【通信行业标准(YD)】 卫星通信VSAT地球站电磁干扰的测量方法

YD/T1003-.1999
随着卫星通信的迅速发展，使用频段与地面微波等通信方式相同的VSAT地球站得到广泛应用，为了使新建的VSAT地球站能够承受地面微波和其他电磁干扰的影响，在建站之前进行站址选择性电磁干扰测量是非常必要的。
本标准制定了VSAT地球站站址选择性电磁干扰环境的测量方法和要求，可供VSAT站址的选择测量使用。
本标准由邮电部电信科学研究规划院提出并归口。本标准由邮电部电信传输研究所起草。本标推生要起草人：郭良。下载标准就来标准下载网
中华人民共和国通信行业标准
卫星通信VSAT地球站电磁干扰的测量方法Measuring methods of electromagnetic interferencefor the VSAT earth station in the satellite communication1范围
YD/T1003.-1999
本标准规定了卫星通信VSAT（甚小口径终端）地球站站址选择时有关电磁干扰环境的测量方法。本标准适用于卫星固定业务，适用于卫星通信系统的VSAT地球站设计、建设和施T。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性，GB13615--92地球站电磁环境保护要求3地球站站址电磁环境测量方法和要求3.1测量目的
通过电磁环境测试，获得将要建设的地球站周围可能存在的同频干扰频率、干扰强度、方向等数据。其基本要求是测量所有干扰源的相对长时间的最大干扰电平，分析干扰源性质，判定所测试站址与务下扰源的无线电辐射的兼容性，确定预选站址是否可行。测试包括以下两大部分：
（1）测试在地球站接收系统总工作带宽内的电磁干扰信号；（2）测量地球站周围地理环境的天际线角。3.2测量准备
（1）所建地球站的工作参数。其中包括将要使用和可能使用的卫星的经度；地球站用于国际通信还是国内通信；地球站天线尺寸；天线的接收增益；系统的G/T值；系统的E/N，或BER为10E一6（1×10-6)时的C/N值；前向纠错率（FEC)；信息速率；收、发系统的全工作频段；地球站发射的EIRP：工作频率，带宽；接收工作频率，带宽（中频带宽）；卫星发向本站信号的EIRPs值等。（2）一份包括地球站站址在内的1：50000的地图，计算出新建地球站所处的经、纬度（精确到秒），查出当地的海拔高度。
（3）按照可能使用卫星经度和地球站的经、纬度，计算出地球站指向各个可能使用的卫星的方位和俯仰角。
（4）建立干扰测试系统，并进行全面校正。校正内容包括：系统增益，幅频特性，以及镜象抑制度等。测试仪表应在校准的有效期内使用。（5）计算测试系统的灵敏度是否可行以及频谱仪输人端口测量的允许下扰电平。（6）全面检查经纬仪的机械传输系统和光学系统。3.3十扰源调查
向无线电管理机构和有关部门了解预选站址附近的同频微波、雷达站（包括不间频）以及其他无线中华人民共和国信息产业部1999-02-23批准330
1999-07-01实施
电台，标定其位置，供测试中参考3.4电磁下扰测试系统设备配置
YD/T 1003
参考测试系统方框图如图1所示。测试系统由天线、低噪声放大器（LNA）或低噪声放大加变频器（LNB）、馈送电缆、频谱仪、打印机，隔直三通和直流电源组成。人线
LNA/LNB
隔直器
直流电源
赖谱仪
图1测试系统方框图
打印机
（1）大线，在C或Ku频段-般采用便携式喇吸或小型抛物面圆形大线，大线尺寸应根据被测系统对测量系统灵敏度的要求进行选择，天线的极化方式一般取线极化。（2）低噪声放大器（LNA）或低噪声放大器加变频器（LNB），其噪声温度尽可能低，增益应尽可能高；天线增益、低噪声放大器的噪声、增益以及馈线损耗决定了测量系统的灵敏度，I.NB应具有镜频抑制能力。
（3）选用低损耗软质电缆。
