ITU-R SA 1396 FRENCH-1999 PROTECTION CRITERIA FOR THE SPACE RESEARCH SERVICE IN THE 37-38 GHz AND 40-40 5 GHz BANDS《37 GHz-38 GHz以及40 GHz-40 5 GHz频段内空间研究业务的保护准则》.pdf

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1、Rec. UIT-R SA.1396 1RECOMMANDATION UIT-R SA.1396*CRITRES DE PROTECTION POUR LE SERVICE DE RECHERCHESPATIALE DANS LES BANDES 37-38 GHz ET 40-40,5 GHz(Question UIT-R 211/7)(1999)Rec. UIT-R SA.1396LAssemble des radiocommunications de lUIT,considranta) que les critres de limitation des brouillages pour

2、liaisons avec les satellites de recherche sont dtermins sur labase de considrations techniques exposes lAnnexe 1;b) que des radiocommunications double sens doivent tre assures pour de nombreuses missions de recherchespatiale et sont dune importance vitale dans les missions faisant appel des engins s

3、patiaux habits;c) que des systmes de recherche spatiale seront mis en uvre dans les bandes 37-38 GHz et 40-40,5 GHz;d) que ces systmes seront au service, entre autres, de missions lunaires et plantaires effectues au moyen desatellites habits ou non et de missions dinterfromtrie spatiale trs grande b

4、ase (S-VLBI, space very long baselineinterferometry) dont les exigences en matire de largeur de bande ne peuvent pas tre satisfaites par les bassesfrquences attribues au service de recherche spatiale;e) que la dure de vie en mission des stations spatiales lunaires et plantaires prvues pour ces bande

5、s sedroulera, en totalit ou en partie, dans la limite de 2 106km de la Terre dfinie par lUIT pour lespace lointain et queces stations ne peuvent donc pas fonctionner dans les autres bandes de frquences de la recherche spatiale rserves lespace lointain;f) que les tempratures de bruit de fonctionnemen

6、t totales des stations terriennes peuvent tre aussi basses que60 K (quivalant 211 dB(W/Hz) dans la bande 37-38 GHz;g) que les tempratures de bruit de fonctionnement totales des stations spatiales peuvent tre aussi basses que200 K (quivalant 193 dB(W/20 Hz) dans la bande 40-40,5 GHz;h) que les marges

7、 pour les liaisons espace-Terre sont faibles, couramment comprises entre 2 et 4 dB;j) que les marges pour les liaisons Terre-espace sont gnralement comprises entre 6 et 9 dB;k) quun accroissement de 1 dB du bruit total du systme, caus par le brouillage, est considr comme prjudi-ciable la liaison esp

8、ace-Terre;l) quun accroissement de 3 dB du bruit total du systme, caus par le brouillage, est considr comme prjudi-ciable la liaison Terre-espace;m) quun rapport bruit/brouillage denviron 6 dB entrane un accroissement de 1 dB du bruit de fonctionnementtotal des systmes;n) quun rapport bruit/brouilla

9、ge denviron 0 dB entrane un accroissement de 3 dB du bruit de fonctionnementtotal des systmes;o) que des limitations techniques ou rglementaires peuvent rduire laccroissement de puissance des enginsspatiaux utilis pour rduire le brouillage;p) que les critres de protection et les largeurs de bande re

10、quises pour la recherche spatiale figurent dans lesRecommandations UIT-R SA.609, UIT-R SA.1157 et UIT-R SA.1015,_*Cette Recommandation doit tre porte lattention des Commissions dtudes 4 et 9 des radiocommunications.2 Rec. UIT-R SA.1396notanta) que le partage des frquences entre les stations du servi

11、ce de recherche spatiale et certains types de stationsdautres services peut susciter des difficults,recommande1 que les critres de protection (Note 1) pour les stations terriennes du service de recherche spatiale soient lessuivants:1.1 217 dB(W/Hz) aux bornes dentre du rcepteur dans la bande 37-38 G

