ITU-R RAPPORT SM 2125-1 FRENCH-2011 Parameters of and measurement procedures on H V UHF monitoring receivers and stations《高频 甚高频 特高频监测接收机和电台的参数和测量程序》.pdf

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1、 Rapport UIT-R SM.2125-1(06/2011)Paramtres et procdures de mesure des rcepteurs et des stations de contrle duspectre dans les bandes des ondesdcamtriques, mtriques et dcimtriquesSrie SMGestion du spectreii Rap. UIT-R SM.2125-1 Avant-propos Le rle du Secteur des radiocommunications est dassurer lutil

2、isation rationnelle, quitable, efficace et conomique du spectre radiolectrique par tous les services de radiocommunication, y compris les services par satellite, et de procder des tudes pour toutes les gammes de frquences, partir desquelles les Recommandations seront labores et adoptes. Les fonction

3、s rglementaires et politiques du Secteur des radiocommunications sont remplies par les Confrences mondiales et rgionales des radiocommunications et par les Assembles des radiocommunications assistes par les Commissions dtudes. Politique en matire de droits de proprit intellectuelle (IPR) La politiqu

4、e de lUIT-R en matire de droits de proprit intellectuelle est dcrite dans la Politique commune de lUIT-T, lUIT-R, lISO et la CEI en matire de brevets, dont il est question dans lAnnexe 1 de la Rsolution UIT-R 1. Les formulaires que les titulaires de brevets doivent utiliser pour soumettre les dclara

5、tions de brevet et doctroi de licence sont accessibles ladresse http:/www.itu.int/ITU-R/go/patents/fr, o lon trouvera galement les Lignes directrices pour la mise en oeuvre de la politique commune en matire de brevets de lUIT-T, lUIT-R, lISO et la CEI et la base de donnes en matire de brevets de lUI

6、T-R. Sries des Rapports UIT-R (Egalement disponible en ligne: http:/www.itu.int/publ/R-REP/fr) Sries Titre BO Diffusion par satellite BR Enregistrement pour la production, larchivage et la diffusion; films pour la tlvision BS Service de radiodiffusion sonore BT Service de radiodiffusion tlvisuelle F

7、 Service fixe M Services mobile, de radioreprage et damateur y compris les services par satellite associs P Propagation des ondes radiolectriques RA Radio astronomie RS Systmes de tldtection S Service fixe par satellite SA Applications spatiales et mtorologie SF Partage des frquences et coordination

8、 entre les systmes du service fixe par satellite et du service fixe SM Gestion du spectre Note: Ce Rapport UIT-R a t approuv en anglais par la Commission dtudes aux termes de la procdure dtaille dans la Rsolution UIT-R 1. Publication lectronique Genve, 2011 UIT 2011 Tous droits rservs. Aucune partie

9、 de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rap. UIT-R SM.2125-1 1 RAPPORT UIT-R SM.2125-1 Paramtres et procdures de mesure des rcepteurs et des stations de contrle du spectre dans les bandes des ondes dcamtriques, mtriques et dcim

10、triques (2007-2011) Rsum Le prsent Rapport dcrit les procdures de mesure utiliser pour dterminer les paramtres techniques des rcepteurs et des systmes de contrle du spectre; il ne dcrit pas toutes les solutions possibles ni automatiquement la solution la meilleure pour dterminer un paramtre. Le prse

11、nt Rapport dcrit la vrification dans une section des paramtres essentiels dun rcepteur de contrle et, dans une autre, des paramtres techniques des stations de contrle et autres systmes connexes tels que les radiogoniomtres. Les contenus de lune et lautre section peuvent se chevaucher et mme porter l

12、e mme titre, mais ils devraient tre considrs comme diffrents. La subdivision en paramtres essentiels et en paramtres de stations est due au fait que les rcepteurs de contrle du spectre peuvent tre achets en tant que dispositifs spars, ou bien en tant que parties intgrantes dun systme, auquel cas il

