地球站电磁环境保护要求

地球站电磁环境保护要求

国家标准 GB13615一2009 代替GB136151992 地球站电磁环境保护要求 Eleetromagnetieenvironmentproteetionrequirementsforearthstations 自2017年3月23日起，本标准转为推荐性 标准，编号改为GB/T136152009. 2009-05-05发布 2010-07-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
根据国家标准公告(2017年第7 号》和强制性标准整合精简结论，本标准自2017 GB13615一2009 年3月23日起，转为推荐性标准，不再强制执行 前 言 本标准全部技术内容为强制性 本标准代替GB13615一1992《地球站电磁环境保护要求》 本标准与GB13615一1992相比主要变化如下: -修改并更新了本标准的规范性引用文件 修订了干扰允许值的技术指标要求; 修改了附录B附录D和附录E; -增加了附录C 本标准部分采用了国际电联的相关建议书中关于其他网络的地球站和同步卫星空间站的干扰允许 值的建议 本标准的附录A、附录B为规范性附录,附录C、附录D,附录E和附录F为资料性附录 本标准由全国无线电干扰标准化技术委员会(SAC/TC79)提出并归口 本标准起草单位;国家无线电监测中心 本标准主要起草人:曾繁声,丛远东、潘冀、王晓冬,李建欣 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB13615一1992
GB13615一2009 地球站电磁环境保护要求 范围 本标准规定了地球站电磁环境干扰允许值以及干扰电平计算方法 本标准规定了地球站电磁环境测试方法 本标准适用于工作频段为1GHz40GHz同步卫星通信地球站同步气象卫星地球站以及海岸地 球站 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB4824-2004工业、科学和医疗(IsM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法(CIsPR11 2003,IDT GB/T6113.204无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-4部分:无线电骚扰和抗 扰度测量方法抗扰度测量(GB/T6113.2042008,CISPR16-2-4;2003,IDT) GB/T7615一1987共用天线电视系统天线部分 GB500162006建筑设计防火规范 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 干扰 interference 由于一种或多种发射、辐射、感应或其组合所产生的无用能量对无线电通信系统的接收产生的影 响,其表现为性能下降,误解,或信息丢失,若不存在这种无用能量,则造成的上述后果可以避免 干扰源 4.1数字微波接力系统干扰 4.2来自所有其他网络的地球站和空间站的干扰 4.3雷达、广播、电视、移动通信和其他无线电发射机的同频谐波和寄生发射干扰 4.4工业、科学和医疗设备辐射干扰 干扰允许值 5.1来自数字微波接力系统的干扰允许值 当地球站与数字微波接力系统共用同一频段时,由无线接力系统引起的对8比特PCM电话卫星 固定业务假设参考数字通道输出端的干扰应符合下列允许值: 任何月份的20%以上时间任意10nin射频干扰功率不应超过相当于产生1X10"平均误比 a 特率的解调器输人端总噪声功率的10%
