ITU-R RA 611-4 SPANISH-2006 Protection of the radio astronomy service from spurious emissions《保护射电天文业务免受杂散辐射影响 问题ITU-R 145 7》.pdf

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1、 Rec. UIT-R RA.611-4 1 RECOMENDACIN UIT-R RA.611-4*Proteccin del servicio de radioastronoma contra las emisiones no esenciales (Cuestin UIT-R 145/7) (1986-1990-1992-2003-2006) Cometido La presente Recomendacin facilita orientaciones a las administraciones y/u operadores con miras a la proteccin del

2、servicio de radioastronoma (SRA) contra las emisiones no esenciales que pueden ser causadas por servicios activos con atribuciones en bandas adyacentes o vecinas a las bandas del SRA. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la radioastronoma contina estando en la vanguardia

3、 del progreso del conocimiento cientfico; b) que el servicio de radioastronoma (SRA) requiere bandas de frecuencias libres de interferencia perjudicial para poder efectuar las observaciones astronmicas; c) que la utilizacin creciente del espectro radioelctrico, particularmente en el espacio, aumenta

4、 la posibilidad de interferencia en detrimento del servicio de radioastronoma procedente de las emisiones no esenciales (vase el Anexo 1 a esta Recomendacin); d) que la utilizacin de ciertas tcnicas de modulacin con un filtrado inadecuado de los productos de modulacin no esenciales puede afectar a l

5、as bandas de radioastronoma muy alejadas de la banda de la emisin deseada; e) que el Apndice 3 al Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) establece los lmites mximos admisibles de emisiones no esenciales y prev la consideracin de niveles ms estrictos de las emisiones no esenciales para la proteccin a

6、decuada de las estaciones receptoras del SRA; f) que en el caso de los sistemas radioelctricos que utilizan tcnicas de modulacin digital los niveles de emisiones no esenciales especificados en el Apndice 3 al RR no son aplicables pero se pueden utilizar como una gua. Cabe sealar que la proteccin del

7、 SRA contra las emisiones no deseadas resultantes de aplicaciones de modulacin digital de banda ancha se considera en la Recomendacin UIT-R RA.1237; g) que se realizan observaciones de radioastronoma en bandas de frecuencias de hasta 1 000 GHz; h) que los niveles de umbrales de interferencia en detr

8、imento del SRA figuran en el Anexo 1 a la Recomendacin UIT-R RA.769; *NOTA Los niveles de interferencia perjudiciales para el SRA que se indican en el Anexo 1 de la Recomendacin UIT-R RA.769 no son aceptados por las Administraciones rabes pues se consideran irrealistas, como se confirm en las preced

9、entes Conferencias de Radiocomunicaciones de 1995, 1997 y 2000 que tratan de la Recomendacin 66 del RR. 2 Rec. UIT-R RA.611-4 j) que la Recomendacin UIT-R RA.1513 contiene los niveles aceptables de prdida de datos para las observaciones de radioastronoma y los criterios de porcentajes de tiempo resu

10、ltantes de la degradacin causada por la interferencia a las bandas de frecuencias atribuidas al SRA a ttulo primario; k) que los criterios tcnicos para el caso de interferencia en detrimento del servicio de radioastronoma debida a emisiones no esenciales procedentes de transmisores de las estaciones

11、 espaciales OSG deben ser, para el SRA, los que fija el Anexo 1 a la Recomendacin UIT-R RA.769 que permiten efectuar observaciones de radioastronoma a 5 o ms a partir de la OSG; l) que se ha avanzado en el cumplimiento de los requisitos del SRA sin efectos perjudiciales para otros servicios; m) que

12、se est mejorando continuamente el diseo de las antenas, as como las tcnicas de filtrado de las emisiones no esenciales, reconociendo 1 que las estaciones de los servicios espaciales que funcionan en frecuencias superiores a 960 MHz e instaladas hasta el 1 de enero de 2003 inclusive estn excluidas de

13、 la aplicacin del Apndice 3 del RR hasta el 1 de enero de 2012, recomienda 1 que los observatorios de radioastronoma sigan estando situados en emplazamientos que tengan una buena proteccin natural contra la interferencia que pudiera ir en detrimento del SRA; 2 que deben hacerse todos los esfuerzos p

14、osibles para minimizar las ganancias en la direccin de los lbulos laterales de las antenas de radioastronoma; 3 que, al explotar estaciones, las administraciones tengan en cuenta en la mayor medida posible la interferencia a las observaciones de radioastronoma, debido a las emisiones no esenciales p

15、rocedentes de estaciones terrenas de elevada potencia o de estaciones espaciales; 4 que, para el caso de las estaciones espaciales OSG, las administraciones tengan en cuenta, en la mayor medida posible, el objetivo del SRA de liberarse de las interferencias en detrimento del SRA (vase la Recomendaci

16、n UIT-T RA.769) procedentes de emisiones no esenciales cuando efectan observaciones a 5 o ms desde la OSG. Anexo 1 Interferencia causada al SRA por las emisiones no esenciales 1 Criterios de proteccin para el SRA El lmite de sensibilidad de la mayora de las observaciones de radioastronoma est en un