（4）隔直三通，保证电源端和LNA或LNB的射频输出端口之间直通；电源和频谱仪输人端山之间有隔直、隔直三通应具有良好的幅频特性和较低的微波通过衰减（单独供电系统除外）。（5）频谱仪，采用宽频带频谱分析仪。频谱分析仪本身的灵敏度不能满足测量要求时，应加前置放大器改善。要求频谱仪的频率范围应能满足测量要求。频谱仪应能较灵活调整中频分辨率带宽、视频带宽和频距（SPAN）．具有较大的测量动态范围。能够与打印机或X-Y记录仪连用。（6）打印机，使用普通纸的便携式打印机。（7）直流电源，其电压应满足LNA或LNB的要求。3.5＇测试灵敏度
测试系统对微弱信号的检测能力称为测试系统的灵嫩度。测试系统的灵敏度电平值应低于频谱仪测量的允许干扰电平。测量系统的灵敏度主要取决于测量用线增益、LNA或LNB的噪声温度和增益，以及频谱仪本身的灵敏度。测试系统的灵敏度用G/T值表示。其中，G为天线增益和馈线损耗之和，T为系统的噪声溢度，折算到I.NA或INB输人端的系统噪声源度为：T=TA+TR
式中，T^为仰角为0度时的天线噪声温度，一般取TA一200K；TR为LNA或1NB的标称噪声温度。ILNA或LNB输人端的等效噪声功率P为：P=228.6+10lgT+10lgB+30(dBm)(B带宽内的)式中B--测量系统中频带宽,Hz;
T---系统噪声温度（K）。
折算到频谱仪输人端的噪声功率PN：P一PN+LNA（或LNB)的增益一I（馈线损耗，dBm）（B带宽内的）般希望测试系统的PN低于频谱仪测量的允许干扰电平为1OdB。当测量的干扰信号电平与P之差<10dB时，测试仍可以进行，所引入的测量误差可利用表1修正。3.6允许扰电平
根据使用频段、调制方式等系统参数计算接收系统的允许干扰电平，确定地球站允许的载波干扰比(C/I)。
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表1小信号测量误差修正值
频谱仪量值与背景噪声电平之差dB
实际十扰信号电平比濒谱仪测量值低的值dB
按照地球站所使用系统的设计和地球站设备，以及BER一1X10-6时的门限E/No或C/N值，考虑到线路储备和设备恶化量，确定实际所需的C/Nt值。在C和Ku频段上，已知C/Nt值，在8bitPCMPSK调制方式时，允许的总载波干扰比（C/I）为：C/I=C/Nt+10dB
I-C-C/Nt --10dB
式中，C为下行线接收机（LNA)输人端信号电平（dBm），通常C值已知。注：其他调制方式可参考执行。3.7测试
3.7.1测试准备
（1）在预选站址放置天线处，将测试天线架好，天线距地面的高度原则上应等于预架设天线的馈源高度。在不知道天线高度的情况下，测量天线的架设高度…般不应小于1.5m。测量天线的极化方向应调整到水平或垂直极化方向位置。（2）将频谱仪等仪器使用的交流电源地线接好，零线和地线之间的电压不应超过10V，（3）按图1连接好设备，接通电源后，不可随意断开电缆接头。如需断开应先切断直流电源供应。（4）频谱仪工作状态的调整
①分辨率带宽(RBW)调整
频谱仪的分辨率带宽（RBW）应调整到与地球站接收的载波占用带宽相同。为了提高测试系统的能力，有时可以取低于载波占用带宽的分辨率带宽，但在测试结果分析时应折算到与信号相同的带宽进行分析比较。
②视频带宽（VBW）调整
频谱仪的视频带宽（VBW)应选用比RBW窄，并且应与RBW配合调整，保证频谱仪不出现测量不准确的告警，扫描速率不应过慢。332
)中心频率调整
YD/T 1003--1999
频谱仪的中心频率应调整到与整个卫星系统的工作频带的中心致，例如（，频段为（370）4200MHz)/2=3950MHz。
①频距（SPAN)调整
频谱仪的频距（SPAN)应调整到与卫星系统的整个工作带宽：样（也可以改变为其他SPAN带宽使用，但必须保证测试总带宽），但不应仅调整到与子系统使用带宽·样，如（频段为3700~4200MHz5参考电平调整
谱仪的参考电平应调整到适中位置，并在小信号测量时去掉附加衰减。电平对数刻度
频谱仪的电平对数刻度建议调整到10dB/格.细看时调整到5tB/格、2dB/格等。?扫描速度调整
频谱仪的扫描速度一般应放在自动档。当放在人工档时扫描速率不宜过慢。3.7.2测试步骤
