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ITU-RP.526-10建议书 ITU-RP.526-10建议书 绕射传播(ITU-R第202/3号课题) (1978-1982-1992-1994-1995-1997-1999-2001-2003-2005-2007年) 范围 本建议书介绍了多个模式,以方便读者对收到的场强的绕射效应进行评估。这些模式适用于各 种障碍类型以及不同路径的几何图形。

国际电联无线电通信全会, 考虑到 需要提供工程资料以计算绕射路径上的场强,建议 应用附件1中说明的方法,计算绕射路径中的场强,路径可包括球形地球表面或是有着各种障碍的不规则地形。

附件1 引言虽然,绕射只发生于大地或其他障碍物的表面,但必须考虑到传输路径上平均的大气 层折射,以估计位于路径中垂直面内的几何参数(绕射角、曲率半径、障碍高度)。为此, 必须以合适的地球等效半径循迹路径剖面(ITU-R P.834建议书)。如果得不到可用的其他 信息,可用8 500 km的地球等效半径作为依据。

基本概念无线电波在地球表面上的绕射受地形不规则度的影响。就此而言,在对这种传播机理 进一步研究预测方法之前,本节内将给出几个基本概念。

ITU-RP.526-10建议书 2.1 菲涅耳椭圆和菲涅耳区 研究A与B两点之间的无线电波传播时,借助于以称为菲涅耳椭圆的椭圆曲线族划分干 涉空间,所有菲涅耳椭圆的焦点都在A和B上,以使椭圆上的任何点M满足关系式: ABMB AM 其中,n是表征椭圆全体数目的值,n=1对应于第一菲涅耳椭圆,依此类推;为波长。作为一个实际规则,假定传播发生于视距(LoS)内,即,如果在第一菲涅耳椭圆内没 有障碍,则忽略绕射现象。

在发射机与接收机之间的一个点上,椭圆的半径可近似用前后一致的单位表示为: 分别为计算椭圆半径(m)的点与发射机和接收机之间的距离(km)。

对于由一个平面与椭圆曲线族相交的区域,在某些问题上要考虑其菲涅耳区。其中, 阶序n的菲涅耳区是从n和n-1的椭圆上分别得到的两个曲线之间的部分。

2.2 半阴影区宽度 从明亮到阴暗的过渡区确定出半阴影区。该过渡区发生于沿几何阴暗区边界内的窄条 (半阴影宽度)上。图1示出在平滑的圆形地球面之上高度h处设置发射机场合下的半阴影区 宽度(W),它由下面公式给出: 地球有效半径(m)。ITU-R P.526-10建议书 发射机的绕射区从视距(LoS)距离上延伸,直至完全超出发射机视界之外;视距距离的路径间隔等于第一菲涅耳区半径(R )的60%,而发射机视界之外指对流层散射机理起支配作用的地方。

2.4 障碍物表面平滑度标准 如果障碍物表面的不规则度不超出下面公式的Δh, 波长(m)则可以认为障碍物是平滑的,能应用第3节和第4.2节中所述的方法计算衰减。

2.5 孤立的障碍物 如果障碍物本身与周围地形之间没有相互影响,则可以认为该障碍物是孤立的。换言 之,路径衰减仅由障碍物导致,其余的地形并无任何作用。这必须满足下面的条件: 障碍物两侧没有镜面反射。2.6 地形类型 依据用以确定地形不规则程度的参数h(见ITU-R P.310建议书)的数值,可将地形分 为三种类型: 平坦地形如果地形不规则度等于或低于0.1R的量级,则地球的该表面可认为是平坦的;其中R是 传播路径中第一菲涅耳区半径的最大值。此种场合下,预测模型是以圆形地球上的绕射(第 3节)为基础的。

ITU-RP.526-10建议书 孤立的障碍物传播路径的地形剖面由一个或多个孤立的障碍物构成。此种场合下,依据对传播路径 中遇到的障碍物特性的理想化,应采用第4节中说明的预测模型。

起伏地形剖面中包含若干小山丘,但其中没有一个形成突出的障碍。在工作频率范围内,ITU-R P.1546建议书适合用于预测场强,但它不是一种绕射方法。

2.7 菲涅耳积分 复数菲涅耳积分由下面公式给出: (7b)通过具体值的积分可以得出复数菲涅耳积分F ()的估值,或是应用下面公式能在大多数情况下给出足够精确的正值ν (8b)其中: ITU-RP.526-10建议书 +0.000838386注意到下面的公式,可以给出负值的ν 圆形地球上的绕射借助于经典的余数数列公式可以计算圆形地球上因绕射造成的附加传输损耗。从国际 电联可以得到计算机程序GRWAVE,它给出完整的方法。该程序中输出的一个子集(天线 贴近地面并在低的频率上)在ITU-R P.368建议书中给出。

3.1 视界上路径的绕射损耗 视界上的长距离内,只有余数数列中的第一项是重要的。即使是靠近或是处在视界 上,仅考虑数列第一项的这种近似在大多数场合下都能应用,最大误差约2 dB。

这第一项可以写成距离项F与两个天线高度增益项G 之积。第3.1.1和3.1.2节说明如何从简单公式或者从诺谟图中得到这些数据项。

3.1.1 数值计算 3.1.1.1 地球表面电特性的影响 地球表面电特性影响绕射损耗的程度可通过计算地球表面导纳的归一化系数K予以确 定,K值的公式如下给出: 在独立单位中: 对于水平极化(11) 对于垂直极化(12) ITU-RP.526-10建议书 或者,在实际单位中有: 00018 00018 (12a)其中: ITU-RP.526-10建议书 如果K小于0.001,则地球的电特性不重要。K值大于0.001时,应采用下面给出的适当的公式。

3.1.1.2 绕射场强公式 相对于自由空间场强E 绕射场强E由下面的公式给出:dB log20 (13)其中,X是在归一化高度Y log20 ITU-RP.526-10建议书 在独立单位中有: (15)或者,在实际单位中有: (15a)其中: 频率(MHz)。是与地面类型和极化方式有关的参数。与K的关系可由下面的半经验公式给出: (16)对于水平极化,在所有频率上值可取为1。对于垂直极化,陆地上的20 MHz之上或者 海面上的300 MHz之上,值可取为1。

对于垂直极化,陆地上的20 MHz之下或者海面上的300 MHz之下,必须计算与K之间 的函数关系。然而,此时可以不考虑,写成: (16a)其中,的单位为S/m,f的单位为MHz,k是地球半径的相乘系数。

距离数据项由下面的公式给出: log10 11 (17)天线高度增益项G(Y)由下面的公式给出: log20 对于10 log20 log20 10(18c) ITU-R P.526-10建议书 3.1.2诺谟图计算 在相同的近似条件下(余数数列第一项的数值是最主要的),也可应用下面公式进行 计算: log20 dB(19) 其中: 天线在圆形地球上方的高度。函数F(与距离相关联)和H(与高度增益相关联)由诺谟图在图3、4、5和6中给出。

这些诺谟图(图3至图6)对于k=1和k=4/3,以及对于约30 MHz以上的频率,直接给出 相对于自由空间的接收电平。这里,k为地球有效半径系数,在ITU-R P.310建议书内规定。

然而,对于k为其他值的接收电平,需应用k=1的频率刻度进行计算,但应将涉及的频率替 换以假想频率,在图3和图5中假想频率等于f 非常贴近地面的地方,场强实际上与天线高度无关。对于海面上的垂直极化电波,这一现象特别重要。因此,图6中包括一条粗黑的垂直线AB。如果直线与粗黑线AB相交,则 真正的高度应由较大的值取代,以使得直线恰好在A点处接触该界限线的顶部。

相对于自由空间的衰减由公式(19)中得到的负值给出。如果公式(19)给出的值高于自由空间场强,则该方法无效。

10 ITU-R P.526-10建议书 ITU-R P.526-10建议书 11 12 ITU-R P.526-10建议书 ITU-R P.526-10建议书 13 14 ITU-R P.526-10建议书 3.2 带有子路径绕射的视距路径绕射损耗 在带有子路径绕射的视距路径场合下,考虑余数数列的收敛时要求计算几个数据项, 当相对于自由空间的衰减为零以及可以应用无线电地平线时,在绕射区域的界限(0.6倍第 一菲涅耳区半径的间隔)内进行线性内插。按照这一程序,依据第一菲涅耳区半径(R (20)其中: 视界上的绕射损耗(见第3.1节)。路径间隔由下面公式给出(见图7): (21a-i)否则 (21f)请注意,上述所有参数应使用前后一致的单位。

孤立障碍物上的绕射许多传播路径上遇到一个障碍或几个分离的障碍时,对此类障碍造成的损耗进行估值 是有用的。为进行此种计算,需要将障碍物形状加以理想化,假设厚度可忽略的障碍物像刀 刃,或是假设厚而圆滑的障碍物在顶部具有能明确确定的曲率半径。当然,真正的障碍物具 有较复杂的形状,因而本建议书中提出的假设应只看作是一种近似。

