(高清版)GB 11410-1989 短波广播网覆盖技术规定

UDC621.371:621.396.24UDC621.371:621.396.241989-07-04发布1主题内容与适用范围本标准规定了短波双边带调幅广播网的主要技术指标和计算方法。本标准适用于短波广播双边带调幅广播网的规划、电台服务区的估算和电台间干扰的估算。2术语定义2.1短波广播频段在无线电频谱中划分给短波广播专用，或与其他业务共用的若干段，统称为短波广播频段。其中前2.2发射带宽每一个短波调幅广播发射信号在短波广播频段中所占的频带宽度，称为发射带宽。2.3频道短波广播频段中的一个以标称载频为中心，其宽度等于发射带宽的频带。2.4频道间隔两个相连频道的标称载频之差。2.5射频信噪比(SNR)为保证得到满意的收听质量所需要的欲收信号场强与等效噪声场强(包括接收机内部噪声和外部噪声的综合效应)的最小比值，以分贝表示。2.6射频保护率(PTR)为保证得到满意的收听质量所需要的欲收信号场强与干扰信号场强的最小比值，以分贝表示。欲收信号和干扰信号载频相同(或偏差小于允许限度)时的射频保护率称为同频道保护率。载频不相同时的射频保护率称为邻频道保护率。邻频道相对保护率是邻频道保护率与同频道保护率之差。2.7基本最高可用频率(MUF)短波传播中只考虑电离层折射作用传播模式时的最高可用频率。2.8场强时中值在测量时段(1h内)中有50%时间达到或超过的场强值。对于给定小时，在一个月内有50%日子达到或超过的场强时中值。2.10短期(1h内)衰落场强在一个小时内的衰落变化。在该小时内有10%时间达到或超过的值称为上十分值；有90%时间达到或超过的值称为下十分值。上、下十分值通常均相对于场强时中值计。2.11长期(日-日)衰落对于给定小时，在一个月内各天场强时中值的日-日波动变化。在该月内有10%日子达到或超过的国家技术监督局1989-07-04批准2值称为上十分值；有90%日子达到或超过的值称为下十分值。上、下十分值通常均相对于月中值计。2.12最低可用场强Emin当只存在白然噪声和人为噪声而没有其他电台干扰时，为得到满意的收听质量所需要的场强最小值。2.13可用场强当存在自然噪声、人为噪声和其他电台的干扰时，为得到满意的收听质量所需要的场强最小值。2.14要求服务区CIRAF区或扇段服务区表示。国际《无线电规则》附录2中规定的广播服务区图(见图1)上所划分的广播对象地区。2.16扇段服务区用要求服务区的内、外半径和方位角范围所构成的扇段表示的服务区。2.17试验点在要求服务区内，用以代表该服务区进行计算的一组接收点。2.18基本电路可靠度(BCR)对于…条电路，使用单个频率时，达到规定射频信噪比的概率。2.19基本接收可靠度(BRR)对于给定接收点，计入所有传输频率的综合效果后，达到规定射频信噪比的概率。2.20基本广播可靠度(BBR)对于要求服务区，计入所有传输频率的综合效果后，以该服务区中80%试验点达到或超过的值为2.21同步广播网使用完全相同或接近完全相同的频率并广播同一节目的一组发射机。2.22同步广播保护率同步广播网内各发射机之间的射频保护率。Ce43代号国际无线电咨询委员会。国际频率登记委员会。3.3WARC---HFBC—1984/1987国际电信联盟召开的关于短波广播规划的世界无线电行政大会(日内瓦，1984/1987)。4主要技术指标主要技术指标应符合表1。表1短波广播主要技术指标序号短波广播频段(包括专用和共用段)频道间隔(kHz)见表23标称载频(kHz)5的整数倍4发射带宽(kHz)95射频信噪比(dB)40³)6同频道保护率(dB)274)7邻频道相对保护率(dB):载频间隔5kHz载频间隔10kHz载频间隔15kHz载频间隔20kHz-35-49-548同步广播保护率(dB):同步发射机间距L:L≤≤700km09700km<、L≤2500kmL>2500km频率容限：当载频功率≤10kW,2.3～4MHz4～5.95MHz5.95～26.1MHz当载频功率>10kW,(Hz)4820×10-6同步发射机频率容限(Hz)0.05短期(1h内)衰落：上十分值(dB)5下十分值(dB)长期(日…日)衰落：上十分值(dB)下十分值(dB)见表3见表3接收机内部噪声等效场强〔dB(uV/m)〕5060kHz以上5060kHz以下夭电噪声见5.1.6条试验点见A2.2条C2)6;基本广播可靠度(%)5注：1)也可用5kHz间隔，以对不同地区交叉发射。