13、peut parfois ne pas tre possible den dterminer les paramtres. TABLE DES MATIRES Page 1 Introduction 2 2 Paramtres essentiels des rcepteurs 2 2.1 IP2/IP3 2 2.2 Sensibilit . 3 2.3 Valeur du bruit du rcepteur . 3 2.4 Caractristiques des filtres IF . 4 2.5 Vitesse de balayage du rcepteur 5 2.6 Paramtres

14、 essentiels pour les rcepteurs DF . 6 3 Procdure de contrle et de mesure des paramtres des stations DF . 6 3.1 Mesures IP2/IP3: station de contrle et station DF 7 3.2 Mesure de la sensibilit des stations de contrle et de radiogoniomtrie . 9 3.3 Paramtres essentiels pour les stations de radiogoniomtr

15、ie 18 2 Rap. UIT-R SM.2125-1 1 Introduction Le Manuel de lUIT sur le contrle du spectre (Edition de 2011) contient les spcifications types des rcepteurs de contrle du spectre et des radiogoniomtres/stations de contrle, mais ne prcise pas les procdures de mesure utiliser pour en dterminer les paramtr

16、es. Par ailleurs, il naborde pas les spcifications de systmes complexes, comme celui dune station de contrle/de radiogoniomtrie complte construite autour dun rcepteur de contrle du spectre. NOTE 1 Le Manuel de lUIT sur le contrle du spectre vise tablir non une norme, mais des orientations en ce qui

17、concerne tous les aspects du contrle du spectre. Le prsent Rapport tablit les paramtres essentiels qui correspondent aux rcepteurs et les paramtres qui correspondent aux stations. Les paramtres en question peuvent tre dtermins soit par le fabricant, soit par lutilisateur final. 2 Paramtres essentiel

18、s des rcepteurs 2.1 IP2/IP3Les rcepteurs de contrle du spectre sont appels fonctionner dans un environnement mlant signaux forts et signaux faibles, de sorte quune de leurs proprits importantes est de pouvoir traiter ces signaux simultanment, sans distorsion. Cette proprit est appele la linarit du r

19、cepteur; une faon de la quantifier est dutiliser les valeurs IP2et IP3. Bien que ce soit la partie frontale du rcepteur qui contribue le plus aux valeurs IP2et IP3, les filtres des amplificateurs IF, dans le cas dun rcepteur de contrle numrique, et tout autre amplificateur influent sur ces valeurs.

20、Il conviendrait en consquence de tenir compte de tous ces lments lorsquon veut mesurer les valeurs IP2et IP3. Pour ce faire, on injecte deux signaux lentre du rcepteur dont on mesure la rponse. En cas de non-linarit, les deux signaux injects gnrent des produits dont le niveau est une indication de l

21、a non-linarit du rcepteur. Indpendamment de la linarit du rcepteur lui-mme, les valeurs IP2et IP3mesures dpendent en outre de: la diffrence de frquence et de niveau entre les deux signaux dessai appliqus; les frquences test retenues. 2.1.1 Principe du calcul du produit dintermodulation de second ord

22、re Deux signaux test ayant la mme puissance quadratique (Pin) aux frquences f1et f2(f1 f2) sont injects lentre de lantenne du rcepteur de contrle. En cas de non-linarit, deux produits dintermodulation aux frquences f3et f4peuvent apparatre: f3= f2 f1et f4= f2+ f1Ces frquences peuvent galement sexpri

23、mer au moyen du paramtre f (diffrence de frquences), qui dpend du type de mesure: f1= f3+ f et f2= 2 f3+ f, avec f = 2 f1 f2Le produit dintermodulation de second ordre en entre est ensuite calcul: IP2= Pin + a Rap. UIT-R SM.2125-1 3 o: IP2: produit dintermodulation de second ordre lentre du rcepteur

