ITU-R F 699-7 FRENCH-2006 Reference radiation patterns for fixed wireless system antennas for use in coordination studies and interference assessment in the frequency range from 10.pdf

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1、 Rec. UIT-R F.699-7 1 RECOMMANDATION UIT-R F.699-7*Diagrammes de rayonnement de rfrence pour antennes de systmes hertziens fixes utiliser pour les tudes de coordination et lvaluation du brouillage dans la gamme de frquences comprise entre 100 MHz et environ 70 GHz (Question UIT-R 110/9) (1990-1992-1

2、994-1995-1997-2000-2003-2006) Domaine de comptence La prsente Recommandation fournit des informations sur des antennes de systmes hertziens fixes (FWS) exploits dans la gamme comprise entre 100 MHz et environ 70 GHz ainsi que les diagrammes de rayonnement de rfrence correspondants. Ces informations

3、peuvent tre utilises pour des tudes de coordination et pour lvaluation des brouillages lorsque des renseignements spcifiques relatifs lantenne dun FWS ne sont pas disponibles. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que, pour les tudes de coordination et pour lvaluation de brouillag

4、es mutuels entre systmes hertziens fixes (FWS) et entre stations appartenant de tels systmes et stations terriennes des services de radiocommunication spatiale partageant la mme bande de frquences, il peut tre ncessaire dutiliser des diagrammes de rayonnement de rfrence pour les antennes de FWS; b)

5、que, pour les tudes susmentionnes, des diagrammes de rayonnement fonds sur le niveau dpass par un faible pourcentage des crtes des lobes latraux peuvent tre appropris; c) que les diagrammes de lobes latraux dantenne de tailles diffrentes sont fortement influencs par le rapport entre le diamtre de la

6、ntenne et la longueur donde utilise; d) que des diagrammes de rayonnement de rfrence sont ncessaires dans le cas o lon ne connat pas le diamtre de lantenne; e) que, pour de grands angles, la possibilit de rflexions locales par le sol doit tre prise en considration; f) que lutilisation dantennes ayan

7、t les meilleurs diagrammes de rayonnement possibles, compte tenu du Rapport UIT-R F.2059, permettra lutilisation la plus efficace du spectre radiolectrique, recommande 1 quen labsence dinformations particulires concernant le diagramme de rayonnement de lantenne de FWS dont il sagit (voir la Note 1),

8、 le diagramme de rayonnement de rfrence dcrit ci-aprs soit utilis pour: 1.1 lvaluation du brouillage entre FWS; *La prsente Recommandation devrait tre porte lattention des Commissions dtudes 4, 6, 7 et 8 des radiocommunications. 2 Rec. UIT-R F.699-7 1.2 les tudes de coordination et lvaluation du bro

9、uillage entre stations de FWS et stations des services de radiocommunication spatiale partageant la mme bande de frquences; 2 que le diagramme de rayonnement de rfrence suivant soit adopt pour les frquences comprises entre 100 MHz et environ 70 GHz; 2.1 que, pour les frquences comprises entre 1 GHz

10、et environ 70 GHz, dans les cas o le rapport entre le diamtre de lantenne et la longueur donde est suprieur 100, les formules suivantes soient employes (voir les Notes 6 et 7): 23105,2)(=DGGmaxpour 0 m 1)( GG = pour m r = log2532)(Gpour r 4810)( =Gpour 48 180 o: G() : gain par rapport une antenne is

11、otrope : angle hors axe (degrs) unitsmmeslesdansexprimsondedlongueur:antenneldediamtre:DG1: gain du premier lobe latral = 2 + 15 log Ddegrs201GGDmaxm= degrs85,156,0=Dr2.2 que, pour les frquences comprises entre 1 GHz et environ 70 GHz, dans les cas o le rapport entre le diamtre de lantenne et la lon

12、gueur donde est infrieur ou gal 100, les formules suivantes soient employes (voir les Notes 6 et 7): 23105,2)(=DGGmaxpour 0 m 1)( GG = pour m 100 D= log25log1052)(DG pour 100 D 48=DG log1010)( pour 48 180Rec. UIT-R F.699-7 3 2.3 que, pour les frquences allant de 100 MHz moins de 1 GHz, dans les cas

13、o le rapport entre le diamtre de lantenne et la longueur donde est suprieur 0,63 (Gmaxest suprieur 3,7 dBi), les formules suivantes soient employes: 23105,2)(=DGGmaxpour 0 m1)( GG = pour m 100 D= log25log1052)(DG pour 100 D s=DG log52)( pour s 180 o: 2,05,144=Ds3 que, dans les cas o seul le gain dan

14、tenne maximal est connu, D/ puisse tre valu partir de lexpression: 7,7log20 maxGDo Gmaxest le gain dantenne dans le lobe principal (dBi); 4 que, dans les cas o seules les ouvertures de faisceau sont connues; 4.1 que la valeur du rapport D/ (D et tant exprims dans les mmes units) soit calcule approxi