2)有关数据已包括在HFBC86G程序包内(见附录A)。3)制订国际规划时可接受的最低标准为34dB。4)制订国际规划时可接受的最低标准为17dB。5)制订国际规划时可接受的最低标准为3.5dB(uV/m)。6)如服务区内一个试验点也没有，可根据需要补充试验点。表2短波广播频段(包括专用和共用段)序号频率范围kHz中心频率MHz频带宽度kHz频道数(宽度以10kHz计)l2300～24952.4023200～340033900～400044750～49954.8755005～5.060565950～62006.0877100～730089500～99009.70400940021450～2185021.6540025670～2610025.89430表3长期(日-日)衰落的上、下十分值dB修正磁纬度1)发射频率/预测基本MUF上十分值下十分值上十分值下十分值69-118-12-16-13-10-1199-1199-11884.077注：1)在通过收、发端的大圆路径上，离路径端点各1000km处的两个控制点之间，如有任意点的修正磁纬度达到65计算方法和测量方法5.1短波传播预测方法参照采用WARC-HFBC—1984/1987通过的短波广播规划用短波传播预测方法。根据这个方法编制的短波传播预测程序HFBC86G见附录A。其基本技术基础的要点分述如下5.1.1电离层参数E层参数.1E层临界频率(f₀E)对于2000km以内的路径，在路径的中点计算f₀E。对于2000km以上的路径，则在路径的两个控制点(路径上分别离发射机和接收机1000km处)计算foE。在这些点上确定太阳天顶角x(用度表示),f₀E=0.9〔(180+1.44Ri)cosx〕25(MHz)…………(1)x¹=89.907,当x≥116时；R₁₂……十二个月流动平均太阳黑子数。.2E层基本MUF的预测〔E(D)MUF〕计算E层基本MUF时，采用路径中点(对于2000km以内路径)的f₀E值或两个控制点(对于2000km以上的路径)上的foE值中的较低值。长度为D的路径的基本MUF由下式给出：E(D)MUF=fE·secio (2)式中：iuo—-为电波在110km高度处的入射角。.3E层截止频率f,为计算E层截止频率，取路径中点(对于2000km以内路径)上的foE值或两个控制点(对于2000km以上的路径)上的fwE值中的较高值。fs=1.05·foE·secq (3)R--地球的半径(6371km);Ap-—F₂层模式的垂直辐射角。F₂层参数.1F₂层临界频率(foF₂)和M(3000)F₂因子按电离层数字图方法分别计算F₂层临界频率和M(3000)F₂因子。数字图函数为一包含时间，地域式中：G₄(λ,θ)----表征地域变化的地理坐标函数，见表4;H—-表征昼夜变化的谐波最高次数。7表4地理座标函数G₂(x,θ)kk一阶经度正二阶经度k经度01*1*23::::o&1-1X=arctanl';I¹=I/√cosn:.2F₂层基本MUF的预测(F₂(D)MUF)MUF:F₂(0)MUF=f₀F₂+fn/2 (5) F₂(4000)MUF-1.1×f₀F₂·M(3000)F₂ (6)F₂(D)MUF=F₂(O)MUF+[F₂(4000)MUF-F₂(0)MUF]·M(D)M(D)=1.26×10~14D⁴-1.3×10~10D⁸+4.1×10-7D²-1.2×10-4D,84000km,E层为2000km。每“跳”假定在跨距中点的电离层处作镜面反射。E层的等效反射高度取相等。对于4000km以内路径，还考虑E层对F₂层传播模式的遮蔽影响。对于4000km以外路径，忽略E层传播模式。E=96.85+P+G₁-20lgP¹-L₁-Le-Lm-L₈-L………………(8)G:-----相对于各向同性天线的发射天线增益(相应于大圆路径的方位角和该传播模式的发射仰P'—-沿射线路径的斜投射距离，km;n——经电离层的反射次数式中：9o—-电波穿越D层时的入射角；L。----对于E层传播模式所加的吸收校正因子(对于F₂层传播模式，L。