ITU-R S 1555 FRENCH-2002 Aggregate interference levels between closely spaced dual circularly and dual linearly polarized geostationary-satellite networks in the fixed-satellite ses《工.pdf

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1、 Rec. UIT-R S.1555 1 RECOMMANDATION UIT-R S.1555 Niveaux de brouillage cumulatif entre rseaux du service fixe par satellite satellite gostationnaire faiblement espacs utilisant une polarisation circulaire double et rectiligne double et fonctionnant dans les bandes des 6/4 GHz (Questions UIT-R 230/4

2、et 42/4) (2002) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que dans les bandes des 6/4 GHz, diffrents rseaux oprationnels du service fixe par satellite (SFS) satellite gostationnaire utilisent aussi bien la polarisation circulaire double que la polarisation rectiligne double et que cet

3、te situation va vraisemblablement se poursuivre compte tenu de linfrastructure existante dans ces rseaux; b) que ces bandes tant beaucoup utilises, des rseaux fonctionnant sur la mme frquence et assurant la mme couverture doivent tre exploits avec un espacement orbital relativement faible; c) que le

4、s Recommandations de lUIT-R en vigueur et lAppendice 8 du Rglement des radiocommunications (RR) ne concernent que les brouillages monosource entre rseaux satellite adjacents et traitent sparment le signal brouilleur pour chaque type de polarisation; d) quil importe pendant la coordination de pouvoir

5、 dterminer lincidence globale des brouillages imputables aux satellites adjacents en raison de lutilisation simultane des deux polarisations orthogonales dans chacun de ces rseaux, que les deux rseaux utilisent le mme type de polarisation (polarisation circulaire tous les deux ou polarisation rectil

6、igne tous les deux) ou diffrents types de polarisation (un rseau utilise la polarisation circulaire et lautre la polarisation rectiligne); e) que les intensits des deux signaux polarisation orthogonale du rseau brouill et/ou du rseau brouilleur peuvent tre gales ou non, recommande 1 que, compte tenu

7、 des informations techniques figurant dans les Annexes 1, 2 et 3, le brouillage cumulatif entre rseaux satellite adjacents faiblement espacs (espacement orbital infrieur 6) fonctionnant dans les bandes des 6/4 GHz utilisant diffrents types de polarisation (polarisation circulaire dans un rseau et po

8、larisation rectiligne dans lautre) soit considr comme identique celui que lon observerait si les deux rseaux utilisaient les mmes types de polarisation (cest-dire tous les deux la polarisation rectiligne ou tous les deux la polarisation circulaire), dans les cas suivants: lorsque ces rseaux utilisen

9、t simultanment les deux polarisations orthogonales en fonctionnant sur la mme frquence et en assurant la mme couverture et que les intensits des deux signaux polarisation orthogonale du rseau brouill et du rseau brouilleur sont gales; ou lorsque les intensits des deux signaux polarisation orthogonal

10、e du rseau brouill sont ingales et que les intensits des deux signaux polarisation orthogonale du rseau brouilleur sont gales; 2 Rec. UIT-R S.1555 2 que, compte tenu des informations techniques figurant dans lAnnexe 3, lorsque les intensits des deux signaux polarisation orthogonale du rseau brouille

11、ur sont ingales, le brouillage cumulatif entre rseaux satellite adjacents faiblement espacs (espacement orbital jusqu 6) fonctionnant dans les bandes des 6/4 GHz utilisant diffrents types de polarisation (polarisation circulaire dans un rseau et polarisation rectiligne dans lautre) soit considr comm

12、e identique celui que lon observerait si les deux rseaux utilisaient les mmes types de polarisation (cest-dire tous les deux la polarisation rectiligne ou tous les deux la polarisation circulaire), dans les cas suivants: lorsque ces rseaux utilisent simultanment les deux polarisations orthogonales e

13、n fonctionnant sur la mme frquence et en assurant la mme couverture; lorsque lon procde une rduction supplmentaire de lintensit des deux signaux polarisation orthogonale en liaison descendante du rseau utilisant la polarisation circulaire ou une rduction supplmentaire de lintensit du signal en liais

14、on descendante ayant la plus forte intensit du rseau utilisant la polarisation circulaire; 3 dutiliser les informations techniques figurant dans lAnnexe 1 pour dterminer la rduction supplmentaire appliquer lintensit des deux signaux polarisation orthogonale du rseau utilisant la polarisation circula

15、ire lorsque ces rseaux utilisent simultanment les deux polarisations orthogonales tout en fonctionnant sur la mme frquence et en assurant la mme couverture et que les intensits des deux signaux polarisation orthogonale du rseau brouilleur sont ingales. NOTE 1 Lorsque le rseau utile utilise des polar

16、isations rectilignes doubles avec des intensits gales pour les deux signaux polarisation orthogonale et que le rseau adjacent utilise des polarisations doubles avec un cart important entre les intensits des deux signaux polarisation orthogonale (cest-dire de plus de 10 dB) lenvironnement de brouilla