15、mativement au moyen de la formule suivante: D/ 70 / o est louverture du faisceau 3 dB (degrs); 4.2 tant donn , que la valeur Gmaxpuisse tre estime approximativement au moyen de la formule suivante: log205,44)dBi(maxG 5 que les administrations prsentent des diagrammes de rayonnement mesurs ou des spc

16、ifications pour que lon puisse laborer et proposer des diagrammes de rayonnement de rfrence amliors utiliser dans les tudes de coordination et dans lvaluation du brouillage (voir lAppendice 1 lAnnexe 1); 6 de se reporter lAnnexe 1 pour tout renseignement complmentaire relatif aux diagrammes de rayon

17、nement de rfrence pour les antennes de FWS; 7 que, pour le calcul dtaill des niveaux de brouillage sur les trajets des brouillages, lon tienne compte de la rponse contrapolaire de lantenne du systme brouill et de lantenne du systme brouilleur; 4 Rec. UIT-R F.699-7 7.1 que, pour le calcul vis au poin

18、t 7 du recommande, y compris la composante du signal rayonn par lantenne dmission avec la polarit prvue et la rponse contrapolaire de lantenne de rception brouille la composante du signal rayonn par lantenne dmission avec la polarit non prvue, lquation ci-aprs puisse tre utilise: ()dBi1010log10)()(1

19、0)()(10)()(+=+rrHttVrrVttHGGGGrrttGG o les paramtres ci-aprs se rapportent au gain dantenne (dBi): Gt(t): gain effectif de lantenne dmission en direction de lantenne brouille Gr(r): gain effectif de lantenne de rception en direction de lantenne brouilleuse GtH(t): composante du gain polarisation hor

20、izontale de lantenne dmission GrV(r): composante du gain polarisation verticale de lantenne de rception GtV(t): composante du gain polarisation verticale de lantenne dmission GrH(r): composante du gain polarisation horizontale de lantenne de rception. tet rsont les angles forms par la direction du f

21、aisceau principal et, respectivement, la direction de lantenne brouille et la direction de lantenne dmission. Des informations supplmentaires et des exemples chiffrs illustrant lapplication de lquation ci-dessus sont donnes dans lAnnexe 2; 8 que les Notes suivantes soient considres comme faisant par

22、tie de la prsente Recommandation. NOTE 1 Il est essentiel de tout mettre en oeuvre pour utiliser le diagramme de rayonnement rel de lantenne pour les tudes de coordination et lvaluation du brouillage. NOTE 2 A noter que le diagramme de rayonnement dune antenne relle peut tre moins bon que le diagram

23、me de rayonnement de rfrence pour certaines gammes dangles (voir la Note 3). En consquence, le diagramme de rayonnement de rfrence de la prsente Recommandation ne doit pas tre interprt comme constituant la limite maximale pour les diagrammes de rayonnement dantenne de FWS existants ou en projet. Il

24、convient galement de noter que, pour la certification, les administrations peuvent adopter des normes, gnralement fondes sur des mesures statistiques dantennes relles, qui peuvent correspondre des valeurs diffrentes des niveaux des diagrammes de rayonnement des lobes latraux. NOTE 3 Le diagramme de

25、rayonnement de rfrence doit tre utilis avec prudence pour des angles dans lesquels le systme dalimentation vis risque de donner lieu des niveaux relativement levs dus au dbordement de lillumination. NOTE 4 Les diagrammes de rfrence viss dans le 2 ne sont applicables qu une seule polarisation (horizo

26、ntale ou verticale). Les diagrammes de rfrence applicables aux deux polarisations (horizontale et verticale) sont ltude. NOTE 5 Le diagramme de rayonnement de rfrence inclus dans la prsente Recommandation nest valable que pour les antennes symtrie de rvolution. Le diagramme de rayonnement de rfrence

27、 pour les antennes ouverture asymtrique ainsi que pour les antennes sans ouverture des systmes hertziens fixes exploits dans la gamme comprise entre 100 MHz et 1 GHz appelle un complment dtude. Pour de telles antennes, les diagrammes de rayonnement susmentionns peuvent tre considrs comme provisoirem

28、ent valables. Dans ce cas, la valeur du rapport D/ calcule partir de la valeur de Gmaxest une valeur quivalente du rapport D/, et non la valeur relle de ce rapport. Rec. UIT-R F.699-7 5 NOTE 6 Des modles mathmatiques de diagrammes de rayonnement moyens utiliser dans certaines tudes de coordination e

29、t dans lvaluation du brouillage figurent dans la Recommandation UIT-R F.1245. NOTE 7 Les diagrammes de rayonnement de rfrence des antennes quidirectives et sectorielles des systmes de type point multipoint sont indiqus dans la Recommandation UIT-R F.1336. NOTE 8 Un complment dtude est ncessaire si l

30、on veut que des diagrammes de rayonnement de rfrence continuent dtre labors pour tenir compte des progrs raliss dans la conception des antennes. NOTE 9 Bien quil soit gnralement applicable, le diagramme de rfrence indiqu au point 2 du recommande ne constitue pas un modle appropri de certaines antenn

