GBT 14618-1993 视距微波接力通信系统与空间无线电通信系统共用频率的技术要求

中华人民共和国国家标准视距微波接力通信系统与空间无线电通信系统共用频率的技术要求发布 实施国家技术监督局 发布中华人民共和国国家标准视距微波接力通信系统与空间无线电通信系统共用频率的技术要求国家技术监督局 批准 实施主题内容与适用范围本标准规定了 范围内视距微波接力通信系统 以下简称微波接力系统与空间无线电通信系统共用频率时站址与频率的选择 功率限值最小仰角和功率通量密度等的技术要求本标准只适用于微波接力系统不适用于超视距无线电接力通信系统和具有高灵敏度接收机的对流层散射通信系统 本标准不包括卫星广播业务与地面无线电业务共用频率的情况引用标准微波接力站电磁环境保护要求地球站电磁环境保护要求国内卫星通信系统进网技术要求卫星通信地球站与地面微波站之间协调区的确定和干扰计算方法无线电管理术语术语本标准使用的术语符合 的规定视距微波接力通信系统采用视距传播属于固定业务的无线电通信系统空间无线电通信系统利用一个或多个空间站或利用一个或多个反射卫星或利用空间其他物体所进行的任何无线电通信系统功率通量密度在地球表面每单位面积内单位带宽所通过的功率微波接力系统与空间无线电通信系统共用 频率微波接力系统 地面微波站站址与频率的选择对与空间无线电通信系统享有同等权利的共用频带内工作的地面微波站在选择其站址和频率时应相互协调并由后建者承担协调工作确保相互之间的干扰程度满足国标 和如果最大等效全向辐射功率超过 选择新站站址时应尽可能使发射天线的最大辐射方向偏离对地静止卫星轨道至少 考虑到大气折射效应为避免地面微波站与享有同等权利的共用频带内工作的地球站之间构成直视途径地面微波站天线主波束偏离角不应小于功率限值地面微波站由发信机传送到天线馈源端口的功率不应超过地面微波站的最大等效全向辐射功率不得超过选择新站站址时如果不能实行 条的规定地面微波站每部发射机的最大等效全向辐射功率不应超过为考虑到大气折射效应地面微波站天线主波束偏离对地静止卫星轨道的角度度在现有线路上建立新的微波接力系统时地面微波站每部发射机的最大等效全向辐射功率不应超过 条的规定空间无线电通信系统 地球站站址与频率的选择对与微波接力通信系统享有同等权利的共用频带内工作的地球站在选择其站址和频率时 应相互协调 并由后建者承担协调工作 确保相互之间干扰程度满足国标 和功率限值卫星地球站在任一 频带内向水平面任一方向发送的等效全向辐射功率除和 条以外不应超过下列限值不限制其中 是从地球站天线的辐射中心看过去的水平仰角用度数表示 高于水平面时为正低于水平面时为负在允许条件下可以超过 条所规定的限值 以内但是当所形成的协调区伸展到其他国家的领土时此项增加必须征得该国主管部门的同意作为 条的一个例外用于深空研究业务的地球站在任一 带宽内向水平面任一方向发射的等效全向辐射功率不应超过最小仰角在我国全部国土范围内允许的最低工作仰角为作为 条的一个例外 地球站天线仰角低于 的深空研究业务 不应用于发送 单收地球站不受此限制空间无线电通信系统 空间电台 包括反射卫星功率通量密度在允许频带内的各种条件下采用各种调制方式 由空间电台发射的包括由反射卫星发射的 在任一 带宽内在地球表面产生的功率通量密度不应超过规定的限值见表表频 带 功率通量密度参考带宽注 其中 为射频波的到达角 水平面以上度数 功率通量密度限值是在自由空间传播条件下微波接力系统与空间无线电通信系统共用 频率微波接力系统 地面微波站站址与频率的选择同 条如果最大等效全向辐射功率超过 选择新站站址时应尽可能使发射天线的最大辐射方向偏离对地静卫星轨道至少 考虑到大气折射效应同 条功率限值地面微波站由发信机传送到天线馈源端口的功率不应超过同 条空间无线电通信系统 地球站站址与频率的选择同 条功率限值卫星地球站在任一 频带内向水平面任一方向发送的等效全向辐射功率除和 条以外不应超过下列限值不限制其中 是从地球站天线的辐射中心看过去的水平仰角用度数表示 高于水平面时为正低于水平面时为负在允许条件下可以超过 条所规定的限值 以内但是当所形成的协调区伸展到其他国家的领土时此项增加必须征得该国主管部门的同意作为 条的一个例外用于深空研究业务的地球站在任一 带宽内向水平面任一方向发射的等效全向辐射功率不应超过最小仰角在我国全部国土范围内允许的最低工作仰角一般为 特殊条件例外空间无线电通信系统 空间电台 包括反射卫星功率通量密度同 条微波接力系统与空间无线电通信系统共用 频率微波接力系统 地面微波站站址与频率的选择同 条地面微波站最大辐射方向没有任何限制同 条功率限值同 条同 条空间无线电通信系统 地球站站址与频率的选择同 条功率限值地球站在任一 频带内向水平面任一方向发送的等效全向辐射功率除 和条以外不应超过下列限值不限制其中 是从地球站天线的辐射中心看过去的水平仰角用度数表示 高于水平面时为正低于水平面时为负在允许条件下可以超过 条所规定的限值 以内但是当所形成的协调区伸展到其他国家的领土时此项增加必须征得该国主管部门的同意作为 