在终端之间的直接路径远短于绕射路径的那些场合下,必需计算由较长路径引起的附 加传输损耗。

下面给出的数据适用于电波波长与障碍物尺寸相比显得相当小时,也即主要适用于 VHF波段内较短的波长(f >30 MHz)上。

ITU-R P.526-10建议书 15 4.1 单个刀刃形障碍物 此种极为理想的场合下(图8a)和8b)),全部几何参数均综合在通常以标记的单个 归一化、无量纲的参数中,可假设是根据所选择的几何参数的另一种等效形式: (的符号决定于h和)(24) (25)其中: 绕射角(弧度);其符号与h的符号相同;角假定小于约0.2弧度,或者大致为12 的符号与上面公式中h的符号相同。

和应有独立的单位。16 ITU-R P.526-10建议书 图9示出绕射损耗J()(dB)与的函数曲线关系。

J()的公式如下: log20 (26)ITU-R P.526-10建议书 17 其中,C()和S()分别是第2.7节中定义的复数菲涅耳积分F()中的实部和虚部。

大于-0.78时,从下面的表达式中可得到J()的近似值: dB log20 (27)4.2 单个圆形障碍物 半径R的圆形障碍物的几何形状在图8c)中示出。需要指出,基线之上的距离d 高度h都是对顶点测量的,在障碍物上方投影线于顶点处相交。此种几何形状造成的绕射损耗可如下地计算: dB (28)18 ITU-R P.526-10建议书 其中: J()为顶点处等效刀刃形障碍物尖峰造成的Fresnel-Kirchoff损耗。从公式(22)至(25)的任一个公式中可计算出无量纲参数的值。例如,按实际单位,公式(22) 可写成: (29)其中,h和单位为m,d 单位为km。从图9或公式(27)中可得到J()。需要指出,对于阻挡视距传播的障碍,值为正, 公式(27)有效。

dB对于 mn log20 dB对于 mn (30b)以及 、h和具有独立单位。注意当R趋向零时,T(m,n)也趋向零。因此,对于半径为零的圆柱体,公式(28)简化 成刀刃形障碍物上的绕射。

障碍物曲率半径可对应于一种抛物体最高点处的曲率半径,只要该抛物体在顶部附近 能与障碍物剖面适配。该抛物体能与障碍物剖面适配时,在此计算方法中要应用的对最高点 的最大垂直距离,应在障碍物所处之处具有第一菲涅耳区半径值的量级。此种计算方法的例 子在图10中示出,其中: (33)其中,r 是与峰脊垂直剖面上样本i相对应的曲率半径。在有N个样本的场合下,障碍物曲率半径的中值由下面公式给出: (34)ITU-R P.526-10建议书 19 4.3 双重孤立的刀刃形障碍物 可以将单个刀刃形障碍物绕射理论构成的方法继续用于两个障碍物上,第一个障碍物 的顶部起电波源的作用,在第二个障碍物上绕射(见图11)。第一绕射路径由距离a、b和高 log10 中的每一个都超过大约15dB时,该公式有效。于是,总绕射损耗由下面公式给 (36)当两个刀刃形障碍物给出类似的损耗时,上面的方法特别有用。

20 ITU-R P.526-10建议书 如果其中一个刀刃形障碍物占主导地位(见图12),则第一绕射路径由距离a、b+c和 高度h 确定。可以将单个刀刃形障碍物绕射理论构成的方法继续用于两个障碍物上。首先,由较高 /r比确定主障碍物M;其中h如图12所示是直接路径TxRx之上的主障碍物高度,r是公式(2)中给出的第一菲涅耳椭圆半径。于是,可应用子路径MR之上的副障碍物高度h" 计算由副障碍物造成的损耗。考虑到两个刀刃形障碍物之间的间隔以及它们的高度,必须减去一个 校正项T log20 (37)其中: (38b)ITU-R P.526-10建议书 21 是直接路径发射机—接收机之上的刀刃形障碍物高度。总绕射损耗由下面公式给出: (39)同样的方法可以适用于第4.3节中述及的圆形障碍物场合下。

在绕射障碍物能清楚地认定为平坦屋顶的建筑物场合下,采用单个刀刃形障碍物作为 近似状态是不够的。必须计算两个分量的相量和:一个是经受双重刀刃形障碍物的绕射,另 一个是受到的来自屋顶面的附加反射。事实已表明,在屋顶面反射率以及屋顶面与侧墙之间 的任何高度差不能精确知道的情况下,可以忽略屋顶面的反射分量,由双重刀刃形障碍物模 型能够对绕射场强做出很好的预测。

4.4 多个孤立的障碍物 在不规则地形上形成有一个或多个阻挡视距传播的障碍物场合下,对绕射的计算建议 采用两种方法。第一种方法中假定,每一个障碍物可由一个圆柱体代表,圆柱体的半径等于 障碍物顶部的曲率半径。当通过峰脊的精确垂直剖面能得到时,这种方法是可行的。

第二种方法对应于一种经验的解决办法,假定是刀刃形障碍物加上一个校正,以补偿 因曲率半径不为零而产生的较高损耗。计算中通过地球有效半径的概念将地球曲率考虑在内 (见ITU-R P.452建议书中第4.3节)。该方法适用的场合是当需要单一通用程序兼用于陆地 或海面的大地路径上以及应用于视距和超视距路径上时。

需得到由海拔值的地面高度样本集合构成的无线电路径剖面,样本集合沿无线电路径 的区间排序中,第一个和末一个是发射机和接收机的海拔高度,并有对应的自发射机起的水 平距离集合。每一组高度和距离构成的数据对应作为一个剖面点,给予一个指数,指数值从 路径的一端起至另一端止依次加1。虽然,这种做法对计算绕射损耗并非必要的,但在下面 的说明中假定,从发射机至接收机各指数递增。这是优选的方式,但对于水平方向有等间隔 的剖面样本来说不是必要的。

4.4.1 级联圆柱体方法 需得到海拔高度的样本集合,应用于地形高度剖面。第一个和最后一个是发射机和接 收机两端点的海拔高度。距离和高度值的表述由从1到N存储于一个阵列内的指数给出,N 为剖面上样本的数目。

下面说明系统使用下标符号的含义: 方法的第一步是进行剖面的“延伸样本串”分析,它可对发射机到接收机剖面上延伸的样本串所接触的样本点进行标识。

22 ITU-R P.526-10建议书 可以按下面的程序做到这一点,其中,所有的高度和距离值都有独立单位,所有角度都 以弧度为单位。方法中包括计算上的近似假设,它对较小水平倾角的无线电路径有效。如果 路径的电波射线斜率超过大约5,则采用更准确的几何学较适当。

从剖面上的一端开始到另一端终止,从当前一个样本串点看出去,对本地水平线之上 最大仰角的剖面点标识为各个样本串点。自点s看出去,第i个剖面样本(i>s)的仰角为: (40)其中: 371(km) 以及 地球有效半径系数。现在,实行一种测试以确定两个或多个样本串点的任何组群是否可代表同样的地形障 碍。对于间隔为250 m或小些的样本点,除发射机和接收机之外,接连的剖面样本的样本串 点任何组群,应按一个障碍予以对待。

如图13中所示,每个障碍现以圆柱体建模。每一个单个的圆柱体几何图分别对应于图 8c)。注意图13中每个圆柱体的相关距离s 是各顶点间在水平方向上测量得的,而对于近乎水平的射线,这些距离近似于图8c)中的倾斜距离d 。对于水平倾角大于约5的射线,需将s ITU-RP.526-10建议书 23 类似地,图13中每个圆柱体的高度h是在垂直方向上测量得的、从圆柱体顶点到连接相 邻顶点或终端的直线之间的距离。每个圆柱体的h值对应于图8c)中的h。又,对于近乎水平 的射线,圆柱体高度可按垂直线计算,而对于较陡的射线角度,需要对其圆柱体基线做出法 线以计算h。

图14说明了由一个以上样本串点构成障碍物的几何图。下面说明各样本串点的含义: 构成障碍物部分的样本串点,它最靠近接收机24 ITU-R P.526-10建议书 障碍物之上关联的射线相交形成的顶点。字母w、x、y和z也都是剖面内距离和高度样本陈列中的指数。对于由孤立的样本串点 构成的障碍物,x和y有相同的值,可称为剖面点,它与顶点一致。注意对于级联圆柱体,点 y和z属于一个圆柱体,而点w和x属于下一个圆柱体,等等。

使圆柱体适合于通用地形剖面的逐步分析方法在附录1中说明。每一个障碍由w、x、y 和z加以表征。然后,应用附录1中的方法以得到圆柱体参数s 、h和R。如此对剖面进行建模后,路径的绕射损耗可按三项之和进行计算: 校正项。相对于自由空间损耗的总绕射损耗(dB)可写成下面公式: dB log 20 (41)其中: 相继圆柱体上计算由于绕射造成的扩散损耗时的校正系数。FIGURE ITU-RP.526-10建议书 25 附录2中给出一种方法,用以对障碍物之间路径中的每一视距段计算L"子路径绕射损 0.5(42) 其中: (44)圆括号内的下标指示单个圆柱体。

