ITU-R SA 1016 FRENCH-1994 SHARING CONSIDERATIONS RELATING TO DEEP-SPACE RESEARCH《与深空研究有关的共享考虑》.pdf

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1、Rec. UIT-R SA.1016 1RECOMMANDATION UIT-R SA.1016RECHERCHE DANS LESPACE LOINTAIN: CONSIDRATIONS RELATIVES AU PARTAGE(Question UIT-R 210/7)(1994)Rec. UIT-R SA.1016LAssemble des radiocommunications de lUIT,considranta) que les possibilits de partage des frquences entre des stations du service de recher

2、che dans lespace lointainet des stations dautres services sont exposes dans lAnnexe 1,recommande1. que, sous rserve dune coordination, le service de recherche dans lespace lointain peut utiliser en partage avecdes stations dautres services des bandes de frquences dans le sens Terre-espace, lexceptio

3、n toutefois: des stations de rception du service mobile aronautique, des stations de rception de satellites, dessatellites avec dtecteurs hyperfrquences lorsque ces systmes risquent de se trouver en visibilitdirecte; des stations de rception des services mobiles qui sont situes dans les limites de l

4、a distance de sparationrequise pour la protection contre les brouillages; des stations dmission de Terre ayant une p.i.r.e. suprieure 81 dBW dans les bandes voisines de 2 GHzet 84 dBW dans les bandes voisines de 7 GHz;2. que, sous rserve dune coordination, le service de recherche dans lespace lointa

5、in peut utiliser en partage avecdes stations dautres services des bandes de frquences dans le sens espace-Terre, lexception toutefois: du service de radioastronomie; des stations dmission du service mobile aronautique, des stations dmission des services par satellite,des satellites avec dtecteurs ac

6、tifs hyperfrquences, lorsque ces systmes risquent de se trouver envisibilit directe; des stations dmission des services mobiles qui sont situes dans les limites de la distance de sparationrequise pour la protection contre les brouillages.ANNEXE 1Recherche dans lespace lointain:considrations relative

7、s au partage des frquences1. Partage des frquences: bandes Terre-espace attribues au service de recherche dans lespace lointainDans le Tableau 1 et les paragraphes suivants, on tudie la possibilit de brouillage dans les bandesTerre-espace attribues au service de recherche dans lespace lointain.TABLE

8、AU 1Risque de brouillage dans les bandes Terre-espaceSource RcepteurStation terrienne de recherche dans lespace lointain Station de Terre ou terrienneStation terrienne de recherche dans lespace lointain Satellite sur orbite terrestreStation de Terre ou terrienne Station spatiale de recherche dans le

9、space lointainSatellite proximit de la Terre Station spatiale de recherche dans lespace lointain2 Rec. UIT-R SA.10161.1 Risque de brouillage des rcepteurs de stations de Terre ou terriennes par des metteurs de stationsterriennes de recherche dans lespace lointainLa puissance totale maximale des stat

10、ions terriennes de recherche dans lespace lointain est normalement de50 dBW. Pour un angle dlvation minimal de 10, la p.i.r.e. en direction de lhorizon ne dpasse pas 57 dB(W/4 kHz),si lon se fonde sur le diagramme de rayonnement de rfrence donn dans la Recommandation UIT-R SA.509 pour uneantenne de

11、station terrienne. Si un engin spatial se trouve dans une situation critique, la puissance maximale peut treporte 56 dBW, ce qui correspond un maximum de 63 dB(W/4 kHz) lhorizon. Ces valeurs de la p.i.r.e. satisfontaux limites indiques dans le numro 2540 du Rglement des radiocommunications (RR).Dans

12、 la zone de visibilit directe dune station terrienne de recherche dans lespace lointain, la puissancesurfacique totale au niveau dune station daronef peut prendre les valeurs indiques la Fig. 1. Pour un aronef volant 12 km daltitude, la distance maximale de visibilit directe jusqu une station terrie