24、 de contrle test Pin: puissance quadratique (dBm) des deux signaux test injects a: diffrence (dB) entre le niveau des signaux test et celui du produit dintermodulation le plus lev lentre. 2.1.2 Principe du calcul du produit dintermodulation de troisime ordre Deux signaux dessai ayant la mme puissanc

25、e quadratique (Pin) aux frquences F1et F2(F1 F2) sont injects lentre de lantenne du rcepteur de contrle. En cas de non-linarit, deux produits dintermodulation aux frquences F3et F4peuvent apparatre: f3= (2 f1) f2 et f4= (2 f2) f1. Ces frquences peuvent galement sexprimer au moyen du paramtre f (diff

26、rence de frquences), qui dpend du type de mesure: f1= f3+ f et f2= f3+ 2 f, avec f = f2 f1Les produits dintermodulation de troisime ordre peuvent ensuite tre calculs: IP3= Pin + a/2 o: IP3: produit dintermodulation de troisime ordre lentre du rcepteur de contrle test Pin: puissance quadratique (dBm)

27、 des deux signaux test injects a: diffrence (dB) entre le niveau des signaux test injects et celui des produits dintermodulation les plus levs lentre. 2.2 Sensibilit La sensibilit dun rcepteur de contrle du spectre est la tension de signal minimale (V) lentre du rcepteur de contrle qui permet la dmo

28、dulation et lcoute audible du signal reu. Le niveau minimum du signal audible peut se dterminer laide dun rapport signal/bruit incluant une mesure de bruit et de distorsion (SINAD). 2.3 Valeur du bruit du rcepteur La valeur de bruit est lune des principales spcifications dun rcepteur de contrle. Etr

29、oitement lie la sensibilit du rcepteur, elle est le facteur suivant lequel la puissance de bruit fournie par le rcepteur de contrle augmente lorsquon lui applique un bruit de rfrence; la valeur de bruit se mesure lentre du rcepteur de contrle. La valeur de bruit dun rcepteur de contrle peut se mesur

30、er selon: la mthode du gain; la mthode du facteur Y (avec diode de bruit); la mthode de sensibilit. 4 Rap. UIT-R SM.2125-1 2.4 Caractristiques des filtres IF Pour la plupart des applications de contrle et de mesure, il importe de connatre la forme, la largeur de bande et la qualit des diffrents filt

31、res IF. On utilise essentiellement les quatre paramtres ci-aprs pour dcrire les caractristiques des filtres IF. 2.4.1 Largeur de bande IF Il sagit de la largeur de bande correspondant la distance entre les points 3 dB et 6 dB du filtre IF du rcepteur. 2.4.2 Ondulation dans la bande passante du filtr

32、e IF et asymtrie La spcification de londulation dans la bande passante dpend du fabricant. Il y a essentiellement deux mthodes, chacune prsentant un avantage pour le filtrage soit numrique, soit analogique. Pour les filtres analogiques, on utilise la valeur de crte crte puisquil ny a pas de coupure,

33、 la distribution des ondulations ntant pas uniforme; pour les filtres numriques, on utilise une valeur de crte moyenne cause de la prsence des coupures, la distribution des ondulations tant uniforme (voir la Fig. 1). FIGURE 1 Exemples dondulations dans la bande passante du filtre Rap 2125-01Exemple

34、dondulation dun filtre numrique Exemple dondulation dun filtre analogique2.4.3 Courbe dans la bande passante des filtres IF et limination des signaux hors bande Llimination des signaux hors bande concerne les signaux se situant trs loin des bords du filtre, une certaine distance de son centre. Selon

35、 la ralisation du filtre, mais galement selon son montage et sa terminaison, on peut obtenir diffrentes valeurs pour diffrents rcepteurs. Ce paramtre est particulirement important pour les rcepteurs dots de filtres numriques o llimination des signaux hors bande dpend des convertisseurs utiliss; cett

