ITU-R F 699-7 SPANISH-2006 Reference radiation patterns for fixed wireless system antennas for use in coordination studies and interference assessment in the frequency range from 1.pdf

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1、Rec. UIT-R F.699-7 1RECOMENDACIN UIT-R F.699-7*Diagramas de radiacin de referencia de antenas de sistemas inalmbricos fijospara utilizarlos en los estudios de coordinacin y en la evaluacin de lainterferencia en la gama de frecuencias de 100 MHz a unos 70 GHz(Cuestin UIT-R 110/9)(1990-1992-1994-1995-

2、1997-2000-2004-2006)CometidoEn la presente Recomendacin se proporcionan diagramas de radiacin de referencia de antenas de sistemasinalmbricos fijos en la gama de frecuencias de 100 MHz a unos 70 GHz e informacin sobre las mismas.Dicha informacin puede utilizarse en los estudios de coordinacin y en l

3、a evaluacin de la interferenciacuando no se disponga de informacin particular relativa a la antena de sistemas inalmbricos fijos (FWS).La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,considerandoa) que, para los estudios de coordinacin y para la evaluacin de la interferencia mutua entresistemas inalmbr

4、icos fijos (FWS) y entre estaciones de tales sistemas y estaciones terrenas de losservicios de radiocomunicacin espacial que comparten la misma banda de frecuencias, puede sernecesario utilizar diagramas de radiacin de referencia para antenas de FWS;b) que, para dichos estudios pueden ser apropiados

5、 los diagramas de radiacin basados en elnivel rebasado por un pequeo porcentaje de los valores de cresta de los lbulos laterales;c) que los diagramas de lbulos laterales de antenas de diferentes tamaos dependen en granmedida de la relacin entre el dimetro de la antena y la longitud de onda de funcio

6、namiento;d) que se necesitan los diagramas de radiacin de referencia cuando no se dispone deinformacin sobre el dimetro de la antena;e) que, para ngulos grandes, debe considerarse la posibilidad de reflexiones locales en lasuperficie;f) que las antenas con los mejores diagramas de radiacin disponibl

7、es teniendo en cuenta elInforme UIT-R F.2059 permitirn utilizar con mxima eficacia el espectro de radiofrecuencias,recomienda1 que, en ausencia de informacin particular sobre el diagrama de radiacin de la antena delFWS correspondiente (vase la Nota 1), se utilice el diagrama de radiacin de referenci

8、a indicado acontinuacin para:1.1 evaluar la interferencia entre distintos FWS;* Esta Recomendacin debe sealarse a la atencin de las Comisiones de Estudio 4, 6, 7 y 8 deRadiocomunicaciones.2 Rec. UIT-R F.699-71.2 realizar estudios de coordinacin y evaluacin de la interferencia entre estaciones de FWS

9、 yestaciones de los servicios de radiocomunicacin espacial que comparten la misma banda defrecuencias;2 que se adopte el siguiente diagrama de radiacin de referencia para las frecuenciascomprendidas en la gama de 100 MHz a unos 70 GHz;2.1 en el caso de las frecuencias comprendidas en la gama de 1 GH

10、z a unos 70 GHz, cuando larelacin entre el dimetro de la antena y la longitud de onda sea superior a 100, se emplearn lasecuaciones siguientes (vanse las Notas 6 y 7):23105,2)(DGGmx para 0m1)( GGparamrlog2532)(G parar4810)(G para 48180siendo:G() :ganancia (dB) relativa de una antena isotrpicangulo c

11、on relacin al eje (grados)unidadesmismaslasenexpresadosondadelongitud: antenadedimetro:DG1 :ganancia del primer lbulo lateral215 logDgrados20 1GGD mxmgrados85,156,0Dr2.2 en el caso de las frecuencias comprendidas en la gama de 1 GHz a unos 70 GHz, cuando larelacin entre el dimetro de la antena y la

