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地球站电磁环境的测试方法

地球站电磁环境的测试方法
电磁环境测试报告是地球站建站和审查的重要申报资料,它对于地球站的正确选址以及安全运行具有重要意义。

在地球站正式选址及建站之前,必须按照有关的标准,对地球站电磁环境进行严格的测试。

本文根据国标“GB13615-92”讨论一下地球站电磁环境的测试方法。

一地球站干扰电平标准
1.环境电场强度。

在地球站周围,要求中波和电视1~5CH的电场强度不大于125dB(uv/m),短波的电场强度不大于105dB(uv/m)。

2.工科医设备的辐射。

在地球站接收机的输入端,1~18GHz频段工科医设备的辐射干扰,应比正常接收信号电平低30dB。

3.雷达。

由于雷达系统的瞬时功率极大,因此它的干扰信号落入地球站接收机输入端的峰值电平应比正常接收电平低30dB。

4.地球站的干扰电平。

根据卫星网络系统的设计可确定接收机的Eb/N0和C/N,从而确定地球站接收机输入端的载波干扰比
C/I=C/N+10(dB)
I=C- C/N- 10(dBm)
其中N=10lgKTeB+30 (dBm)
C=EIRP-L d+Gr+30(dBm)
EIRP(每载波)=EIRP(转发器)- 10lgN- BO0(dBW)
N:载波数 BO0:多载波工
作时的功率回退量
L d=92.45+20lgf +20lgd
二、干扰测试系统
方框图
一个典型的干扰测试系统方框图如下:
其中小型抛物面圆形天线的增益一般不低于20dB,其极化应选用线极化。

LNA/LNB应具有镜向抑制能力,其增益要达到50dB。

电缆长度按需要确定,但其损耗要事先校准。

频谱仪的频率范围要满足测试要求,目前的频谱仪(如HP8590系列)具有存储功能或存储卡,因此可以不使用打印机。

测试灵敏度
LNA输入端的等效热噪声功率PL:P L=10LgKTB= - 228.6+10lgT e+10lgB+30(dBm)
其中 T e=T a+T L(LNA输入端的等效温度)
Ta:天线仰角为0度时的等效热噪声温度,一般取100或150K。

TL:LNA的等效热噪声温度,其值由厂家确定。

PL的值应小于LNA输入端的干扰信号电平。

折算到频谱仪输入端的热噪声PH
PH=P L+G L- Lp- X(dB)
其中 G L:LNA的增益 Lp:馈线损耗 X:隔直器损耗
PH应比频谱仪的灵敏度低10dB,当灵敏度余量不足10dB时,必须进行修正。

三、测试方法
1、预定工作方位干扰测试
在地球站预定工作方位+/- 20度范围内,以仰角为0度,以与下行信号相同的极化方式,每隔5~10度观测一次,记录500MHz带宽的频谱图。

2、水平干扰测试
(1)天线至于0度仰角,用与接收信号相同的极化,从0度顺时针360度旋转天线,记录存在干扰的频谱图。

(2)选择干扰最大或离工作载波最近的干扰源进行重复测试,判断干扰源的重复性。

3、计算分析
把测得的干扰电平PH折算成测试天线口面的干扰电平P a:
P a=PH+X- G L- G r dBm/测试带宽
其中 X是馈线的损耗
则地球站接收机输入端的干扰为:
I=P a+G(φ)+M
其中G(φ)为地球站接收天线在干扰方向的增益,根据ITU REC-580标准,
G(φ)= 29- 25logφ dB 1≤φ≤48
- 10 dB 其它
φ为天线主波束与干扰源方向的立体角。

φ=arccos[(1-2sin2θ/2)cosΔ]
Δ是天线的工作仰角,θ是通信方位角λ0与干扰源方位角λ之差,θ=∣λ-λ0∣
M是带宽因子,M=10log地球站载波的中频带宽/测试带宽
经计算后,将经折算后的接收机输入端干扰电平与在第一部分理论计算所得的干扰电平进行比较,并判断是否超标。

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