13、nne est de 391 km et la puissancesurfacique totale lendroit o se trouve laronef ne peut donc jamais tre infrieure 83 dB(W/m2), si lon se fonde,ici galement, sur le diagramme dantenne de la Recommandation UIT-R SA.509. Selon la distance et la direction depointage de lantenne de la station terrienne,

14、la puissance surfacique et lintensit du brouillage au niveau de la stationdaronef peuvent tre bien plus leves. Une coordination avec les stations daronef nest gnralement pas possible enpratique.0 20 40 80 60 100 120 140103104105106107ABCDEFGFIGURE 1Puissance surfacique en fonction de la distance par

15、 rapport la station terrienneDistance de lengin spatial (km)D01A:B:C:D:E:F:G:Emetteur: station terrienne de lespace lointain: 100 kWdiamtre dantenne: 70 mlobe principal, 34,5 GHzlobe principal, 17 GHzlobe principal, 7 170 MHzlobe principal, 2 115 MHz5 par rapport laxe principal (14,5 dBi, Recommanda

16、tion UIT-R SA.509) 48 par rapport laxe principal (gain: 10 dBi, Recommandation UIT-R SA.509)altitude de lorbite des satellites gostationnaires: 35 800 kmPuissancesurfacique(dB(W/m)2FIGURE 1/SA.1016.D01 = 13 CMLes phnomnes de superrfraction, de guidage et de diffusion par les prcipitations peuvent fa

17、ire que lessignaux mis par des metteurs de stations terriennes de recherche dans lespace lointain sont transmis jusqu desrcepteurs de Terre et dautres stations terriennes. Sauf dans le cas des rcepteurs de Terre installs bord daronefs,gnralement la coordination dans de telles conditions est possible

18、. Pour le brouillage par des metteurs daronefs, voirle 2.3 et pour les considrations relatives la coordination, voir le 3.Rec. UIT-R SA.1016 31.2 Risque de brouillage des rcepteurs des satellites par les metteurs de stations terriennes de recherche danslespace lointainLa puissance surfacique au nive

19、au des satellites qui entrent dans le faisceau dune station terrienne derecherche dans lespace lointain prendra les valeurs indiques la Fig. 1. Lorsque la station terrienne poursuit un enginspatial dont la direction est telle que le faisceau de lantenne coupe lorbite des satellites gostationnaires (

20、OSG), lapuissance surfacique en ce point de lorbite variera en fonction du temps selon la courbe de la Fig. 2. Ainsi, la puissancesurfacique totale sera par exemple de 95 dB(W/m2) ou plus pendant 32 min. Les donnes de la figure reposent surlhypothse suivante: metteur dune puissance de 50 dBW, antenn

21、e de 70 m et diagramme de rayonnement de rfrencede la Recommandation UIT-R SA.509 pour lantenne de la station terrienne. Une observation importante est que lapuissance surfacique minimale sur lOSG, en visibilit directe dune station terrienne de recherche dans lespace lointain,est dau moins 122 dB(W/

22、m2), quelle que soit la direction de pointage de lantenne.La dure et lintensit des signaux mis par les stations terriennes de recherche dans lespace lointain quipeuvent brouiller des satellites non gostationnaires, dpendent des orbites de ces satellites et des conditions de ladirection de pointage d

23、e lantenne de la station terrienne. 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 1200 1020304050607080D02FIGURE 2Dure pendant laquelle la puissance surfacique peut,en un point de lOSG, dpasser une valeur minimaleDure (min)Emetteur: station terrienne de lespace lointain: 100 kWdiamtre dantenne: 70 m, 34,5 GHzPuis

24、sance surfacique minimale(dB(W/m)2FIGURE 2/SA.1016.D02 = 14 CM1.3 Risque de brouillage des rcepteurs des stations spatiales de recherche dans lespace lointain par desmetteurs de stations de Terre ou terriennesLes metteurs de stations de Terre ou terriennes situs en visibilit directe dune station spa

25、tiale de recherchedans lespace lointain sont des sources potentielles de brouillage. La Fig. 3 indique la distance de la station spatiale laquelle la densit de puissance brouilleuse dun metteur de Terre est gale la densit de puissance de bruit durcepteur. Ainsi, une station transhorizon ayant une p.

