ITU-R M 1640 FRENCH-2003 Characteristics of and protection criteria for sharing studies for radars operating in the radiodetermination service in the frequency band 33 4-36 GHz《操作频.pdf

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1、 Rec. UIT-R M.1640 1 RECOMMANDATION UIT-R M.1640 Caractristiques et critres de protection sappliquant aux tudes de partage des radars du service de radioreprage fonctionnant dans la bande de frquences 33,4-36 GHz (Questions UIT-R 213/7 et UIT-R 226/8) (2003) Rsum Cette Recommandation spcifie les car

2、actristiques techniques et les critres de protection des systmes de radioreprage fonctionnant dans la bande 33,4-36 GHz. Le texte a t labor comme un document ressource qui sera utile dans les tudes relatives aux possibilits de partage entre le service de radioreprage et dautres services. LAssemble d

3、es radiocommunications de lUIT, considrant a) que les caractristiques dantenne, de propagation du signal, de dtection des cibles et de grande largeur de bande ncessaire propres aux radars pour remplir leur fonction sont optimales dans certaines bandes de frquences; b) que les caractristiques techniq

4、ues des radars fonctionnant dans le service de radioreprage sont dtermines par les objectifs du systme et varient grandement, mme lintrieur dune bande; c) quune partie considrable du spectre attribu aux services de radiolocalisation et de radionavigation (slevant environ 1 GHz) a t retire ces servic

5、es ou relgue un statut infrieur depuis la CAMR-79; d) que des caractristiques techniques et dexploitation reprsentatives des radars sont ncessaires pour dterminer la possibilit dintroduire dans les bandes de frquences de nouveaux types de systmes; e) que des procdures et des mthodologies permettant

6、danalyser la compatibilit des radars fonctionnant dans le service de radioreprage avec dautres systmes dans dautres services sont exposes dans la Recommandation UIT-R M.1461; f) que les radars de radioreprage fonctionnent dans la bande 33,4-36 GHz; g) que la bande de frquences 33,4-34,2 GHz est attr

7、ibue titre primaire au service de radiolocalisation; h) que la bande de frquences 34,2-34,7 GHz est attribue titre primaire aux services de radiolocalisation et de recherche spatiale (espace lointain) (Terre vers espace); j) que la bande de frquences 34,7-35,2 GHz est attribue titre primaire au serv

8、ice de radiolocalisation et titre secondaire au service de recherche spatiale; k) que la bande de frquences 35,2-35,5 GHz est attribue titre primaire au service des auxiliaires de la mtorologie et de radiolocalisation; l) que la bande de frquences 35,5-36 GHz est attribue titre primaire au service d

9、es auxiliaires de la mtorologie, dexploration de la Terre par satellite (active), de radiolocalisation et de recherche spatiale (active), 2 Rec. UIT-R M.1640 recommande 1 que les caractristiques techniques et dexploitation des radars de radioreprage prsentes dans lAnnexe 1 soient considres comme rep

10、rsentatives des systmes fonctionnant dans la bande de frquences 33,4-36 GHz; 2 que, en cas de brouillage continu (non puls), un rapport de puissance du signal brouilleur la puissance de bruit du rcepteur du radar, I/N, de 6 dB devrait tre utilis comme niveau de protection requis pour les systmes de

11、radiolocalisation dans le cadre des tudes de partage; 3 que, pour les tudes de partage de la bande 33,4-36 GHz entre les radars du service de radioreprage et des systmes dautres services, les critres suivants soient utiliss: pour les imageurs radiomtriques, un critre de protection court terme de 137

12、,8 dB(W/2 GHz) pendant moins de 3 s et un critre de protection long terme de 144,8 dB(W/2 GHz) au maximum pendant moins de 60 s; pour les radars et les chercheurs mtriques, un critre de protection court terme de 126,2 dB(W/6 MHz) pendant moins de 5 s et un critre de protection long terme de 136,1 dB

13、(W/6 MHz) au maximum pendant moins de 60 s. Annexe 1 Caractristiques et critres de protection des radars du service de radioreprage fonctionnant dans la bande de frquences 33,4-36 GHz 1 Objet Les caractristiques et les critres de protection proposs dans la prsente Recommandation sont destins aux tud