12、Hz;1.2 le calcul du brouillage que peuvent causer les conditions atmosphriques et les prcipitations une stationterrienne de recherche spatiale devrait tre fond sur des statistiques mtorologiques pour 0,001% du temps pour lesmissions effectues sur des engins spatiaux habits et pour 0,1% de temps pour

13、 les autres missions;2 que le critre de protection (Note 1) pour les stations spatiales de recherche soit le suivant: 193 dB(W/20 Hz)aux bornes dentre du rcepteur pour 0,1% du temps (pour les engins habits ou non) pour la bande 40-40,5 GHz.NOTE 1 Ces critres de protection sont destins protger dun br

14、ouillage inattendu des oprations uniques pendant ledroulement dvnements critiques au cours dune mission du service de recherche spatiale. Les niveaux dpassant lescritres de protection peuvent tre acceptables au cas par cas.ANNEXE 1Critres de protection relatifs des systmes de recherche spatialedans

15、les bandes 37-38 GHz et 40-40,5 GHz1 IntroductionDes stations lunaires, plantaires et autres seront mises en uvre dans les bandes 37-38 GHz et 40-40,5 GHz attribues titre primaire au service de recherche spatiale dans le monde entier. Ces systmes seront utiliss entre autres pour letransfert, dbit le

16、v, de donnes numriques de tlmesure, vocales et vido entre la Terre et dautres plantes tellesque la Lune et Mars pour assurer des missions dexploration au moyen de satellites habits. Par ailleurs, la bande37-38 GHz sera utilise pour le transfert de donnes dbit lev provenant dune station S-VLBI en orb

17、ite terrestre. Letransfert de donnes numriques permettra deffectuer des oprations telles que la gestion dinformations visant scuriser les missions dexploration avec intervention humaine, la coordination et la dtermination de ltat des activitsplanifies, la mise jour de fichiers de donnes et la retran

18、smission de donnes scientifiques. Seront mis en uvre desdbits de donnes de lordre de 100 Mbit/s pour les distances plantaires, de 500 Mbit/s pour les distances lunaires et de1 000 Mbit/s pour les transmissions dune station S-VLBI vers la Terre.2 Critres de protectionDans une liaison de communication

19、, la valeur admissible du rapport brouillage/bruit du systme peut tre dterminedaprs la partie de la marge nominale attribue la conception au brouillage externe. Pour les liaisons espace-Terre, onessaie le plus possible de minimiser ces marges afin de rduire le poids et la puissance, de respecter les

20、 limitesdmission et en raison de laspect conomique. A la conception, les marges typiques, destines compenser lesinfluences de conditions non idales de toute origine, sont gnralement de lordre de 2 4 dB.Compte tenu de ces faibles valeurs de marges de liaison, les brouillages peuvent tre prjudiciables

21、 pour une stationterrienne typique du service de recherche spatiale si les caractristiques de fonctionnement de la liaison sont abaisses deplus de 1 dB. Cela correspond une valeur requise de lordre de 6 dB pour le rapport densit spectrale de bruit dusystme/densit spectrale du brouillage, N/I.Etant d

22、onn que les marges sont suprieures pour les liaisons Terre-espace, les brouillages peuvent tre prjudiciablespour une station spatiale typique de recherche si les caractristiques de fonctionnement sont dgrades de plus de 3 dB.Cela correspond une valeur requise denviron 0 dB pour le rapport N/I.Rec. U

23、IT-R SA.1396 32.1 Largeur de bande de rfrenceLa largeur de bande de rfrence dans laquelle il faut dterminer un niveau de protection dpend de la plus petite largeurde bande susceptible dtre utilise. Pour les rcepteurs de stations terriennes, des circuits verrouillage de phasepeuvent utiliser des larg

24、eurs de bande aussi basses que 1 Hz. La largeur de bande de dtection dune station spatiale estgnralement plus grande (20 Hz ou plus) en raison de la ncessit de procder lacquisition rapide et automatique dessignaux en provenance de la Terre.Les valeurs recommandes pour les largeurs de bande de rfrenc

