Нежелательные излучения в области внеполосных излучений

Отношение мощности в смежной полосе (ABPR)

жүктеу/скачать 7.46 Mb.

бет	5/19
Дата	24.02.2016
өлшемі	7.46 Mb.
	#13620

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 19

1.4 Отношение мощности в смежной полосе (ABPR)

ABPR вычисляется следующим образом:

– в единицах мощности ABPR  P/P_ad

– в децибелах ABPR  P  P_ad(дБ)

где:

P : средняя мощность передатчика

P_ad : средняя мощность в смежной полосе частот.

Эти вычисления выполняются автоматически как обычные действия на многих современных спектроанализаторах, оборудованных средствами цифровой обработки сигнала.

Концепция измерения мощности в полосе соседнего канала может быть расширена до соседних полос в распределенной полосе частот, которая простирается N раз дальше, чем смежная полоса, где N – целое число, на которое умножается присвоенная полоса частот. Для обозначения мощности OoB излучения в N-ом смежном канале следует использовать ABPR_N.

2 Метод маски OoB

Данная методика основана на концепции, определенной в Рекомендации МСЭ-R SM.328, п. 1.10.

2.1 Измеряемые параметры

Спектр передатчика следует измерять, используя измерительную полосу в соответствии с п. 1.7 раздела рекомендует, и требуется выражать в единицах dBsd, dBc или dBpp.

2.2 Диапазон измерений

Измерения должны выполняться в области OoB, которая лежит между границей присвоенной полосы частот и границей между областями внеполосных (OoB) и побочных излучений.

2.3 Маска OoB

В соответствии с Примечанием 1 в п. 1.10 Рекомендации МСЭ-R SM.328, маска не ограничивает излучения внутри необходимой ширины полосы, поскольку она применима только в области OoB спектра.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. – В пределах области OoB, могут существовать спектральные линии с уровнями, превышающими маску OoB. Маска, которая допускает наличие таких отдельных спектров, может быть недостаточно строгой. Следовательно, может потребоваться рассмотреть для некоторых видов излучений такой подход, который позволял бы существовать ограниченному числу спектральных линий с уровнями выше маски; Эти специальные пределы, при необходимости, определяются в соответствующих Приложениях, касающихся конкретных служб радиосвязи.

Дополнение 1
к Приложению 1

Пример расчета допустимого отношения мощности OoB и пределов мощности из допустимой маски OoB

1 Введение

Интегрирование маски OoB по конкретному диапазону частот позволяет рассчитать максимально допустимую мощность в области OoB в полосе, которая разрешена маской, и служит для связи двух методов, применяемых для ограничения излучений в области OoB. Эта взаимосвязь может быть рассчитана с использованием либо дискретного метода, либо непрерывного метода. Первый метод моделирует функционирование спектроанализатора или векторного анализатора сигнала, тогда как последний метод представляет собой чисто математический подход. Благодаря возможностям цифровых технологий, сегодня эти возможности доступны во многих моделях представленных на рынке спектроанализаторов. Оба метода действительны и дают один и тот же результат с незначительными различиями, как будет показано в последующих примерах.

В примерах будет использоваться формула для цифровых излучений, описанная в таблице 3, используемая во многих странах, которая иногда называется маской излучения G. В этом примере рассчитывается суммарная мощность в соседней полосе шириной 25 кГц. Простые изменения диапазона интегрирования позволяет вести расчеты для других значений ширины полосы.

ТАБЛИЦА 3

Уравнения ослабления для маски излучения G
(используются в некоторых странах для неголосовых передатчиков, работающих
с разносом каналов 25 кГц (на основании RBW = 300 Гц))

Диапазон частот	Пределы ослабления (дБ)
5 кГц  \| fd \|  10 кГц	83 log ( fd/5)
10 кГц  \| fd \|  2,5 × ABW	Меньшее из следующих значений 116 log ( fd/6,1) дБ, или 50  10 log (P) дБ, или 70 дБ
ABW: разрешенная полоса частот (больше либо ширины занимаемой полосы, либо необходимой ширины полосы) fd: сдвиг частоты относительно несущей (кГц) RBW: эталонная полоса частот, в которой определена мощность излучения в области OoB.

Перерывы в формуле, описывающей маску (т. е. точки разрыва) передатчика с P  1 Вт возникают, как видно из таблицы 4 и рисунка 4, приводя к необходимости интегрирования в нескольких диапазонах.

ТАБЛИЦА 4

Точки разрыва в маске внеполосных излучений (OoB) G
(для RBW  300 Гц)

Сдвиг частоты относительно несущей (кГц)	Ослабление (дБ)
12,5 16,46	36,14 50

Маска G графически показана на рисунке 4.