17、nivel de dfp muy inferior al utilizado para la recepcin de seales de radiocomunicaciones. En el Anexo 1 a la Recomendacin UIT-R RA.769 se tratan los niveles de umbral de la interferencia y los criterios de proteccin para la comparticin de frecuencias entre el SRA y otros servicios; en los Cuadros 1,

18、 2 y 3 se indican los lmites de sensibilidad en distintas frecuencias. Sin embargo, incluso pueden originar interferencias en detrimento del SRA los transmisores que no comparten la misma banda, que pueden clasificarse como interferencias en la banda adyacente (vase la Recomendacin UIT-R Rec. UIT-R

19、RA.611-4 3 RA.517) e interferencia procedente de las emisiones no esenciales de transmisores en otras bandas. Si todos los parmetros son iguales, el efecto de las emisiones no esenciales resultantes de la modulacin digital de banda ancha que aplica tcnicas de espectro ensanchado en un transmisor ser

20、 ms grave, y se considera en la Recomendacin UIT-R RA.1237. 2 Interferencia causada por radiacin armnica y por intermodulacin Las interferencias por radiacin armnica o por los productos de intermodulacin de dos o ms seales pueden ser causadas por transmisores muy alejados, en frecuencia, de la banda

21、 de radioastronoma. De forma similar, la interferencia procedente de seales moduladas digitalmente que no se han filtrado de manera adecuada (por ejemplo, las seales de espectro de frecuencia ensanchado) pueden afectar a las bandas de radioastronoma muy alejadas de la portadora. La interferencia arm

22、nica puede producirse en cualquier banda y normalmente, se genera en las etapas del amplificador de potencia de salida de los transmisores. El segundo y tercer armnicos de la frecuencia portadora pueden manifestarse en un nivel bastante elevado, pero los transmisores estn normalmente provistos de fi

23、ltros (sintonizados o de paso bajo) que atenan todos los armnicos a la salida del transmisor hasta un valor de por lo menos 60 dB por debajo de la potencia de cresta. La intermodulacin entre portadoras se manifestar tambin cuando una parte de la seal proveniente de un transmisor penetre a travs de l

24、os filtros combinadores en el circuito de salida de otro transmisor que alimente a una antena comn. Mediante filtros adicionales relativamente sencillos se pueden atenuar estos productos no deseados, siempre y cuando no estn muy prximos en frecuencia al transmisor. Los niveles examinados en el prraf

25、o anterior se aplican a la interferencia generada en las etapas finales de los transmisores. Adems, se pueden generar armnicos y productos de intermodulacin por la no linealidad del sistema transmisor1. 3 Emisiones no deseadas causadas por modulacin de banda ancha En ciertos tipos de transmisiones p

26、revistas, a menudo asociadas con la transmisin de datos en forma digital, se generan bandas laterales espectrales en una banda de frecuencia mucho ms ancha que la utilizada para la recepcin de estas seales. En particular, la tcnica de modulacin por desplazamiento de fase binaria (MDP-2) produce un e

27、spectro de potencia de la forma (sen x/x)2con mximos secundarios repetidos fuera de la anchura de banda deseada, que disminuye con la frecuencia. Sin filtro, la densidad espectral de potencia en las bandas laterales que se producen a aproximadamente diez veces la anchura de banda (3 dB) de la frecue

28、ncia portadora es apenas 36 dB menor que el nivel de potencia en el centro de la banda. Si, adems, la frecuencia de modulacin de esta transmisin MDP-2 es de 10 a 20 MHz, esas diez anchuras de banda abarcarn varios centenares de megahertzios a partir de la frecuencia asignada. Por ejemplo, supngase u

29、n transmisor simple de MDP-2 con una frecuencia de modulacin de 10 MHz centrada en 1 615 MHz con 40 W de potencia y una antena transmisora istropa montada en una aeronave a una distancia en lnea recta de 400 km, que es la distancia del horizonte a una altitud de la aeronave de unos 10 000 m. Las emi

30、siones no deseadas del transmisor tendran como resultado un nivel de dfp, incluso en la banda 1 400-1 427 MHz, en la ubicacin del receptor que estara 40 dB por encima de los niveles de umbral de interferencia en detrimento del SRA indicados en el Cuadro 1 del Anexo 1 a la Recomendacin UIT-R RA.769.

31、El nivel de las emisiones en la banda 1 660-1 670 MHz, tambin atribuida a la radioastronoma, sera naturalmente considerablemente ms alto. Los 1Puede consultarse el material tcnico con ms datos de inters en la pgina web del Grupo de Trabajo 7D del UIT-R. 4 Rec. UIT-R RA.611-4 transmisores de este tip

32、o instalados en vehculos espaciales pueden ser una fuente de interferencia todava ms perturbadora para la radioastronoma. Es importante que cuando se diseen estos tipos de transmisores, se procure suprimir adecuadamente las emisiones no deseadas. En algunos tipos de modulacin con ensanchamiento del