12、longitud de onda sea inferior o equivalente a 100, seemplearn las ecuaciones siguientes (vanse las Notas 6 y 7):23105,2)(DGGmx para 0m1)( GGparam100 Dlog25log1052)( DG para 100 D48DG log1010)( para 48180Rec. UIT-R F.699-7 32.3 en el caso de las frecuencias comprendidas en la gama de 100 MHz a menos

13、de 1 GHz,cuando la relacin entre el dimetro de la antena y la longitud de onda sea superior a 0,63 (Gmx esmayor que 3,7 dBi), se emplearn las ecuaciones siguientes:23105,2)(DGGmx para 0m1)( GGparam100 Dlog25log1052)( DG para 100 DsDG log52)( paras180siendo:2,05,144Ds3 que en los casos en que se cono

14、ce la ganancia mxima de la antena, la relacin D/puedeevaluarse a partir de la expresin siguiente:7,7log20mxGDdonde Gmx es la ganancia de la antena en la direccin del lbulo principal (dBi);4 que en los casos en que slo se conozcan las anchuras de haz de la antena:4.1 D/(expresado en la misma unidad)

15、se estime aproximadamente a partir de la siguienteexpresin:/70/Dsiendola anchura de haz (3 dB) (grados);4.2 dado el valor, Gmx puede estimarse aproximadamente mediante la expresin:log205,44)dBi(mxG5 que las administraciones presenten diagramas de radiacin medidos o especificaciones quepermitan elabo

16、rar y proponer diagramas de radiacin de referencia nuevos y mejorados que puedanutilizarse en estudios de coordinacin y evaluacin de interferencias (vase el Apndice 1 alAnexo 1);6 que se haga referencia al Anexo 1 para la informacin adicional sobre los diagramas deradiacin de referencia de las anten

17、as de los FWS;7 que para el clculo detallado de los niveles de interferencia por los trayectos deinterferencia es necesario considerar la respuesta de polarizacin cruzada de las antenas del sistemaafectado y las antenas del sistema interferente;4 Rec. UIT-R F.699-77.1 que para el clculo del recomien

18、da 7, incluido el componente de la seal radiada en lapolaridad prevista por la antena de transmisin y la respuesta copolar de la antena de recepcinafectada para el componente de la seal radiada en la polaridad no prevista por la antena detransmisin, puede utilizarse la siguiente ecuacin:dBi1010log10

19、)()( 10)()(10)()(rrHttVrrVttH GGGGrrtt GGdonde los parmetros que se indican a continuacin se refieren a la ganancia de antena (dBi):Gt(t): ganancia efectiva de la antena de transmisin en el sentido de la antenaafectadaGr(r): ganancia efectiva de la antena de recepcin en el sentido de la antenainterf

20、erenteGtH(t): componente de ganancia con polarizacin horizontal de la antena detransmisinGrV(r): componente de ganancia con polarizacin vertical de la antena de recepcinGtV(t): componente de ganancia con polarizacin vertical de la antena de transmisinGrH(r): componente de ganancia con polarizacin ho

21、rizontal de la antena de recepcin.t yr son los ngulos situados entre la direccin del haz principal y la direccin hacia la antenaafectada y la antena de transmisin, respectivamente.En el Anexo 2, pueden hallarse ms informacin y ejemplos numricos utilizando la ecuacinindicada.8 que las siguientes Nota

22、s se consideren parte de la presente Recomendacin:NOTA 1 Es esencial hacer todo lo posible por utilizar el diagrama de antena real en los estudiosde coordinacin y en la evaluacin de la interferencia.NOTA 2 Hay que sealar que el diagrama de radiacin de una antena real puede ser peor que eldiagrama de

23、 radiacin de referencia para cierta gama de ngulos (vase la Nota 3). Porconsiguiente, no debe interpretarse que el diagrama de radiacin de referencia de estaRecomendacin establece el lmite mximo para los diagramas de radiacin de las antenas de FWSexistentes o planificados. Cabe sealar que, con fines

