ITU-R F 698-2 SPANISH-1994 PREFERRED FREQUENCY BANDS FOR TRANS-HORIZON RADIO-RELAY SYSTEMS《超视距无线电中继系统首选频段》.pdf

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1、 Rec. UIT-R F.698-2 1 RECOMENDACIN UIT-R F.698-2*BANDAS DE FRECUENCIAS PREFERIDAS PARA LOS SISTEMAS DE RELEVADORES RADIOELCTRICOS TRANSHORIZONTE (1990-1992-1994) Rec. UIT-R F.698-2 Cometido En esta Recomendacin se indican los factores que han de considerarse al seleccionar bandas de frecuencia para

2、los sistemas de radioenlaces transhorizonte del servicio fijo, desde el punto de vista de las condiciones de comparticin de frecuencias con otros servicios, as como el ruido total, incluidos los ruidos trmico y de intermodulacin debidos a la propagacin. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,

3、considerando a) que la Conferencia Administrativa Mundial de Radiocomunicaciones (Ginebra, 1979) (CAMR-79), en su Recomendacin N. 100, solicit al ex CCIR que elabore una Recomendacin acerca de las bandas de frecuencias especficas que resultan preferibles para los sistemas de relevadores radioelctric

4、os transhorizonte teniendo en cuenta las atribuciones a otros servicios, en particular las atribuciones a los servicios espaciales; b) que la CAMR-79 y la Conferencia Administrativa Mundial de Radiocomunicaciones para examinar la atribucin de frecuencias en ciertas partes del espectro (Mlaga-Torremo

5、linos, 1992) (CAMR-92) atribuyeron bandas de frecuencias adicionales a los servicios espaciales como consecuencia de la expansin de estos servicios; c) que en la Recomendacin N. 100 de la CMR-95 se toma nota de que la proliferacin de los sistemas transhorizonte en todas las bandas de frecuencias, y

6、en particular en las compartidas con los sistemas espaciales, no har sino agravar una situacin ya difcil; d) que para los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte hay gamas de frecuencias ptimas desde el punto de vista del ruido trmico y del ruido de intermodulacin debido a las condicio

7、nes de propagacin, segn la longitud de los enlaces; e) que los lmites de potencia especificados en el Artculo 21 del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) son aplicables a los transmisores de los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte que comparten bandas de frecuencias con los servi

8、cios de radiocomunicacin espacial (Tierra-espacio), salvo para algunas bandas de frecuencias, recomienda 1. que, al seleccionar bandas de frecuencias para los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte, se tengan en cuenta los siguientes factores desde el punto de vista del ruido total, i

9、ncluidos el ruido trmico y el ruido de intermodulacin debido a la propagacin: 1.1 en los enlaces de unos 400 a 700 km de longitud, las frecuencias relativamente bajas, por debajo de aproximadamente 1 GHz, con grandes antenas, resultan ideales para obtener una calidad de funcionamiento adecuada, incl

10、uido un bajo nivel de ruido de intermodulacin. La capacidad de transmisin normalmente ser pequea. La explotacin por encima de 1 GHz puede dar resultados mediocres, excepto en el caso de terminales favorablemente ubicados y en presencia de condiciones de propagacin muy favorables; 1.2 en los enlaces

11、de unos 200 a 400 km de longitud, la capacidad de transmisin puede ser algo mayor. El ruido de intermodulacin debido a la propagacin por trayectos mltiples puede ser un factor importante; las frecuencias situadas alrededor de 2 GHz pueden ser preferibles a las frecuencias inferiores, al reducir el r

12、uido de intermodulacin; 1.3 en los enlaces ms cortos (de unos 100 a 200 km de longitud), es posible la explotacin en frecuencias de hasta 5 GHz aproximadamente, con un bajo nivel de ruido de intermodulacin debido a propagacin por trayectos mltiples, aunque se utilicen antenas relativamente pequeas.

