13.3 Краткие сведения о расчете взаимных помех между геостационарными спутниковыми системами
Особенность 4 (для случая взаимодействия ГСО спутниковых систем)
На
практике для оценки ЭМС геостационарных
спутниковых систем используют как
точные расчеты соотношений мощностей
полезного сигнала PПС,
мешающего сигнала PМС
и тепловых шумов Pш,
так и
упрощенную оценку на основе так
называемого “критерия координационной
дуги”. При упрощенной оценке полагают,
что в случаях, когда угловое разнесение
спутников двух ГСО систем превышает
определенное значение ∆
,
установленное Регламентом Радиосвязи,
помеховым взаимодействием этих систем
можно пренебречь. В противном случае
следует производить детальные расчеты
и производить процедуру международной
координации их результатов. Величина
∆
для
различных
случаев
в настоящее время находится в пределах
8…16 градусов и имеет тенденцию к
снижению. Помехи от спутников, находящихся
в пределах координационной дуги, могут
и не превышать допустимые значения,
что выясняется после проверки выполнения
выбранного критерия ЭМС.
***
Заключение
В данном учебном пособии в сжатом виде приведены основные исходные положения теории ЭМС радиоэлектронных средств как одного из важнейших научно-технических направлений развития телекоммуникаций, без соблюдения требований и рекомендаций которого невозможна слаженная высококачественная работа всех существующих на Земле систем приема/передачи информации посредством радиоволн. Cуществующие многочисленные методики расчетов детально не рассматриваются из-за ограниченного объема пособия; на некоторые из них даны ссылки для подробного изучения.
***
Приложение 1
Таблица диапазонов частот
Длины волн |
Название диапазона |
Полоса частот |
Название диапазона |
Даль-ность дейст-вия помех |
Применение |
|
100 000 км -- 10 000 км |
Декамега-метровые |
3-30 Гц |
Крайне низкие частоты (КНЧ; ELF) |
|
* |
|
10 000 км - 1000 км |
Мегаметро- вые |
30-300 Гц |
Сверхнизкие частоты (СНЧ; SLF) |
|
* |
|
1000 км -- 100 км |
Гектокило-метровые |
300-3000 Гц |
Инфранизкие частоты (НЧ; ULF) |
|
* |
|
100 км -- 10 км |
Мириа-метровые |
3-30 кГц |
Очень низкие частоты (ОНЧ; VLF); приземный волновод, земная волна на малых растояниях |
Очень большая |
Радионавигация, стратегическая cвязь на большие расстояния, связь с подводными лодками, подзем-ная связь |
|
10 км -- 1 км |
Длинные волны, Километ-ровые |
30-300 кГц |
Низкие частоты (НЧ; LF); земная волна, ионосферная волна |
Очень большая |
Радионавигация, связь с подводными лодками на большие расстояния |
|
1 км -- 100 м |
Средние волны, Гектомет-ровые |
300-3000 кГц |
Средние частоты (СЧ; MF); земная и ионосферная волна |
Очень большая |
Радиовещание, морская подвижная связь, радиосвязь на средние расстояния |
|
100 м — 10 м |
Короткие волны, Декаметро-вые |
3-30 МГц |
Высокие частоты (ВЧ; HF); ионосферная волна, приземная волна |
Очень боль-шая |
Глобальное радиовещание, радиосвязь на большие и короткие расстояния, рации |
|
10 м - 1 м |
Ультрако-роткие волны Метровые |
30-300 МГц |
Очень высокие частоты (ОВЧ; VHF); пространственная волна, тропосферное рассеяние, дифракция |
Ограни-ченная |
Звуковое и телевизионное радиовещание, радиосвязь на короткие и средние расстояния, локальные сети, подвижная связь, персональная связь |
|
1 м -- 10 cм |
Децимет-ровые |
300—3000 МГц |
Ультравысокие частоты (УВЧ; UHF); пространственная волна, тропосферное рассеяние, дифракция, в пределах прямой видимости. Дальность : <100 км; Земля-космос |
Ограни-ченная |
Телевидение, радиосвязь, Мобильные телефоны, рации, микроволновые печи |
|
100 мм 10 мм |
Сантимет-ровые |
3—30 ГГц |
