ITU-R F 1097-1 FRENCH-2000 INTERFERENCE MITIGATION OPTIONS TO ENHANCE COMPATIBILITY BETWEEN RADAR SYSTEMS AND DIGITAL RADIO-RELAY SYSTEMS《用来增强雷达系统和数字无线电中继系统之间兼容性的干扰抑制方案》.pdf

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1、 Rec. UIT-R F.1097-1 1 RECOMMANDATION UIT-R F.1097-1 POSSIBILITS DATTNUATION DES BROUILLAGES POUR AMLIORER LA COMPATIBILIT ENTRE LES SYSTMES RADAR ET LES FAISCEAUX HERTZIENS NUMRIQUES (Question UIT-R 159/9) (1994-2000) Rec. UIT-R F.1097-1 LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que

2、les systmes radar peuvent occasionner des brouillages aux faisceaux hertziens numriques (DRRS, digital radio-relay system) dans certaines situations; b) quil existe deux phnomnes de couplage dans les faisceaux hertziens, de lnergie rayonne par les stations radar, savoir: rayonnements non essentiels

3、du radar dans les bandes du faisceau hertzien, surcharge des tages dentre du faisceau hertzien (dsensibilisation du rcepteur) provoque par la frquence fonda-mentale du radar; c) que la mthode la plus souhaitable pour attnuer les brouillages peut consister rduire un niveau suffisam-ment bas les rayon

4、nements non essentiels du radar; d) quun certain nombre des techniques utilises par les concepteurs de faisceaux hertziens pour amliorer la qualit de fonctionnement permettront vraisemblablement de diminuer la vulnrabilit des faisceaux hertziens aux brouillages occasionns par les radars, recommande

5、1 de prendre en considration les possibilits ci-aprs dattnuation des brouillages pour la configuration des systmes radar, afin damliorer leur compatibilit avec les DRRS: mesures oprationnelles, conformment laccord pass avec lorganisme responsable du systme radar; choix ou ajustement de la frquence d

6、mission; remplacement de lmetteur; installation dun filtre RF dans lmetteur radar; 2 de prendre en considration les possibilits ci-aprs dattnuation des brouillages pour la conception et la mise en oeuvre des DRRS, afin damliorer leur compatibilit avec les systmes radar: filtres hyperfrquences en amo

7、nt des tages dentre du rcepteur; choix de lantenne (caractristiques des lobes secondaires); diversit dantenne (espace ou angle); codage avec correction derreur directe (CED); technique additionnelle dentrelacement de bits; utilisation de canaux de remplacement dans la mme bande; utilisation de bande

8、s de remplacement; choix dun autre trajet; toute autre technique possible; 3 de se rfrer lAnnexe 1 la prsente Recommandation pour obtenir des directives supplmentaires. 2 Rec. UIT-R F.1097-1 ANNEXE 1 Possibilits dattnuation des brouillages pour amliorer la compatibilit entre les systmes radar et les

9、 DRRS 1 Options relatives aux systmes radar Les options indiques ci-aprs sont toutes assujetties la condition quune installation radar donne a t clairement identifie comme tant la source des brouillages. A ce jour, les oprateurs DRRS ont observ que des brouillages taient occasionns par les radars de

10、 surveillance arienne stationnaires fonctionnant des frquences de 1,3 GHz et de 3 GHz et par les radars mtorologiques fonction-nant au voisinage de 5,6 GHz. Par ailleurs, dans les zones ctires, les oprateurs de systmes DRSS ont observ des brouillages provenant des radars de navigation (mobiles) de l

11、a marine marchande fonctionnant au voisinage de 3 GHz. 1.1 Mesures oprationnelles: suppression des signaux dans le secteur Lorsque linstallation radar et lorganisme responsable de son fonctionnement sont connus, un accord peut tre conclu avec cet organisme pour que le radar soit momentanment dsactiv

12、 quand son faisceau principal pointe dans la direction du systme DRRS. Il sagit de la suppression des signaux dans le secteur. Si ce mcanisme est accept par lorganisme responsable du radar, il est simple mettre en uvre, soit en modifiant lquipement sur les anciens radars, soit en recourant des comma

13、ndes logicielles sur les systmes modernes. En outre, les dpenses sont minimes ou nulles. Ce systme dattnuation des brouillages a dj t appliqu dans certains pays et a permis une coexistence satisfaisante entre les installations du service de radioreprage et celles du service fixe (voir aussi lAppendi

14、ce 1). 1.2 Mesures oprationnelles: choix ou ajustement de la frquence dmission Pour certains systmes fixes, on peut ventuellement choisir ou ajuster la frquence fondamentale de lmetteur radar dans la gamme de frquences autorise pour ce radar afin que les rayonnements harmoniques non essentiels de de

15、uxime ou troisime ordre ne brouillent pas le systme DRRS. Il serait possible en particulier de placer lharmonique du radar dans la bande de garde, entre les demi-bandes suprieure et infrieure attribues aux faisceaux hertziens dans le plan de frquences ou compltement lextrieur de cette bande. Si ce n

16、ouvel accord est accept par lorganisme exploitant le radar, les dpenses encourues cet effet sont galement minimes ou nulles. Cette technique a dj t utilise dans certains pays et a donn lieu une coexistence satisfaisante entre les installations du service de radioreprage et celles du service fixe. 1.

