ITU-R RAPPORT BT 961-2 FRENCH-1994 Terrestrial Television Broadcasting in Bands Above 2 GHZ《2 GHZ以上的地面电视广播》.pdf

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1、- 1 -Rap. UIT-R BT.961-2RAPPORT UIT-R BT.961-2TLVISION DE TERRE AUX FRQUENCES SUPRIEURES 2 GHZ(Questions UIT-R 1/11 et UIT-R 49/11)(1982-1986-1994)1 IntroductionDes rseaux de tlvision de Terre modulation damplitude fonctionnant dans la bande10-12 GHz ont t mis en place titre exprimental en Rpublique

2、 fdrale dAllemagneCCIR, 1974-78a, aux Pays-Bas CCIR, 1974-78b, et en Suisse CCIR, 1974-78c avec lesystme G et au Japon avec le systme M CCIR, 1974-78d et e. De plus, depuis 1979, une stationoprationnelle appartenant au mme systme de radiodiffusion fonctionne au Japon CCIR,1978-82a.La Confrence admin

3、istrative mondiale des radiocommunications pour la radiodiffusion parsatellite (Genve, 1977) (CAMR-RS-77) a tabli, pour les Rgions 1 et 3, un Plan dassignations defrquence et de positions orbitales pour le service de radiodiffusion par satellite dans la bande des12 GHz, utilise en partage avec le se

4、rvice de radiodiffusion de Terre. La Confrence administrativergionale des radiocommunications tenue, Genve, en 1983 a tabli un Plan analogue pour leservice de radiodiffusion par satellite dans la Rgion 2.Le systme de distribution vido multipoint (SDVM) micro-ondes constitue un moyenefficace de fourn

5、ir des services de la tlvision des communauts relativement restreintes (parexemple, la place ou en plus des rseaux de tlvision par cble) Yard, 1992.En Europe, la CEPT a recommand une bande commune pour le SDVM: 40,5 42,5 GHzCEPT, 1991. Au Royaume-Uni, on a tabli des spcifications pour la qualit des

6、quipements detransmission du SDVM 40 GHz Royaume-Uni RA, 1993, et entrepris des tudes de lapropagation pour dfinir des paramtres de planification appropris.2 Caractristiques techniques2.1 Systmes modulation damplitude2.1.1 Caractristiques du signal rayonnLa modulation damplitude et la modulation de

7、frquence sappliquent toutes deux latlvision de Terre dans la bande des 12 GHz. Un systme modulation damplitude a besoin dunepuissance dmission plus leve mais offre davantage de canaux de tlvision.Les signaux de tlvision modulation damplitude dans la bande des 12 GHz doivent treconformes aux normes d

8、ont les caractristiques sont donnes dans laRecommandation UIT-R BT.470, de faon pouvoir tre reus par un rcepteur de tlvisionclassique muni dun changeur de frquence.2.1.2 Rapport de protectionLe rapport signal utile/signal brouilleur lentre du rcepteur est un lment important de laplanification des sy

9、stmes de tlvision de Terre. Le rapport de protection ncessaire pour lesbrouillages entre deux signaux de tlvision modulation damplitude avec bande latrale rsiduelle- 2 -Rap. UIT-R BT.961-2(MA-BLR) est donn dans la Recommandation UIT-R BT.655. Le rapport de protection entre deuxsignaux de tlvision mo

10、dulation de frquence est donn dans le Rapport UIT-R BO.634.Ces rapports sont, pour lessentiel, indpendants de la bande de frquences. Toutefois,lorsquon les utilise pour la planification des systmes de tlvision de Terre dans la bande des12 GHz, il faut tenir compte la fois de lvanouissement des signa

11、ux et de la stabilit de frquencedes metteurs. En ce qui concerne ce dernier point, une exprience ralise au Japon a montr quilest prfrable de ne pas utiliser le dcalage de prcision pour les systmes MA-BLR dans la bandedes 12 GHz CCIR, 1978-82b.2.1.3 Caractristiques des quipements2.1.3.1 EmetteurLes s