GB13615一2009 b 任何月份的0.03%以上时间,任意1min射频干扰功率引起的平均误比特率不应超过 1×10-4 任何月份的0.005%以上的时间内,任意1s射频干扰功率引起的平均误比特率不应超过 1×10- 来自所有其他网络的地球站和同步卫星空间站的干扰允许值 在15GHz以下相同频段上工作的卫星固定业务网,由所有其他网络的地球站和空间站发射机产 生的干扰进人8比特PCM卫星固定业务电话系统的总干扰量应符合下列允许值 在网络不实庖频率复用的频段中,任何月份的20%以上时间,其10min平均干扰噪声功率电 平不应超过相当于产生平均误比特率不应超过1×10-"误比特率的解调器输人端总噪声功率 的25% 在网络实施频率复用的频段中,任何月份的20%以上时间,10nmin平均干扰噪声功率电平不 b 应超过相当于产生平均误比特率不应超过1×10"误比特率的解调器输人端总噪声功率 的20%; 在任何月份的20%以上时间,由另一个卫星固定业务网络的发射机产生并落到任何一个8比 特PCcM电话系统中10min平均最大干扰功率电平不应超过相当于产生1×10-"误比特率的 解调器输人端总噪声功率的6% 5.3来自雷达、广播、电视、移动通信等其他业务无线电发射机的同频,谐波和寄生发射的干扰值 地球站与其他业务系统共用同一频段时,在卫星固定业务地球站的通信方向上,任何月份允许的干 扰恶化量不应超过对应差错性能指标的10%,其中来自固定业务部分干扰引起的恶化量不应超过 89%,来自共用频率的雷达、广播、电视、移动通信等主要业务引起的恶化量不应超过10%,来自所有其 他干扰源所引起的恶化量不应超过1% 5.4来自雷达、广播、电视和移动通信系统的干扰允许值 5.4.1来自雷达系统的干扰落人同步气象卫星地球站接收机输人端的干扰信号峰值电平应比正常接 收信号电平低10dB 5.4.2来自雷达系统的干扰落人海岸地球站接收机输人端的干扰信号峰值电平应比正常接收信号电 平低10dB .4.3来自中波、调频广播和15频道电视广播的发射干扰,在卫星通信系统地球站的电场强度应不 大于125dB(V/m) 5 .4.4来自电视广播的谐波发射干扰,落人同步气象卫星地球站接收机输人端的干扰信号电平应比正 常接收信号电平低25dB 5.4.5来自短波广播的发射干扰,在卫星通信系统地球站的电场强度应不大于105dB(V/m) 5.4.6来自移动通信系统的谐波发射干扰,落人同步气象卫星地球站接收机输人端的干扰信号电平应 比正常接收信号低25dB. 5.5来自工业、科学和医疗设备的辐射干扰允许值 5.5.1来自频段为300MHz以下工业、科学和医疗设备的辐射干扰,在地球站的电场强度应执行国家 标准GB4824一2004规定 5.5.2来自频段为1GHz~18GHz的工业、科学和医疗设备的辐射干扰,落人地球站接收机输人端的 干扰信号电平应比正常接收信号电平低30dB. 天线前方净空区要求 地球站天线正前方,地势应开阔,如图1所示 要求天线前方净空区内不应有树木,烟囱、水塔、建 筑物、金属反射物,架空电力线、电线杆等障碍物
GB13615一2009 管形波束 上镇W 波束 犬线 l/m -天线高度,单位为m, D -天线直径,单位为m; -离开天线的水平距离,单位为m -管形波束保护角,单位为(") 图1天线前方净空区要求 当地球站工作在C频段时,天线在静止卫星轨道可用弧段内的工作仰角与天际线仰角的夹角(不 宜小于5°";当地球站工作在Ku频段时,天线在静止卫星轨道可用弧段内的工作仰角与天际线仰角的夹 角()不宜小于10" 干扰计算方法 干扰计算方法见附录A 地球站电磁环境的测试方法 地球站电磁环境的测试方法见附录B 地球站站址要求以及分类 地球站站址要求以及分类等参见附录C,附录D,附录E以及附录F
GB13615一2009 附 录A 规范性附录 干扰电平计算公式 A.1折算到抛物面天线口面的干扰电平应按照公式(A.1)进行计算 Pk=P 十b-G(e A.1 式中 天线口面的干扰电平,单位为dBw; PR P -地球站接收机输人端干扰电平,单位为dBw; 功放输人端至天线间馈线损耗,单位为dB G(p) -天线在被干扰方向上的增益,单位为dBi 地球站天线的方向性图应根据实测的方向性图求得各方向的天线增益 在没有实测方向性图时 大口径天线直径与波长之比不小于100时)在被干扰方向上的增益按照公式(A.2)(A.5)进行计算 2.5×10 0” e G(p A.2 pm G(g G ee Pm" Ge 32一25lge A 4 <夕<4s8 pr 180 48”GB13615一2009 天线直径,单位为m: 工作波长,单位为m:; G 天线第一旁瓣增益,单位为dB A.13 G=2十15lg 20 VGma G (A.14 pm D