26、i.r.e. de 93 dB(W/10 kHz) dans la bande des 2,1 GHz pourraitbrouiller un rcepteur de station spatiale des distances allant jusqu 4,1 109 km (pour une temprature de bruit de600 K et une antenne de lengin spatial de 3,7 m). Le fait quun brouillage soit possible des distances aussi grandes4 Rec. UIT-R

27、SA.1016pose des problmes pour les missions spatiales dans des rgions aussi lointaines que la plante Uranus. Les stationsayant une p.i.r.e. plus faible, ou dont les antennes sont diriges hors du plan de lcliptique, prsentent moins de risquesen tant que sources de brouillage.100 203040506070AEB, CDF10

28、111010109108107106105Gain de lantenne de la station spatiale (dBi)FIGURE 3Distance dun engin spatial par rapport un metteur de Terre, pour laquellela puissance du signal brouilleur est gale la puissance de bruit du rcepteurDistancedelastationspatiale(km)D03metteur transhorizon: 2 115 MHzp.i.r.e.: 93

29、 dB(W/10 kHz)puissance de bruit du rcepteur: 191 dB(W/20 Hz) A:metteur de radiolocalisation: 34,5 GHzp.i.r.e.: 48,8 dB(W/Hz)puissance du bruit du rcepteur: 182,6 dB(W/20 Hz) B:metteur de radiolocalisation: 17 GHzp.i.r.e.: 40,9 dB(W/20 Hz)puissance de bruit du rcepteur: 186 dB(W/20 Hz) C:metteur de f

30、aisceaux hertziens: 7 170 MHzp.i.r.e.: 55 dB(W/10 kHz)puissance de bruit du rcepteur: 189 dB(W/20 Hz) D:E:F: limite intrieure de lespace lointain: 2 10 km61 UA = 1,5 10 km8FIGURE 3/SA.1016.D03 = 12,5 CM1.4 Risque de brouillage des rcepteurs de stations dans lespace lointain par des metteurs de satel

31、lites surorbite terrestreLes antennes de ces satellites sont gnralement pointes vers la Terre ou vers dautres satellites. Lesrcepteurs de stations spatiales de recherche dans lespace lointain peuvent tre brouills pendant les brves priodes olantenne est oriente de manire permettre le couplage du fais

32、ceau principal. Les signaux des satellites tels quilsseront reus par les stations spatiales dans lespace lointain seront habituellement plus faibles que ceux reus enprovenance des stations terriennes.2. Partage des frquences: bandes espace-TerreDans le Tableau 2 et les paragraphes suivants, on tudie

33、 la possibilit de brouillage dans les bandesespace-Terre attribues au service de recherche dans lespace lointain.TABLEAU 2Risque de brouillage dans les bandes espace-TerreSource RcepteurStation de recherche dans lespace lointain Station terrienne ou de TerreStation de recherche dans lespace lointain

34、 Satellite sur orbite terrestreStation terrienne ou de Terre Station terrienne de recherche dans lespace lointainSatellite sur orbite terrestre Station terrienne de recherche dans lespace lointainRec. UIT-R SA.1016 52.1 Risque de brouillage des rcepteurs de stations de Terre ou terriennes par les me

35、tteurs de stations spatialesde recherche dans lespace lointainLa Fig. 4 indique la puissance surfacique au sol produite par des stations spatiales types de recherche danslespace lointain. Ces stations utilisent normalement des antennes large faisceau et faible gain tant quelles sont proximit de la T

36、erre; six heures au plus aprs le lancement, elles sont habituellement une distance suffisante pour quela puissance surfacique au sol soit infrieure la valeur maximale admise par le RR pour la protection des faisceauxhertziens visibilit directe. 80 60 100 120 140 180 20010 10 10 10 1010 10 10DCBAEF3