4.4.2 级联刀刃形障碍物方法 方法中依据的程序,依照路径剖面而重复使用1至3次。程序内包括:在剖面中给定的 路径段内寻找样本点。如第4.1节中的说明,该点具有最大值的几何参数。所考虑剖面的路 径段由样本点指数a到样本点指数b(a<b)做出规定。如果a+1=b,则没有中间样本点,此时所 考虑路径段的绕射损耗为零。否则,对该结构适合于计算 (a<n<b),并选择具有最高值的样本点。第n剖面点的值由下面公式给出: nb (45)其中: 波长所有h、d、r 和都有独立单位。然后,对于>-0.78,按照公式(27)得出绕射损耗作为刀刃形障碍物造成的损耗 J()。如果不满足>-0.78的条件,则损耗为零。

注意公式(45)可以从公式(22)中直接导出。公式(45a)的几何关系在图15中示 出。公式(45a)中的第二项是由于地球曲率而在点n处给出附加高度的一种良好近似。

26 ITU-R P.526-10建议书 上面的程序首先应用于从发射机到接收机的整个剖面上。具有最大值的样本点称为主 刀刃形障碍物p,相应的损耗为J( 0.78(46a) 0.78(46b) 其中: 0.04D(47) 总路径长度(km)以及 (48)需要指出,对于超视距路径,上面的程序是以限制为最多三个刀刃形障碍物的Deygout 方法为基础。对于视距路径,它与Deygout方法在结构上的差别在于,在主刀刃形障碍物产 生非零绕射损耗的情况下,仍然要用到两个副刀刃形障碍物。

由于为主要或附属边缘选择的分布点不同,通过该方法产生的作为有效地球半径函数 的预测绕射损耗可能不具延续性。要产生作为有效地球半径函数的绕射损耗的平滑且少有变 化的预测,主要边缘(如其在两侧均有附属边缘)可首先作为有效地球半径的中值。然后, ITU-R P.526-10建议书 27 再用这些边缘计算有效地球半径其它取值情况下的绕射损耗,无需重复点定位程序。但是, 当有效地球半径大于或小于中值时,使用该方法可能不够准确。

ITU-R P.452-12建议书在绕射模型中使用了级连刀刃方法。用两个有效地球半径计算绕 射损耗:中值和平均年份中超过β 代表异常传播控制整体结果的时间百分比。基于反向辅助累积标称分布,使用内插程序计算在β 和50%时间比例内未超出的绕射损耗。但是,当计算在β %时间内的绕射损耗时,ITU-RP.452建议书使用位于 中值的主要边缘(如其具有附属边缘)。这样可以避免下列情况的发生,即由于这些边缘的 变化,分布细节稍有改动就可能造成β 下面的方法中假定,障碍物的形状为薄的屏蔽。此种方法可以应用于围绕障碍物或是穿过孔径的电波传播。

5.1 有限宽度的屏蔽 通过将有限宽度的人为屏蔽横挡于电波传播方向上,能够在接收地点(例如,小地球 站)达到干扰抑制。此种场合,考虑存在三个刀刃形障碍物,也即屏蔽的顶部和两侧,能够 计算屏蔽阴影区的场强。三个独立的障碍形成的建设性和破坏性干扰会使场强随波长量级的 距离变化而快速起伏。下面的简化模型可以给出位置函数的平均和最小绕射损耗的估值。它 包括单个干扰的幅度相加以得到最小绕射损耗估值,以及功率的相加以得到平均绕射损耗估 值。对其模型已做出测试,与应用均匀绕射理论(UTD)和高精度测量得到的结果进行对 步骤1:应用公式(22)至(25)中的任一个对三个刀刃形障碍物之每一个(顶部、左侧和右侧)计算几何参数。

步骤2:按公式(27)计算与每一个刀刃形障碍物关联的损耗系数j() 步骤3:按下面公式计算最小绕射损耗Jmin log20 mindB (49) 或者,另一种情况下, 步骤4:按下面公式计算平均绕射损耗J log10 (50)5.2 矩形孔径和复合孔径或屏蔽的绕射 下面说明的方法可用于预测由薄屏蔽上的矩形孔径或是完全吸收的薄屏蔽造成的绕射 损耗。可以将方法扩展到包括几个矩形孔径或是有限的屏蔽上,因而是第5.1节内所述有限 宽度屏蔽的另一种计算方法。

28 ITU-R P.526-10建议书 5.2.1 单个矩形孔径的绕射 图16示出在有一个矩形孔径无限大的完全吸收薄屏蔽的几何图。

孔径刀刃的位置x 以直角坐标示出,原点处于自发射机T到接收机R的直线穿过屏蔽面的交点处,电波传播平行于Z轴。发射机T和接收机R两者在屏蔽面之后和之前的 距离分别为d (51)其中: (52d)在公式(22)中以x 分别代替h,得到4个值,C()和S()给出于公式(7a)和(7b)中,并可应用公式(8a)和(8b)从复菲涅耳系数中做出估值。

相应的绕射损耗L 20log dB(53) ITU-R P.526-10建议书 29 5.2.2 复合孔径或屏蔽的绕射 用于单个矩形孔径的方法可如下地扩展: 由于在对公式(51)的自由空间进行归一化的线性单位中,自由空间场强表示为 1.0+j.0.0,所以,由单个矩形屏蔽(对地悬浮)的归一化复场强e (54)其中,e 由几个矩形孔径或孤立屏蔽的组合产生的归一化场强,可通过将公式(51)或(54)的结果相加进行计算。

由于趋向无限时C()和S()的积分收敛于0.5+j0.5,故公式(50)可应用于在

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ii ITU-R SM.329-12 建议书 前言 无线电通信部门的作用是确保所有无线电通信业务, 包括卫星业务, 合理、 公平、 有效和经济地使用无线电频谱, 并开展没有频率范围限制的研究, 在此基础上通过建议书。

无线电通信部门制定规章制度和政策的职能由世界和区域无线电通信大会以及无线电通信全会完成, 并得到各研究组的支持。

知识产权政策(IPR) ITU-R的知识产权政策在ITU-R第1号决议附件1引 用的 ITU-T/ITU-R/ISO/IEC共同专利政策 中做了说明。

专利持有者提交专利和许可声明的表格可从https://www.itu.int/ITU-R/go/patents/en获得, 该网址也提供了 ITU-T/ITU-R/ISO/IEC共同专利政策实施指南 以及ITU-R专利信息数据库。

ITU-R 建议书系列 (可同时在以下网址获得: https://www.itu.int/publ/R-REC/en) 系列 标题 BO 卫星传输 BR 用于制作、 存档和播放的记录; 用于电视的胶片 BS 广播业务(声音) BT 广播业务(电视) F 固定业务 M 移动、 无线电测定、 业余无线电以及相关卫星业务 P 无线电波传播 RA 射电天文 RS 遥感系统 S 卫星固定业务 SA 空间应用和气象 SF 卫星固定和固定业务系统之间频率共用和协调 SM 频谱管理 SNG 卫星新闻采集 TF 时间信号和标准频率发射 V 词汇和相关课题 注: 本ITU-R建议书英文版已按ITU-R第1号决议规定的程序批准。

电子出版物 2013年, 日内瓦 ?? 国际电联 2013 版权所有。

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ITU-R SM.329-12 建议书 1 ITU-R SM.329-12 建议书 杂散域的无用发射* (1951-1953-1956-1959-1963-1966-1970-1978-1982-1986-1990-1997-2000-2001-2003-2011-2012年) 范围 本建议书提供了杂散域的无用发射限值以及杂散域发射的测量方法。

国际电联无线电通信全会, 考虑到 a) 干扰情况; 区分带外发射和杂散发射以及规定带外发射的限值的情况; ITU-R SM.328建议书中的定义和解释说明, 分别应用于处理带宽、 信道间隔及各种b) 的哪一部分开始应用杂散发射的限值, 特别是使用宽带或数字调制发射的业务, 可能包含类似噪声和离散杂散分量; 有必要规定每个杂散域发射在一个或多个频率上最大允许的杂散域发射1限值, 以保护所有的无线电业务; 在应用杂散发射限值时面临的一个困难是精确得到必要带宽的值和准确知道从频谱c) d) 线电业务的保护, 使其免受干扰; 严格的限值会导致无线电设备的体积或复杂性的增加, 但会在总体上增加对其他无e) 限制以及降低高功率发射机谐波发射的困难性因素的情况下, 应采取一切手段将杂散发射和带外发射的值保持在尽可能低的水平; 对现存业务和新业务, 在考虑到所涉及的无线电业务类型和种类、 经济因素、 技术f) 以及测量中使用的带宽进行定义。