GB13615一2009 附 录 B 规范性附录 地球站电磁环境测试方法 B.1测试目的 确定落人接收系统工作频段内的各类干扰信号的电场强度,确定接收系统人口处的射频信号干扰 比,从而判断测试地点的电磁环境是否满足地球站正常接收的要求 B.2测试系统(建议采用系统 B.2.1测试系统如图B.1所示 衰减器 低噪声 频讲仪 放大器 接收天线 稳压电源 图B.1电磁环境测试系统方框图 B.2.2测试系统要求 a 测试系统由频谱仪、天馈线、低噪声放大器,电源以及可能用到的衰减器等组成 b)测试仪表应符合GB/T6ll3.204的规定,并经计量部门检定,以保证测试数据准确 c)天线应放置距地面1.5m以上的位置; D 天线与测试仪器之间必须用性能良好的电缆连接,天线、馈线、测试仪器输人电路之间的电压 驻波比应小于2.0; e低噪声放大器与频谱分析仪测试连接时,机壳事先应良好的接地 测试仪器应符合GBy/T6l13.204的规定,灵敏度能满足系统测试要求 f g 低噪声放大器和衰减器应符合测试频段以及系统灵敏度的要求 B.3测试方法 测试方法应符合以下国家标准规定 B.3.1 a)GB/T7615-1987中2.3; b GB48242004 根据预判干扰源发射功率量级,按照图B.1正确连接测试系统,按仪器使用说明书操作仪器进 B.3.2 行测试 根据地球站的工作参数,设置测试系统的各项参数(包括测试频点、带宽、分辨率带宽等). B.3.3 B.3.4在地球站接收工作频段内连续扫描,观察有无干扰信号;在地球站天线工作的方位角附近,反 复测量,重点观察;在有干扰源的方位上,反复调整天线的方位角和仰角,调整极化方式以及测试系统参 数,在频谱分析仪上读出最大干扰电平P 当测试的信嗓比较低时,可参照附录C对读数进行修正. B.3.5 天线口面处干扰信号电平尸的折算应按照公式(B.1)进行计算 B.3.6
GB13615一2009 B.1 PR=P一G,一G十b 式中: -天线口面处干扰信号电平,单位为dBw; P -频谱分析仪电平读数,单位为dBw; -测试天线增益,单位为dBi; G GGn 低噪声放大器增益,单位为dB -馈线系统总损耗(包括馈线、转接头以及衰减器),单位为dB B.4空间电场强度与功率通量密度的换算 当测试空间场强得到是电场强度[dB(V/m)]时,可按照公式(B2)换算成功率通量密度[dBw/m'] B.2 P=20lgE一1olgZ 式中: -功率通量密度,单位为dB(w/m'); E 电场强度,单位为V/m Z 自由空间波阻抗,377Q. B.5频谱分析仪读数uBm与空间电场强度的换算 用频谱分析仪测试空间干扰信号时,读数一 般为dBmm,可按照公式(B.3)换算成空间电场强度 dB(V/m): E=P十A十F (B.3 式中; 空间电场强度.单位为dB(aV/m) 频谱分析仪读数.单位为dBmr 天线系数,单位为dB(1/m); A 折算系数,单位为dB 频谱分析仪输人阻抗为50Q时,该折算系数为107dB;输人阻抗为 75Q时,该折算系数为109dB
GB13615一2009 c 附 录 资料性附录 频谱分析仪在低信噪比下读数的修正 显示在频谱分析仪上的信号电平数值为输人信号电平(s)与热噪声(N)电平的叠加值 当输人信号较低,特别是当输人信号电平与频谱分析仪的灵敏度的余量不足10dB时,叠加噪声后 的频谱分析仪的读数将会产生不可忽略的误差 因此在测试过程中,当测试低信噪比的情形时,必须对 读数进行修正 修正系数的确定方法如下 a)读出频谱分析仪上信号电平值(也就是输人信号与热噪声信号之和); D 读出上述信号与频谱分析仪的噪声电平的差值(dB),并在图C.1横坐标中找到对应的位置; 曲线中对应点的纵坐标数值即为修正系数 c) d)真实的输人信号电平为频谱分析仪读数减去修正系数 8.5 7.5 6.5 5.5 45 3.5 2.5 1.5 0.5 2.5 3.5 5.5 6.5 9.510 信号功率与热嗓声功率相对值(s+N/N/dB 图c.1修正系数曲线
