style="width:9.43403in;height:7.38056in" /> 本文是学习GB-T 14618-2012 视距微波接力通信系统与空间无线电通信系统共用频率的技术要求. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了1GHz～40GHz
范围内，视距微波接力通信系统(以下简称微波接力系统)与空间无
线电通信系统共用频率时站址与频率的选择、功率限值、最小仰角和功率通量密度等的技术要求。
本标准适用于微波接力系统，不适用于超视距无线电接力通信系统和具有高灵敏度接收机的对流
层散射通信系统。本标准不包括卫星广播业务与地面无线电业务共用频率的情况。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB13615 地球站电磁环境保护要求
GB 13616 数字微波接力站电磁环境保护要求
GB/T 13622 无线电管理术语
GB/T 13622界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
视距微波接力通信系统 line-of-sight radio-relay
communications systems
采用视距传播，属于视距微波接力通信系统。
3.2
空间无线电通信系统 space radio communications
systems
利用一个或多个空间站，或利用一个或多个反射卫星，或利用空间其他物体所进行的任何无线电通
信系统。
3.3
功率通量密度 power flux density
在地球表面每单位面积内单位带宽所通过的功率。
4 微波接力系统与空间无线电通信系统共用1GHz～10 GHz频率
4.1.1.1
对与空间无线电通信系统享有同等权利的共用频带内工作的地面微波站，在选择其站址和频
率时，应相互协调，并由后建者承担协调工作，确保相互之间的干扰程度满足
GB13615 和 GB13616。
4.1.1.2 如果最大等效全向辐射功率超过+35 dBW,
选择新站站址时，应尽可能使发射天线的最大辐
GB/T 14618—2012
射方向偏离对地静止卫星轨道至少2(考虑到大气折射效应)(参见附录 A、附录
B、附录 C)。
4.1.1.3
为避免地面微波站与享有同等权利的共用频带内工作的地球站之间构成直视途径，地面微波
站天线主波束偏离角不应小于5(参见附录 C)。
4.1.2.1
地面微波站由发信机传送到天线馈源端口的功率不应超过+13 dBW。
4.1.2.2
地面微波站的最大等效全向辐射功率不得超过+55 dBW。
4.1.2.3
选择新站站址时，如果不能实行4.1.1.2的规定，地面微波站每部发射机的最大等效全向辐
射功率不应超过：
+47
+47+8(δ-0.5°)
+55
dBW
dBW
dBW
\|0\| ≤0.5°
\|ð \|>1.5°
δ为考虑到大气折射效应(参见附录 A),
地面微波站天线主波束偏离对地静止卫星轨道的角度(°)
(参见附录 B、附录 C)。
4.1.2.4
在现有线路上建立新的微波接力系统时，地面微波站每部发射机的最大等效全向辐射功率不
应超过4.1.2.3的规定。
对与微波接力通信系统享有同等权利的共用频带内工作的地球站，在选择其站址和频率时，应相互
协调，并由后建者承担协调工作，确保相互之间干扰程度满足GB13615 和
GB13616。
4.2.2.1 卫星地球站在任一4 kHz 频带内(参见附录 D向水平面任一方向发送的等效全向辐射功 率，不应超过下列限值：
+40
+40+3e
不限制
dBW
dBW
e≤0°
0°\<e≤5°
ε>5°
其中ε是从地球站天线的辐射中心看过去的水平仰角，用度数表示，高于水平面时为正，低于水平
面时为负(有关延伸阅读可参见附录 E)。
4.2.2.2
在允许条件下，可以在4.2.2.1所规定的限值上增加10 dB
以内，但是，当所形成的协调区伸
