ITU-R M 1461-1 FRENCH-2003 Procedures for determining the potential for interference between radars operating in the radiodetermination service and systems in other services《确定在无线电.pdf

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1、 Rec. UIT-R M.1461-1 1 RECOMMANDATION UIT-R M.1461-1*Procdures dvaluation des risques de brouillage entre des radars fonctionnant dans le service de radioreprage et les systmes dautres services (Question UIT-R 226/8) (2000-2003) Rsum La prsente Recommandation propose des orientations et des procdure

2、s pour dterminer les risques de brouillage entre des radars fonctionnant dans le service de radioreprage et des systmes dautres services. LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que les caractristiques dantenne, de propagation du signal, de dtection des cibles et de grande largeur d

3、e bande ncessaire propres aux radars pour remplir leur fonction sont optimales dans certaines bandes de frquences; b) que les caractristiques techniques des radars fonctionnant dans le service de radioreprage sont dtermines par les objectifs du systme et varient grandement, mme lintrieur dune bande;

4、 c) que le service de radionavigation est un service de scurit au sens du numro 4.10 du Rglement des radiocommunications (RR) et quaucun brouillage prjudiciable son encontre ne peut tre tolr; d) quune partie considrable du spectre attribu aux services de radiolocalisation et de radionavigation (slev

5、ant environ 1 GHz) a t retire ces services ou relgue un statut infrieur depuis la CAMR-79; e) que certains groupes techniques de lUIT-R envisagent la possibilit dintroduire de nouveaux types de systmes (par exemple, systmes daccs hertzien fixe ou systmes fixes ou mobiles haute densit) ou de services

6、 dans des bandes entre 420 MHz et 34 GHz utilises par des radars du service de radioreprage; f) que des caractristiques techniques et dexploitation reprsentatives des systmes fonctionnant dans les bandes attribues au service de radioreprage sont ncessaires pour dterminer la possibilit dintroduire de

7、 nouveaux types de systmes; g) que des procdures et des mthodologies sont ncessaires pour analyser la compatibilit des radars fonctionnant dans le service de radioreprage avec les systmes dautres services, *La prsente Recommandation doit tre porte lattention de lOrganisation maritime inter-nationale

8、 (OMI), de lOrganisation de laviation civile internationale (OACI), du Comit international radiomaritime (CIRM) et de lOrganisation mtorologique mondiale (OMM). 2 Rec. UIT-R M.1461-1 recommande 1 que les procdures figurant lAnnexe 1 soient utilises pour calculer les risques de brouillage entre les r

9、adars fonctionnant dans le service de radioreprage et dans les systmes dautres services; 2 que les caractristiques des radars contenues dans les Recommandations UIT-R appropries soient utilises pour la bande de frquences considre. NOTE 1 La prsente Recommandation sera rvise ds que plus dinformations

10、 seront disponibles. Annexe 1 Procdures dvaluation des risques de brouillage entre des radars fonctionnant dans le service de radioreprage et les systmes dautres services 1 Introduction Des procdures danalyse ont t mises au point. Etant donn la forte puissance de sortie de lmetteur (de 50 kW plusieu

11、rs MW) et du gain dantenne (de 30 45 dBi) des radars fonctionnant dans le service de radioreprage (simplement dnomms radars ci-aprs), la compatibilit entre les radars et les systmes dautres services est en grande partie value grce lanalyse des effets des missions radar sur les systmes de rception da

12、utres services. Cette procdure danalyse porte donc essentiellement sur les mthodes suivies pour valuer les risques de brouillage partir de radars. On traitera dautre part brivement de la question de la dsensibilisation potentielle des rcepteurs radars par des missions provenant de systmes moduls en

13、ondes entretenues dautres services. Du fait mme des missions qui leur sont confies, bon nombre de radars sont mobiles et ne peuvent tre maintenus dans des zones dexploitation prtablies. Par ailleurs, ces missions exigent souvent souplesse de frquence et utilisation intgrale de la bande alloue. Mais

14、lorsque lon prvoit dexploiter des radars dans certaines zones proches dautres systmes, on peut valuer les risques de brouillage en suivant les procdures indiques dans la prsente Recommandation. 2 Brouillage caus par les radars aux systmes dautres services Des enqutes sur plusieurs cas de brouillage

15、ont permis de reprer deux mcanismes de couplage de brouillage lectromagntique primaire entre des systmes radars grande puissance et dautres services: la surcharge de ltage dentre du rcepteur et les missions radar couples au niveau de la bande passante FI du rcepteur. Les mcanismes de brouillage sont

16、 tudis ci-dessous. 2.1 Surcharge de ltage dentre des rcepteurs Ce mcanisme de brouillage intervient lorsque lnergie manant de la frquence fondamentale (missions ncessaires) dun signal brouilleur sature ltage dentre du rcepteur victime (amplificateur faible bruit (AFB) dans certains systmes) ce qui e

17、ntrane une compression de gain du signal utile suffisante pour nuire la performance du rcepteur. La surcharge de ltage dentre des rcepteurs est normalement due une mauvaise slectivit RF dans ltage dentre du rcepteur victime. Rec. UIT-R M.1461-1 3 2.1.1 Evaluation des risques de surcharge de ltage de