这将鼓励使用合理、 简单和有效的方法减少杂散发射; 为了测量中心频率之外频率分量的功率, 有必要对测量的方法、 测量的单位和带宽g) 他部件的辐射等因素, 加到发射天线的杂散发射的功率和在远离发射机的位置上相应信号的场强会有很大的不同; 由于在杂散发射频率上天线特性、 不同路径引起的传播衰落和从天线本身之外的其 * 本建议书中的限值适用于任何带外发射或杂散域中的杂散发射。

在杂散域中, 杂散发射通常是主要发射。

1 杂散域发射是在杂散域内频率上的无用发射。

2 ITU-R SM.329-12 建议书 h) 扰信号强度的直接方法; 在远离发射机的位置上, 杂散发射的场强或pfd的测量是表示由于此类发射引起的干j) 定的距离处测量场强或pfd值作为替代或补充, 来帮助确定一个发射是否干扰了另一个合法的发射, 在处理杂散发射时, 采用相似和一致的方法会有帮助(见《无线电规则》 第15条, 第15.11款) ; 在处理中心频率的发射时, 主管部门通常规定加到天线传输线上的功率, 并且在一k) 它建议书接受来自其它业务较低的杂散域发射限值, 但为了经济和有效地使用频谱, 有必要规定通用的杂散域发射的最大限值(见附件4) ; 尽管考虑到在特定频带的特定业务, 由于技术和操作上的原因可能要求按照ITU-R其l) 频率之外很宽的频率范围内产生带外发射和杂散发射, 这些发射会对包括射电天文在内的无源业务造成干扰, 但是, 广泛用于提高频谱使用效率的频谱整形技术, 会使边带发射减少; 越来越多的空间电台中的发射机采用扩频和其他宽带调制技术, 这些技术会在载波m) 发射机适用的杂散域发射限值与下列因素有关: 所涉及的无线电通信业务和在各个频带所确定的最小保护比; 发射机使用的环境类型(城市、 郊区、 乡村等) ; 发射机的类型; 发射机与受害无线电接收机的最小距离; 干扰发射天线在接收频率与无线电接收机接收天线之间全部可能的去耦作用, 包括传播模式、 极化去耦和其他去耦因素; 接收机开机时, 发射机出现杂散辐射的可能性; 一个发射机存在开机或空闲状态, 也存在同时有多个发射机同时开机的情况; n) 线的所有发射。

对于这些空间电台, 主管部门应规定在一定距离的场强值或pfd值用以帮助判定发射是否会对其他合法的业务造成干扰; 有些空间电台使用有源天线, 对馈送到天线传输线上的功率进行的测量无法包括天o) 率限值, 在此值之上, 不需要对杂散域发射进行测量; 杂散域发射可能在整个无线电频谱内存在, 但由于实际的困难, 可以规定一定的频p) ITU-R SM.1539建议书论述了带外域和杂散域之间边界的变化, ITU-R SM.329-12 建议书 3 注意到 a) 本建议书中使用的基本定义有正式而显著的影响。

将来可能有必要修订本建议书以体现这些研究成果, 2000年无线电通信全会上通过的新的ITU-R 222/1号课题所要求进行的研究, 可能对建议 在应用杂散域发射限值及其测量方法时, 应使用以下内容: 1 术语和定义 下列术语和定义是《无线电规则》 中内容的补充。

(为了定义的完整性以楷体字显示的定义直接摘自《无线电规则》 。

) 1.1 杂散发射(《无线电规则》 第1条, 第1.145款) 在必要带宽之外的一个或多个频率上的发射, 其发射电平可以降低其值而不致影响相应信息的传输。

杂散发射包括谐波发射、 寄生发射、 互调发射及变频产物, 但带外发射除外。

1.1.1 谐波发射 频率为中心频率发射整数倍的杂散发射。

1.1.2 寄生发射 偶然产生的杂散发射, 其频率独立于发射的载波或特征频率, 是在生成载波频率或特征频率的过程中的振荡频率。

1.1.3 互调产物 杂散互调产物是以下两者之间互调产生的: 发射在载波、 特征频率或谐波频率的振荡, 或生成载波或特征频率时的振荡; 和 来自相同的发射系统或来自其他发射机或发射系统的一个或多个其他发射中具有相同性质的振荡。

1.1.4 变频产物 不包括谐波发射的杂散发射, 其频率为生成发射载波或特征频率的振荡的频率, 或其整数倍, 或其整数倍的和或差。

1.1.5 与测量仪器相关的宽带和窄带发射 宽带发射是指具有 比特定的测量仪器或接收机更大的带宽值 的发射(见国际电工词汇(IEV)/国际电工委员会(IEC) 161-06-11) 。

窄带发射是指具有 比特定的测量仪器或接收机更小的带宽值 的发射(见IEV/IEC, 161-06-13) 。

4 ITU-R SM.329-12 建议书 1.2 带外发射(《无线电规则》 第1条, 第1.144 款) 由调制过程产生、 刚超出必要带宽的一个或多个频率上的发射, 但杂散发射除外。

1.3 无用发射(《无线电规则》 第1条, 第1.146款) 包括杂散发射和带外发射。

1.3之二 带外域2 (发射的) : 刚好在必要带宽之外但不包括杂散域的频率范围, 在该范围中, 带外发射通常是主要发射。

注 1 在带外域中, 根据发射源来定义带外发射, 而在杂散域中, 这种情况较少。

同样的情况发生在带外域中的杂散发射以及杂散域中的杂散发射。

1.3之三 杂散域2 (发射的) : 带外域之外的频率范围, 在该范围中, 杂散发射通常是主要发射。

1.4 必要带宽(《无线电规则》 第1条, 第1.152款) 对给定的发射类别而言, 恰好足以保证以在规定条件下所要求的速率和质量传输信息的频带宽度。

对于多信道或多载波发射机/转发器的情况, 末级输出放大器或有源天线可能同时发射多个载波, 必要带宽认为是其发射机或转发器的带宽, 即其3 dB 带宽。

这不适用于移动业务中的基站或使用移动技术的固定无线接入基站。

在固定业务中, 对数字无线电中继多载波系统的情况使用ITU-R F.1191建议书计算必要带宽。

在无线电测定业务中, 认为跳频雷达的必要带宽是雷达可调谐的那部分划分频带。

1.5 发射机的有效状态 发射台产生合法发射的状态。

1.6 发射机的空闲或待机状态 发射台的一种状态, 发射机可供使用但不处于有效状态。

2 引入术语 带外域 和 杂散域 是为了消除目前存在的不一致, 一方面是《无线电规则》 第1条中关于术语 带外发射 和 杂散发射 的定义, 另一方面是《无线电规则》 附录3中这些术语的实际使用, 该附录3由世界无线电通信大会(WRC-2000) (2000年, 伊斯坦布尔) 修订。

带外域发射和杂散域发射限值分别适用于带外域和杂散域中的所有无用发射。

ITU-R SM.329-12 建议书 5 一次雷达没有待机状态, 因为发射机在操作过程中始终处于有效状态。

此外, 脉冲雷达系统的脉冲发射间隔也不作为待机状态。

同样, 认为时分通信系统的两个时隙之间也不存在空闲或待机状态。

2 限值的应用 2.1 的峰包功率或平均功率表示, 基准带宽取决于发射机用于哪类无线电业务。

杂散域发射值可以用在给定的基准带宽内, 发射机加到天线馈线上的杂散频率分量2.2 值。

此外, 杂散域发射的大小还可以表示为杂散域发射频率分量在地球表面的场强或pfd2.3 的中心频率的频率间隔大于或等于250%的必要发射带宽。

但是, 此频率间隔可能取决于使用的调制类型、 数字调制时的最大比特率、 发射机的类型以及频率协调因素。

例如, 对某些数字调制、 宽带或脉冲调制系统, 频率间隔可能会不同于 250%因子。

由于《无线电规则》禁止任何无线电业务在其划分的频带之外形成有害干扰, 为了符合《无线电规则》 第4.5条的规定, 应确定发射机的频率, 使带外发射不会在划分频带之外造成有害干扰。

根据《无线电规则》 附录3中描述的原则, 一般而言, 杂散域通常包含的频率与发射作为一种选择, 频率间隔可以使用 250%的信道间隔而不是必要带宽。

例如, 在数字固定业务的频率协调中, ITU-R F.1191建议书推荐使用相关无线电频率信道配置的信道间隔的 250%作为带外域和杂散域之间的频率边界。

在带宽非常窄或非常宽的情况下, 这种确定杂散域的方法可能不适用, ITU-R SM.1539建议书提供了进一步指导。

关于确定带外域和杂散域之间的边界所要求的必要带宽, 可见ITU-R SM.1541建议书建议2.3的附加指导。

2.4 对使用多个发射机造成的互调产物应使用 3 中规定的限值。

如果一个发射系统的同一个天线上连接了一个以上的发射机, 在尽可能的情况下,2.5 无线电设备的杂散域发射限值的适用范围是9 kHz 到300 GHz。

但是, 仅对实际测量而言, 可以对杂散域发射的频率范围做进一步的限定。

作为使用的准则, 正常情况下建议使用如表1中所给的测量频率范围。

6 ITU-R SM.329-12 建议书 表 1 测量无用发射的频率范围 基 频 范 围 测量频率范围 下限 上限 (测试应包括整个谐波频带, 不应在下列上限频率的精确值处截断) 9 kHz-100 MHz 9 kHz 1 GHz 100 MHz-300 MHz 9 kHz 10次谐波 300 MHz-600 MHz 30 MHz 3 GHz 600 MHz-5.2 GHz 30 MHz 5次谐波 5.2 GHz-13 GHz 30 MHz 26 GHz 13 GHz-150 GHz 30 MHz 2次谐波 150 GHz-300 GHz 30 MHz 300 GHz 有时为了保护特定的业务, 对基频在13 GHz以上的系统, 有必要将测试频率扩展到其3次或更高次谐波。

表1中的参数反映了按照附件2中的方法进行常规微波测量, 将频率向上扩展到110 GHz时, 测试中遇到的实际困难不断增加。

在此频率或更高频率上, 更实际的办法是采用红外频率测量使用的测辐射热计技术。

例如, 对76-77 GHz的移动雷达, 需要测量220 GHz附近的3次谐波, 此时, 常规的微波测试方法有可能就不合适了。

在任何情况下, 系统如果有包括波导部件的内置天线, 或以此种形式与天线连接, 且无扰波长至少等于截止波长的两倍, 则不需要测量波导截止频率0.7倍以下的杂散域发射。

2.6 应超过在杂散域发射频率上向此天线系统发送最大允许功率的情况。

来自设施任何部分的杂散域发射, 除了天线系统(天线和其馈线) 之外, 在效果上不2.7 求。

TDMA系统在切换过程中的瞬时发射, 在可能的情况下应满足抑制杂散域发射的要3 杂散域发射的限值 3.1 该限值应改善所有频带内无线电通信业务的操作。

3.2 应按照附件1及其中的转换表使用表示杂散域发射的不同单位。

ITU-R SM.329-12 建议书 7 3.3 格限值的举例以及适用于信息技术设备(ITE) 的限值。

不同类别杂散域发射限值的定义如下所示, 包括《无线电规则》 附录3的限值, 更严A类 A类限值是计算最大可允许杂散域发射功率的衰减值。

附录3 来自A 类限值。

此类限值在 4.2 中。

B类 B 类限值是比A类限值更严格的杂散域发射限值的例子。

它们是以欧洲国家定义和采用, 并为一些其他国家所使用的限值为基础。

此类限值在 4.3中。

C类 C 类限值是比A类限值更严格的杂散域发射限值的例子。

它们是以美国和加拿大定义和采用的, 并为一些其他国家所使用的限值为基础。

此类限值在 4.4中。

D类 D 类限值是比A类限值更严格的杂散域发射限值的例子。

它们是以日本定义和采用的, 并为一些其他国家所使用的限值为基础。

此类限值在 4.5中。

Z类 由国际无线电干扰特委会(CISPR) 规定的ITE 的辐射限值。

此类限值在 4.6中。

注 1 B、 C和D类限值比A类限值更严格, 并且每个参数都是在降低无用发射和设备的成本两者之间折衷的结果, 这些限值都作为国家或区域规则得到了成功的运用, 其中包括在无线电通信密度很高的地区、 并且使用的设备能代表当前生产的无线电通信设备中的相当大部分。

发射限值列表(见建议4) 是为保护所有无线电通信业务建议各类频带和各类发射机使用的限值。

4 发射限值列表 4.1 建议的基准带宽 基准带宽是指规定了杂散域发射大小的频带宽度。

建议使用下列基准带宽: 从9 至150 kHz为1 kHz, 从150 kHz 至30 MHz为10 kHz, 从30 MHz 至 1 GHz 为100 kHz, 1 MHz 以上为 1 GHz。

作为特例, 所有空间业务杂散域发射的基准带宽应为4 kHz。

在B 类限值中, 对固定和陆地移动业务, 在载波附近规定了较窄的基准带宽。

对于每一个特殊的雷达系统, 必须计算出准确测量雷达杂散域发射所要求的基准带宽,测量方法应遵循ITU-R M.1177建议书中的准则。

注 1 基准带宽是指规定了杂散域发射限值的频带宽度, 但不表明应该测量的杂散域发射带宽。

附件2描述了应该测量的杂散域发射的分辨带宽。

作为一般的准则, 分辨带宽应等于基准带宽。

然而, 如附件2中所述, 要提高测量的准确度、 灵敏度和效率, 分辨带宽也可以不同于基准带宽。

8 ITU-R SM.329-12 建议书 4.2 A 类限值 表 2 表示《无线电规则》 附录3中给出的最大允许的杂散域发射值, 是以发射机馈送到天线传输线去的杂散分量的功率表示的, 下列情况是例外, 空间业务现在给出的是设计限值; 对无线电测定业务的实施日期; 深空电台以及业余电台。

附录3的一些注释规定了如何使用这些限值。

来自设施任何部分的杂散域发射, 除了天线和其传输线之外, 在效果上不应超过在杂散域发射频率上向此天线系统发送最大允许功率的情况。

由于技术或操作的原因, 为了保护某些频带的特定业务, 可以使用比表2更严格的值。为保护这些业务而使用的限值应在有关的WRC大会上通过。

更严格的限值也可以由相关的主管部门以协定的形式确定。

此外, 保护射电天文和其他无源业务也需要对发射机的杂散域发射给予特殊的考虑。

在附件5中可以找到计算样本和从表2的值导出的A类杂散域功率绝对数值的最大值。

表 2 杂散域发射限值 A类 (计算最大可允许杂散域发射功率大小推荐使用的衰减值, 适用于所有国家的无线电设备) 《无线电规则》 第1条中 业务类别, 或设备类型 (1), (2) 应低于加到天线传输线功率(W) 的衰减值(dB) 除下列引用业务之外的所有业务 43 + 10 log P, 或 70 dBc, 取较不严格者 空间业务(移动地球站)(3), (4) 43 + 10 log P, 或 60 dBc, 取较不严格者 空间业务(固定地球站) (3), (4) 43 + 10 log P, 或 60 dBc, 取较不严格者 空间业务(空间电台)无线电测定(7) 电视广播(8) (3), (5), (6) 43 + 10 log P, 或 60 dBc, 取较不严格者 43 + 10 log PEP, 或 60 dB, 取较不严格者 46 + 10 log P, 或 60 dBc, 取较不严格者, VHF 电台的平均功率的绝对数值不超过 1 mW, UHF 电台不超过 12 mW。

但根据具体情况, 可能需要较大的衰减。

FM 广播 46 + 10 log P, 或 70 dBc, 取较不严格者; 平均功率的绝对数值不得超过 1 mW MF/FM广播 50 dBc 平均功率的绝对数值不得超过 50 mW ITU-R SM.329-12 建议书 9 表 2(完) 《无线电规则》 第1条中 业务类别, 或设备类型 SSB 移动电台(9) (1), (2) 应低于加到天线传输线功率(W) 的衰减值(dB) 低于 PEP 43 dB 工作在 30 MHz 以下的业余业务(包括SSB)(9) 43 + 10 log PEP, 或 50 dB, 取较不严格者 工作在 30 MHz 以下的业务, 空间, 无线电测定, 广播、 使用 SSB 的移动和业余电台除外(9) 43 + 10 log X, 或 60 dBc, 取较不严格者 其中: 对 SSB 调制, X = PEP , 对其他调制, X =(转自:wWw.DXf5.Com 东星 资源网:itu-r建议书) P 低功率无线电设备(10) 56 + 10 log P, 或 40 dBc, 取较不严格者 应急示位无线电信标(EPIRB) 应急定位发射机(ELT) 个人定位信标(PLB) 搜索与救助转发器(SART) 船舶应急、 救生艇和救生器发射机 紧急情况使用的陆地、 航空或水上发射机 无限制 表2的注: P: 为天线传输线处的平均功率(W) , 见《无线电规则》 第1.158款的定义。

当使用突发传输时, 平均功率P和任何杂散域发射的平均功率用突发持续时间的平均功率测量。

PEP: 为天线传输线处的峰包功率(W) , 见《无线电规则》 第1.157款的定义。

当使用P 时, 加到发射传输线的功率和杂散域发射两者都需要按平均功率和基准带宽内发平均功率分别进行评估。

当使用PEP时, 加到发射传输线的功率和杂散域发射两者都需要按峰包功率和基准带宽内的峰包功率分别进行评估。

但是, 如果由于杂散域发射的特性(例如,为高斯噪声) , 按PEP对杂散域发射进行测量有困难, 允许对加到发射传输线的功率和杂散域发射的功率使用平均功率进行评估(见附件2) 。

dBc: 相对与发射的非调制载波的分贝数。

在没有载波的情况下, 例如, 某些数字调制方案, 其载波无法测量, dBc的基准是相对于平均功率P的分贝数。

(1) 对某些数字调制以及各类业务中窄带高功率发射机, 在接近必要带宽 250%处, 满足限值会存在一定的困难。

(2) 如果在实际中无法将发射机与天线传输线区分开, 使用附件2中 3.3的e.i.r.p.方法。

(3) 所有空间业务的杂散域发射限值使用4 kHz 基准带宽内的值表示。

(4) 工作在30 MHz以下的业余地球站的业务类别, 属于工作在30 MHz以下的业余业务( 包括SSB) 。

10 ITU-R SM.329-12 建议书 表2的注(续) : (5) 对在相同服务区内拥有一个以上转发器的卫星, 当考虑到表2中指明的杂散域发射限值时, 一个转发器的杂散域发射可能落入第二个相邻转发器的发射频率内。

在这些情况下, 第二个转发器的基本发射或带外域发射远远超过第一个转发器的杂散域发射的值。

因此, 对于一个卫星的杂散域发射落入相同服务区内同一卫星上的另一个转发器的必要带宽或带外域上, 则不应使用这些限值(见《无线电规则》 附录3) 。

(6) 如《无线电规则》 第1.177款规定, 工作在深空的空间研究业务的空间电台, 不受杂散域发射限值的约束。

(7) 对于无线电测定系统(《无线电规则》 第1.100款规定为雷达系统) , 杂散域发射衰减(dB) 须由辐射发射电平决定, 但不在天线传输线处。

确定来自雷达系统的辐射杂散域发射电平的测量方法应遵循ITU-R M.1177建议书中的准则。

(8) 对于模拟电视传输, 平均功率的大小是通过特定的视频信号调制确定的。

选择这种视频信号要在供给天线传输线的平均功率达到最大的情况下(例如, 负极性调制电视系统的视频信号消隐电平) 。

(9) 所有类别使用SSB的发射包括在 SSB 类别中。

(10) 低功率无线电设备最大的输出功率小于100 mW 并且用于短距离通信或控制。

(此类设备一般不需单独发执照。

) 4.3 B 类限值 表3规定了B类设备适用的最大可允许的杂散域发射电平, 用发射机加到天线传输线的所有杂散分量的功率电平表示。

对此表中未引用的所有其他业务/系统, 适用于A类限值。

ITU-R SM.329-12 建议书 11 表 3 B类限值 (见建议3.3中的定义) 设 备 类 型 限 值 固定业务(1) , (2) 50 dBm 30 MHz f 21.2 GHz (3) 30 dBm 21.2 GHz f (见建议 2.5) 40 dBm 30 MHz f 21.2 GHz(3) 30 dBm 21.2 GHz f (见建议 2.5) 36 dBm 9 kHz f 1 GHz (4) 30 dBm 1 GHz f (见建议2.5)(3) 固定业务 终端站(具有用户设备接口的远程站)(1) (3) 在1 GHz 至 6 GHz 范围内工作的宽带无线接入系统(BWA)(所有发射电台) (10) (4) 陆地移动业务(移动台和基站) 36 dBm 9 kHz f 30 MHz 36 dBm 30 MHz f 1 GHz (4) 30 dBm 1 GHz f (见建议 2.5)(4) VSAT(甚小口径天线终端) 见 ITU-R S.726 建议书中的限值 FM 广播 87.5 MHz 137 MHz: 36 dBm 75 dBc 16 dBm 29 dBW P 39 dBW 85 dBc 39 dBW P 50 dBW 5 dBm 50 dBW P 30 MHz f 87.5 MHz 和 137 MHz f (见建议 2.5) : 36 dBm P 4 dBW 70 dBc 4 dBW P 40 dBW 0 dBm 40 dBW P P 9 dBW 9 dBW P 29 dBW 无线电测定业务中的雷达系统(5), (6): 固定无线电测定电台(7) (多频、 有源阵列雷达(8)和气象雷达除外) 气象雷达(风抛面雷达除外) 绝对电平(或基准带宽中 PEP 的 dBm) 或低于功率(PEP) 的衰减(dB) (取较不严格者) : PEP 150 kW 30 dBm 或 100 dB PEP 150 kW(9) 30 dBm 或 90 dB 工作在 30 MHz 以下的短距离设备 29 10 log(f(kHz)/9) dB( A/m) 在 10 m 处 9 kHz f 10 MHz 1 dB( A/m) 在 10 m 处 10 MHz f 30 MHz 36 dBm 30 MHz 下列频率除外 1 GHz 54 dBm f 在 47-74 MHz, 87.5-118 MHz, 174-230 MHz, 470-862 MHz 频带内 30 dBm 1 GHz f (见建议 2.5) 12 ITU-R SM.329-12 建议书 设 备 类 型 限 值 30 MHz 以上的短距离设备、 无线局域网(RLAN) 、 民用频带(CB) 、 无绳电话, 以及无线麦克风 36 dBm 9 kHz 下列频率除外 1 GHz f 在 47-74 MHz, 87.5-118 MHz, 174-230 MHz, 470-862 MHz 频带内 1 GHz f (见建议 2.5) 54 dBm 30 dBm 表3的注: P : 为天线传输线处的平均功率(W) , 见《无线电规则》 第1.158款的定义。

当使用突发传输时,平均功率P和任何杂散域发射的平均功率用突发持续时间的平均功率测量。

杂散域发射应使用平均功率进行评估, 无线电测定业务除外, 它应使用PEP进行评估。

但是, 如果由于杂散域发射的特性(例如, 高斯噪声) , 按PEP对杂散域发射进行测量有困难, 允许对加到发射传输线的功率和杂散域发射的功率使用平均功率进行评估(见附件2) 。

f : 杂散域发射的频率。

(1) 在ITU-R F.757建议书的描述中, 固定无线接入(FWA) 系统使用类似移动技术的蜂窝形式, 当主管部门允许其使用本地划分给陆地移动系统的频带或允许FWA使用特定的陆地移动技术时,应遵守陆地移动业务的杂散域发射限值。

(2) A类限值适用于HF固定业务。

(3) 发射的两边都可以使用比250%必要带宽窄的基准带宽(见附件6) 。

(4) 发射的两边都可以使用比250%必要带宽窄的基准带宽(见附件7) 。

(5) 对于无线电测定系统(《无线电规则》 第1.100款规定为雷达系统) , 杂散域发射衰减(dB) 须由辐射发射电平决定, 但不在天线传输线处。

确定来自雷达系统的辐射杂散域发射电平的测量方法应遵循ITU-R M.1177建议书中的准则。

(6) 欧洲和一些其他国家已经决定, 自2006年1月 1日起, 在这些国家使用和安装的雷达系统的发射机使用B类杂散域发射限值, 气象雷达的限值除外, 后者的生效日期为2012年1月 1日。

(7) 通过逐个地点的处理, 主管部门可以同意在固定地点使用水上移动雷达设备(例如, 船舶交通业务雷达) , 对其使用适当的移动雷达限值。

(8) 相关的区域性团体正进行进一步的研究, 干扰问题将进行个案处理。

(9) 主管部门可在考虑到潜在跨境兼容性问题的同时, 在逐站址基础上在2 700-2 900 MHz频段内部署气象雷达, 峰值功率在较松杂散发射限值的情况下可高于750 kW。

需开展进一步研究, 以确定放宽90 dB的杂散发射限值。

(10) 无线宽带接入(BWA) 系统用于在相同平台的固定和移动业务中部署无线接入网络。

这类系统的工作频率通常不超过6 GHz, 且其终端台站的天线增益小于20 dBi。

ITU-R SM.329-12 建议书 13 4.4 C类限值 表4规定了C类设备适用的最大可允许的杂散域发射电平, 用发射机加到天线传输线的所有杂散分量的功率电平表示。

对此表中未引用的所有其他业务/系统, 适用于A类限值。

表 4 C类限值 (见建议3.3中的定义) 4.5 D 类限值 表5规定了D类设备适用的最大可允许的杂散域发射电平, 用发射机加到天线传输线的所有杂散分量的功率电平表示。

对此表中未引用的所有其他业务/系统, 适用于A类限值。

设 备 类 型 应低于加到天线传输线功率(W) 的衰减值(dB) 陆地移动业务(150-174 MHz 和 421-512 MHz) 航空遥测 (2) 对 12.5 kHz 信道为 50 + 10 log P 或 70 dBc, 取较不严格者 对 6.5 kHz 信道为 55 + 10 log P 或 65 dBc, 取较不严格者 55 + 10 log P HF 广播 80 dBc AM 和 FM 广播 43 + 10 log P 或 80 dBc, 取较不严格者 非 GSO 移动地球站终端(卫星移动业务, 1 610-1 660.5 MHz (1 559-1 605 MHz 频带 的杂散域发射适用的限值) ) (3) 70 dB(W/MHz) e.i.r.p., 及 80 dBW e.i.r.p. 在任何 300 Hz 带宽内 P : 为天线传输线处的平均功率(W) , 见《无线电规则》 第1.158款的定义。