Сверхвысокие частоты (СВЧ; SHF) |
|
Радиолокация, спутниковое телевидение, радиосвязь, Беспроводные компьютерные сети, спутниковая навигация |
|
10 мм -- 1 мм |
Миллимет-ровые |
30—300 ГГц |
Крайне высокие частоты (КВЧ; EHF) |
|
Радиоастрономия, высокоскоростная радиорелейная связь, метеорологические радиолокаторы |
|
1 мм -- 0,1 мм |
Децимилли-метровые |
300—3000 ГГц |
Гипервысокие частоты |
|
|
|
Приложение 2
Ряд широко используемых Рекомендаций МСЭ-Р (повтор частичный текста)
Фиксированная спутниковая служба (ФСС)
Рекомендация SF.356 Полезный сигнал: аналоговый многоканальный телефонный сигнал с частотным разделением и с ЧМ несущей. Совмещаемая служба: наземная фиксированная служба (НФС). Критерий ЭМС: среднеминутная мощность помех в телефонном канале 1000 пВт не более 20% месяца; 50000 пВт не более 0,03% месяца. |
Рекомендация SF.466 Полезный сигнал: аналоговый многоканальный телефонный сигнал с частотным разделением и с ЧМ несущей. Совмещаемая служба: другие сети ФСС. Критерий ЭМС: среднеминутная мощность помех в телефонном канале 2500 пВт не более 20% месяца; помеха от одной сети 800 пВт. |
Рекомендация SF.523 Полезный сигнал: цифровой сигнал с 8-ми разрядной ИКМ и цифровой ФМ несущей. Совмещаемая служба: другие сети ФСС. Критерий ЭМС: 25% полной мощности шума на входе демодулятора, при которой Рош = 10-6 ; помеха от одной сети 6% полной мощности шума. |
Рекомендация SF.558 Полезный сигнал: цифровой сигнал с 8-ми разрядной ИКМ и цифровой ФМ несущей. Совмещаемая служба: НФС. Критерий ЭМС: средняя за 10 мин мощность помехи не должна превышать в течение более 20% месяца 10% полной мощности шума на входе демодулятора, которая обуславливает Рош = 10-6 ; мощность мешающего РЧ сигнала не должна вызывать уменьшение готовности более чем на 0,03% времени месяца, в течение которого среднеминутная Рош > 10-4 ; мощность мешающего РЧ сигнала не должна вызывать уменьшение готовности более чем на 0,005% времени месяца, в течение которого среднесекундная Рош > 10-Пр. 3. |
Рекомендация SF.483 Полезный сигнал: аналоговый телевизионный сигнал с ЧМ несущей. Совмещаемая служба: другие сети ФСС. Критерий ЭМС: 10% допустимой мощности шумов в видеоканале не более 1% месяца; помеха от одной сети - 4% допустимой мощности шума. |
Рекомендация SF.358 Совмещаемая служба: НФС. Критерий ЭМС: допустимая плотность потока мощности, создаваемая космическим аппаратом (КА) у поверхности Земли не должна превышать в любой полосе 4 кГц: - в диапазоне 2,5 … 2,69 ГГц: -152 дБВт/м2 для β ≤ 50 ; (-152+0,75[β-5]) дБВт/м2 для 50 < β ≤ 250 ; -137 дБВт/м2 для 250 < β ≤ 900 ; - в диапазоне 3,4 … 7,75 ГГц: -152 дБВт/м2 для β ≤ 50 ; (-152+0,5[β-5]) дБВт/м2 для 50 < β ≤ 250 ; -142 дБВт/м2 для 250 < β ≤ 900 ; - в диапазоне 8,025 … 11,7 ГГц: -150 дБВт/м2 для β ≤ 50 ; (-150+0,5[β-5]) дБВт/м2 для 50 < β ≤ 250 ; -140 дБВт/м2 для 250 < β ≤ 900 ; - в диапазоне 12,2 … 12,75 ГГц: -148 дБВт/м2 для β ≤ 50 ; (-148+0,5[β-5]) дБВт/м2 для 50 < β ≤ 250 ; -138 дБВт/м2 для 250 < β ≤ 900 ; - в диапазоне 17,7 … 27,5 ГГц: -115 дБВт/м2 для β ≤ 50 ; (-115+0,5[β-5]) дБВт/м2 для 50 < β ≤ 250 ; -105 дБВт/м2 для 250 < β ≤ 900 ; где β – угол прихода радиосигнала от КА |
Наземная фиксированная служба (НФС)
Рекомендация SF.357 Полезный сигнал: аналоговый многоканальный телефонный сигнал с частотным разделением и с ЧМ несущей. Совмещаемая служба: ФСС. Критерий ЭМС: среднеминутная мощность помех в телефонном канале 1000 пВт не более 20% месяца; 50000 пВт не более 0,01% месяца. |
Рекомендация SF.615 Полезный сигнал: аналоговый многоканальный телефонный сигнал с частотным разделением и с ЧМ несущей. Совмещаемая служба: другие сети ФСС. Критерий ЭМС: среднеминутная мощность помех в телефонном канале 2500 пВт не более 20% месяца; помеха от одной сети 800 пВт. |
Рекомендация SF.406 Совмещаемая служба: ФСС. Критерий ЭМС: ЭИИМ радиорелейных станций не должна превышать: - в полосах частот 1 … 10 ГГц: +55 дБВт при любых условиях; +47 дБВт в направлении геостационарной орбиты (ГСО) в секторе углов 0 … 0,50 ; 47 … 55 дБвт в направлении геостационарной орбиты (ГСО) в секторе углов 0,5 … 1,50 ; - в полосах частот 10 … 15 ГГц: +55 дБВт при любых условиях; +45 дБВт в направлении геостационарной орбиты (ГСО) в секторе углов 0 … 1,50 ; - в полосах частот выше 15 ГГц: +55 дБВт при любых условиях. Кроме того, мощность передатчиков радиорелейных станций, подводимая ко входу антенны, не должна превышать следующих значений: +13 дБВт в полосах частот 1 … 10 ГГц; + 10 дБВт выше 10 ГГц. |
Рекомендация SF.1338 Полоса частот: 1452 … 1492 МГц. Совмещаемая служба: радиовещательная спутниковая служба (РСС). Критерий ЭМС: допустимая плотность потока мощности, создаваемая космическим аппаратом (КА) у поверхности Земли не должна превышать: - для аналоговых систем в любой полосе 4 кГц: -152 дБВт/м2 для β ≤ 50 ; (-152+0,5[β-5]) дБВт/м2 для 50 < β ≤ 250 ; -142 дБВт/м2 для 250 < β ≤ 900 ; - для цифровых систем в любой полосе 1 МГц: -128 дБВт/м2 для β ≤ 50 ; (-128+0,5[β-5]) дБВт/м2 для 50 < β ≤ 250 ; -118 дБВт/м2 для 250 < β ≤ 900 . где β – угол прихода радиосигнала от КА |
Рекомендация SF.760 Полоса частот: 21,4 … 22 ГГц. Совмещаемая служба: радиовещательная спутниковая служба (РСС). Критерий ЭМС: допустимая плотность потока мощности, создаваемая космическим аппаратом (КА) у поверхности Земли не должна превышать в любой полосе 1 МГц при любых условиях: -115 дБВт/м2 для β ≤ 50 ; (-115+0,5[β-5]) дБВт/м2 для 50 < β ≤ 250 ; -105 дБВт/м2 для 250 < β ≤ 900 ; где β – угол прихода радиосигнала от КА |
Рекомендация SF.1334 Полоса частот: 1 … 3 ГГц. Совмещаемая служба: сухопутная подвижная служба (СПС). Критерий ЭМС: максимальная суммарная помеха от СПС, включая базовые и подвижные станции, должна быть такой, чтобы снижение чувствительности приемника РЭС НФС не превышало 1 дБ при нормальных условиях распространения радиоволн. |
Наземная радиовещательная служба (НРС)
Рекомендация ВТ.655 Полезный сигнал: аналоговый телевизионный сигнал с АМ несущей с частично подавленной боковой полосой. Совмещаемая служба: другие РЭС этой же службы, РСС. Критерий ЭМС: защитное отношение 50 дБ без смещения несущей частоты (СНЧ) и 36 дБ при СНЧ. |
Радиовещательная спутниковая служба (РСС)
Рекомендация ВS.634 Полезный сигнал: аналоговый вещательный сигнал Далее в таблице указаны рекомендации МСЭ-Р и приведены соответствующие критерии ЭМС для различных радиослужб. При этом под совмещаемой службой в этой таблице понимается служба, РЭС которой создает помеховый сигнал для РЭС рассматриваемой службы.
Фиксированная спутниковая служба (ФСС)
Наземная фиксированная служба (НФС)
Наземная радиовещательная служба (НРС)
Радиовещательная спутниковая служба (РСС)
Подвижная спутниковая служба (ПСС)
Сухопутная подвижная служба (СПС)
с ЧМ несущей. Совмещаемая служба: НРС, РСС, ФСС, НФС. Критерий ЭМС: защитное отношение 19 … 30 дБ. |
Подвижная спутниковая служба (ПСС)
Отчет МСЭ 358 Полезный сигнал: аналоговый сигнал с ЧМ несущей, цифровой с ФМ несущей. Совмещаемая служба: НРС, РСС, ФСС. Критерий ЭМС: защитное отношение 8 … 17 дБ. |
Сухопутная подвижная служба (СПС)
Отчет МСЭ 358 Полезный сигнал: аналоговый сигнал с ЧМ несущей; диапазон частот 44 … 960 МГц. Совмещаемая служба: НРС. Критерий ЭМС: допустимая напряженность поля 16 … 38 дБмкВ/м. |
***