GB13615一2009 D 附 录 资料性附录 地球站周围环境干扰场强与机房自然屏蔽效果 D.1卫星系统地球站机房对中波、电视广播发射干扰的自然屏蔽效果应以实测为准 D.2卫星系统地球站的微波载波设备抗中波广播发射干扰的能力为110dB(V/m) 根据部分框架 结构机房对中波广播发射干扰的自然屏蔽效果测试统计数据为(1020)dB 当机房自然屏蔽效果为 15dB时,卫星通信系统地球站周围电磁环境要求中波广播电场强度应不大于125dB(V/m) D.3卫星系统地球站的微波载波设备抗(15)频道电视广播发射干扰的能力为120dB(V/m) 根 据部分框架结构机房对(15)频道电视广播发射干扰的自然屏蔽效果测试统计数据为(520)dB. 当 机房自然屏蔽效果为5dB时,卫星系统地球站周围电磁环境要求(15)频道电视广播电场强度应不大 于125dB(V/m)
GB13615一2009 附 录 E 资料性附录 地球站选址要求 E.1应避免地球站天线波束与共用频段的数字微波接力系统微波站构成视通路径,天线主波束偏离 角应大于5" E.2应避免地球站天线波束与飞机航线(特别是起飞和降落航线)交叉,站址距大型飞机场的边沿距 离不小于2000m E.3架空高压输电线不应穿越地球站场地,距35kV及以上的高压电力线应大于100m E.4地球站站址应保证天线工作范围避开人口密集的城镇和村庄 E.5应避免在强噪声源,如大型飞机场、火车站以及发生较大震动和较强噪声的工业企业附近设- 类、二类卫星通信地球站 E.6站址选择应具有良好的卫生环境,应避开产生烟雾、尘粒、散发有害气体的场所和腐蚀性排放物 的工业企业 严禁将地球站站址选择在矿山开采区 E.7 地球站与易燃、易爆的仓库和材料堆积场以及在生产过程中易发生火灾,爆炸危险的工业企业之 间的距离应执行国家标准GB50016一2006的规定 E.8地球站站址应选择在地形以及地质适合房屋、天线和铁塔建筑的地方,严禁将站址选择在地震带 和易受洪水淹灌的地方 10
GB13615一2009 附 录 资料性附录 卫星通信地球站的分类 F.1对于C频段卫星通信地球站,按其天线口径大小和业务种类可划分为一类站、二类站、三类站和 四类站,具体分类见表F.1 表F.1卫星通信地球站的分类 -类站 地球站 二类站 三类站 四类站 类别 中央站 其他 G:/T >33十20lgf/4 >31.7十20lgf/4 >28.5十20lgf/4 >23十20lgf/4 >18.5十2olgf/4 dB/K 天线直径 13m~18m 11m13m 9m10m 4.5m6m 3m 参考值 大区、一级交换 、二级交换中某些二级交换中 中心以及业务量心以及业务量大，心局和某些业务量 小型地球站,用于VsAT、稀路由业 适用范围 大，业务种类多或业务种类多的其他大，业务种类多的 务、IBS以及电视单收站 具有全网监控管理中心局 交换中心局 功能 注1:表中G:/T值为睛天、微风和仰角为10"条件下的值;G为低噪声放大器输人端天线增益,di;丁为低噪声放 大器输人端接收系统噪声温度,K 注2:表中为接收频率,GHz 注3对DR业务不设中央 站 对于Ku频段地球站,在国内尚未划分类别前,可按照IESs-203(C标准地球站)和IESS205(E标 准地球站)规定执行 C标准地球站 在睛空和微风条件下:G/T>37.0十2olg/11.2aB/K F.2.1.1 F.2.2E标准地球站 F.2.2.1在晴空和微风条件下的最小值 E-1标准站.G/T>25.0十2olg//11dB/K E2标准站.G/T>29.0十2olg//1dB/K. E3标准站G/T34.0十20lg/11dB/K