33、espectro se utiliza la MDP-2 con una frecuencia de modulacin de varios megahertzios. Una caracterstica de las tcnicas corrientes de ensanchamiento del espectro es una seal de banda ancha con baja densidad espectral de potencia, que se asemeja al ruido aleatorio. Esta caracterstica suele reducir la p

34、osibilidad de que estos sistemas con ensanchamiento del espectro causen interferencia a los sistemas de comunicacin clsicos de banda estrecha, pero no al SRA. En la radioastronoma, las seales csmicas tienen la forma de ruido aleatorio y se utilizan a menudo bandas anchas. En los niveles de seal bajo

35、s que interesan a los radioastrnomos no hay en general un modo prctico de distinguir entre seales de espectro ensanchado y seales csmicas. Los niveles de umbral perjudiciales de la dfp de seales artificiales que estn dentro de la banda de radioastronoma figuran en el Anexo 1 a la Recomendacin UIT-R

36、RA.769 y se aplican tanto a las emisiones no deseadas como a las deseadas y a todos los tipos de modulacin, incluidos los ya examinados. La tecnologa actual permite disear nuevas generaciones de transmisores de este tipo que aseguren una supresin adecuada de las emisiones fuera de banda no deseadas.

37、 Dichos transmisores podrn funcionar sin radiar en bandas laterales alejadas siempre que la fase de la portadora no conmute abruptamente 180 en el esquema de modulacin MDP-2, sino ms suavemente, para producir un espectro de potencia de la forma (sen x/x)ncon n 2. 4 Interferencias provenientes de tra

38、nsmisiones de satlites Las transmisiones desde satlites pueden causar graves interferencias al SRA. Las fuentes terrenales interferentes se encuentran normalmente en la regin de los lbulos laterales ms lejanos de los radiotelescopios, y posiblemente estn ms atenuadas por la topografa de los alrededo

39、res del observatorio de radioastronoma, mientras que es probable que las transmisiones desde satlites se reciban en el haz principal y en los lbulos laterales ms prximos, con una ganancia considerablemente mayor. La naturaleza de la interferencia depende del tipo de transmisor y del servicio prestad

40、o por el sistema, de si los satlites estn en la OSG o en la no OSG, y del nmero de satlites en el sistema considerado que estn por encima del horizonte del observatorio de radioastronoma. 4.1 Satlites geoestacionarios Mltiples satlites geoestacionarios son visibles desde casi todos los radiotelescop

41、ios actualmente en funcionamiento, y ocupan una gama ms o menos constante de acimutes y elevaciones. Por lo tanto, tienen la posibilidad de ser fuentes de interferencia molestas a las observaciones de radioastronoma. El radio de la OSG es aproximadamente 6,6 veces el radio de la Tierra. A esa distan

42、cia radial, un solo satlite puede iluminar un tercio de la superficie de la Tierra, y por ende muchos radiotelescopios, con seales de visibilidad directa. La Fig. 1 muestra la posicin del cinturn de satlites geoestacionarios en coordenadas celestes tal como se ve desde las latitudes de algunos obser

43、vatorios de radioastronoma importantes. Los planes de desarrollo de algunos servicios activos requieren un gran nmero de satlites geoestacionarios. Esta serie de posibles fuentes de interferencia que pueden ser recibidas a travs de los lbulos prximos del diagrama de antena de los radiotelescopios po

44、dra plantear un problema de interferencia nico a los radioastrnomos. Rec. UIT-R RA.611-4 5 En el Anexo 1 a la Recomendacin UIT-T RA.769 figuran los niveles de umbral de interferencia que pueden ir en detrimento del servicio de astronoma. Se enumera, para cada banda de radioastronoma, el nivel de pot

45、encia del receptor de valor suficiente para producir interferencia perjudicial al servicio. Asimismo, se enumeran las dfp equivalentes (dB(W/m2) asociadas con esa interferencia, las cuales se calculan suponiendo que la ganancia del radiotelescopio es 0 dBi en la direccin de la fuente interferente. E

46、sta ganancia resulta apropiada para la consideracin de las fuentes terrenales de interferencia confinadas a las proximidades del horizonte. Los resultados son muy diferentes cuando se trata de satlites geoestacionarios. Si suponemos que la antena de la estacin de radioastronoma tiene las caractersti

47、cas de lbulo lateral supuestas en la Recomendacin UIT-R SA.509, la ganancia del lbulo lateral se reducira a 0 dBi a 19 del eje del haz principal. Para dicha antena, el nivel de interferencia perjudicial para el SRA ser excedido si el haz principal est apuntado dentro de 19de un satlite que produce e

48、n la anchura de banda de radioastronoma una dfp en el observatorio radioastronmico igual al umbral de interferencia perjudicial indicado en el Anexo 1 a la Recomendacin UIT-R RA.769. Una serie de satlites separados a intervalos de 30 a lo largo de la OSG radiando este nivel de interferencia daran co

49、mo resultado una zona de unos 38 de abertura angular centrada en la rbita en la cual no sera posible realizar observaciones radioastrnomicas que estuviesen libres de interferencia perjudicial. La amplitud de esta zona aumentara con el nmero de satlites interferentes en la rbita y, en principio, podra cubrir todo el firmamento. El nmero efe