25、e sont donc les suivantes: rcepteurs de stations terriennes: 1 Hz; rcepteurs de stations spatiales: 20 Hz.2.2 Pourcentage de temps de rfrenceSagissant du brouillage qui agit sur les stations terriennes de recherche spatiale, il faut noter que des brouillagessporadiques peuvent provenir de sources ar

26、tificielles en raison de la propagation transhorizon, des conditions mtoro-logiques changeantes et de la variation du gain sur la liaison entre la station brouilleuse et la station de rception, parsuite des mouvements relatifs des antennes, etc. Par consquent, tout critre de brouillage devra tre tab

27、li de maniresuffisamment stricte pour minimiser la probabilit de ce type de brouillage.En outre, comme les donnes relatives la propagation sont gnralement prsentes sous la forme dun pourcentage detemps pendant lequel certaines conditions sont dpasses, il est ncessaire dtablir une relation entre la d

28、ure des inter-ruptions et les donnes de propagation. Dans le cas des missions spatiales faisant appel des engins habits, une perte decommunication de plus de 5 min pendant des priodes dlicates risquerait daffecter srieusement le bon droulement dela mission. Cependant, les conditions de propagation s

29、ont telles que la moindre perte de transmission entre deux stationspersistera pendant des priodes beaucoup plus longues que 5 min. Par consquent, pour pouvoir fournir une protectionqui empchera un brouillage de durer plus de 5 min par jour, il est ncessaire non seulement de considrer lheure la plusd

30、favorable de lanne, mais aussi les 5 min les plus dfavorables dans cette heure. Cela correspond approximativement 0,001% du temps. Pour ce qui est des missions avec engins non habits, o aucune vie humaine ne risque dtre miseen pril, le pourcentage de temps de rfrence est de 0,1%.2.3 Niveaux de prote

31、ction requis2.3.1 Rcepteurs de stations terriennesEntre 37 et 38 GHz, la temprature totale de bruit des stations terriennes de rception peut tre aussi bas que 60 K enfonction de langle dlvation de lantenne, des conditions mtorologiques existantes et dautres facteurs. De ce fait, silon se base sur le

32、 rapport N/I tabli de 6 dB et sur une temprature de bruit de 60 K la rception, le critre qui convientle mieux pour la protection des stations terriennes est le suivant:Dans la gamme de frquences 37-38 GHz, un brouillage prjudiciable peut se produire si la dure totale pendant laquellela densit de pui

33、ssance du brouillage caractristique de bruit ou la puissance totale du brouillage de type ondeentretenue dans toute bande prise isolment ou dans toutes les sries de bandes dune largeur de 1 Hz, est suprieure - 217 dB(W/Hz) aux bornes dentre du rcepteur de stations terriennes pour une dure dpassant 0

34、,001% du temps pourles missions avec engins habits, et 0,1% du temps pour toutes les autres missions de recherche spatiale.2.3.2 Rcepteurs de stations spatialesLes tempratures de bruit totales des rcepteurs 40 GHz des stations spatiales sont gnralement de 200 K si lonobserve le fond de lespace froid

35、. Si lon se base sur le rapport N/I tabli de 0 dB, le critre le plus appropri pour laprotection des stations spatiales est le suivant:Dans la gamme de frquences 40-40,5 GHz, un brouillage prjudiciable peut se produire si la densit de puissance dubrouillage caractre de bruit ou la puissance totale du

36、 brouillage de type onde entretenue dans toute bande priseisolment ou dans toutes les sries de bandes dune largeur de 20 Hz, est suprieure 193 dB(W/20 Hz) aux bornesdentre du rcepteur de stations spatiales.En raison du dplacement des engins spatiaux en orbite basse sur lesquels on peut observer ce niveau de brouillage, ladure de lexposition au brouillage est limite 0,1% du temps pour les missions dengins habits et non habits.