18、ntre dun rcepteur Le seuil dentre auquel la surcharge de ltage dentre du rcepteur se produit est fonction du niveau de compression de gain la sortie (niveau de saturation) de 1 dB et du gain de ltage dentre du rcepteur ou de lamplificateur AFB ltage dentre, savoir: T = C G (1) o: T : seuil dentre pa

19、rtir duquel il y a surcharge de ltage dentre du rcepteur (dBm) C : niveau de compression (saturation) de gain la sortie de 1 dB de ltage dentre du rcepteur ou de lAFB (dBm) G : gain de ltage dentre du rcepteur ou de lAFB et frquence fondamentale du radar (dB). Par exemple, si les rcepteurs utilisent

20、 des AFB ayant un gain de 50 65 dB et quils ont un niveau de compression de gain la sortie de 1 dB dune valeur de +10 dBm, la gamme des valeurs de T va de 55 dBm 40 dBm selon le gain de lAFB. Il y a donc risque de brouillage par suite dune surcharge de ltage dentre du rcepteur chaque fois que: RFTFD

21、RTI = (2) o: IT: niveau de crte du signal radar la sortie de lantenne ou lentre du rcepteur qui provoque une surcharge de ltage dentre du rcepteur (dBm) T : seuil dentre partir duquel il y a surcharge de ltage dentre du rcepteur (dBm) FDRRF: rejet de la frquence fondamentale du radar dpendant de la

22、frquence par la slectivit RF pouvant se situer avant lamplificateur (AFB) RF du rcepteur ou tre intgre lamplificateur (AFB) proprement dit. Lquation suivante (3) sert dterminer le risque dune surcharge de ltage dentre du rcepteur lorsque des radars fonctionnent des distances donnes dautres stations

23、et diverses frquences. PRTRTTLLLGGPI += (3) o: I : puissance de crte des impulsions radar, la frquence fondamentale du radar, la sortie de lantenne de rception ou lentre du rcepteur (dBm) PT: puissance de crte de lmetteur radar (dBm) GT: gain dantenne dans le faisceau principal du radar (voir la Not

24、e 1) (dBi) GR: gain de lantenne de rception dans la direction de la station radar analyse (dBi) LT: affaiblissement dans lmetteur de la station radar (dB) (estim 2 dB) LR: affaiblissement dinsertion dans le rcepteur victime (dB) LP: affaiblissement de propagation entre lantenne dmission et lantenne

25、de rception (dB). 4 Rec. UIT-R M.1461-1 Pour calculer laffaiblissement de propagation, il convient dutiliser des modles de propagation appropris et ventuellement un couplage indirect en tenant compte des hauteurs dantenne et du terrain lorsquon le juge utile. Si la puissance de crte calcule des impu

26、lsions radar, la frquence fondamentale, I, dpasse le seuil partir duquel la surcharge de ltage dentre du rcepteur se produit, IT, il faudra faire le ncessaire pour assurer la compatibilit. NOTE 1 On a relev des cas dmissions radar entranant une surcharge de ltage dentre du rcepteur en ce qui concern

27、e le couplage dans le faisceau principal. Il est donc recommand dutiliser le gain dans le faisceau principal du radar pour valuer le risque maximum de brouillage provoqu par la surcharge de ltage dentre du rcepteur. 2.2 Couplage dmissions radar Ce mcanisme de brouillage se produit lorsque lnergie mi

28、se tombe dans la bande passante du rcepteur FI. Cette nergie passe ensuite par la chane de rception avec un affaiblissement nul ou trs faible. Lorsque les niveaux dmissions radar dans la bande passante du rcepteur sont levs par rapport au niveau de signal utile, la performance du rcepteur peut en so

29、uffrir. 2.2.1 Evaluation des risques de brouillage caus par les missions radar La premire chose faire pour valuer la compatibilit est de calculer le niveau du signal auquel la performance du rcepteur commence baisser, IT. IT= I/N + N (4) o: I/N : rapport brouillage sur bruit lentre du dtecteur (sort

30、ie FI) ncessaire au maintien de critres de performance acceptables (dB) N : niveau de bruit intrinsque du rcepteur (dBm) (N = 144 dBm + 10 log BIF(kHz) + NF ou N = 168,6 dBm + 10 log BIF(kHz) + 10 log T) o: BIF: largeur de bande FI du rcepteur (kHz) NF : facteur de bruit (dB) T : temprature de bruit

31、 du systme (K). Dautre part, le niveau du signal auquel la performance dun rcepteur commence baisser, IT, peut se calculer selon lquation (5): IT= C (C/I) (5) o: C: niveau de signal de la porteuse utile la sortie dantenne (entre du rcepteur) (dBm) C/I : rapport porteuse sur brouillage lentre du prdt