13、Las frecuencias comprendidas entre 2 y 3 GHz pueden ser ptimas para capacidades elevadas de transmisin en tales enlaces; _ *La Comisin de Estudio 9 de Radiocomunicaciones efectu modificaciones de redaccin en esta Recomendacin en 2007 de conformidad con la Resolucin UIT-R 44. 2 Rec. UIT-R F.698-2 2.

14、que, al seleccionar bandas de frecuencias para los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte, se d prioridad a las bandas no compartidas con servicios de radiocomunicacin espacial; 3. que, en general, los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte no utilicen bandas de frecuen

15、cias compartidas con servicios de radiocomunicacin espacial (Tierra-espacio) (vase la Nota 1); 4. que los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte utilicen bandas de frecuencias compartidas con los servicios de radiocomunicacin espacial (espacio-Tierra) siempre y cuando se tomen medidas

16、, de acuerdo con la Recomendacin UIT-R SM.1448, para evitar que dichos sistemas causen interferencias a los receptores de estacin terrena de los servicios de radiocomunicacin espacial (vanse las Notas 2 y 3); 5. que, al seleccionar bandas de frecuencias para los sistemas de relevadores radioelctrico

17、s transhorizonte, se tomen medidas para evitar que stos causen interferencias a los sistemas de relevadores radioelctricos con visibilidad directa, de acuerdo con la Recomendacin UIT-R F.302 (vase la Nota 4); 6. que al aplicar esta Recomendacin, se tenga en cuenta la informacin adicional recogida en

18、 el Anexo 1; 7. las Notas siguientes forman parte de esta Recomendacin: Nota 1 Por lo general, los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte no pueden funcionar con arreglo a los lmites de potencia aplicables a todos los sistemas del servicio fijo que comparten bandas de frecuencias con

19、servicios de radiocomunicacin espacial (Tierra-espacio), como se indica en el Artculo 21 del RR (vase tambin el 3.1 del Anexo 1). Nota 2 Cuando los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte utilicen bandas de frecuencias compartidas con servicios de radiocomunicacin espacial (espacio-Tie

20、rra), debe confirmarse que las estaciones espaciales de los servicios de radiocomunicacin que cumplen la Recomendacin UIT-R SF.358 (o el Artculo 21 del RR, para las bandas 1 525-2 500 MHz) no causen una interferencia inaceptable a los sistemas transhorizonte. Debe tenerse en cuenta que las estacione

21、s espaciales pueden encontrarse en la rbita de los satlites geoestacionarios o en rbitas no geoestacionarias. Nota 3 Se necesitan ms estudios acerca de la comparticin de frecuencias entre sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte y estaciones terrenas receptoras del servicio de radiodifu

22、sin por satlite. Nota 4 Debe tambin confirmarse que las interferencias causadas a los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte por los sistemas de relevadores radioelctricos con visibilidad directa se encuentran dentro de lmites aceptables. ANEXO 1 Factores que afectan a la eleccin de b

23、andas de frecuencias para los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte 1. Introduccin En este Anexo se pretende determinar los diversos factores que afectan la eleccin de bandas de frecuencias para los sistemas de relevadores radioelctricos transhorizonte. La gama de frecuencias ptima d

24、e un sistema de relevadores radioelctricos transhorizonte se determina ante todo por consideraciones de propagacin, teniendo en cuenta el dimetro de la antena y la potencia de transmisin. Luego se discuten los problemas de interferencia relativos a la comparticin de frecuencias con otros sistemas, i

25、ncluidos los sistemas de relevadores radioelctricos con visibilidad directa y los sistemas de radiocomunicacin espacial. 2. Gama de frecuencias ptima de un sistema transhorizonte 2.1 En funcin del nivel recibido (considerando solamente el ruido trmico) En los sistemas de relevadores radioelctricos t