24、 de certificacin, las administraciones puedenadoptar normas, habitualmente basadas en mediciones estadsticas de antenas reales, querepresenten distintos valores para los niveles del lbulo lateral del diagrama de radiacin.NOTA 3 Debe utilizarse con prudencia el diagrama de radiacin de referencia en c

25、ierta gama dengulos para los que un sistema de alimentacin de que se trate puede provocar nivelesrelativamente elevados de desbordamiento.NOTA 4 Los diagramas de referencia del 2 slo son aplicables a una sola polarizacin(horizontal o vertical). Se estn estudiando diagramas de referencia para dos pol

26、arizaciones(horizontal y vertical).NOTA 5 El diagrama de radiacin de referencia de esta Recomendacin slo es vlido paraantenas rotacionalmente simtricas. El diagrama de radiacin de referencia de antenas con aperturasasimtricas y para antenas de FWS sin aperturas en la gama de frecuencias de 100 MHz a

27、 1 GHzrequiere nuevo estudio. Para estas antenas los anteriores diagramas de referencia deben considerarsevlidos provisionalmente. En este caso, el valor de D/calculado a partir de Gmx es un D/equivalente y no el D/real.Rec. UIT-R F.699-7 5NOTA 6 En la Recomendacin UIT-R F.1245 figuran modelos matem

28、ticos de diagramas deradiacin media para su utilizacin en ciertos estudios de coordinacin y para el clculo de lainterferencia.NOTA 7 En la Recomendacin UIT-R F.1336 figuran modelos de radiacin de referencia deantenas omnidireccionales y sectoriales en sistemas punto a multipunto.NOTA 8 Se necesitan

29、estudios ulteriores para asegurar que se siguen desarrollando los diagramasde radiacin de referencia, a efectos de tener en cuenta los progresos logrados en el diseo deantenas.NOTA 9 Aunque en general es aplicable, el diagrama de referencia del recomienda 2 no modelaadecuadamente algunas antenas prc

30、ticas del servicio fijo, y debe tratarse con cuidado en una gamade ngulos de 5a 70(vanse tambin las Notas 2 y 3).Anexo 1Diagramas de radiacin de referencia para antenas de FWS1 IntroduccinPara estudiar las posibilidades de comparticin de frecuencias entre un FWS y el SFS, o laposibilidad de reutiliz

31、ar frecuencias en una red del FWS, es a menudo necesario utilizar undiagrama de referencia, porque el diagrama de radiacin real no siempre se conoce con exactitud, oda demasiados detalles. El diagrama de referencia debe, pues, representar la envolvente de loslbulos laterales de un modo simplificado.

32、Sin embargo, el diagrama de radiacin de referencia elegido puede variar segn la finalidad a que sedestine.En general se utilizarn los diagramas de radiacin de referencia contenidos en el texto principal deesta Recomendacin.2 Utilizacin de los diagramas de radiacin de referenciaLas dos principales ut

33、ilizaciones de los diagramas de referencia son las siguientes:2.1 Estudios preliminares de eliminacin dentro de la zona de coordinacinAl determinar la zona de coordinacin en torno a una estacin terrena, se supone que las antenas delas estaciones de los FWS estn directamente orientadas hacia la anten

34、a de la estacin terrena. Sinembargo, suele haber cierta discriminacin angular. El empleo de un diagrama de radiacin dereferencia simple ofrece la posibilidad de excluir de toda consideracin ulterior a las estaciones delFWS, situadas en la zona de coordinacin, pero que no son susceptibles de producir

35、 interferencia.El diagrama de referencia debe necesariamente ofrecer un margen de seguridad suficiente paraevitar la posible omisin de fuentes de interferencia importantes. Evidentemente, para calcular conprecisin el nivel de interferencia, es necesario conocer con ms precisin el diagrama de lasante

36、nas.6 Rec. UIT-R F.699-72.2 Reutilizacin de las frecuencias en una red inalmbrica fijaEn una red inalmbrica fija, hay que utilizar muchas veces la misma frecuencia, sea en tramossuficientemente alejados entre s, sea en tramos que parten de la misma estacin en direccionesdistintas, sea en el mismo tr