=0),dB;当f<EMUF:L=1.359+8.6171n(f/EMUF)若Le>0,取L=0dB;当频率f高于给定模式的基本MUF(fo)时：9表5a路径小于2500km时的Ln值地磁纬度当地平均时间07～10.40～4550～5555～6060～6565～704.80.10.61.64.4冬季(北半球11月、12月、1月、2月)°(南半球5月、6月、7月、8月)0.00.00.00.00.00.00.10.30.6春、秋分季(3月、4月、9月、10月)4.14.04.74.90.20.92.76.220.04.24.I夏季(北半球5月、6月、7月、8月)(南半球11月、12月、1月、2月)55～6065～7Q4.14.60.00.51.46.05.04.3Q.04.3地磁纬度0.l.0.24.1冬季(北半球11月、12月、1月、2月)(南半球5月、6月、7月、8月)春、秋分季(3月、4月、9月、10月)0.34.26.43.4夏季(北半球5月、6月、7月、8月)(南半球11月、12月、1月、2月)计算考虑了六种E层传播模式(只对于4000km以内路径)和六种F₂层传播模式，选择其中场强最高的两个F₂层传播模式和一个E层传播模式(只对于4000km以内路径),用功率相加法求得其合成场5.1.3路径距离大于9000km时的场强预测不分别考虑各种传播模式，而假定场强在“传输频率范围”内，即下限频率ʃ.和上限频率fu之间，取决于非偏移吸收(靠近fi时)和偏移吸收(靠近fu时),其间的变化关系根据实测数据求得适配的经+P+G+Gp—32.5……(9)ʃy=Kʃ.,其中f。为基本MUF,K为校正因子，与昼夜变化和fo的绝对值有关；北向的数值之间作线性角度内插。WXY东-西南-北在求和中，太阳天顶角x按射线路径逐次穿过90km高度处确定。表7fi公式中使用的I值纬度(*)路径一端另一端12845678911lI111l11].1l111111111111Aw--—在路径中点确定的冬季异常因数。线性内插法求出中间纬度上的Aw值。半球123456789北南11111l11111Gu——相对于各向同性天线的发射天线增益，dB;取相应于大圆路径的方位角上仰角0°~8°范围当10000km≤D≤30000km但若Gm≥30dB,则取Ga=30dB。对于其他路径距离，Ga=0dB。5.1.4路径距离在7000～9000km之间时的场强预测在这个距离范围内，先分别用5.1.2和5.1.3条方法求得场强值E(包括多种传播模式叠加)和Bu,然后按距离加权线性内插如下：………………5.1.5场强中值测量为求场强时中值的月中值，在给定小时内每月测量记录的日子数应不少于10d。Bat=F—65.5+20lgf+101gB Ema=-5.1-8.15lgf+10lgB Emin=max{E,Ema,Ea}+SNR Eie——接收机内部噪声等效场强(见表1序号13),dB(μV/m);SNR—--射频信噪比(见表1序号5),dB;Fα的计算方法见附录D。有关计算程序和数字系数亦已包括在HFBC86G程序包内(见附录A)。5.2可靠度5.2.1基本电路可靠度(BCR) (15) (16) (17) (18)Dc(Ew)=√D(S)²+Dμ(F)²Dr(Rw)=√D(S)²+D.(F)²最低可用场强和基本电路可靠度的计算包括在HFBC86G程序包内(见附录A)。 (20) (21)对要求服务区内的所有N个试验点，分别计算其基本接收可靠度：BRR(L₁)、BRR(L₂)……BRR合适频段是从服务观点出发的最佳的可用频段，并要考虑到设备限制和频段连续性等实际运行要b.单频工作时的BBR值(即80%试验点达到或超过的BCR值);f.连续传输时间内需要的倒频次数。合适频段选择辅助程序OPTBDG(见附录B)能够提供上列选择合适频段所需的技术数据。参照该5.4电台间的干扰当服务区内某些试验点上的场强虽达不到Emm,但达PTR'==PTR-(Emn—E) 5.4.2保护裕度CMG=E—E;-PTR (23)CMG=E-E;—PTR' (24)其余同5.4.1条。选取所有试验点(但按5.4.1条略去不计的试验点不包括在内)中有80%个点达到或超过的CMG5.4.3干扰矩阵……式中任一单元a,代表第i个需求受第j需求干扰时的保护裕度。该矩阵显示了各个需求之间的相互干扰状况。5.4.4不兼容矩阵O>a.≥-35时，表示需求i不受来自需求j的邻频道(载频间隔≥10kHz)干扰的有害影响，则取c=1;当a;<-35时，表示需求i受来自需求j的同、邻频道(载频间隔=10kHz)干扰的有害影响，则取……(26)置c;;=0,当i=j。