. 2 indica que para proteger un servicio por onda de superficie la p.r.a.v. mxima en direccin vertical debe ser de 20 dB con relacin a 1 kW, o sea 100 kW. Sin embargo, esta antena corta produce la intensidad de ca

48、mpo mxima en la ionosfera a un ngulo de elevacin de 45; la Fig. 3 indica que puede admitirse un aumento de 3 dB para este ngulo, lo que da una p.r.a.v. de 200 kW. No obstante, es ms cmodo especificar la p.r.a.v. en la direccin horizontal. Para una antena corta, la p.r.a.v. es 3 dB ms elevada que 45, o sea 400 kW. 0498-038 Rec. UIT-R BS.498-2 Se halla en este caso, con ayuda de la curva A de la Fig. 4, el valor P = +6 dB para una antena corta vertical (l/ 0,1), de modo que la potencia total suministrada a la antena es: P = +26 dB (1 kW)