26、ranshorizonte existentes se emplean potencias de transmisin en general del mismo orden de magnitud, cualquiera que sea la gama de frecuencias. La sensibilidad de los receptores modernos es independiente en gran medida de la banda de frecuencias utilizada. Rec. UIT-R F.698-2 3 Las variaciones a largo

27、 plazo del nivel de la potencia recibida en funcin de la frecuencia portadora dependen esencialmente de los tres fenmenos siguientes: la prdida entre antenas isotrpicas; se admite generalmente que esta prdida es proporcional al cubo de la frecuencia; la ganancia en el espacio libre de las antenas ut

28、ilizadas; para una antena de dimetro dado, dicha ganancia es proporcional al cuadrado de la frecuencia; la disminucin de la ganancia de la antena; con una antena de dimetro determinado, esta disminucin depende de la frecuencia y puede calcularse segn la Fig. 1 de la Recomendacin UIT-R F.1106. La Fig

29、. 1 representa los efectos de las variaciones de estos tres parmetros en funcin de la frecuencia, para dimetros de antena comprendidos entre 4 y 40 m. La Fig. 1 indica la prdida relativa entre los terminales de dos antenas de igual dimetro situadas en los dos extremos de un enlace transhorizonte; se

30、 ha tomado como prdida bsica (0 dB) la que existe en iguales condiciones entre dos antenas de 10 m de dimetro utilizadas en 1 000 MHz. En lo que respecta a la longitud del enlace, la validez de la Fig. 1 es idntica a la que proporciona la reduccin de la ganancia de antena, es decir, que se supone qu

31、e el enlace considerado tiene una longitud comprendida entre 150 y 500 km, aproximadamente. 7.5 m+ 16+ 100 20 102 51031041022 54 m5 m10 m15 m20 m30 m40 mPrdidarelativa(dB)Frecuencia (MHz)FIGURA 1Prdida relativa entre antenas de un dimetro dadoD017,Puede verse que, para un dimetro determinado de ante

32、na, la prdida relativa pasa por un mnimo en una frecuencia determinada y aumenta a un lado y a otro; en las frecuencias ms bajas porque disminuyen las dimensiones relativas de la antena medidas en longitudes de onda y, en consecuencia, tambin su ganancia en el espacio libre, y, en las frecuencias el

33、evadas, porque la disminucin de la ganancia se hace cada vez mayor cuando aumenta la ganancia en el espacio libre. La frecuencia ptima de funcionamiento va de 200 MHz, para una antena de 40 m de dimetro, a 2 GHz para una antena de 4 m. Sin embargo, el mnimo es muy plano y es posible apartarse en fre

34、cuencia a ambos lados en una relacin 2/1 sin que aumente de modo notable la prdida relativa. 2.2 En funcin del ruido total (ruidos trmico y de intermodulacin incluidos) para los sistemas analgicos La reduccin del ruido de intermodulacin debido a la propagacin puede obligar a utilizar ganancias de an

35、tena ms elevadas que las estrictamente necesarias para la reduccin del ruido trmico. Con una ganancia de antena determinada, las dimensiones de las antenas son evidentemente ms pequeas en las frecuencias elevadas. La eleccin de la frecuencia no depende esencialmente del ruido de intermodulacin si la

36、 ganancia de la antena es fija, pero no sucede lo mismo cuando el dimetro de la antena es fijo. En lo que respecta al ruido de intermodulacin, se ha demostrado tericamente que dicho ruido aumenta en proporcin a la cuarta potencia del retardo debido a la propagacin por trayectos mltiples en el trayec

37、to radioelctrico. 4 Rec. UIT-R F.698-2 El retardo debido a la propagacin por trayectos mltiples en el trayecto es proporcional a la abertura angular de haz de las antenas empleadas y dicha abertura es inversamente proporcional a la frecuencia radioelctrica, por consiguiente, el ruido de intermodulac

38、in disminuye en proporcin inversa a la cuarta potencia de la frecuencia radioelctrica cuando se emplea un dimetro de antena constante. En la Fig. 2 se muestra una estimacin del ruido de intermodulacin en funcin de la banda de frecuencias radioelctricas y para diversas capacidades de canales, supuest