8=8g==max{c;,cj} (27)………………当s;=s=0时，表示需求i和j是完全兼容的。时，表示需求i和j是同频道和邻频道(载频间隔10kHz)都不兼容。干扰矩阵计算程序INTFMX(见附录C)应用HFBC86G程序的输出文件作为输入文件，可以用以计5.4.5两个以上干扰电波的合成干扰场强B=10lg〔10²₂/10+10⁶₂/10+10/10+ +10*/10+……〕………………(29)如果干扰频率与信号频率不同，则按其载频间隔从表1查得相应的邻频道相对保护率R。(dB),把5.4.6可用场强根据最低可用场强Emn和合成干扰场强E₄,可用场强E。可按下式计算： (30)欲收信号场强达到或超过可用场强的地区为服务区。短波传播预测程序HFBC86G(参考件)据块辅程序和三个函数辅程序。用FORTRAN77语言编写。源程序共99K字节。编译后的执行程序114K字节。可在微型计算机上运行。A1功能预测点对点电路或点对面(以CIRAF区中的试验点为代表，或在给定的CIRAF区中找出位于扇段服务区内的相应试验点为代表)电路的：a.基本最高可用频率(MUF)b.场强中值(或10%、90%概率值)c.最低可用场强Emind.基本电路可靠度(BCR)并为计算基本广播可靠度、合适频段选择和干扰矩阵计算等准备输入文件。A2输人文件用户输入文件格式见表A1。METH行中：当METHOD=6时，同METHOD=2,但抑制LIIOP.LIS文A2.2基础数据输入文件：a.电离层数据文件(据CCIR340号报告书)b.天电噪声数据文件(据CCIR322—2号报告书)c.CIRAF试验点数据文件(据IFRB技术标准)A3输出文件表头输出电路基本参数。对于点对面业务，当METHOD=1或6时，抑制LILOP.LIS文件的输出，以节省磁盘空间。A3.2供基本广播可靠度计算、合适频段选择和干扰矩阵计算用的输出文件。b.DAT.FSEMIN文件：输出服务区内各试验点上的信号噪声比；c.DAT.BCRVAL文件：输出服务区内各试验点上的基本电路可靠度；d.DAT.SIG文件：输出服务区内各试验点上的信号场强值，以及保护与否和按比例降低保护的信息；e.DAT.INTF文件：输出干扰区内各需保护试验点上的场强值。A4用户须知由格式输入。即按参量的类型输入相应类型的数据，每个数据后要加逗号。字符型数据须加单引号括ZONE1X,A4,I2,2X,F5.2,A1,2X,F6.2,A1,10(I3,A2)A4.2当用于点对面业务时，计算服务区时用METHOD=2或6;计算干扰场强时用METHOD=1。2时等。用户输入文件中TIME行的IHR2不得小于IHR1,否则应分为两个需求计算。表A1用户输入文件LILIP.DAT识别符METHMONT方法选择(METHOD)、附加损耗、界限、页码年、月、太阳黑子数开始和结束时段(IHR1,IHR2)发射台名(最多40个字符)发、收端经纬度、大圆路径、度分表示(本行只用于点对点电路)需求代码、度分表示、发射台经纬度、CIRAF服务区(1～10个)(本行只用于点对面电路扇段距离和方位角范围〔本行只用于扇段服务区〕功率、时间概率、天线型号、天线方位角频率(1～11个，不足11个时要用“0”补足)(执行行)(停止行)合适频段选择辅助程序OPTBDG(参考件)OPTBDG程序用于点对面业务，供辅助选择合适频段之用。共包括一个主程序，三个子程序，用FORTRAN77语言编写。源程序共15K字节，编译后执行程序为45K字节，可在微型计算机上运行。B1功能a.选出各个小时内BBR最高的频段或频段组合，给出相应的基本广播可靠度；b.选出可用频段，判定频段类型，并给出相应的服务区内80%试验点达到或超过的基本电路可靠度(下称“80%BCR”);c.对于80%BCR低于50%的B类(或C类)频段，给出场强达到或超过Bmm(或Emm—10)的试验B2输入文件以上三个文件都是HFBC86G程序在METHOD=2或6条件下运行后得到的输出文件(见附录A的A3.2条)。在每个需求的表头，列出该需求的基本参数。对于以扇段表示的服务区，接收区中所列出的是其中含有扇段内试验点的所有CIRAF区单元。a.各运行小时内BBR最高的频段或频段组合，以及其相应频段类型和基本广播