展到其他国家的领土时，此项增加应征得该国主管部门的同意。
4.2.2.3
作为4.2.2.1的一个例外，用于深空研究业务的地球站在任一4 kHz
带宽内，向水平面任一 方向发射的等效全向辐射功率不应超过+55 dBW。
4.2.3.1
在我国全部国土范围内，允许的最低工作仰角为5°。
4.2.3.2
作为4.2.3.1的一个例外，地球站天线仰角低于10°的深空研究业务，不应用于发送。单收地
球站不受此限制
GB/T 14618—2012
4.3
空间无线电通信系统—— 空间电台(包括反射卫星)
在允许频带内的各种条件下，采用各种调制方式，由空间电台发射的(包括由反射卫星发射的)(参
见附录 F),
在相应的带宽内，在地球表面产生的功率通量密度不应超过规定的限值(见表1)。
表 1 地球表面功率通量密度限值
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|---|---|---|---|---|
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4 kHz |
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1 MHz |
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5 微波接力系统与空间无线电通信系统共用10 GHz～15
GHz频率
5.1.1.1 同4. 1. 1. 1。
5.1.1.2 如果最大等效全向辐射功率超过+45 dBW,
选择新站站址时，应尽可能使发射天线的最大辐
射方向偏离对地静卫星轨道至少1.5(考虑到大气折射效应)(参见附录 A)。
5.1.1.3 同4. 1. 1.3。
5.1.2.1
地面微波站由发信机传送到天线馈源端口的功率不应超过+10 dBW。
5.1.2.2 同4. 1.2.2。
同4.2. 1。
5.2.2.1 卫星地球站在任一4 kHz 频带内(参见附录 D向水平面任一方向发送的等效全向辐射功 率，不应超过下列限值：
+40
dBW
ɛ ≤0°
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+40+3e dBW 0°\<e≤5°
不限制 ε>5°
其中ε是从地球站天线的辐射中心看过去的水平仰角(参见附录 E),
用度数表示，高于水平面时为
正，低于水平面时为负。
5.2.2.2
在允许条件下，可以在5.2.2.1所规定的限值上增加10dB
以内，但是，当所形成的协调区伸
展到其他国家的领土时，此项增加应征得该国主管部门的同意。
5.2.2.3
作为5.2.2.1的一个例外，用于深空研究业务的地球站在任一4 kHz
带宽内向水平面任一方 向发射的等效全向辐射功率不应超过+55 dBW。
在我国全部国土范围内，允许的最低工作仰角一般为10(特殊条件例外)。
5.3 空间无线电通信系统——空间电台(包括反射卫星)
同4 . 3。
6 微波接力系统与空间无线电通信系统共用15 GHz～40
GHz频率
6.1.1.1 同4. 1. 1. 1。
6.1.1.2 地面微波站最大辐射方向没有任何限制。
6.1.1.3 同4.1.1.3。
6.1.2.1 同5. 1.2. 1。
6.1.2.2 同4. 1.2.2。
同4.2. 1。
6.2.2.1 地球站在任一 1 MHz
频带内，向水平面任一方向发送的等效全向辐射功率，不应超过下列
限值：
+64 dBW ɛ ≤0°
+64+3e dBW 0°\<e≤5°
不限制 ε>5°
其中ε是从地球站天线的辐射中心看过去的水平仰角，用度数表示，高于水平面时为正，低于水平
面时为负。
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6.2.2.2 在允许条件下，可以超过6 .2 .2 .