（1）调整已经架设好的测量天线仰角一般取0°。测量从0°开始，然后从方位角磁北0\开始顺时钊水平旋转天线，每隔“定方位角度停止转动·次，观察频谱仪的扫描线从左到右扫描一次后，按下打印键，记录一次下扰曲线图。方位问隔角度应等于测量天线的半功率张角。在记录纸带上应同时记录下极化方向、方位角、仰角、测量时间等。继续调整人线的方位角直到天线沿水平面旋转--周（360°），重复上述测量。（2）改变犬线的极化方向，重复上述测试直至天线沿水平面旋转周（360°）。（3）完成垂直和水平极化测试，判定出最大干扰源方向，并在最大干扰源方向上进行重复测试。测试包括改变仰角和方位；改变频谱仪的工作状态，如分辩率带宽、视频带宽、中心频率，频距；记录下每个干扰信号的频谱和强度。
（4）必要时可以改变仰角重复上述测试。3.7.3测试持续时间和频次
在完成上述测试步骤后，如认为站址基本可行，则应进一步做较长时间的观察测试，判断于扰的重复性。
\一般，个站址的电磁环境测试时间取天（24小时），原则上应在以下的4个时间段各测量次。时间划分为：9:00-—12：00；14：00—18：00；20：00-24：00：0.00--6：00。每次测量均做记录。3.7.4判断十扰源
测试过程中如发现干扰，应尽可能准确地判断干扰源方向、干扰源地点、提出抑制或清除干扰的方法，必要时应停止测量，调查干扰性质以及干扰源长期存在的可能变化，以便寻找新的站址进行新的测量。
3.7.5计算
在测量之前应将接收机输入端的允许干扰电平换算到测量系统频谱仪输人端，即频谱仪读数值。已知地球站接收系统输人端（LNA输入端）的允许干扰电平为I(dBm），按以下天线旁辨特性换算I到不同夹角值时天线口径处的允许干扰电平「。：I,=I-G()
其中,G(p) 32- 25lgp(dBi)
(dBm）/信号带宽
1°≤p≤48G(g)--10(dBi)>48。式中：I(dBm）-—地球站LNA输人端的充许干扰电平，度）一干扰源方向与卫星方向之间的夹角。频谱仪输入端的允许干扰信号电平P（dBm）：F1=I。+G.+Gi.--L+1olg（测量带宽/信号带宽）千扰测量用天线增益；
G.—干扰测量用放大器的增益；YD/T 1003--1999
L——干扰测量用连接频谱仪和LNA的射频电缆的损耗。3.7.69角的计算
可按下式计算干扰源与卫星方向之间的夹角Φ，对照充许干扰电平表格，估计测量结果中干扰信号超过允许值的量。
当测试仰角为0度时，按下式计算：p=arc cosEcosp· cos(a—Ao)
式中：—地球站到卫星的工作仰角；A
一干扰信号的方位角；
入,——卫星方向的方位角；
-千扰信号与卫星方向之间的夹角当测试仰角不为0度时，按下式计算：arc cos[cosq XcospXcos(a-A,)+sing Xsing)式中，入、与前式相同，9为测试仰角。3.8天际线测量
3.8.1使用仪表
经纬仪、指南针、铁尺。
3.8.2测试准备
（1）首先用指南针粗测周围障碍物的仰角和方位角，看是否已构成对卫星的阻挡。如有阻挡应考重新选定新的位置。
（2）准备张包含预选站址的1：50000地形图或更大比例尺的含有预选站址及其周围建筑物的城市图。
（3）利用参照物用铁尺准确测量出所选天线的地基中心位置，并做好标记。（4）将经纬仪架在地基中心位置的上方，让中垂线正好经过地基中心位置。（5）调整经纬仪的水平位置，让中垂线通过地基中心，而经纬仪正好处于水平位置。（6）调整经纬仪的刻度盘，让方位0°”正好对准磁北0°3.8.3测量
（1）利用经纬仪的光学瞄准系统，瞄准某障碍物与天空的交界点，读出并记录其方位角和俯仰角，推算障碍物的距离，这样顺时针旋转经纬仪从0°～360°，依次测量（2）测量地基的方位角并在周围的建筑物上做标记，供施工使用（3）分析测量结果，利用磁偏角计算并列出真北和磁北两组数据，看是否满足规定的要求。在天线近区场区，天线的主轴方向与障碍物等的夹角应大于图2中规定值。0
障碍物
近区场障碍物高度限制
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