37、4 5 678910 160D04Distance de lengin spatial (km)FIGURE 4Puissance surfacique la surface de la Terreen fonction de la distance de lengin spatialmetteur: 13 dBW, gain dantenne: 37 dBi, 2 295 MHzmetteur: 13 dBW, gain dantenne: 48 dBi, 8 425 MHzmetteur: 13 dBW, gain dantenne: 52 dBi, 13 GHzmetteur: 13 d

38、BW, gain dantenne: 60 dBi, 32 GHzmetteur: 13 dBW, gain dantenne: 0 dBipuissance surfacique: 154 dB(W/m ), numro 2557 du RRA:B:C:D:E:F:2Puissance surfacique(dB(W/m)2FIGURE 4/SA.1016.D04 = 12,5 CMLorsque la station spatiale mettrice utilise une antenne directive gain lev, il y a un risque de brouillag

39、epour les rcepteurs de Terre grande sensibilit, si les antennes de ces rcepteurs sont orientes de manire permettrele couplage du faisceau principal. Une station spatiale fonctionnant 2,3 GHz avec une p.i.r.e. de 51 dBW, unedistance de 5 108km, pourrait soumettre un rcepteur transhorizon (antenne de

40、27 m, faisceau principal) un signalbrouilleur de 168 dBW. La dure de ce brouillage serait de lordre de quelques minutes une fois par jour, du fait de larotation de la Terre.2.2 Risque de brouillage des rcepteurs de satellites sur orbite terrestre par les metteurs de stations spatiales derecherche da

41、ns lespace lointainLes caractristiques de ce brouillage sont les mmes que dans le cas station spatiale-rcepteur de Terre (voir le 2.1), sauf en ce qui concerne la gomtrie du trajet. Un brouillage occasionnel de courte dure peut se produire lorsquecette gomtrie varie.2.3 Risque de brouillage des rcep

42、teurs de stations terriennes de recherche dans lespace lointain par desmetteurs de stations de Terre ou terriennesLes rcepteurs de stations terriennes de recherche dans lespace lointain peuvent tre brouills par des stationsterriennes ou de Terre par transmission en visibilit directe ou par diffusion

43、 troposphrique ou diffusion par lesprcipitations. Voir le 3 pour les considrations relatives la coordination.6 Rec. UIT-R SA.1016Les services de Terre utilisant des metteurs grande puissance et des antennes gain lev sont des sourcespotentielles de brouillage. Les metteurs des stations terriennes son

44、t des sources de brouillage moins probables; laprobabilit dpend de la p.i.r.e. en direction de la station terrienne de recherche dans lespace lointain. Des mesures decoordination devraient permettre dobtenir une protection suffisante lgard des stations de faisceaux hertziens.Les metteurs daronefs si

45、tus en visibilit directe dune station terrienne de recherche dans lespace lointainpeuvent causer un brouillage de grande intensit. A la distance maximale de visibilit directe dans une directionquelconque (391 km pour un aronef volant 12 km daltitude), une p.i.r.e. de 26 dB(W/Hz) (par exemple,10 dB(W

46、/4 kHz), antenne de 0 dBi) dpassera la limite de brouillage de la station terrienne dau moins la valeur indiqueau Tableau 3, si lon se fonde sur le diagramme de rfrence dune station terrienne.TABLEAU 3Brouillage caus par un metteur daronef hypothtiqueFrquence(GHz)Densit spectrale de puissance debrou

47、illage maximale admissible(dB(W/Hz)Valeur de dpassement de la puissance debrouillage maximale admissible par lesignal brouilleur de laronef(1)(dB)002,30 222,5 35,008,4 220,9 22,113,0 220,5 17,932,0 217,3 06,9(1)Diffrence entre le signal de laronef et la limite de brouillage de la station terrienne d

48、e recherche dans lespacelointain.Les metteurs de radionavigation installs bord daronefs pouvant fonctionner dans la rgion des 32 GHzconstituent un exemple particulier de sources possibles de brouillage prjudiciable caus des rcepteurs de stationsterriennes de recherche dans lespace lointain. Cette catgorie dmetteurs prsente une grande varit de caractristiq