17、ge diffrera selon que le satellite adjacent utilise la polarisation circulaire ou la polarisation rectiligne. Lorsque la polarisation rectiligne est utilise, le brouillage caus au rseau utile affectera essentiellement une polarisation (verticale ou horizontale). Lorsque la polarisation circulaire es

18、t utilise, le brouillage caus au rseau utile affectera les deux polarisations mais un degr moindre par rapport au cas prcdent. NOTE 2 Lorsque le rseau utile et le rseau brouilleur utilisent des plans de rpartition des canaux dcals entre eux et leur densit spectrale lmission est particulirement forte

19、 dans la partie centrale de la largeur de bande occupe du rpteur (TV/MF analogique), on a avantage avoir des satellites adjacents qui utilisent la mme polarisation (rectiligne double ou circulaire double). Dans ces conditions, lnergie du signal au centre du canal se trouve dans la bande de garde du

20、canal du rseau adjacent ayant la mme polarisation. La Figure ci-aprs illustre des plans de rpartition des canaux pour une des polarisations dans chaque satellite adjacent. Lespacement angulaire des satellites ainsi que lespacement en frquence des porteuses permettent de rduire le brouillage caus par

21、 le satellite adjacent grce au filtrage des canaux mme polarisation des satellites adjacents. 1555-00Satellite 1: polarisation verticaleSatellite 2: polarisation verticaleRec. UIT-R S.1555 3 ANNEXE 1 Brouillage entre rseaux satellite faiblement espacs utilisant une polarisation circulaire double et

22、rectiligne double et fonctionnant dans les bandes des 6/4 GHz Rsum La prsente Annexe traite du problme du brouillage cumulatif entre rseaux satellite faiblement espacs (espacement orbital jusqu 6) fonctionnant dans les bandes des 6/4 GHz lorsque ces rseaux utilisent des types de polarisation diffren

23、ts (cest-dire polarisation circulaire dans un rseau et polarisation rectiligne dans lautre) et simultanment deux polarisations orthogonales tout en fonctionnant sur une mme frquence et en assurant la mme couverture. Elle donne lexpression gnrale des quations qui ont t utilises pour effectuer les ana

24、lyses. Elle donne galement les principaux rsultats dune analyse de lincidence sur les niveaux de brouillage cumulatif de satellites adjacents lorsque des satellites voisins fonctionnant dans les bandes des 6/4 GHz utilisent des types de polarisation diffrents (rectiligne/circulaire), et que les inte

25、nsits des deux signaux polarisation orthogonale du rseau brouilleur et du rseau brouill sont gales. On suppose en outre que le rseau brouilleur et le rseau brouill exploitent le mme type de porteuses sur la mme frquence. On compare les niveaux de brouillage observs dans ces situations et ceux observ

26、s lorsque les rseaux satellite utilisent le mme type de polarisation, cest-dire lorsque tous les deux utilisent une polarisation rectiligne double ou une polarisation circulaire double. La conclusion est que, dans ce cas, pour des valeurs concrtes du dcouplage par polarisations croises (XPD, cross-p

27、olar discrimination) pour la station de satellite et la station terrienne, le brouillage supplmentaire en valeur absolue pour le cas le plus dfavorable par rapport au cas optimal o les deux rseaux utiliseraient le mme type de polarisation et seraient parfaitement aligns, est infrieur 0,5 dB approxim

28、ativement en liaison descendante et 1,5 dB approximativement en liaison montante. Le brouillage sexplique essentiellement par les diagrammes copolaire et contrapolaire hors axe de lantenne de la station terrienne. Lanalyse correspond au cas le plus dfavorable et utilise des gabarits denveloppe simpl

29、es pour reprsenter les caractristiques dantenne de la station terrienne. Dans la pratique, il est trs peu probable dobserver simultanment les conditions correspondant au cas le plus dfavorable dans le domaine copolaire et contrapolaire de chacun des deux signaux polariss transmis par lantenne de la

30、station terrienne. 1 Introduction Les satellites exploits dans les bandes des 6/4 GHz fonctionnent sur une mme frquence et assurent la mme zone de couverture le long de larc gostationnaire pour un espacement orbital entre satellites adjacents faible, en gnral compris entre 2 et 6. Pour effectuer la

31、coordination entre ces rseaux on suppose souvent quils utilisent la mme polarisation, cest-dire quil ny a pas de dcouplage de polarisation, par exemple lorsque les deux rseaux utilisent une polarisation rectiligne orthogonale double ou circulaire orthogonale double. Il y a des cas o lon observe un c

32、ertain dcouplage de polarisation entre les rseaux adjacents, par exemple lorsquils utilisent une polarisation de mme type mais de sens oppos (polarisation verticale et polarisation horizontale ou polarisation dextrogyre et polarisation lvogyre). Avec un XPD de lantenne du satellite de lordre de 30 d