36、e limination peut dpendre de la distance de mesure effective par rapport la frquence centrale du filtre cause danomalies dues la mauvaise terminaison de ce dernier. 2.4.4 Facteur de forme des filtres IF Le facteur de forme est le rapport entre la largeur de bande de n dB et la largeur de bande de 6

37、dB. Le facteur n doit tre prcis, par exemple n = 60 dB ou n = 50 dB. Il convient de lindiquer pour chaque filtre (voir la Fig. 2). Rap. UIT-R SM.2125-1 5 FIGURE 2 Certains paramtres dun filtre IF 2.4.5 Temps de propagation de groupe des filtres IF Le temps de propagation de groupe est la diffrence m

38、utuelle en temps quil faut un certain nombre de signaux pour traverser le filtre IF dun rcepteur. Dans un filtre idal, tous les signaux appliqus diffrentes positions de frquence lintrieur du filtre IF mettent le mme temps se propager, de sorte que la diffrence de phase entre les signaux est identiqu

39、e lentre et la sortie du filtre. Le temps de propagation de groupe peut galement tre appel linarit de phase du filtre. Le temps de propagation de groupe est lev principalement proximit des bords de la bande passante du filtre, mais dans les filtres dordre lev il est galement important lintrieur de l

40、a bande passante. De manire approximative, on peut dire que les filtres bande troite et les filtres facteur de forme peu important (bords du filtre pente abrupte) ont un temps de propagation de groupe plus lev, do une moindre qualit de fonctionnement. A ce niveau, il nexiste fondamentalement aucune

41、diffrence entre les filtres numriques et les filtres analogiques. Quelle en est la consquence pour lutilisateur dun rcepteur de contrle? Les filtres large bande bords abrupts tant utiliss dans des rcepteurs pour dmoduler les signaux numriques, les dmodulateurs de phase particulirement prsentent une

42、moindre qualit de fonctionnement si le temps de propagation de groupe du filtre est trop lev. Par ailleurs, si ce temps de propagation est trs lev, lopration de contrle loreille peut tre pnible: les signaux sont dforms et bruyants. Dans un rcepteur de contrle polyvalent, le temps de propagation de g

43、roupe devrait se situer lintrieur de certaines limites pour chaque filtre IF. Pour mesurer le temps de propagation de groupe dun filtre on peut utiliser un analyseur de rseau et balayer la bande passante du filtre, puis enregistrer les changements du comportement en phase/frquence. Le temps de propa

44、gation de groupe sexprime en units de temps (microsecondes, nanosecondes). 2.5 Vitesse de balayage du rcepteur La vitesse de balayage est une mesure de la vitesse avec laquelle un rcepteur peut donner des valeurs du niveau des signaux pour un certain nombre de frquences lintrieur dune bande de frque

45、nces donne. Elle se mesure en MHz par seconde. 6 Rap. UIT-R SM.2125-1 La vitesse de balayage comprend leffet des ventuels temps de commutation de bandes, le temps de retour en fin de balayage, le temps dtablissement de loscillateur et lventuel temps de calcul. En dautres termes, le paramtre de la vi

46、tesse de balayage peut tre utilis pour calculer la priode de robservation. On peut, titre facultatif, dresser sparment une liste des diffrents lments affectant la vitesse de balayage, ce qui permettra aux utilisateurs de dterminer la priode de robservation pour nimporte quelle gamme de frquences don

47、ne. 2.6 Paramtres essentiels pour les rcepteurs DF Selon les paramtres que lon veut mesurer, le rcepteur de radiogoniomtrie (DF) est considr comme un rcepteur de contrle, ou comme une chane de rception de stations DF, auquel cas ce sont les paramtres correspondants qui sont mesurs. 3 Procdure de contrle et de mesure des paramtres des stations DF A la Fig. 3 est reprsent le diagramme type dune station de contrle du spectre (ainsi que dune station de radiogoniomtrie). Plusieurs points