17、3 Remplacement de lmetteur On a observ des variations du niveau des rayonnements non essentiels pour les systmes au sol qui utilisent des magntrons classiques et coaxiaux. Ces variations peuvent tre imputes un phnomne de vieillissement qui entrane: des modifications affectant les rseaux de mise en f

18、orme des impulsions du modulateur; des modifications affectant le courant et la tension de plaque du tube de puissance; ou un amorage darcs dans le tube. Les utilisateurs dun radar au sol devront peut-tre vrifier priodiquement lmetteur radar pour dterminer si, cause de son vieillissement, des compos

19、antes non essentielles qui taient de faible niveau ou absentes lorsque le dispositif tait neuf ne sont pas apparues. Dans certains cas, les problmes de brouillage ont t rsolus par le remplacement du dispositif de sortie de lmetteur radar. Rec. UIT-R F.1097-1 3 1.4 Installation dun filtre RF dans lme

20、tteur radar Dans plusieurs cas, des filtres RF guide dondes sont utiliss en vue de ramener un niveau bas et acceptable les brouillages subis par les faisceaux hertziens. Ainsi, des filtres RF passe-bas attnuateurs ont t employs dans les radars au sol fixes exploits 1,3 GHz afin dattnuer les brouilla

21、ges occasionns par le rayonnement harmonique de troisime ordre dans la bande des 4 GHz attribue au service fixe. De mme, les radars au sol exploits 5 GHz taient quips de filtres passe-bande/passe-bas destins supprimer les rayonnements non essentiels brouillant la partie infrieure et la partie suprie

22、ure de la bande des 6 GHz exploite par le service fixe (voir la Fig. 1). Ces filtres sont connus dans lindustrie du radar depuis plus de 30 ans. Ils suppriment les rayonnements non essentiels denviron 40 50 dB, avec un affaiblissement dinsertion de quelques diximes de dB la frquence de fonctionnemen

23、t fondamentale du radar. Ils ne rduisent que de peu les performances du radar (porte). Lorsque le brouillage des DRRS est caus par des rayonnements non essentiels, linstallation dun filtre RF dans lmetteur radar est rpute tre la solution adopter de prfrence, condition que cela soit techniquement pos

24、sible. Le cot de linstallation de filtres dans les metteurs radar devrait tre li celui de lensemble du radar. En principe, les mesures dcrites aux 1.3 et 1.4 sappliquent aussi aux radars mobiles maritimes. 2 Options relatives aux faisceaux hertziens Lorsquun systme radar occasionne des brouillages u

25、n faisceau hertzien, la premire tentative visant rduire ces brouillages consiste dterminer si le phnomne de couplage est: une surcharge des tages dentre du rcepteur du faisceau hertzien provoque par la frquence fondamentale du radar; ou un rayonnement non essentiel du radar se produisant la frquence

26、 du canal rcepteur. Lorsquil sagit de grands radars de surveillance arienne stationnaires dots dune puissance de sortie maximale en MW la frquence nominale fondamentale, le niveau des rayonnements non essentiels mis involontairement et par inadvertance susceptibles dtre intercepts par le rcepteur du

27、n faisceau hertzien est souvent plus lev que le niveau du signal utile. Dans le cas des radars de navigation mobiles de la marine marchande, les paramtres de lmetteur diffrent considrablement de ceux des metteurs de surveillance arienne. Les niveaux de sortie la frquence fondamentale et, par voie de

28、 consquence, les niveaux des rayonnements non essentiels sont plus bas et la dure des impulsions est beaucoup plus courte. Ce nest que lorsquil devient difficile ou impossible de supprimer la source (cest-dire au niveau du radar) les rayonnements non essentiels se produisant la frquence du canal rce

29、pteur que des mesures devraient tre tentes du ct du rcepteur brouill. 2.1 Filtres hyperfrquences Sil sagit, sous leffet du signal radar, dune surcharge des tages dentre affectant un pramplificateur faible bruit (qui est commun tous les canaux de faisceaux hertziens), on peut utiliser un filtre passe

30、-bande RF en amont du prampli-ficateur pour le protger contre des brouillages radar. La surcharge en question, occasionne par des radars au sol fonctionnant 5 GHz, a t observe par certains oprateurs de systmes DRRS exploits dans la partie infrieure ou suprieure de la bande des 6 GHz. Linstallation d

31、un filtre passe-bande a rsolu le problme. Les filtres RF des rcepteurs noffrent pas une protection efficace contre les brouillages se produisant directement ou au voisinage des frquences des canaux de rception des faisceaux hertziens. 2.2 Choix de lantenne Aprs tude du site dun faisceau hertzien don

32、n avec collecte des donnes lectroniques appropries, on pourra connatre lemplacement approximatif dun radar et les niveaux de rayonnements non essentiels susceptibles de causer des brouillages. Ainsi, il sera possible dtablir la gomtrie du trajet allant du rcepteur du faisceau hertzien vers lmetteur