37、amo mediante la utilizacin de polarizacin cruzada.En los dos ltimos casos, las caractersticas de funcionamiento de la antena son de granimportancia, y para proyectar el sistema debe emplearse un diagrama de radiacin de referenciabastante preciso; dicho diagrama puede ser menos sencillo que el consid

38、erado en el 2.1 y lasadministraciones, reconociendo que hay que tener en cuenta la eficacia econmica, quizs estimenconveniente alentar la utilizacin de tipos de antena de alto rendimiento en zonas con una intensautilizacin del espectro.3 Resultados de mediciones efectuadas en las antenas de enlaces

39、inalmbricos fijosLas mediciones efectuadas en numerosas antenas confirman satisfactoriamente los diagramas deradiacin de referencia indicados en el texto principal de esta Recomendacin, por lo menos hastaun valor de D/de 130 aproximadamente. Sin embargo, hay que tener en cuenta los siguientespuntos:

40、3.1 Algunas antenas, de construccin relativamente antigua, tienen caractersticas defuncionamiento inferiores a las de las antenas ms recientes. Para la comparticin de frecuencias,debe tomarse en consideracin la existencia de estas antenas de rendimiento medio.3.2 En el clculo que precede se ha supue

41、sto que las antenas funcionan en las condiciones delespacio libre. Ahora bien, las caractersticas de las antenas ya instaladas pueden ser algo inferiores,como consecuencia de reflexiones en obstculos prximos o en otras antenas instaladas en la mismatorre.4 Diagramas de radiacin de antenas de alto re

42、ndimientoLas antenas de alto rendimiento contribuyen sobremanera al aumento de la capacidad nodal en losFWS. En el caso de las antenas de reflector-bocina, ideadas para satisfacer las necesidades de losFWS terrenales en redes densas, el anterior diagrama de referencia slo puede considerarse vlidoen

43、el plano horizontal. En planos alejados del horizontal, aparecen importantes variaciones de lasensibilidad.En la Fig. 1 se muestra un ejemplo del diagrama de radiacin de una antena de reflector-bocinapiramidal, especfica, pero de uso generalizado. Los contornos de la envolvente de radiacin seindican

44、 con una lnea de trazos discontinuos (en dB por debajo del haz principal), en un sistema decoordenadas que utiliza los ngulosy(el centro del sistema de coordenadas esfricas es elcentro de la abertura de la antena). La gran desviacin con respecto a la simetra rotacional supuestaen los diagramas de ra

45、diacin de referencia del recomienda 2 de la presente Recomendacin sedebe: al lbulo de desbordamiento en torno a90y 6080, al lbulo de proteccin contra las precipitaciones atmosfricas en torno a90y5090.El lbulo de desbordamiento es consecuencia de la difraccin de la onda en el borde superior de laaper

46、tura causado por los rayos directos procedentes de la seccin de la bocina piramidal. Este efectose produce nicamente con polarizacin vertical. El lbulo de proteccin contra las precipitacionesatmosfricas se debe a la reflexin de la energa, en la cubierta de plstico inclinada que protegecontra los fac

47、tores climticos, ocasionando un retorno a la superficie parablica que seguidamenteRec. UIT-R F.699-7 7vuelve a dirigir la mayor parte de la energa hacia abajo sobre el borde inferior de la apertura. Estefenmeno es insensible a la polarizacin y a la frecuencia.Una antena con reflector descentrado tie

48、ne gran directividad, especialmente en el plano horizontal.En la Fig. 2 se dan ejemplos de los diagramas de radiacin de una antena con reflector descentrado,adems de un ejemplo de la antena de reflector-bocina piramidal que se muestra en la Fig. 1.8 Rec. UIT-R F.699-7En el caso de antenas de reflector-bocina y antenas con alimentador descentrado con muy bajailuminacin en el borde del r