的一个例外用于深空研究业务的地球站在任一 带宽内向水平面任一方向发射的等效全向辐射功率不应超过最小仰角同 条空间无线电通信系统 空间电台 包括反射卫星功率通量密度在允许频带内的各种条件下采用各种调制方式 由空间电台发射的包括由反射卫星发射的 在任一 带宽内 在地球表面产生的功率通量密度不应超过规定的限值 见表附录大气折射效应补充件大气折射的通常效应是把无线电波弯向地球 仰角为 的无线接力天线的波束可能达到仰角为的卫星其中和 是代数值 是因折射造成的修正的绝对值弯曲范围取决于站址所在区域的气候折射指数指数的梯度 站的高度和仰角的初始值 作为函数的 在 为低负值时变化特别快由于折射修正随大气层条件的改变而变化 因此很难确定折射修正的大小但可以决定折射修正的最大值和最小值最大值和最小值的确定应采用以下规则在那些可以获得传播数据 进而可以用统计方法确定弯曲量的地区最大弯曲 比方说的时间内都不超过的弯曲 和最小弯曲应该从这些数据导出在那些传播数据无法获得的地区 可以采用下述的近似算法 由海平面无线电折射率 和梯度 计算出指数型参考大气的折射指数极限 确定了这两个极限后 就可以计算天线仰角和站高度的函数 曲线 该曲线分别示于图 图 图中 为天线在平均海平面以上的高度另外 的确定也可以用数值法计算 其数值计算表达式是通过对图 图 拟合得到的图 对 角的最大值修正图 对 角的最小值修正附录角度调制载波平均 最大功率密度的计算补充件下面给出的是最坏 功率电平 的计算 每 的功率密度由这个值除以 即得载波每 的最大功率密度多信道电话信号调制的 波在全基带负载上的最大的功率谱密度由残留载波或由连续频谱的峰值来确定 这取决于调制的性质 残留载波的功率 由下式给出对于有 预加重的系统或以上各式中 载波总功率基带最高频率多路信号有效频偏测试音有效频偏信道数基带最低频率每单位带宽功率谱密度对载波数 的载波 每 的最大功率谱密度近似为式中 最高频率基带信道中的测试音引起的最高调制指数弧度注 为了进行详细地协调 主管部门应有详细的有效的频谱形状数据和公式中所需的常数值频谱连续部分的最大功率密度由图 近似求出其频谱密度对于 带宽可按比例求出由多信道电话信号和固定幅度三角波形的能量扩散信号调制的 载波三角波扩散系统的设计一般地说要确保集中在载波频率上每 最大功率谱密度保持在全负载值的范围内集中在载波的功率谱密度为式中 载波总功率由能量扩散信号产生的峰峰频偏注 式 假设使用完全线性三角波能量扩散电视视频信号调制的 载波 载波每 的最大功率谱密度的计算方法国际上还处在研究阶段载波的每 最大功率密度由 伪噪声序列的数字能量扩散信号调制的 载波的每 最大功率密度由下式给出当伪噪声序列的重复周期大于 时当 序列的重复周期等于或小于 时式中 载波总功率符号率符号 秒序列的长度 符号符号延时表示 的整数部分图 以高斯噪声调制的信号分布分量频率的最大频谱密度曲线小频偏近似值大频偏近似值标准无线电接力系统 如图值是对以下基带限制信道信道信道附录地面微波站天线主波束偏离对地静止卫星轨道角度的计算补充件地面微波站天线主波束方向偏离对地静止卫星轨道以下简称 的角度称为偏离角 一般的几何图形如图 所示 偏离角 表示为角 和角 之差 因为这两个角分别是两个直角三角形和 当中的一个角所以当已知距离 和 就可以求出它们的大小式中地球的平均半径地面微波站的纬度图 中的 点和 确定如下考虑图 球面直角三角形 可以发现式中 天线 的最大轴向辐射的方位和 所在的子午线之间的夹角则注图 地面微波站天线的位置发射方位平面赤道与 平面的交点图 偏离角计算图与 的经度差 点在赤道平面上的投影 折射波束与赤道平面的交点与 平面的交点 包含 的子午线与赤道的交点 角 角图 偏离角计算波束切面辅助图由图 可以求出或为了计算距离 和 请参看图 中赤道平面上的三角形 和图 偏离角计算赤道切面辅助图考虑简单关系的半径 从地球中心测量则可计算出下面的几何参数最后可以求出偏离角 的大小为正表示地面微波站天线波束在 上面为负表示地面微波站天线波束在 下面偏离角的计算在使用公式 时因仰角 由 确定 有两个值 参看附录所以计算出的偏离角也分别有两个值其中偏离角绝对值较小的 为所求偏离角当偏离角被水平面阻挡时射线位于轨道上面时可能发生这种情况 对于光滑地球水平面实际偏离角计算如下图 偏离角计算较正图式中 天线海拔高度附录对地静止卫星仰角和方位角的计算补充件如图 站的经纬度为 和 静止卫星 的星下点 的经纬度为 和 为星下点 对站 的经度差 为过 站指向 的一条地平线 站 对卫星 的仰角 弧经过站 的子午线 点为子午线与赤道的交点 为过站 指向正南方的一条地平线站对卫星 的方位角 图 为图 的局部放大 为 的延长线由球面直角三角 用球面三角学余弦定理 得对于静止卫星有同样在球面三角形 中由正弦 余弦定理得推出方位角图 仰角和方位角的计算图 图 部分放大附录空间电台在地球表面产生的功率通量密度的计算补充件假设空间电台天线为点天线到地面的距离为 以点天线为中心 为半径的球面面积为设等效全向辐射功率为 功率通量密度为