2 Дискретный метод

Это – пример для 1-ваттного передатчика, и далее приведены условные обозначения, которые используются в компьютерной программе для подсчета результатов. В этой маске имеется переходный участок в середине смежной полосы частот и 2 перемещения точек разрыва от центра излучения, которые должны быть определены. Первая – это зависящая от уровня мощности передатчика точка разрыва, в которой ослабление достигает величины 50  10 log (P) дБ, где P – мощность передатчика (Вт). Вторая – это точка разрыва, в которой ослабление равно 70 дБ. Для ближайшей к излучению части смежной полосы частот, формула ослабления, зависящего от уровня мощности для используемого в примере маски ослабления спектральной плотности мощности, приведена в уравнении (1), тогда как уравнение (11) содержит зависящую от уровня мощности формулу для диапазона частот, наиболее удаленного от соответствующей частоты точки разрыва. Для определения суммарной мощности в смежной полосе, необходимо суммировать мощности в обоих участках.

В последующих уравнениях обозначение ":" означает "определяется как", а обозначение "[ ]", когда используется в математических выражениях, означает "не временный, а согласованный текст".

Уравнение для ослабления на ближайшем участке в настоящем Дополнении имеет вид:
, (1)
где fd – сдвиг по частоте (кГц) от центра излучения.

Для того, чтобы определить мощность в смежной полосе частот, необходимо преобразовать это логарифмическое представление допустимых пределов спектральной плотности мощности излучения в линейное представление, так, чтобы можно было выполнить интегрирование или суммирование ослабления по смежной полосе частот, с использованием:

. (2)

Для того чтобы определить мощность, ограниченную маской, ослабление следует суммировать по равным интервалам, которые, в свою очередь, равны разрешению по полосе частот, определенному в спецификации на измерения маски излучения (т. е. цифровое интегрирование) по полосе частот, для которой выполняется оценка. Для этой маски:

(3)
смежная полоса – это присвоенная полоса шириной 25 кГц. Центр смежной полосы частот расположен от центра присвоенной полосы на расстоянии 25 кГц, таким образом, смежная полоса начинается на расстоянии 25 – 25/2  12,5 кГц от центра присвоенной полосы и заканчивается на расстоянии 37,5 кГц. Однако требуется регулировка, равная половине разрешения по полосе частот фильтра для предотвращения появления энергии за пределами соседней полосы частот, поэтому суммирование мощности должно начинаться в точке 12,5  0,3/2  12,65 кГц. Частота точки разрыва, зависящей от уровня мощности передатчика (fb) определяется при помощи преобразования уравнения (1) к виду:

. (4)
Для передатчика P  1 Вт точка разрыва 50 дБ лежит в точке 16,46 кГц. Точка разрыва 70 дБ, которая относится также ко всем передатчикам мощностью 100 Вт и более, появляется на частоте 24,48 кГц.

Ослабление мощности в ближайшем участке смежной полосы частот можно определить путем суммирования по диапазону сдвигов по частоте от 12,65 кГц до 16,46 кГц, который после регулирования представляется выражением:

. (5)
Логарифмический вид маски излучения в ближайшем участке смежной полосы частот показан на рисунке 5:

а линейный вид этой маски показан на рисунке 6.

Суммарная мощность в смежной полосе частот по отношению к суммарной мощности излучения – это отношение, которое определяется путем суммирования мощности в смежной полосе частот, показанной на рисунке 6, с использованием следующего уравнения:

. (6)

Это соответствует выражению:

. (7)

Это выражение может быть преобразовано обратно в предел ослабления мощности в смежной полосе частот (дБ), используя:

, (8)

что равно:

. (9)

Формула для примера маски ослабления psd в удаленной части смежной полосы частот для передатчика мощностью 1 Вт имеет вид:

, (10)

где fd – сдвиг по частоте от центра излучения (кГц).

Для того чтобы определить мощность в смежной полосе частот необходимо преобразовать это логарифмическое представления psd излучения в линейное представление, поэтому мощность может быть интегрирована или суммирована по диапазону частот смежной полосы частот, с использованием:

. (11)

Для того чтобы определить мощность, ограничиваемую маской, мощность следует суммировать на равных интервалах, которые равны разрешению по полосе частот, определенному в спецификации для измерений маски излучения (т. е. цифровое интегрирование) по полосе частот, в которой ведется оценка. Для этой маски:

. (12)

Затем может быть рассчитано отношение предела мощности в смежной полосе частот к суммарной мощности излучения путем суммирования ослабления в диапазоне от 16,46 кГц до 37,5 кГц, который после регулировки представляется в настоящем Дополнении в виде:

. (13)
Маска для удаленного участка излучения в смежной полосе логарифмически показана на рисунке 7.

Суммарная ABP по отношению к суммарной мощности излучения представляет собой отношение, которое определяется суммированием мощности в смежной полосе частот с использованием следующих формул: