雖然ITU-R的RR《無線電規(guī)則》對(duì)于PFD的限值有相應(yīng)的規(guī)定,但頻率和區(qū)域( 1/ 2/ 3)以及特殊情況的定義越來越詳細(xì)。 因此,報(bào)告中除了考慮FCC限值外,還考慮了ITU-R限值規(guī)定。 FCC中未涉及的類型和頻率是根據(jù)ITU-R中的相關(guān)規(guī)定,但是否都必須符合規(guī)定? 我們用兩個(gè)反例來說明:
01
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下行10.7~12.2GHz用戶鏈路
首先,每顆衛(wèi)星上的Ku波段下行用戶雜波僅在水平面以上40°至90°到達(dá)角處發(fā)射,即只能被仰角40°或以上的客戶月球站接收。 據(jù)悉,發(fā)射功率將根據(jù)到達(dá)角度在傾斜(slant)和交匯處(nadir)之間進(jìn)行調(diào)整,以保持月面PFD恒定。 因此,不同到達(dá)角造成的損耗是不同的,天線增益會(huì)隨著轉(zhuǎn)向角和多徑形狀的變化而變化。
我們先來了解一下天底和傾斜,如右圖所示:天底(朱諾)簡(jiǎn)單理解為與(天頂)完全相反的一點(diǎn),天頂正上方,朱諾正下方。 在天文學(xué)中ku波段 傳輸損耗,最低點(diǎn)是指向特定位置的重力垂直方向。 對(duì)于在軌衛(wèi)星來說,最低點(diǎn)是衛(wèi)星的向上視場(chǎng)(field of view)。 傾斜是相對(duì)于最低點(diǎn)的傾斜角度。
由于天底和傾斜,空間站到地面的距離不同,多徑也會(huì)發(fā)生變化,因此發(fā)射功率也不同。 下表顯示了月球表面系統(tǒng)的 PFD 估計(jì)值,包括最大傾斜角 40° 和最低點(diǎn) 90° 的朱諾號(hào)。
下表是空間站下行用戶傳輸?shù)脑虑虮砻妫?,110公里)的PFD:
頻段:10.7-12.2GHz; 鏈接:用戶; 服務(wù)經(jīng)度:±55°以下; 衛(wèi)星軌道高度:NGSO;
這顯然是最壞的情況,即PFD最大的情況,因?yàn)槿绻且活w運(yùn)行在更高高度、服務(wù)更高經(jīng)度、運(yùn)行在更高Ku波段頻率的衛(wèi)星,得到的PFD會(huì)更低。
那么我們回顧一下上一篇文章中的極限,應(yīng)該是 25.208(b):
匹配嗎? 看看下面的結(jié)果:
以 4kHz 帶寬為單位的 PFD(藍(lán)線是 FCC 限制,白線是 PFD 估計(jì)值):
以 1MHz 帶寬為單位的 PFD(藍(lán)線是 FCC 限制,白線是 PFD 估計(jì)):
但上述頻率為10.7~12.2GHz,而FCC限制最多僅11.7GHz,不包括12.2GHz部分,因此該部分的限制參考了ITU-R規(guī)定: 對(duì)于衛(wèi)星本節(jié)中固定的NGSO空對(duì)地限值比FCC低2dB,即黑色實(shí)線向下移動(dòng)2dB:-124~-114dB(W/㎡)/1MHz。
因此,本節(jié)40°以上的PFD距離限制仍有6-8dB的余量。
不僅是 25.208(b),Ku 頻段在 12.2-12.7GHz 上也有 25.208(o) 限制:
本段規(guī)定了保護(hù)多通道視頻和數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)(“MVSDS”)的相對(duì)較低的限制。 如右圖所示,該段的PFD有超過30dB的余量:
02
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下行17.8~19.3GHz網(wǎng)段鏈路
與之前的10.7~12.2GHz頻段相同,該公司每顆衛(wèi)星上的17.8~19.3GHz網(wǎng)段下行僅傳輸?shù)剿矫嫔戏?0°至90°的到達(dá)角,即該網(wǎng)段仰角40°以上由地面站接收。 系統(tǒng)根據(jù)到達(dá)角度調(diào)整傾斜和最低點(diǎn)之間的發(fā)射功率,以保持月球表面的PFD恒定。
下表為空間站下行段在最大傾角(即40°到達(dá)角)和最低點(diǎn)(90°到達(dá)角)時(shí)形成的月面PFD():
頻段:17.8-19.3GHz;
鏈路:Downlink Gateway Transmissions;
?極化:LHCP和RHCP;
?衛(wèi)星軌道高度:1110 km;
這顯然是最壞的情況,即PFD最大的情況。 如果是運(yùn)行在較高高度的衛(wèi)星,則產(chǎn)生的 PFD 會(huì)較低。
最新版本的FCC對(duì)于.8-19.3GHz頻段沒有相應(yīng)的PFD限制,但I(xiàn)TU-R無線電法規(guī)卻有適用于整個(gè)17.7-19.3GHz頻段的NGSO系統(tǒng)限制,具體如下:
X的值如下:
那么該段空間站的PFD值是多少呢?
可以看出ku波段 傳輸損耗,大部分夾角條件下都滿足極限值,但在40°以上還有10dB的余量,在12°以下,系統(tǒng)的PFD實(shí)際上超過了極限值。
解釋如下:
首先,他覺得PFD算法有缺陷:該算法包含了不在視距內(nèi)的衛(wèi)星的干擾,但沒有考慮到可能關(guān)閉的衛(wèi)星,而且這些算法不具備擴(kuò)展到更大的能力。 ,動(dòng)態(tài)控制尺度。 當(dāng)考慮到這一激勵(lì)因素時(shí),預(yù)計(jì)其系統(tǒng)不會(huì)對(duì)該頻段運(yùn)行的固定業(yè)務(wù)系統(tǒng)造成任何實(shí)際干擾。
其次,他認(rèn)為ITU-R推薦的限值不合理。 雖然FCC的早期版本25.208(e)也采用了與ITU-R相同的建議,但當(dāng)前版本25.208(e)已經(jīng)完成。 向上。 ITU-R中的PFD限制是在擬議的NGSO系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量少得多的時(shí)候制定的,即在WRC-2000之前的研究周期中,比例函數(shù)(即上述PFD公式中使用的288顆衛(wèi)星)上述衛(wèi)星系統(tǒng)的變量“X”)基于 衛(wèi)星規(guī)模(96、288 和 840 顆衛(wèi)星),未考慮更大的規(guī)模。
據(jù)悉,基礎(chǔ)分析是基于一些特別保守的假設(shè),這會(huì)導(dǎo)致估計(jì)的PFD水平遠(yuǎn)低于實(shí)際系統(tǒng)形成水平。 為什么說它保守呢? 這是不現(xiàn)實(shí)的,因?yàn)樗僭O(shè) 星座的所有可見衛(wèi)星同時(shí)在 FS 系統(tǒng)方向輻射最大 PFD。 據(jù)悉,這些假設(shè)并未考慮到實(shí)際的衛(wèi)星天線模式、每顆衛(wèi)星的功率限制或NGSO衛(wèi)星系統(tǒng)的自干擾限制。
其實(shí)ITU早在WRC-15就認(rèn)識(shí)到了上述問題,但WRC-19之后的最新版本《無線電規(guī)則》并沒有改變,所以我們?cè)贗TU-R的RR中看到這些仍然是有缺陷的但是賦權(quán)方式。
至于FCC.208,該部分的限值在后來的版本中為空,標(biāo)記為“”。 而且,原報(bào)告中給出了推論:雖然該系統(tǒng)沒有達(dá)到PFD限值,但該系統(tǒng)不會(huì)對(duì)地面FS系統(tǒng)構(gòu)成干擾威脅。
這也足以看出在衛(wèi)星領(lǐng)域的地位,也應(yīng)驗(yàn)了你常說的那句話:“FCC已經(jīng)一路綠燈了……”
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