数字微波接力站电磁环境保护要求

数字微波接力站电磁环境保护要求

国家标准 GB13616一2009 代替GB136161992 数字微波接力站电磁环境保护要求 Electromagneticenvironmentprotectionrequirementsfordigital radi0-relaystations 自2017年3月23日起，本标准转为推荐性 标准，编号改为GB/T13616-2009. 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 GB13616一2009 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GB13616一1992《微波接力站电磁环境保护要求》. 本标准与GB13616一1992相比主要变化如下: 修改了标准的名称; 更新了本标准的规范性引用文件; 更新了干扰允许值的技术指标要求; -对原附录A进行了修改:修改了A.1、A.3,删除A.2,修改后列为新的附录B; -对原附录B进行了修改;重新编写了B.1,并将其列为新的附录A;将原B.1.3.4修改后,与原 B.3合并,作为新的附录C;删除原B.2; -对原附录C进行了修改,并将修改后的内容移至正文 -增加了一个新的附录;附录D. 本标准参考了国际电信联盟有关建议书中给出的数字微波接力系统相应计算方法与差错性能分配 等技术参数,结合了我国现行有关行业技术规范和数字微波接力站的技术特点 本标准的附录A为规范性附录,附录B附录c,附录D和附录E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;刘斌,李景春,谭海峰、周兴国、黄标、方箭 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB136161992
GB13616一2009 数字微波接力站电磁环境保护要求 范围 本标准规定了数字微波接力站电磁环境干扰允许值、天线前方净空区要求以及数字微波接力站电 磁环境测试的方法 本标准适用于工作频段为1GHz~40GHz视距数字微波接力传输系统台站 本标准不适用于对流层散射微波站 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 GB4824一2004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,IT YD/T5088一2005SDH微波接力通信系统工程设计规范 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 干扰interferenee 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 数字微波接力站可能受到的无线电干扰主要有: a)卫星通信系统发射干扰(包括地球站及卫星发射); b)微波、雷达、广播,电视和其他无线电发射的同频、谐波和杂散发射干扰; 工业、科学和医疗射频设备辐射干扰 c 干扰允许值 数字微波接力通信系统与其他业务系统共享频段时的干扰允许值 每个射频波道传输基群或基群以上恒定比特率的SDH微波接力通信系统与其他业务系统共享同 -频段时,省际干线、省内干线,本地微波传输以及接人微波传输这四种基本通道在每一个传输方向任 何月份允许的来自其他业务的干扰恶化量不应超过对应通道的差错性能指标的10%,其中来自固定业 务部分干扰引起的恶化量不应超过89%,来自共用频率的其他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% 注省际干线,省内干线,本地微波传输以及接人微波传输这四种基本通道的差错性能指标依据YD/T5088 2005
GB13616一2009 5.2来自同步卫星通信系统的干扰允许值 与同步卫星工作于同一频段时,地球表面来自其发射干扰(包括反射卫星的发射),在数字微波接力 站周围环境产生的最大干扰功率通量密度,在任何条件和调制方式下,均不应超过表1规定的允许值 表1来自同步卫星通信系统的干扰允许值 最大干扰功率通量密度" 频段 dB(w/m 参考带宽 GH 5 25"<90' 5"<25" 2.5~2.69 任一4kHz -152 -152十0.75×/一5 -137 任一4kH2 3,4一4.2 -152 -152十0.5X(/一5) -142 4.5~4.8 任一4kHz -152 -152十0,5×(0一5) -142 6.825~7.705 任一4kHz -154 -154十0.5X0一5 -144 8.0258.5 -150 -150十0.5×0一5) -140 任一4kHH2 12,212.75 任一4kHz -148 -148+0.5×(0一5) -138 17.7~19.7 -115 一115十0.5×(0-5) -l05 任一1MH 31.031.3 任一1MHz -115 -1l5+0.5×(一5 -l05 任一1MHH2 3738 -125 -125十(0一5 -105 "<2o 127十(4/3)×(0-5 任 -127 37.5一40 一1MHz -105 20"<25” -107十0,4×(0一20 注;0为水平面以上的到达角 5.3来自中波、电视广播、短波广播的干扰允许值 来自中波和(1一5)频道电视广播的发射干扰,在数字微波接力站周围环境的电场强度均应不 大于125dB(AV/m); b)来自短波广播的发射干扰,在数字微波接力站周围环境的电场强度均应不大于105dlBV/m). 5.4来自工业、科学和医疗射频设备的干扰允许值 在数字微波接力站周围环境,工业、科学和医疗设备的辐射干扰在300MHz以下频段干扰信号电 场强度应符合GB4824一2004之规定 在与数字微波接力站同频段内,落人数字微波接力站接收机输 人端的干扰信号功率电平应比数字微波接力站正常接收信号功率电平低30dB或以上 数字微波接力站电磁环境测试方法 数字微波接力站电磁环境测试的方法见附录A 天线前方净空区要求 数字微波接力站天线的正前方要求有一定空旷地带(即净空区) 净空区要求见图1所示 在此范 围内不应有森林、较高树木、,建筑物、金属构筑物等
GB13616一2009 20" 8.3D 2厂 20" 10D 17.20D?/入 D 天线开口面直径,单位为m(D<4m); 工作波长,单位为m; F 第1菲涅耳区半径 图1天线前方净空区 图中F由式(1)确定 Im F 式中 -发送点至接收点距离,单位为n m; -发送点至计算点距离,单位为m; d 接收点至计算点距离,单位为n dl" m d>17.20D'/入的区域净空区要求应为半径等于F之椭圆体空间 注:数字微波接力站其他选址要求可参考附录E
GB13616一2009 附 录A 规范性附录 数字微波接力站电磁环境测试方法 A.1测试目的 数字微波接力站电磁环境测试,就是要在数字微波接力站选址建设之前,获得拟选站址处无线电信 号的强度、方位以及极化方式等情况,作为判定在拟选站址处是否存在对该数字微波接力站的正常工作 造成影响的无线电信号的参考依据 A.2测试系统 测试系统的组成(见图A.1).: a)适应于数字微波频段经过计量的频谱分析仪; b)适用于数字微波频段的定向测试天线; c)适应于数字微波频段的射频连接电缆(馈线) d)适用于数字微波频段的测试选件(包括低噪声放大器、衰减器、滤波器等) 供测试系统使用的稳定的电源 定向测试天线 射频连按 电续线 频谱分析仪 测试选件 图A.1测试系统 A.3测试的基本要求 测试天线原则上应为数字微波接力站天线位置处;在测试设备灵敏度满足指标要求并留有 定的余量来弥补由于高度不足引起的绕射损耗时,测试也可以在站址附近高大而且相对开阔 的建筑物顶部进行; b所有测试设备都应经过校准,并在核准的有效期内和在正常工作条件下使用 e)测试天线与测试仪器之间应用性能良好的电缆连接; d 测试选件均应根据需要可以调节; 频谱分析仪灵敏度指标应符合或优于表A.1的要求 表A.1频谱分析仪灵敏度指标要求 频率范围/GHz 灵敏度/dBnm 0.0012.5 -134 25,8 <一132 5.812.5 一125 12.518.6 <一119 18,622 3 -l14 注:表A.1为频谱分析仪接收带宽10Hz时的灵敏度
GB13616一2009 4 测试步骤 A， A.4.1向建站单位了解有关参数 进行数字微波电磁环境测试之前,向建站单位了解拟选站址的地理位置,工作频率、信号带宽、发射 功率,天线参数、调制参数、设备参数以及允许的干扰电平指标等参数 确保测试系统有足够的灵敏度 A.4.2实地测试 a)在拟建数字微波接力站站址处,按照图A.1连接好测试设备 b)用GPS接收机测量出拟建地球站站址的经纬度和海拔高度,用指南针确定磁北方向,根据磁 北与真北的角度偏差确定真北方向,并将真北方向定为参考0; c 开机,并按仪表使用说明书预置仪表各功能键,调整好各项功能设置; d)调整方位和(或)俯仰以及极化方式,全方位搜索或者按照已知方位测试拟选站址处的信号情 况,并记录信号的最大电平值及对应方位 A.4.3测试数据的处理 谢试天线口面处干批信号电平值的折算公式如式(A.1)所示 PR=P一G'e十b一6" - A.1 式中; P 测试天线口面处信号电平,单位为dBw P" 频谱分析仪电平数值,单位为dBw 测试天线的方向性增益,计算方法可参考附录B,单位为dBi; G' 射频连接电缆衰耗(在使用选件进行测试时,还应包括选件的衰耗),单位为dB 为低噪声放大器的增益,单位为dB 注1;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,应对读数进行修正 注2天线口面处干扰信号的单位换算方法可参考附录c. 注3:误码率与信噪比的关系和相关计算公式可参考附录D
