ITU-R BS 598-1 FRENCH-1990 FACTORS INFLUENCING THE LIMITS OF AMPLITUDE-MODULATION SOUND-BROADCASTING COVERAGE IN BAND 6 (MF)《在频段6(中频MF)影响幅度调制声音广播覆盖区限制的因素 第10A-1部分 振幅调制声音广播频段5(低频LF).pdf

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1、 Rec. UIT-R BS.598-1 1 RECOMMANDATION UIT-R BS.598-1*Facteurs influenant la couverture en radiodiffusion sonore modulation damplitude dans la bande 6 (ondes hectomtriques) (1982-1990) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) quil est impossible damliorer au-del dune certaine limite,

2、impose par des facteurs physiques et techniques, la couverture en radiodiffusion sonore modulation damplitude dans une bande de frquences donne; b) que lamlioration de la couverture dans une bande de frquences donne correspond une utilisation plus efficace du spectre radiolectrique; c) que lamliorat

3、ion de cette efficacit nest possible que grce aux moyens suivants: optimalisation de lefficacit de tous les metteurs du rseau considr; rduction des effets du brouillage caus par tous les metteurs du rseau; choix dune largeur de canal approprie; disposition des canaux telle que, dans tout le rseau, l

4、e brouillage soit rduit au minimum; d) quil est possible de dfinir un facteur de couverture qui soit reprsentatif de lefficacit dutilisation du spectre radiolectrique; e) que, parmi les facteurs qui influent sur la couverture en radiodiffusion en ondes hecto-mtriques (bande 6), on peut citer: le cha

5、mp minimal utilisable; la puissance des metteurs du rseau; les rapports de protection RF; la distance entre metteurs de mme canal; lespacement des canaux; la largeur de bande lmission; la propagation des ondes et les facteurs qui influent sur cette propagation; la distribution des canaux, recommande

6、 quen ce qui concerne la planification des frquences et la solution des problmes dassignation de frquence dans la bande 6 (ondes hectomtriques), on tire parti des connaissances dj runies sur les relations entre les divers facteurs qui influent sur la couverture en radiodiffusion, relations qui sont

7、dcrites dans lAnnexe 1. _ *La Commission dtudes 6 des radiocommunications a apport des modifications rdactionnelles cette Recommandation en 2002 conformment aux dispositions de la Rsolution UIT-R 44. 2 Rec. UIT-R BS.598-1 Les informations donnes dans lAnnexe 1 ont t obtenues la suite dtudes sur des

8、rseaux rguliers, une distribution linaire des canaux et en supposant des antennes dmission qui-directives. Les aspects dexploitation de la couverture en radiodiffusion (B.hm) sont exposs dans les Annexes 2, 3, 4 et 5. ANNEXE 1 1 Introduction Au cours de la dcennie qui a prcd la Confrence administrat

9、ive rgionale de radiodiffusion ondes kilomtriques et hectomtriques (Rgions 1 et 3), (Genve, 1974-1975), les facteurs qui influent sur la couverture en radiodiffusion sonore ondes hectomtriques (bande 6) ainsi que leurs relations ont t abondamment tudis dans divers pays. Les rsultats dj obtenus jette

10、nt une vive lumire sur ce problme complexe et peuvent mme tre considrs comme apportant une rponse dfinitive. Pour des raisons videntes, les tudes sont parties du principe qutant donn la limitation des bandes attribues la radiodiffusion ondes hectomtriques, aucun canal ne pourrait tre attribu exclusi

11、vement un metteur dans le monde entier. Toutefois lassignation dun mme canal plusieurs metteurs supposs suffisamment loigns lun de lautre conduit invitablement des problmes de brouillage dans ce canal. 2 Dfinition du facteur de couverture On suppose dabord que, dans une zone infiniment tendue, tous

12、les metteurs (en nombre indfini) utilisent la mme frquence et la mme puissance p (kW), la distance entre deux metteurs voisins tant D (km). Dans un tel rseau un seul canal, la plus forte densit peut tre obtenue lorsque trois metteurs voisins forment un triangle quilatral de ct D (voir Fig. 1), condi

13、tions dans lesquelles lutilisation du spectre est suppose presque optimale. En prsence de bruit et de brouillage dus aux stations environnantes fonctionnant dans le mme canal, la porte R (km) de chacun des metteurs dpend: de la frquence; de la propagation qui influe la fois sur le champ utile Ewet s

14、ur les champs brouilleurs Ei; du champ minimal utilisable (Emin); des rapports de protection en radiofrquence (ai). La porte est la distance par rapport lmetteur utile laquelle le champ de lmetteur utile est gal au champ utilisable Eu: Eu= Ew= E 2min+ i = 1n(Ei ai) 2(voir le Rapport UIT-R BS.945) NO

15、TE Lorsque les valeurs du champ ou du rapport de protection sont exprimes en dB(V/m) ou dB, respectivement, la conversion peut tre faite au moyen des formules: 20)dB(20)V/m(dB1010)V/m()( AEaE =Rec. UIT-R BS.598-1 3 En labsence de bruit, ou lorsque le brouillage est largement prdominant, la zone de c