12、pcifications des metteurs MA-BLR du service de tlvision de Terre dans la bandedes 12 GHz sont virtuellement les mmes que dans les Bandes III, IV et V.Pour simplifier les metteurs, on pourrait amplifier la porteuse image ainsi que sa porteuseson associe, encore quil puisse en rsulter une intermodulat

13、ion. Au Japon, le rapport de puissanceentre la porteuse son et la porteuse image est pass de 1/4 dans les Bandes III, IV et V 1/10 dans labande des 12 GHz, afin de rduire le battement 920 kHz entre la porteuse son et la sous-porteusecouleur.2.1.3.2 Equipement de rceptionDans les expriences signales

14、jusqu prsent, les changeurs de frquence utiliss aux pointsde rception convertissent simplement la frquence de la bande des 12 GHz en une frquence de laBande IV ou de la Bande V. Le convertisseur est mont directement derrire le rflecteurparabolique, de sorte que les pertes dans la ligne de transmissi

15、on sont ngligeables. Daprslexprience acquise en la matire, on a pu conclure quil tait possible dobtenir, sans frais excessifs,un facteur de bruit de 7 10 dB pour le convertisseur; par ailleurs, compte tenu de la puissancedmission, du facteur de bruit du convertisseur, du montage de lantenne, de la l

16、argeur de faisceau etdes effets du vent, il est raisonnable dutiliser une antenne de 40 cm de diamtre.Pour dfinir les normes applicables un systme de radiodiffusion tlvisuelle de Terrefonctionnant dans la bande des 12 GHz au Japon, on a suppos que le facteur de bruit duconvertisseur tait de 10 dB et

17、 que lantenne avait un diamtre de 40 cm. Au Japon, on a utilis enpratique des convertisseurs ayant des facteurs de bruit compris entre 6 et 8 dB.2.2 Systmes modulation de frquenceEn ce qui concerne les systmes de tlvision modulation de frquence, un complmentdtude est ncessaire. Cependant, certains e

18、ssais CCIR, 1982-86 ont t effectus aux Etats-UnisdAmrique en vue de dterminer les conditions de base de la propagation.2.2.1 Caractristiques du signal rayonnPour les systmes 40 GHz, la mthode de modulation analogique prfre sera lamodulation de frquence, compte tenu de la puissance de sortie des mett

19、eurs et de la largeur debande disponible.Les signaux de tlvision 40 GHz moduls en frquence garantiront la compatibilit avecceux du service de radiodiffusion par satellite (SRS) ou du service fixe par satellite (SFS) enpermettant lutilisation des rcepteurs domestiques existants avec les antennes et l

20、es changeurs defrquence 40 GHz.- 3 -Rap. UIT-R BT.961-22.2.2 Rapports de protectionLa Recommandation UIT-R BO.792 indique les rapports de protection entre deux signaux detlvision moduls en frquence.2.2.3 Caractristiques des quipements2.2.3.1 EmetteursLe Tableau 2 contient les caractristiques des met

21、teurs du SDVM analogique 40 MHz quepropose le Royaume-Uni. La Fig. 1 indique les limites du spectre du signal modul au format I/PALou D2-MAC.Au Royaume-Uni, dans la perspective de la mise en place dun service SDVM en MF 40 GHz, il a t suggr quune antenne cornet 64 donnerait une zone de couverture pe

22、u prscirculaire avec la disponibilit de service voulue (antenne place en bord de zone). On estime quecest ce type dantenne quil faut envisager pour la planification des frquences. Toutefois, il estprobable quon spcifiera dans certains cas des antennes omnidirectives. Le Tableau 3 donne le gainmaxima

23、l de ces types dantenne et les Fig. 2 et 3 prsentent les diagrammes dantenne de rfrencepour lantenne de 64.2.2.3.2 Equipement de rceptionLe Tableau 4 donne les caractristiques des rcepteurs du service SDVM en MF analogique 40 GHz , telles quelles sont proposes au Royaume-Uni. La Fig. 4 indique la po

24、sition deloscillateur local dans le spectre du SDVM; le plan 40 GHz envisag figure dans le Tableau 5.2.3 Systmes modulation numriqueOn estime que le SDVM constituera un moyen intressant dacheminer les services detlvision numrique qui utilisent mieux le spectre que les systmes analogiques. On ne disp