GB13616一2009 B 附 录 资料性附录 干扰电平计算主要公式 B.1数字微波接力站天线口面最大允许干扰电平计算公式 折算到数字微波接力站天线口面最大允许干扰信号电平计算公式如式(B.1)所示 B.1 P=P十b-G(p 式中: PR--数字微波接力站天线口面最大允许干扰信号电平,单位为dBw 数字微波接力站接收机输人端最大允许干扰信号电平,单位为dBw. P 数字微波接力站接收天线在干扰方向上的方向性增益,单位为dB G(e 数字微波接力站的馈线系统损耗,单位为dB o B.2天线增益的计算 计算数字微波接力站接收天线在干扰信号方向上的增益时,宜采用实测的天线方向性图等相关资 料 若没有该资料,那么对于抛物面天线,可使用式(B.2)~(B.14)进行计算 B.2.1数字微波接力站接收天线直径与工作波长的比值小于100时的计算公式 -2.5X1 G(e G B.2 0”<9GB13616一2009 -波长,单位为m; -第一旁瓣增益,单位为dBi; -天线主瓣增益最大值,单位为dBi Gms G 的数值可由式(B.12)计算得出: B.12 G=2+15lgD/入 g的数值可由式(B.13)计算得出: 202 B.13 /Gm fm" e 的数值可由式(B.14)计算得出 一15.85(D/2)我" (B.14) p
GB13616一2009 c 附 录 资料性附录 天线口面处的空间干扰信号功率通量密度的换算 C.1功率通量密度与信号电平的换算 有些测试需要用到天线口面处的空间信号功率通量密度,其与信号电平之间可通过式(c.1)换算 P =1olg(Pk/S. (C.1 式中: 天线口面处空间干扰信号功率通量密度,单位为dB(w/m'): P 天线口面处干扰信号功率,单位为w; 式中入为波长 C.2功率通量密度与场强之间的换算 空间信号的功率通量密度与场强之间可通过式(C.2)换算 20lgE一1olgZ 式中: 空间信号功率通量密度,单位为dB(w/mr'); 空间信号电场强度,单位为V/m; E 自由空间阻抗,为377Q. 频谱分析仪读数与空间电场强度的换算 当时使用频谱分析仪测量场强时,场强与读数关系式如式(C.3)所示 E'=P十A十F C.3 式中: 电场强度,单位为dB(V/m) 频谱分析仪读数,单位为dBm 天线系数,dB(1/m); A 折算系数,dB 频谱分析仪输人阻抗为50Q时,F=107dB F
GB13616一2009 D 附 录 资料性附录 误码率与信噪比的关系 D.1MPsK调制系统误码率与信噪比的关系 当M=2时. D.1 -o(/ P > 相干解调DPSK) D.2 P ~0.5exp(一E/N)(非相干解调DPSK 2E BPSK D.3 P Q 当M>2时. P 入2QCNsin(x/NM] D.4 log.(NME/N,=(c/N) D.5) 式中: -子dr" Q函数的表达式为 Q(:) D.6) C - M -调相相数; E/N 信号比特能量与噪声功率谱密度之比 C/N) 对应于某一误码率(如10"或10-)的信噪比理论值,单位为dB D.2MQAM调制系统误码率与信噪比的关系 D.7 户一2P(I- 2L P 二c(ce) D.8 式中: -MQAM调制系统两个正交分量之一的基带信号误码率 P L=/M 由以上公式可得出理论(c/N)
GB13616一2009 附 录 E 资料性附录 数字微波接力站选址要求 数字微波接力站选址应满足以下要求 a)站址应选择在交通方便、具有可靠电源的地方; 站址应避开经常有较大震动或较强噪声的地方; b) 站址应选择在土质均匀,没有坍塌、危岩及滑坡的地段; d)站址不应选择在生产过程中散发较多粉尘和有腐蚀性气体、有腐蚀性排放物的工业企业附近 站址不应选择在有易燃易爆的仓库和材料对机场以及在生产过程中容易发生火灾、爆炸危险 的工业企业附近 站址不应选择在矿山开采区和易受洪水淹灌的地方 10
GB13616一2009 参 考 文 献 [1 GB/T3383电信传输单位分贝 [2]GB/T6113.l04无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-4部分:无线电骚扰 和抗扰度测量设备辅助设备辐射骚扰(GB/T6113.104一2008,CISPR16-1-4:2005,IDT) [3]GB/T7615一1987共用天线电视系统天线部分. [打 GB/T13619数字微波接力通信系统干扰计算方法 []GB50o16一2006建筑设计防火规范 [6 国际电信联盟《无线电规则》2004年版