31、es du service fixe utilises dans la pratique et doit tre trait avec prudence pour certaines gammes dangles, entre 5 et 70 (voir aussi les Notes 2 et 3). Annexe 1 Diagrammes de rayonnement de rfrence pour antennes de FWS 1 Introduction Pour tudier les possibilits de partage de frquences entre des FWS

32、 et le SFS ou la possibilit de rutilisation des frquences dans un rseau de FWS, il est souvent ncessaire dutiliser un diagramme de rfrence, parce que le diagramme de rayonnement rel des antennes nest pas toujours connu avec prcision, ou donne trop de dtails. Le diagramme de rfrence doit donc reprsen

33、ter de faon simplifie lenveloppe des lobes latraux. Cependant, le diagramme de rayonnement de rfrence que lon doit choisir peut varier suivant lutilisation laquelle il est destin. On utilisera en gnral les diagrammes de rayonnement de rfrence figurant dans le corps de la prsente Recommandation. 2 Ut

34、ilisation des diagrammes de rayonnement de rfrence Les deux principales utilisations des diagrammes de rfrence sont les suivantes: 2.1 Etudes prliminaires dans la zone de coordination Lorsque lon dtermine la zone de coordination autour dune station terrienne, on suppose que les antennes de FWS sont

35、pointes directement vers la station terrienne. Cependant, dans la plupart des cas, il existe une certaine discrimination angulaire. Lutilisation dun diagramme de rayonnement de rfrence simple permet dliminer de toute considration ultrieure les stations de FWS situes dans la zone de coordination, mai

36、s qui ne sont pas susceptibles de produire des brouillages. 6 Rec. UIT-R F.699-7 Ce diagramme de rfrence doit ncessairement tre affect dune marge de scurit suffisante pour viter llimination des sources de brouillage importantes. Evidemment, le calcul prcis du niveau de brouillage ncessite une connai

37、ssance plus prcise du diagramme des antennes. 2.2 Rutilisation des frquences dans un rseau hertzien fixe Dans un rseau hertzien fixe, on est amen utiliser de nombreuses fois la mme frquence, soit sur des tronons suffisamment loigns lun de lautre, soit sur des tronons partant de la mme station dans d

38、es directions diffrentes, soit sur le mme tronon en polarisation croise. Dans les deux derniers cas, les performances de lantenne ont une grande importance, et on doit utiliser, pour le projet de rseau, un diagramme de rayonnement de rfrence assez prcis, qui peut tre ventuellement moins simple que c

39、elui considr au 2.1. Lefficacit conomique devant tre prise en considration, les administrations souhaiteront peut-tre encourager lutilisation dantennes trs performantes pour des portions de spectre trs utilises. 3 Rsultats des mesures sur les antennes de liaisons hertziennes fixes Les mesures effect

40、ues sur de nombreuses antennes confirment de faon satisfaisante les calculs des diagrammes de rayonnement de rfrence prsents dans le corps du texte de la prsente Recommandation, tout au moins jusqu une valeur de D/ denviron 130. Il faut cependant tenir compte des points suivants: 3.1 Certaines anten

41、nes, de construction relativement ancienne, ont des performances moins bonnes que des antennes plus rcentes. Il faut tenir compte de lexistence de ces antennes aux performances moyennes pour le partage des frquences. 3.2 Le calcul prcdent est fait dans lhypothse du fonctionnement des antennes dans l

42、es conditions despace libre. Or, les caractristiques des antennes en service effectif peuvent tre un peu moins bonnes, par suite des rflexions sur des obstacles voisins ou sur dautres antennes installes sur le mme pylne. 4 Diagrammes de rayonnement des antennes trs performantes Les antennes trs perf

43、ormantes augmentent considrablement la capacit des noeuds des FWS. Pour les antennes cornet rflecteur, qui ont t mises au point essentiellement pour rpondre aux besoins des FWS de Terre dans des rseaux de grande densit, le diagramme de rfrence ci-dessus est valable seulement dans le plan horizontal.

44、 Dans des plans scartant de lhorizontale, on observe en effet dimportantes variations de sensibilit. La Fig. 1 reprsente un exemple de diagramme de rayonnement dune antenne cornet rflecteur pyramidal; cette antenne, de type particulier, est trs souvent utilise. Les contours de lenveloppe de rayonnem

45、ent sont indiqus (en dB par rapport au faisceau principal) dans un systme de coordonnes utilisant les angles et (le centre de ce systme de coordonnes sphriques tant le centre de louverture de lantenne). Lcart important par rapport la symtrie de rvolution admise dans les diagrammes de rayonnement de

46、rfrence indiqus au point 2 du recommande est d: au lobe de dbordement autour de = + 90 et de 60 80, au lobe du couvercle contre les prcipitations atmosphriques autour de = 90 et de 50 90. Rec. UIT-R F.699-7 7 8 Rec. UIT-R F.699-7 Le lobe de dbordement rsulte de la diffraction de londe au bord suprie

47、ur de louverture, diffraction cause par les rayons directs manant de la section cornet pyramidal. Cet effet nest prononc que dans le cas de la polarisation verticale. Le lobe du couvercle contre les prcipitations atmosphriques est d la rflexion de lnergie sur le couvercle inclin de protection en matire plastiq