16、ouverture ne dpend pas de la puissance dmission, alors quelle en dpend dans le cas contraire. Dune faon gnrale, le facteur de couverture c peut tre dfini comme le rapport de la somme des surfaces Sncouvertes par chaque metteur de mme frquence sur une zone trs tendue, la surface totale S de la zone:

17、c = Sn/ S Pour dterminer le facteur de couverture dans le cas thorique dun rseau rgulier, on subdivise la zone infiniment tendue en zones unitaires, dont chacune se compose de deux triangles quilatraux correspondant au mme canal et ayant un ct commun. Dans ces conditions, chaque zone unitaire corres

18、pond un seul des metteurs fonctionnant dans le mme canal (voir Fig. 1). Le facteur de couverture (par canal) peut alors tre dfini: soit comme le rapport entre la zone de couverture R2et la zone unitaire 1/2 3 D2(couverture en surface): c = 23RD2 100 (%) soit comme le rapport du nombre dhabitants des

19、 deux zones mentionnes (couverture dmographique). Cest le concept de couverture en surface qui sera retenu dans la suite de la prsente Annexe du fait que la notion de couverture dmographique ne saurait tre utilise sans des renseignements suppl-mentaires sur la distribution de la population et quen t

20、out tat de cause des tudes gnrales fondes sur la dmographie seraient difficiles raliser. D01-sc4 Rec. UIT-R BS.598-1 Linfluence des canaux restants (par exemple, canaux adjacents, deuxime canal) comme sources potentielles de brouillage devrait galement tre prise en considration. En principe, dans un

21、e zone unitaire, chaque canal ne peut tre assign qu un seul metteur. Selon que lon dsire ou non une couverture identique pour chaque canal, les canaux devraient, soit tre rpartis sur toute la zone unitaire selon un schma gomtrique rgulier et un mode de distribution appropri (par exemple linaire), so

22、it, dans le cas dune couverture diffrente par canal, tre distribus autrement, des distances suffisamment grandes tant toutefois maintenues entre les metteurs qui risqueraient de provoquer ou de subir un brouillage. Le facteur de couverture c sexprime normalement en pourcentage. Si la couverture, pou

23、r lensemble des canaux de la bande 6 (ondes hectomtriques) dpasse lunit (100%), ce nombre reprsente le nombre moyen des programmes qui peuvent tre reus en tout point de la zone considre. 3 Facteur de couverture c, en fonction de la distance D entre les metteurs de mme canal 3.1 Gnralits Pour tablir

24、les courbes indiquant la variation du facteur de couverture c en fonction de la distance D entre metteurs de mme canal pour diffrentes conditions, on a utilis deux mthodes diffrentes A et B. Ces mthodes reposent nanmoins sur des bases communes, qui sont les suivantes: metteurs de mme puissance p; co

25、urbes de propagation de londe de sol de la Recommandation UIT-R P.368; courbes de propagation de londe ionosphrique de la Recommandation UIT-R P.1447. Voir galement le Manuel de lUIT-R Lionosphre et ses effets sur la propagation des ondes radiolectriques; rayonnement constant dans tous les azimuts e

26、t pour tous les angles de site. Les deux mthodes A et B diffrent par les hypothses suivantes: Mthode A (rsultats reprsents sur la Fig. 2): la puissance reste inchange (p = 1 kW), il ny a pas de limitation par le bruit (Emin= dB), le rapport de protection en radiofrquence A varie de 5 en 5 dB entre 2

27、0 dB et 45 dB, la conductivit du sol est de 3 103S/m. Mthode B (rsultats reprsents sur les Fig. 3 et 4): la puissance p varie, de 5 en 5 dB, entre 1 kW et 1000 kW, le champ minimal utilisable est Emin= 60 dB(V/m), les rapports de protection en radiofrquence sont A = 40, 30 ou 27 dB, les conductivits

28、 du sol sont de 103, 3 103ou 102S/m. Rec. UIT-R BS.598-1 5 En fait, on a aussi tudi pour la mthode B lemploi rigoureux et systmatique des antennes directives. Daprs les rsultats obtenus, il ne faut pas sattendre une amlioration substantielle de lefficacit dutilisation du spectre dans de telles condi

29、tions. Il ne sensuit pas, toutefois, que lon ne puisse arriver des rsultats intressants en ayant largement recours des antennes directives possdant un diagramme de rayonnement horizontal bien adapt aux divers cas particuliers de brouillage et de couverture (voir lAnnexe 2). 3.2 Rsultats obtenus avec

30、 un modle de Terre plane Les courbes des Fig. 2, 3 et 4 sont donnes titre dexemple. Elles montrent de quelle faon le facteur de couverture c pour un mme canal et pour une frquence de 1 MHz dpend de la distance D dans des conditions variables. Elles tiennent compte de linfluence des brouilleurs fonc-

31、tionnant sur le mme canal et situs dans les deux hexagones les plus proches entourant lmetteur utile (voir Fig. 1). Cest ainsi que le brouillage provenant de dix-huit stations, soit de six stations situes aux distances D, D 3 et 2 D, a t compris dans les calculs. Pour des raisons de symtrie, la zone