14、es de partage demandes dans les Rsolutions 712 (CMR-2000) et 730 (CMR-2000) et pour valuer la compatibilit entre les radars et dautres systmes fonctionnant dans la bande 33,4-36 GHz. 2 Rappel des faits La CMR-97 avait t invite examiner la question du choix dune bande de frquences de 1 GHz au voisina

15、ge de 35 GHz qui serait utilise par les dtecteurs actifs spatioports orients vers la Terre. LUIT-R a tudi la compatibilit entre des capteurs spatioports actifs et des systmes des services de radionavigation et de radiolocalisation (plusieurs bandes ont t envisages). Alors que les tudes effectues ava

16、nt la CMR-97 indiquaient quon pouvait permettre aux capteurs spatioports actifs et aux systmes radar de fonctionner dans la mme bande sans dpasser les critres de protection, la CMR-97 dcidait dattribuer la bande 35,5-36 GHz titre primaire au service de recherche spatiale, sous rserve du renvoi 5.551

17、A du Rglement des radiocommunications (RR). La CMR-2000 a dcid de rexaminer cette attribution, notamment dans la bande 35-38 GHz, et a dfini le point 1.12 de lordre du jour de la CMR-03 pour examiner cette question. La prsente Recommandation propose les caractristiques techniques et les critres de p

18、rotection des systmes de radiolocalisation fonctionnant dans la bande de frquences 33,4-36 GHz. Rec. UIT-R M.1640 3 3 Caractristiques techniques Les systmes du service de radioreprage devraient pouvoir utiliser les frquences au voisinage de 35 GHz et de 94 GHz, qui correspondent approximativement au

19、x deux premires fentres de propagation dans les caractristiques dabsorption atmosphrique du spectre des ondes millimtriques, pour obtenir la grande prcision de mesure et la rsolution de la cible qui sont possibles aux longueurs donde millimtriques. Les dtecteurs actifs comme les capteurs passifs fon

20、ctionnant dans le service de radioreprage au voisinage de ces frquences sont utiliss pour la cartographie, lidentification de cibles, la navigation, la dtermination de points de vise, la tlmtrie, etc. Le Tableau 1 rsume les caractristiques techniques de systmes reprsentatifs utiliss dans ces bandes.

21、 Les informations sont suffisantes pour les calculs gnraux visant valuer la compatibilit entre ces radars et dautres systmes. TABLEAU 1 Caractristiques techniques des radars fonctionnant au voisinage de 35 GHz 4 Critres de protection Les critres de brouillage court terme applicables aux systmes de r

22、adiolocalisation de Terre prsents dans le Tableau 1 sont traits dans les paragraphes ci-aprs. Paramtre Imagerie Imagerie Mtrique Mtrique ChercheurType de dtecteur Passif Actif Actif Actif Actif Modulation Impulsions Impulsions Impulsions MF linaireRapport de compression 200 Largeur dimpulsion 0,05 0

23、,25 0,05 10 Puissance crte dmetteur (kW) 0,5 135 1 0,001 FRI (kHz) 30 1 50 10 Largeur de bande RF (MHz) 80 10 101 12 Gain dantenne (dBi) 35 30 52 51 28,7 Ouverture de faisceau (degrs) 0,5 3,0 0,75 10 0,25 0,25 0,5 0,5 4,4 4,4 Largeur de bande FI du rcepteur (GHz) 2 0,040 0,006 0,185 0,100 Temprature

24、 de bruit (K) 850 Facteur de bruit (dB) 4,5 10 10 5 Sensibilit du rcepteur (dBm) 81 95 78 93 Accord Fixe Fixe Fixe Sauts de frquence Fixe FRI: frquence de rptition des impulsions 4 Rec. UIT-R M.1640 4.1 Imageurs radiomtriques En partant de lhypothse dune variation ngligeable de gain du systme, la se

25、nsibilit la temprature minimale, T, dun systme dimagerie radiomtrique est: irAtBTTT+= (1) o: TA: temprature de bruit de lantenne Tr: temprature de bruit du rcepteur B: largeur de bande RF ti: temps dintgration. Le seuil du radiomtre, P , est donn par: P = k T B (2) o k est la constante de Boltzman,