33、B, le gain contrapolaire hors axe de lantenne de la station terrienne sera, dans ce cas, leffet contrapolaire dominant et cest de cet effet que dpend essentiellement le brouillage contrapolaire entre deux rseaux satellite adjacents quils fonctionnent avec une polarisation rectiligne ou circulaire. 4

34、 Rec. UIT-R S.1555 Une autre situation peut se produire, celle dans laquelle des rseaux satellite adjacents utilisent des types de polarisation diffrents (polarisation circulaire dans un rseau et polarisation rectiligne dans lautre). Cest une situation frquente avec les rseaux fonctionnant dans les

35、bandes des 6/4 GHz, bandes dans lesquelles les choix de polarisation faits il y a des dcennies (polarisation circulaire/polarisation rectiligne) sont encore maintenus dans les rseaux oprationnels daujourdhui et elle va vraisemblablement se poursuivre compte tenu des investissements dinfrastructure c

36、onsidrables qui ont t faits dans ces rseaux. Le dcouplage de polarisation hors axe entre ces rseaux dans ces cas a t tudi mais il a t tenu compte dune seule polarisation la fois1. Le 2.2.3 de lAppendice 8 du RR donne des indications aux administrations en ce qui concerne le dcouplage de polarisation

37、 entre un signal brouilleur polarisation circulaire et un signal utile polarisation rectiligne (ou vice versa) et recommande un facteur de discrimination de polarisation (rapport numrique) de 1,4 (soit 1,46 dB) pour le cas le plus dfavorable comme valeur denveloppe pour toutes les gammes despacement

38、s orbitaux. La situation qui na pas t suffisamment tudie et qui fait lobjet de la prsente Recommandation est celle dans laquelle le rseau brouilleur utilise les deux sens de polarisation (polarisation circulaire ou polarisation rectiligne) et o le rseau utile utilise lautre type de polarisation (pol

39、arisation rectiligne ou polarisation circulaire, respectivement). Dans ce cas, il importe pendant la coordination de calculer le brouillage cumulatif rsultant de leffet conjugu des deux signaux polarisation orthogonale du rseau brouilleur. Cest en fait le cas que lon observe concrtement dans la plup

40、art des situations avec les rseaux satellite actuellement oprationnels o les deux utilisent une polarisation orthogonale double pour des raisons defficacit spectrale. 2 Equations vectorielles gnriques La prsente section rcapitule les formules gnrales des quations utiliser pour valuer le couplage des

41、 deux composantes de polarisation du rseau brouilleur avec une composante de polari-sation du rseau brouill. Les quations sont donnes pour chaque cas de brouillage possible (polarisation circulaire/polarisation rectiligne, polarisation rectiligne/polarisation circulaire, polari-sation rectiligne/pol

42、arisation rectiligne). 2.1 Brouillage caus par un systme dantenne polarisation circulaire un systme dantenne polarisation rectiligne Dans le prsent paragraphe on calcule tout dabord les expressions gnrales pour le couplage des deux sens de polarisation circulaire avec une antenne polarisation rectil

43、igne. On considre ensuite les deux cas particuliers suivants: Un satellite polarisation circulaire double illumine une station terrienne polarisation rectiligne. Une station terrienne polarisation circulaire double illumine un satellite polarisation rectiligne. Le champ incident mesur lemplacement d

44、e lantenne de rception est, pour chaque sens de polarisation de lantenne dmission, polarisation circulaire: LRjLXLLjRXRRjejejeje + += + =e22e22vhvhevhvhe(1) _ 1Voir les Rapports 555 et 1141 de lex-CCIR ainsi que la Recommandation UIT-R S.736. Rec. UIT-R S.1555 5 o: eR, eL : vecteurs champ lectrique

45、incident pour les signaux polarisation circulaire dextrogyre et polarisation circulaire lvogyre eR, eRX : amplitudes du champ copolaire et du champ contrapolaire du signal polarisation circulaire dextrogyre eL, eLX : amplitudes du champ copolaire et du champ contrapolaire du signal polarisation circ

46、ulaire lvogyre h, v : vecteurs unit horizontal et vertical lemplacement de lantenne de rception R, L : phases inconnues du champ contrapolaire par rapport au champ copolaire pour les signaux polarisation circulaire dextrogyre et lvogyre2. Chaque borne de lantenne de rception du signal polarisation r

47、ectiligne peut tre caractrise par une longueur quivalente3, cest-dire pour les bornes de polarisation horizontale et verticale: +=+=jxvjxhggggeehvhvhh(2) o: g, gx : proportionnels au gain copolaire et au gain contrapolaire de lantenne de rception h, v : vecteurs unit horizontal et vertical lemplacement de lantenne de rception : phase inconnue de la tension contrapolaire par rapport la tension copolaire mesure une borne de rception de lantenne polarisation rectiligne. Les valeurs effectives de g, gxet seront, en gnral, diffrentes pour les deux bornes de lantenne de rception mme si le brouil