32、ecteur (sortie FI) ncessaire au maintien de critres de performance acceptables (dB). Lquation (6) sert dterminer si les missions radar risquent de crer un brouillage lorsque les radars fonctionnent des distances donnes dautres stations et diverses frquences. I = PT+ GT+ GR LT LR LP FDRIF(6) Rec. UIT

33、-R M.1461-1 5 o: I : puissance de crte des impulsions radar lentre du rcepteur (dBm) PT: puissance de crte de lmetteur radar analys (dBm) GT: gain dantenne dans le faisceau principal du radar (voir la Note 2) (dBi) GR: gain de lantenne de rception dans la direction de la station radar analyse (dBi)

34、LT: affaiblissement dinsertion dans lmetteur de la station radar (dB) LR: affaiblissement dinsertion dans le rcepteur victime (dB) LP: affaiblissement de propagation entre lantenne dmission et lantenne de rception (dB) FDRIF: rejet dpendant de la frquence provoqu par la courbe de slectivit FI du rce

35、pteur sur le spectre dmission brouilleur (dB). NOTE 2 Des cas de brouillage par des missions radar causant une dgradation la rception par couplage des lobes principaux ont t signals. Il est donc recommand dutiliser le gain de lobes principaux du radar pour valuer le risque maximum de brouillage caus

36、 par les missions radar dans la bande FI du rcepteur. La valeur FDR utiliser dans lquation (6) peut tre calcule grce la Recommandation UIT-R SM.337. La caractristique FDR peut tre divise en deux termes, le rejet la frquence daccord (OTR, on-tune rejection) et le rejet hors frquence (OFR, off-frequen

37、cy rejection) qui est le rejet supplmentaire rsultant du dsaccord entre le radar et le rcepteur. )()( fOFROTRfFDRIF+= (7) En cas de signaux impulsions en ondes entretenues et de signaux impulsions codes en phase, le facteur de rejet la frquence daccord est donn par la formule: OTR = 0 pour BR BT(8)

38、OTR = 20 log (BT/ BR) pour BR1 (11) o: T : largeur dimpulsion module en frquence (s) BC: largeur de bande module de lmetteur pendant la largeur dimpulsion, T, (Hz). Pour calculer le rejet hors frquence, OFR, il faut connatre la rponse du rcepteur en FI et les caractristiques du spectre dmission des

39、radars. LUIT-R a indiqu des mthodes pour calculer les caractristiques du spectre des missions des radars moduls en ondes entretenues et en frquence. Si lon ne dispose pas dinformations sur les caractristiques de lmetteur radar en termes de temps de monte et de descente, il faut calculer les envelopp

40、es des missions radar pour un temps nominal de monte et de descente de 0,1 s. Les niveaux de rayonnements non essentiels mis par les metteurs radar sont fonction du dispositif de sortie de lmetteur. Les niveaux de rayonnements non 6 Rec. UIT-R M.1461-1 essentiels reprsentatifs sont indiqus dans la R

41、ecommandation UIT-R M.1314 pour divers dispositifs de sortie radar. Etant donn la forte puissance dmission et les forts gains dantenne propres de nombreux radars, il peut tre ncessaire, pour assurer la compatibilit, de prvoir de grandes sparations en frquence et des bandes de garde. Pour calculer la

42、ffaiblissement de propagation, il convient dutiliser des modles de propagation appropris et ventuellement un couplage indirect en tenant compte des hauteurs dantennes et du terrain, lorsquon le juge utile. Si la puissance de crte calcule des impulsions radar, lentre du rcepteur, I, dpasse le seuil d

43、e dgradation de la qualit de fonctionnement du rcepteur, IT, il y a lieu de prendre les mesures ncessaires pour assurer la compatibilit. 3 Brouillage caus aux radars par des systmes dautres services Introduction Il existe deux principales situations de brouillage lectromagntique dun systme radar par

44、 des signaux brouilleurs provenant de systmes dautres services. La premire est cause par une surcharge de ltage dentre entranant une saturation et la production de produits dintermodulation. La seconde rsulte des missions brouilleuses dans la bande FI du rcepteur qui causent une dsensibilisation et

45、une dgradation des performances se traduisant par une baisse gnrale des performances du radar. 3.1 Surcharge de ltage dentre du rcepteur 3.1.1 Saturation de ltage dentre Cette situation de brouillage se produit lorsque de lnergie dun signal non souhait sature lAFB de ltage dentre du rcepteur radar,

46、se traduisant par une compression du gain sur le signal utile suffisante pour dgrader les performances du rcepteur. Le seuil auquel survient la surcharge de ltage dentre est fonction du point de compression 1 dB (saturation) et du gain de ltage dentre du rcepteur. Pour un rcepteur radar ayant une la

47、rgeur de bande RF dentre BRFet un point de compression 1 dB dentre P1 dB(dBm), la puissance brouilleuse totale dans la largeur de bande BRFentrant dans le rcepteur du radar ne doit pas dpasser: PI, RF max= P1 dB+ ksat= C G + ksatdBm (12) o: PI, RF max: puissance de brouillage maximale admissible dans la bande RF (dBm) ksat: marge de saturation (dB) qui doit tre dtermine individuellement pour chaque radar et chaque type de br