26、= 1,38 1023, et T et B ont les valeurs indiques ci-dessus. Au moyen des quations (1) et (2), on dtermine quun radiomtre ayant une largeur de bande de 2 GHz, une temprature de bruit du systme de 850 K et un temps dintgration de 1 ms prsente un seuil P = 137,8 dB(W/2 GHz). Critre de protection court t

27、erme Etant entendu quil sagit dun vnement peu probable, un oprateur peut accepter une image trs dgrade pendant plusieurs secondes. Le fait de permettre au niveau du signal brouilleur dapprocher le seuil du radiomtre se traduit par un niveau permis du signal brouilleur de 137,8 dB(W/2 GHz) pendant mo

28、ins de 3 s. Critre de protection long terme Une dgradation moindre peut tre envisage pendant des dures ne dpassant pas 1 min. Dans ce cas, la dgradation nest pas toujours perue par loprateur, bien quelle produise une certaine perte de rsolution de limage. Le fait de permettre au signal brouilleur da

29、tteindre 20% du seuil du radiomtre se traduit par un niveau de brouillage permis de 144,8 dB(W/2 GHz) pendant moins de 60 s. 4.2 Radars et chercheurs mtriques Dans le cas des radars et chercheurs mtriques de Terre (radars de mesure), on constate que deux paramtres de qualit de fonctionnement importa

30、nts, la prcision angulaire et la porte de dtection de la cible R, sont lis au rapport S/N reu par: NS1(3) R 41NS(4) On peut obtenir une faible ouverture de faisceau et une grande prcision angulaire avec des antennes relativement petites fonctionnant aux longueurs dondes millimtriques. Cette caractri

31、stique est en fait une raison majeure pour laquelle les radars chercheurs de missiles et les radars de mesure fonctionnent ces frquences. Les quations (3) et (4) font apparatre que la Rec. UIT-R M.1640 5 prcision angulaire du radar est plus sensible au rapport S/N reu que ne lest la plage de dtectio

32、n; pour cette raison, on utilise ce paramtre de qualit de fonctionnement pour dterminer les niveaux de brouillage permis1. Comme cest le cas du systme dimagerie de la section prcdente, on peut tablir des critres court et long terme de dgradation permise de la qualit de fonctionnement dun systme par

33、des signaux brouilleurs. Le brouillage court terme peut dgrader le systme de manire significative pendant un laps de temps suffisamment court pour quil paraisse acceptable pour loprateur, tant entendu quil sagit dun vnement peu probable. Le brouillage long terme peut dgrader la qualit de fonctionnem

34、ent du systme de manire incrmentielle jusqu un niveau qui nest pas immdiatement peru par loprateur mais qui est toutefois acceptable pendant le laps de temps spcifi. Critre de protection court terme La dgradation du rapport S/N du radar produira une erreur de localisation qui peut partiellement comp

35、romettre lavantage du fonctionnement aux frquences leves et qui peut considrablement perturber la mission du radar. Le fait de permettre au signal brouilleur datteindre le niveau de bruit du radar (I/N = 0 dB) se traduira par une augmentation de 40% de lerreur angulaire. On peut nouveau supposer que

36、 cette dgradation nest pas excessivement importante, condition quil sagisse dun vnement peu probable, pendant une dure ne dpassant pas 5 s environ. Le niveau du signal brouilleur permis peut ds lors atteindre 126,2 dB(W/6 MHz) pendant moins de 5 s (en utilisant le radar du Tableau 1 ayant louverture

37、 de faisceau la plus petite). Critre de protection long terme Il semblerait logique que lerreur du radar devienne plus importante mesure que la dure augmente. Jusqu 1 min, il faut partir du principe que laugmentation de lerreur angulaire due au signal brouilleur ne devrait pas dpasser 5%. Le critre

38、long terme est ds lors un niveau du signal brouilleur de 136,1 dB(W/6 MHz) pendant 60 s au plus. 1Dans ce cas on suppose, pour des raisons de simplicit, que les signaux brouilleurs seront interprts par le rcepteur touch comme une augmentation de la puissance de bruit dans les tages FI. Il faut ventuellement tenir compte de la rponse exacte des systmes radar, mais cela ne relve pas de la prsente approche caractre gnral.