25、ose quedinformations limites sur les applications spcifiques des techniques numriques en bandes 10et 11, aussi faut-il poursuivre les tudes.3 Puissance surfacique minimale3.1 Systmes MAPour des frquences suprieures 1 GHz, on exprime gnralement lintensit du signal enpuissance surfacique (W/m2).On a c

26、alcul lintensit du signal dans cette bande en tenant compte des considrationsexposes ci-dessus et de la ncessit davoir une valeur numrique pour tablir la planification dunrseau de radiodiffusion de Terre en modulation damplitude dans la bande des 12 GHz.Dans le Tableau 1, les paramtres caractristiqu

27、es permettant de calculer les valeursminimales de la puissance surfacique ont t dtermins daprs les systmes exprimentaux ouoprationnels susmentionns.La puissance surfacique (dB(W/m2), au point de rception, est donne par lexpressionsuivante:F = F + 10 log k T B + (S/N)RF- 10 log a dB (W/m2) (1)- 4 -Ra

28、p. UIT-R BT.961-2Les valeurs minimales de puissance surfacique lantenne de rception qui sontproposes pour obtenir une qualit dimage satisfaisante sont comprises entre 85,5 dB(W/m2) et70,2 dB(W/m2) pour les systmes modulation damplitude. Les diffrences de valeur sexpliquentpar les diffrentes hypothse

29、s prises en considration pour la qualit de limage, les conditions debruit du rcepteur et le gain de lantenne de rception, comme lindique le Tableau 1.Une puissance surfacique minimale de 70 dB(W/m2) a t adopte pour le systmeoprationnel MA du Japon.3.2 Systmes MFLe systme SDVM MF 40 GHz que propose l

30、e Royaume-Uni a pour critre de qualitun C/N de 12 dB pour 1% du mois le plus dfavorable, ce qui quivaut une image satisfaisante(note 4 de lUIT-R). Lquation (1) ci-dessus devient donc:F = F + k T B + C/N - 10 log a dB(W/m2) (2)Si on suppose que le rcepteur rpond aux caractristiques du Tableau 4, la v

31、aleur minimalede puissance envisage dans lantenne de rception est 85,2 dB(W/m2).4 Polarisation de lmissionDans lagglomration urbaine de Tokyo, des mesures de la diffraction des ondes par desobstacles proches des antennes de rception ont t effectues dans la bande des 12 GHz. Daprs cesrsultats, on a c

32、onstat quen utilisant des missions polarisation horizontale ou verticale plutt qupolarisation circulaire, on rduit les brouillages causs dautres zones de service o lon opre enpolarisation orthogonale. Bien que lon ait observ quil y a avantage mettre en polarisationcirculaire pour rduire les brouilla

33、ges dus la propagation par trajets multiples (voir le RapportUIT-R PN.562), en pratique, il est inutile de tenir compte de ce facteur. Des mesures effectues danslagglomration urbaine de Tokyo ont montr que la dgradation de la rception en prsence dchosseuls, nest pas infrieure la note 4 (chelle cinq

34、notes de la Recommandation UIT-R BT.500) sile niveau du champ est suffisant, cest-dire que la dgradation due au bruit nest pas infrieure lanote 3 ou que le champ nest pas infrieur de plus de 20 dB par rapport la valeur en espace libre. Onobtient cette qualit en utilisant comme antenne de rception un

35、 rflecteur parabolique ayant aumoins 40 cm de diamtre et un changeur de frquence ayant un facteur de bruit de 6 dB Saito etautres, 1977.Au Japon, on utilise en gnral la polarisation horizontale, mais si cela est ncessaire, on faitappel la polarisation verticale.- 5 -Rap. UIT-R BT.961-2TABLEAU 1Carac