32、 de couverture a t prise gale la valeur quadratique moyenne des valeurs obtenues pour deux directions horizontales importantes: la direction des brouilleurs distants de D et 2 D; la direction des brouilleurs distants de 3 D. En particulier, la Fig. 2 montre les rsultats que donne la mthode A; elle e

33、st valable lorsque la couverture de londe de sol est limite par le brouillage d londe ionosphrique et que, en labsence de bruit, il ny a aucune influence de la puissance. Le paramtre en fonction duquel sont traces les courbes est le rapport de protection en radiofrquence A. On y trouve aussi lindica

34、tion, en dB par rapport 1 V/m, du champ E1de lmetteur utile la limite de la zone de couverture, pour une puissance dmission de 1 kW avec une antenne verticale courte. Par exemple, les points dintersection dune courbe en traits mixtes (points et tirets) trace pour E1= 40 dB avec les courbes c = f (D)

35、 pour A = 20 dB, correspondant respectivement au brouillage par onde ionosphrique du type 1 (courbe en traits pleins) ou du type 2 (courbe en tirets) montrent que, lorsque la distance entre metteurs de mme canal est D (abscisses des points dintersection, savoir respectivement 2 800 ou 4 800 km) et p

36、our un rapport de protection A de 20 dB, le champ la limite de la zone, o le rapport de protection RF est suprieur ou gal 20 dB, est de 0,1 mV/m. La Fig. 2 montre que: le facteur de couverture augmente lorsque le rapport de protection RF diminue, quel que soit le type de propagation de londe ionosph

37、rique brouilleuse; la forme gnrale des courbes dpend beaucoup du type de propagation; aux distances suprieures 1 500 km environ, le facteur de couverture augmente quand la propagation de londe ionosphrique brouilleuse est du type 1; le facteur de couverture est largement indpendant de la distance en

38、tre metteurs de mme canal quand la propagation est du type 2; il ny a pas de sparation optimale nette entre metteurs de mme canal tant quil ny a pas de limitation par le bruit. 6 Rec. UIT-R BS.598-1 0598-02Les courbes des Fig. 2, 3 et 4, qui prsentent les rsultats donns par la mthode B, montrent lin

39、fluence de la puissance p (qui est le paramtre en fonction duquel elles sont traces) en prsence de bruit, et cela pour les trois valeurs du rapport de protection indiques ci-dessus. Pour faciliter, sur chacune des Figures, la comparaison entre les cinq exemples donns, on a reprsent le facteur de cou

40、verture en chelle logarithmique. Ces cinq exemples sont les suivants: service par onde de sol brouill par onde de sol (jour): courbes du groupe A; service par onde de sol brouill par onde ionosphrique (nuit) pour les deux types de courbes de propagation ionosphrique considrs: courbes des groupes B1e

41、t B2; service par onde ionosphrique brouill par onde ionosphrique (nuit) pour les deux types de courbes de propagation ionosphrique considrs: courbes des groupes C1et C2. Rec. UIT-R BS.598-1 7 Les Fig. 3 et 4 montrent quen prsence de bruit: la distance optimale de sparation entre metteurs de mme frq

42、uence varie considra-blement avec la puissance dmission; la distance optimale de sparation est trs diffrente le jour et la nuit; la couverture est la plus faible lorsque le service par onde de sol est brouill par les ondes ionosphriques des metteurs brouilleurs. On voit aussi sur les Figures que, si

43、 la distance entre metteurs fonctionnant dans le mme canal est infrieure la valeur optimale, le brouillage domine, de sorte quune augmentation de puissance na quune utilit rduite et quune rduction de puissance nentrane aucune diminution de la couverture. Lorsque londe ionosphrique est du type 1, on

44、peut galement voir que: la distance optimale de sparation entre metteurs de mme canal nest pas trs diffrente pour le service nocturne par onde de sol ou par onde ionosphrique; pour les metteurs de grande puissance tout au moins (p 30 kW), le service par onde ionosphrique donnerait une couverture com

45、parable celle du service diurne par onde de sol. Toutefois, les rsultats diffrent notablement lorsque la propagation de londe ionosphrique est du type 2. Dans ce cas: la distance optimale de sparation entre metteurs fonctionnant dans le mme canal, si elle existe, varie notablement, de nuit, pour le

46、service par onde de sol et le service par onde ionosphrique; la couverture par onde ionosphrique est plus ou moins infrieure celle de londe de sol pendant le jour. Enfin, selon la valeur de la conductivit du sol, la couverture de londe de sol pendant la nuit peut augmenter aux petites distances mesu

47、re que la distance entre les metteurs de mme canal diminue. Il en rsulte une couverture plus tendue pour des distances rduites entre metteurs de mme canal, alors que les portes de service sont rduites quelques kilomtres seulement. Linfluence exerce sur la couverture par le rapport de protection RF peut se dduire des Fig. 3a et 3b, tandis quune comparaison entre les Fig. 3b, 4a et 4b permet de dterminer linfluence de la conductivit du sol. Comme on pouvait sy attendre, une augmentation du