39、o un trayecto de una longitud de 200 km y un dimetro de antena de 10 m. DCBADCBAA B C D2030405060708010225 25103104Relacin seal/valormediodelruidoponderadosofomtricamente(dB)Frecuencia (MHz)FIGURA 2Relacin seal/valor medio del ruido (ruido trmico y ruido deintermodulacin en el trayecto) ponderado so

40、fomtricamenteD02Curvas A:B:C:D:24 canales60 canales120 canales300 canalesLongitud del enlace:Dimetro de antena:Potencia de salida:200 km10 m1 kWComo se puede ver en la Fig. 2, no aparecen diferencias sensibles del ruido total en las bandas de 900 MHz, 2 GHz y 2,6 GHz para la capacidad de transmisin

41、de 24 canales. Tales bandas presentan ms ventajas que las bandas superiores a 3 GHz. Se observa que, cuando la capacidad de transmisin aumenta hasta 300 canales, las bandas de frecuencias de unos 2 GHz son ms apropiadas que otras. Rec. UIT-R F.698-2 5 La Fig. 3 es un ejemplo de cmo el ruido trmico o

42、 el ruido de intermodulacin del trayecto puede determinar la dimensin mnima de la antena. Hay dos grupos de curvas: el primer grupo de curvas (decrecientes de izquierda a derecha) muestra la dimensin de la antena en funcin de la frecuencia para una relacin seal/ruido de intermodulacin en el trayecto

43、 de 60 dB; cada curva corresponde a valores dados de longitud del trayecto y capacidad de canales; el segundo grupo de curvas (que descienden hasta un valor mnimo) muestra la dimensin de la antena en funcin de la frecuencia para una relacin seal/ruido trmico de 50 dB (suponiendo un nivel recibido de

44、 20 dB por encima del umbral y una relacin seal/ruido trmico de 30 dB en el umbral). Cada curva corresponde a valores dados de potencia de transmisin y distancia. 100 km200 km300 km400 km481216202425 25102103104100 W100 km1 kW200 km2 kW200 km10 kW300 km10 kW400 kmDimetronecesariodelaantena(m)Frecuen

45、cia (MHz)C: canalesFIGURA 3Dimetro mnimo necesario de la antena para las bandas de frecuenciasD03300C120C24C24C120C 300C24C120C24C300C60CLos dos grupos de curvas deben utilizarse conjuntamente para determinar los parmetros que limitan la dimensin de la antena (o la frecuencia). Por ejemplo, con un t

46、ransmisor de potencia de 1 kW, una frecuencia de 1 GHz y una distancia de 200 km, el dimetro mnimo de la antena debera ser de alrededor de 8 m para 24 canales telefnicos (debido al ruido trmico), 13 m para 120 canales telefnicos y 24 m para 300 canales telefnicos (los dos ltimos debido al ruido de i

47、ntermodulacin del trayecto). 6 Rec. UIT-R F.698-2 Los niveles de potencia indicados en la Fig. 3 cubren la gama de transmisores de potencia actualmente disponibles. Por razones prcticas, la potencia mxima de transmisin considerada es de 10 kW, pero conviene emplear potencias ms bajas para concebir u

48、na mayor economa y mejores posibilidades prcticas de mantenimiento del sistema. Es preferible utilizar antenas de gran abertura para transmisores de potencias elevadas; sin embargo, el coste de las antenas y de la torre de soporte aumenta entonces considerablemente, por lo que, para grandes capacida

49、des, las bandas de frecuencias ms bajas son menos econmicas. 2.3 Resumen Si se consideran todos los factores que entran en juego (incluidos los aspectos mecnicos), el mximo dimetro fsico til de las antenas es de aproximadamente 40/ m ( expresada en GHz) para frecuencias superiores a 1 GHz. Esto corresponde a