当使用突发传输时,平均功率P和任何杂散域发射的平均功率用突发持续时间的平均功率测量。

(1) 对移动地球站终端, 所示限值为e.i.r.p.的绝对数值, 而不是衰减。

(2) 作为特例, 基准带宽应为3 kHz。

(3) 建议值。

14 ITU-R SM.329-12 建议书 表 5 D类限值 (见建议3.3中的定义) 设 备 类 型 限值 固定业务 30 MHz f0 335.4 MHz 335.4 MHz f0 470 MHz 水上移动业务(1) 30 MHz f0 335.4 MHz 60 dBc 0 dBm 26 dBm 70 dBc 0 dBm 10 kW P 25 W P 10 kW 10 kW P P 50 W P 25 W 航空移动业务(2) 118 MHz f0 142 MHz 335.4 MHz f0 470 MHz 830 MHz f0 887 MHz (2) 146 MHz f 162.0375 MHz 26 dBm P 20 W 69 dBc 20 W P 400 W f 146 MHz 和162.0375 MHz f 20 dBm P 20 W 63 dBc 20 W P 100 W 16 dBm 60 dBc 0 dBm 26 dBm 70 dBc 10 kW P 25 W P P 25 W P 50 W P 25 W SSB (固定和陆地电台, 不包括海岸电台) f0 30 MHz 50 dBc P 5 W 陆地移动业务 (手持模拟系统/车载电话) (数字无绳电话和 PHS) 1 893.65 MHz f0 1 919.45 MHz 60 dBc P 50 W 1 893.5 MHz f 1 919.6 MHz 36 dBm f 1 893.5 MHz 和 1 919.6 MHz f 26 dBm P : 为天线传输线处的平均功率(W) , 见《无线电规则》 第1.158款的定义。

当使用突发传输时,平均功率P和任何杂散域发射的平均功率用突发持续时间的平均功率测量。

f : 杂散域发射的频率。

f0: 基频。

(1) 对 F3E 发射以及船舶电台或船载通信电台。

(2) 对航空器无线电话。

ITU-R SM.329-12 建议书 15 4.6 Z 类限值 表 6 包括了对A类(行业用) 和B类(家用) ITE的Z类限值。

Z类设备定义为结合了无线电发射功能的ITE。

如果信息处理部分可以分离而且可以独立地正常工作, 则应按照有关的ITU-R杂散域发射的限值或CISPR限值, 对每部分单独测试。

如果信息处理部分不能独立工作, 则在发射模式应使用ITU-R的A、 B、 C或D类限值, 在待机或空闲模式应使用CISPR限值。

数值取自CISPR第22号出版物。

表 6 Z类限值 (CISPR规定的ITE辐射限值) 频率 (MHz) Emax (dB( V/m)) 测量距离 (m) 相应的e.i.r.p. (dBm) A 类: 适用于行业环境的 ITE 40(1) 47(1) 76(2) 80(2) 30-230 10 49 230-1 000 10 42 1 000-3 000 3 23 3 000-6 000 3 19 B类: 适用于家用环境的ITE 30(1) 37(1) 70(2) 74(2) 30-230 10 59 230-1 000 10 52 1 000-3 000 3 29 3 000-6 000 3 25 对于过渡频率, 表6中规定的较低限值适用。

(1) 准峰值限值。

(2) 峰值限值。

作为资料提供了到e.i.r.p. 的转换, 假定条件是按照CISPR测量方法, 在半屏蔽暗室或在开阔测试场测量最大场强。

这大约比自由空间条件下的测量结果高4 dB(此数值与CISPR的研究一致) 。

5 测量方法 附件2中给出了详细的杂散域发射的测量方法。

6 对射电天文和使用无源遥感器的空间业务的保护 在使用杂散域发射限值时, 应考虑射电天文业务和卫星地球探测以及卫星气象业务使用无源遥感器的保护准则。

所有这些业务对干扰都特别敏感。

16 ITU-R SM.329-12 建议书 6.1 射电天文业务 由于射电天文是无源, 同时又由于其测量的灵敏度, 在杂散域发射方面需要给予特殊的考虑; 射电天文工作者在使用较长的积分间隔时, 经常遇到的信噪比是 30 到 60 dB。

因此敦促主管部门尽可能根据实际情况考虑避免杂散域发射的需要, 以免对按照《无线电规则》第29条工作的射电天文业务造成干扰。

在启用新的卫星业务时, 敦促主管部门注意卫星上的发射机通过其杂散和带外发射, 包括数字调制产生的远边带, 可能对射电天文业务造成严重干扰。

应考虑到在ITU-R RA.769建议书中给出的对射电天文的干扰门限值。

附件3摘录了ITU-R RA.769建议书中的有关表格。

表格中的数值仅作为参考, 不作为一般适用的强制性限值。

对于在地球站上的发射机, 如果无用发射限值未能对射电天文提供足够的保护, 在某些情况下, 可以采用方法减轻干扰, 例如通过地形保护、 主管部门建立协调保护区和专用区域; 还可以援用《无线电规则》 第15和29条中关于射电天文观测台的条款。

6.2 使用无源遥感器的卫星地球探测业务和卫星气象业务 卫星无源遥感对收集大气参数包括温度、 水蒸气成份、 臭氧和其他气体的浓度以及地球表面的观测变得越来越重要。

ITU-R SA.1029建议书中给出了对卫星无源遥感的干扰门限值。

附件3摘录了ITU-R SA.1029建议书中的内容。

表格中的数值仅作为参考, 不作为一般适用的强制性限值。

附件1 杂散域发射的表示和单位 1 杂散域发射的表示 杂散域发射通常用功率、 在一定距离测量的场强值或在一定距离测量的pfd表示, 这些测量都是在给定的带宽内进行的。

尽管距发射天线一定距离处的场强值对评估和测量杂散域发射更有意义, 对研究无线电干扰和电磁兼容性而言, 确定发射机的功率参数已经足够了。

ITU-R SM.329-12 建议书 17 1.1 功率值 与辐射功率有关的许多表达式对评估杂散域发射是有用的。

它们各有优点和缺点, 与现阶段的测量能力以及测量值的解释有关。

1.1.1 馈送到天线的功率(p.s.a.) 经常用于30 MHz以下, 对30 MHz以上的设备, 使用天线连接器。

当发射机有集成在一起的天线或是高功率的ELF/LF系统时, 此种功率一般很容易测量。

此种功率测量值代表了发射机向天线馈送杂散信号的实际能力, 但未考虑天线本身及其辐射指配频率之外其他频率无线发射的能力。

1.1.2 等效全向辐射功率(e.i.r.p.) 主要用于30 MHz以上(多数情况在80 MHz以上) , 使用此种功率值有助于了解发射机系统(包括天线) 辐射无用发射功率以及对其他无线电业务可能产生有害干扰的能力。

在天线接口或连接器处功率与e.i.r.p. 之间的关系不易得到, 因为在设计频带之外的天线特性一般是不知道的。

对于使用集成天线的设备, 这是已知的表述杂散域发射特性的主要功率参数。

1.1.3 有效辐射功率(e.r.p.) 与e.i.r.p. 的惟一区别是e.r.p. 是相对于半波调谐偶极子天线, 而不是全向天线而言的。e.i.r.p. 与e.r.p.之间相差一个常数2.15 dB。

e.i.r.p. (dBm) = e.r.p. (dBm) + 2.15 1.2 场强 在受害接收机天线处的干扰场强, E或H, 原则上是需要知道的杂散域发射效果的特性。

但是, 各种情况下e.i.r.p.和场强的关系非常难确定, 因为无线电波的传播和其他伴随的无线电现象(建筑物的绕射, 屏蔽效果等) , 即使是导出的杂散域发射限值也仅考虑了一些可能出现的基本的/最坏的情况。

场强值通常是在一定的距离上在测试场地上测量到的值。

为了测量非发射设备, 特别是ITE的扰动和干扰, CISPR建议典型的场强测量使用一个具有反射地面的校准开阔测试场(OATS) , 在距离10 m处测量。

1.3 pfd pfd 通常在1 GHz以上评估和测量, 用于卫星无线电链路以及射电天文。

18 ITU-R SM.329-12 建议书 2 单位 2.1 功率单位 尽管在国际单位制(IS) 中功率单位是瓦特(W) , 电信出版物中使用不同的单位表示杂散域发射的p.s.a., e.i.r.p. 或 e.r.p. , 包括dBpW, nW, dBm或dBW或每单位基准带宽的功率密度的等效表示。

2.2 场强单位 电场强度E的单位是V/m。

多数电信出版物使用 V/m或 dB( V/m) 表示电场强度。

磁场强度H的单位是 A/m。

多数电信出版物使用 A/m或dB( A/m) 表示电场强度。

2.3 pdf 的单位 pfd 的单位是W/m2。

多数电信出版物使用dB(W/m2) 或 mW/cm2表示pfd 。

3 功率、 电场强度E及pfd之间的关系 对于理想情况(即自由空间、 远场条件下) , 可以在E (V/m)、 发射无线电设备与测量点之间的距离D (m)、 e.i.r.p. (W) 以及 pfd (W/m2)之间建立一个简单的关系。

Dpr i e. . .(E) .30= 可以计算出E 的最大值, 代表通过调整测量的天线高度在OATS得到的最大读数。

其值为: Emax 1.6 E 表示场地增益为4 dB。

场强E (V/m) 可以如下换算成dB( V/m): E (dB( V/m)) = 120 + 20 log E 则 pfd (W/m2) 为: pfd = E2/(120 ) pfd (dB(W/m2)) 为: pfd = 10 log pfd 表7表明了使用不同单位的功率值(e.i.r.p., e.r.p.)、 场强值 (E, Emax ) 以及pfd 之间的对应关系。

ITU-R SM.329-12 建议书 19 表 7 e.i.r.p., e.r.p., 场强E和pfd的对应关系 e.i.r.p. (dBm) e.i.r.p. (nW) e.i.r.p. (dB(pW)) e.i.r.p. (dBW) e.r.p. (dBm) E 场 自由空间(dB( V/m)) 距离 10 m Emax OATS (dB( V/m)) 距离10 m pfd 自由空间 (dB(W/m2)) 距离10 m 在OATS 的pfd最大值(dB(W/m2)) 距离10 m 90 0.001 0 120 92.15 5.2 1.2 151.0 147.0 80 0.01 10 110 82.15 4.8 8.8 141.0 137.0 70 0.1 20 100 72.15 14.8 18.8 131.0 127.0 60 1 30 90 62.15 24.8 28.8 121.0 117.0 50 10 40 80 52.15 34.8 38.8 111.0 107.0 40 100 50 70 42.15 44.8 48.8 101.0 97.0 30 1 000 60 60 32.15 54.8 58.8 91.0 87.0 20 10 000 70 50 22.15 64.8 68.8 81.0 77.0 10 100 000 80 40 12.15 74.8 78.8 71.0 67.0 0 1 000 000 90 30 2.15 84.8 88.8 61.0 57.0 附件2 测量杂散域发射的方法 1 测量设备 1.1 选频测量接收机 测量发送到天线的杂散功率以及机箱辐射需要使用的选频接收机或频谱分析仪。

1.1.1 测量设备的加权函数 建议所有的测量接收机实现平均以及峰值加权函数。

1.1.2 分辨带宽 作为一般准则, 测量接收机的分辨带宽(在末级IF滤波器的 3 dB处测量) 应当与建议4.1中的基准带宽相等。

为了改善测量的精度、 灵敏度和效率, 分辨带宽也可以与基准带宽不同。

例如, 对接近中心频率的发射, 有时有必要采用较窄一些的分辨带宽。

当分辨带宽比基准带宽窄时, 应在基准带宽内对结果进行积分(积分应当以功率相加为基础, 除非已知杂 20 ITU-R SM.329-12 建议书 散信号是电压相加的或符合中间定律, 见注1)。

当分辨带宽比基准带宽宽时, 宽带杂散域发射的结果应按带宽比进行归一化处理。

对于离散(窄带) 的杂散信号, 归一化过程不适用。

根据测量接收机的实际分辨带宽(例如 6 dB分辨带宽) 以及所测量杂散域发射的特性(例如是脉冲信号或高斯噪声) , 应当引入分辨带宽的修正因子。

注1 如果使用PEP值测量杂散域发射而且分辨带宽小于基准带宽, 使用功率相加是不合适的。

如果求和规则不知道, 应当使用功率和电压相加两种规则评估基准带宽内的杂散域发射。

对每种情况,如果使用电压相加规则得到的总的杂散域发射比规定的限值低, 则满足限值要求。

如果使用功率相加规则得到的总的杂散域发射比规定的限值高, 则不满足限值要求。

1.1.3 视频带宽 视频带宽必须至少与分辨带宽一样大, 最好是分辨带宽的三到五倍。

1.1.4 测量接收机滤波器的波形因数 波形因数是带通滤波器的一个可选参数, 通常定义为要求的阻带宽度与要求的通带宽度的比。

对理想滤波器这个比率为1。

然而, 实际滤波器的衰减滚降与理想情况相差很远。

例如, 频谱分析仪在扫频模式使用多调谐滤波器对信号的响应来近似高斯滤波器, 典型定义 60 dB 到 3 dB的比为从5:1 到 15:1。

1.2 基频带阻滤波器 基频功率与杂散域发射功率的比可以达到70 dB 数量级或更多。

比例达到这一数量级经常会导致基频上的输入达到足以使选频接收机产生非线性的程度。

所以, 在测量设备的输入端通常需要一个带阻滤波器以除去基频(如果杂散域发射不是太靠近基频) 。

对于频率范围远高于基频的情况(如谐波频率) , 也可以使用一个带通或高通滤波器。

此滤波器对杂散域发射频率的插入损耗一定不能太高。

但是, 此滤波器的频率响应必须有很好的特性。

典型的频率可变、 集总电路的带阻滤波器在VHF/UHF范围只有3-5 dB或更小的插入损耗, 在1 GHz以上, 大约有2-3 dB的损耗。

现有的可调四分之一波长带通空腔滤波器的频率范围在大约50 MHz之上, 这是因为其体积的原因, 其插入损耗的数量级小于1 dB。

空腔陷波滤波器的损耗大致相同, 只要频率在陷波频率10%的范围以外。

必须覆盖多个频带的接收机需要可变的滤波器, 能跟踪被测系统调谐频率的变化。

能够用来进行杂散测量的可变滤波器的类型有变容调谐器以及钇铁石榴石(YIG) 滤波器。

这些滤波器比固定滤波器的插入损耗要大, 但通带要小, 可以用来测量频率接近发射机频率的信号。

ITU-R SM.329-12 建议书 21 典型情况下推荐变容调谐器用于50 MHz到1 GHz之间的频率。

它们能提供的3 dB带宽,大约是调谐频率的5%, 大约有5-6 dB的插入损耗。

典型情况下推荐YIG滤波器用于大约1-18 GHz的频率。

它们能提供的3 dB带宽在2 GHz射频时大约是15 MHz, 在18 GHz射频时大约是30 MHz。

插入损耗大约是6-8 dB。

1.3 耦合设备 测量时使用定向耦合器, 该耦合器应有承载基频发射功率的能力。

耦合器的阻抗必须与发射机在基频的阻抗匹配。

1.4 终端负载 为了测量杂散域发射的功率, 在使用测量方法1时, 发射机应与测试负载或终端负载相连。

杂散域发射的大小取决于发射机末级与传输线和测试负载之间的正确的阻抗匹配。

1.5 测量天线 测量使用可调谐偶极子天线或已知其相对于全向天线的增益的基准天线。

1.6 调制条件 在可能的情况下, 应在正常工作中出现最大调制的情况下进行测试。

有时需要在未使用调制时开始测量, 以便能够测出特定的杂散频率。

必须指出在此种情况下可能无法测出全部的杂散域发射频率, 加上调制后可能产生其他杂散频率分量。

2 测量限制 2.1 带宽限制 杂散域发射测量频带的起始位置是必要带宽 250%, 这一限制是根据本建议书的建议2.3做出的。

在某些情况下这是不可能的, 因为由于包括了非杂散域发射, 会造成明显的测量误差。

为了建立新的杂散测量带宽(BW) 的边界, 确立新的频率间隔距离而不是 250%的必要带宽是合理的。

作为替代方法, 处理 250%的必要带宽限制时, 可以采用更细的分辨带宽。

新的边界与分辨带宽之间的联系由下式表示: 分辨带宽 [(波形因数) 1]] 2 [(边界, 即带外域和杂散域之间的边界) (必要带宽)/2] 从上式可以清楚地看到如果分辨带宽不能改变, 那么就需要计算出一个新的带外边界。反之也是正确的。

22 ITU-R SM.329-12 建议书 假设一个信号的必要带宽是16 kHz, 其 250%的带外边界(即40 kHz) 无法改变。

如果测量的分辨带宽滤波器的波形因数是15: 1, 且要求的载波带内功率抑制是60 dB, 那么由下式得到分辨带宽大约是4.5 kHz: 要求的分辨带宽 2 [(带外边界) (必要带宽)/2]/(波形因数 1) 因此: 要求的分辨带宽 2 (40 16/2)/(15 1) 因此: 要求的分辨带宽<4.5 kHz 另一方面, 假定信号和测量接收机的参数相同, 如果分辨带宽固定为100 kHz, 那么上式将上式移项来计算新的带外边界, 可以解得新的带外边界。

在此种情况下, 如果分辨带宽固定为100 kHz, 则新的边界为708 kHz。

2.2 灵敏度限制 在一定的条件下, 可以在市场上买到的频谱分析仪的灵敏度, 加上转换和电缆损耗可能会导致测量的灵敏度不够。

这就需要使用低噪声放大器加以克服。

在极端的情况下, 典型情况是26 GHz以上, 主要是由于在测试配置中使用外部混频器,仍有可能无法取得足够的灵敏度来验证被测设备(EUT) 符合在已调制条件下的规范要求。在CW条件下杂散域发射的测量可能是正确的, 因为调制过程的杂散域发射在数值上等于EUT的调制损耗。

2.3...

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