36、tristiques des systmes exprimentaux et oprationnels 12 GHzSystme de tlvision G(Allemagne,Rpubliquefdrale d)G(Suisse)M(1)(Japon)G/MF(Suisse)Facteur de bruit du changeur defrquence (dB)F 10 9 10 9Rapport signal/bruit enradiofrquence lentre durcepteur de tlvision (dB)(S/N)RF43(2)40(3)42 19(4)Diamtre du

37、 rflecteurparabolique (m)D 0,6 0,6 0,4 0,6Rendement de lantenne (%) 50 - 50 -Pertes diverses la rception (parexemple, mauvais rglage) (dB) L - - 2 -Gain de lantenne (dB par rapport une antenne isotrope)G 34,5 34 31 34Surface quivalente de lantenne10 log a (a en m2)A -8,5 - -14 -10 log k T B (dBW) -

38、-137(5)- -136,2(6)-Puissance surfacique minimale(dB(W/m2)P -75,5 -80 -70,2 -101(1)Systme oprationnel.(2)(S/N)RF: la limite de la zone de service lorsquon utilise une antenne ayant un diagrammevertical en coscante produisant le mme champ dans la totalit de la zone de service.(3)Correspond la note 4,5

39、 de la Recommandation UIT-R BT.500.(4)(S/N)RF: lentre du rcepteur; indice de modulation m = 1.(5)Largeur de bande du bruit B = 7 MHz.(6)Largeur de bande du bruit B = 6 MHz.5 Effet du brouillagePour ltablissement des plans dun rseau de Terre, le brouillage peut tre un facteur quidtermine la puissance

40、 surfacique requise du signal utile. Les mthodes de calcul du champ ou delaffaiblissement de transmission, qui prsentent de lintrt pour lvaluation des probabilits debrouillage, sont indiques dans les Rapports UIT-R PN.562 et UIT-R PN.569.6 Effets de la propagationLaffaiblissement d la diffraction pa

41、r les btiments est un lment particulirementimportant de la planification dun systme de radiodiffusion de Terre dans la bande des 12 GHz.Il convient galement de tenir compte de laffaiblissement d aux prcipitations. On trouvera desrenseignements ce sujet dans le Rapport UIT-R PN.562.- 6 -Rap. UIT-R BT

42、.961-2Dans le cadre dtudes effectues San Francisco avec un systme fonctionnant enmodulation de frquence avec une largeur de bande de 20 MHz Bentz, 1982, on a observ trs peude diffraction autour des obstacles ou de pntration travers les obstacles, y compris les feuillages.Cependant, sur des trajets d

43、e transmission obstrus, il a souvent t possible dutiliser une rflexionqui sest avre tre une meilleure source de signaux. Grce la grande directivit de lantenne derception (parabolique ou en cornet) il a t possible de choisir une rflexion unique. Cest pourquoion na pas constat beaucoup de brouillage d

44、 la propagation par trajets multiples. Laffaiblissementd aux prcipitations tait considrable, comme lindiquent les rsultats des mesures long termeeffectues des emplacements fixes. Il conviendra den tenir compte lors de la conception dusystme en prvoyant une puissance adquate pour lmetteur. A partir d

45、es paramtres de cet essai, ila t fait tat dune rception satisfaisante pour approximativement 70% de la zone cible souhaite.7 Partage des frquences avec le service de radiodiffusion par satelliteLe partage des frquences entre le service de radiodiffusion par satellite (SRS) et les servicesde Terre fa

46、it lobjet du Rapport UIT-R BO.631. Le partage des frquences entre le SRS et le servicede tlvision de Terre dans la bande des 12 GHz pourra se faire en utilisant, pour les metteurs deTerre, dautres portions de la bande que celles utilises par le SRS dans la zone o les metteurs sontsitus.Dans le cas p

47、rcit, il importe, du point de vue de lutilisation du spectre, de connatreles facteurs qui influent sur lespacement ncessaire entre les frquences de fonctionnement des deuxservices. Au Japon, on a procd des essais en vraie grandeur et des essais en laboratoire avec lesatellite exprimental de radiodiffusion capacit moyenne du Japon (satellite BSE) et avec lesmetteurs de radiodiffusion de Terre de la bande des 12 GHz. Les essais ont montr que le niveau debrouillage caus la rception dun service de radiodi