33、du faisceau hertzien voulu et vers le radar. 4 Rec.UIT-RF.1097-1 1097-017 6003 600 5 6004 400 5 000 5 925 6 4253 700 4 200 MHz+50010050+1007 6003 600 5 6004 400 5 000 5 925 6 4253 700 4 200 MHz+100+50010050FIGURE 1Mesure du spectre des rayonnements dun radar fonctionnant 5 GHz avec et sans filtre RF

34、Sans filtreEchelle relative(dB)Avec filtreFIGURE1/M.1097-1.D01= 3CMRec. UIT-R F.1097-1 5 Sil apparat que le faisceau principal du radar interceptera lantenne du rcepteur du faisceau hertzien par le biais de ses lobes latraux, le choix dun type dantenne de faisceau hertzien dont le niveau des lobes l

35、atraux est assez bas pourrait contribuer protger le rcepteur contre les brouillages causs par des rayonnements non essentiels. Le niveau des brouillages causs par le biais des lobes latraux ne peut dpasser le bruit thermique de fond que dune petite quantit au maximum pour ne pas nuire la qualit dmis

36、sion des DRRS. Bien conues, des antennes paraboliques blindes constituent un bon choix. Si le brouillage se produit selon un angle compris entre environ 20 et 60 par rapport au faisceau principal, dans le champ de vision vers lavant de lantenne, une antenne quipe dun systme dalimentation dcal peut p

37、roduire une meilleure suppression quune antenne parabolique blinde, mais elle est considrablement plus coteuse. 2.3 Diversit dantenne des DRRS Les systmes DRRS susceptibles dtre brouills par des radars sont des systmes large bande et de grande capacit destins la transmission interurbaine. Ils exploi

38、tent gnralement des canaux dans les bandes des 4 GHz, des 5 GHz ou de la partie infrieure ou suprieure des 6 GHz attribues au service fixe. Ces bandes permettent de combler les grands intervalles ou les grands bonds. En raison du phnomne de propagation observ dans ces bandes, on a recours sur la plu

39、part des bonds la diversit dantenne de rception (diversit despace ou, parfois, diversit angulaire). La probabilit dun niveau marginal des signaux reus est donc rduite au minimum. Ce nest que de cette faon que les prescriptions draconiennes en matire de qualit de transmission des signaux (voir la Rec

40、ommandation UIT-R F.1189 et la Recommandation UIT-T G.826) peuvent tre respectes en mode de fonctionnement normal. Ainsi, la diversit assurera galement une protection contre les rayonnements non essentiels mis par des radars, condition que lincidence sur le rcepteur du faisceau hertzien soit modre.

41、Dans ces cas, les niveaux des rayonnements non essentiels peuvent tre sensiblement suprieurs au bruit de fond du rcepteur. Toutefois, le rapport S/N total est encore suffisant pour assurer une bonne dtection/dmodulation du signal utile. 2.4 Protection de lantenne Cette option a t propose pour attnue

42、r les brouillages. Elle est parfois utilise pour les antennes de stations terrestres de satellites situes au niveau du sol. Le recours des barrires ou des murets sest rvl utile. Toutefois, compte tenu de lemplacement normal des antennes de faisceaux hertziens (cest-dire sur des tours ou des pylnes 5

43、0 ou 100 m au-dessus du sol), la solution consistant protger les lobes latraux des antennes par des dispositifs ou moyens de proximit nest pas raliste. 2.5 Correction derreur directe (CED) On utilise le codage CED dans la plupart des faisceaux hertziens numriques pour rduire le TEB. Cette technique

44、de codage permet de corriger un nombre limit derreurs alatoires au niveau du rcepteur grce un logiciel spcial de codage aux deux extrmits du bond. Des mesures ont montr que, dans le cas dun code avec correction derreur double, le seuil dapparition de brouillages et derreurs dans le signal utile tait

45、 amlior denviron 10 dB pour une impulsion brouilleuse quivalant un intervalle correspondant un baud (cest-dire lorsque le brouillage provoque une rponse en impulsion du rcepteur). Les DRRS de transmission interurbaine fonctionnent des dbits de 30 MBd environ correspondant des intervalles de lordre d

46、e 30 ns. Toutefois, les impulsions parasites produites par les radars de surveillance arienne (principalement pendant les temps de monte et de descente du signal radar volontairement mis) sont considrablement plus longues, de lordre de 100 ns, et le mcanisme CED classique ne pourra rien contre ces b

47、rouillages. 2.6 Entrelacement additionnel des bits La situation est diffrente lorsque le brouillage est caus par un radar de navigation, la dure du signal volontaire tant bien plus courte ( 100 ns) que pour les radars de surveillance arienne. Les impulsions parasites produites pendant le temps de monte et le temps de descente sont excessivement courtes ( 15 ns), mais peuvent encore tre captes par les rcepteurs de faisceaux hertziens large bande. 6 Rec. UIT-R F.1097-1 On a trouv une mthode dattnuation utile pour remdier cette situatio