1所规定的限值+10 dB 以内，但是，当所形成的协调区伸展
到其他国家的领土时，此项增加应征得该国主管部门的同意。
6.2.2.3
作为6.2.2.1的一个例外，用于深空研究业务的地球站在任一1 MHz
带宽内向水平面任一 方向发射的等效全向辐射功率不应超过+79 dBW。
同5.2.3。
6.3 空间无线电通信系统——空间电台(包括反射卫星)
在允许频带内的各种条件下，采用各种调制方式，由空间电台发射的(包括由反射卫星发射的)(参
见附录 F),在任 一 1 MHz
带宽内，在地球表面产生的功率通量密度不应超过规定的限值(见表1)。
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(资料性附录)
大气折射效应
大气折射的通常效应是把无线电波弯向地球：仰角为ε的无线接力天线的波束，可能达到仰角为e
的卫星，其中：
e=E—T ………………………… (A.1)
e和ε是代数值，t是因折射引起的修正的绝对值。
弯曲范围取决于站址所在区域的气候(折射指数、指数的梯度)、站的高度和仰角的初始值。作为ε
函数的x,在ε为低负值时变化特别快。
由于折射修正随大气层条件的改变而变化，因此很难确定折射修正的大小，但可以决定折射修正的
最大值和最小值，最大值和最小值的确定应采用以下规则：
a)在那些可以获得传播数据、进而可以用统计方法确定弯曲量的地区，最大弯曲(比方说，99.5%
的时间内都不超过的弯曲)和最小弯曲应该从这些数据导出。
b)在那些传播数据无法获得的地区，可以采用下述的近似算法。由海平面无线电折射率N。和
梯度△N计算出指数型参考大气的折射指数极限。确定了这两个极限后，就可以计算天线仰
角和站高度的函数tmax、tmi曲线。该曲线分别示于图A.1、图
A.2,图中h(km)为天线在平均
海平面以上的高度。
另外Tmx、Tmim的确定也可以用数值法计算，其数值计算表达式是通过对图
A.1、图 A.2 拟合得
到的：
tmax(e,h)=1/[0.774 989 7+0.304 357h+ɛ (0.590 204+0.064 334 2h)+
e²(一0.071 4315+0.030 957 8h)+ɛ³(0.058 235 7—0.003 980 46h)—
0.012 842 1e⁴+0.000 876 608e⁵ ] ………………………… (A.2)
Tmin(e,h)=1/[1.794 805+0.389114h]+e(0.888 871+0.112 098h)+
e²(0.011 193 0+0.011 920 4h) ………………………… (A.3)
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style="width:9.43403in;height:7.38056in" />
天线的仰角 e/()
图 A.1 对 ε 角 的 最 大 值 修
正
style="width:9.28681in;height:5.22708in" />
天线的仰角 e/()
图 A.2 对 ε 角 的 最 小 值 修
正
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(资料性附录)
对地静止卫星仰角和方位角的计算
如图B. 1 所示，A 站的经纬度为φ和λ,静止卫星C 的星下点S
的经纬度为φ2和0,φ=φ2- 为 星下点S 对 站A 的经度差。 AP 为过A 站指向S
的一条地平线，∠CAP=e= 站 A 对卫星S 的仰角。
弧 AE 经过站A 的子午线， E 点为子午线与赤道的交点。 AQ 为过站A
指向正南方的 一 条地平线，
∠QAP=A≈=A 站 对 卫 星C 的方位角。图 B.2 为 图 B. 1 的局部放大， AA '
为 OA 的延长线，
CA'//AP。
style="width:7.80657in;height:0.62656in" />
由球面直角三角AES, 用球面三角学余弦定理： cosa=cosλcosφ 得
style="width:3.58673in;height:0.74668in" />
对于静止卫星有：
style="width:4.4401in;height:0.57332in" />
style="width:2.83987in;height:0.69344in" /> …… ………………… (B.1)
同样在球面三角形 AES 中，由正弦、余弦定理得：
cosAx =sinASEcosφ
sinASE =sinλ/sina
sinAx =sinp/sina
推出方位角：
tgAx =tanp/sinʌ … … … … … … … … … …(B.2)
style="width:9.55328in;height:5.25998in" />
图 B.1 仰角和方位角的计算
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style="width:8.92662in;height:4.91326in" />E
图 B.2 图 B.1 部分放大
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(资料性附录)
地面微波站天线主波束偏离对地静止卫星轨道角度的计算
地面微波站天线主波束方向偏离对地静止卫星轨道(以下简称 GSO)
的角度称为偏离角。 一般的 几何图形如图C.1 所示，偏离角δ表示为∠BAC 和
∠BAD 之差。因为这两个角分别是两个直角三角
形 ABC 和 ABD 当中的一个角，所以当已知距离 AB 、BC 和BD
就可以求出它们的大小。
style="width:2.53322in;height:0.61996in" /> ……………… ……… (C.1)
style="width:2.5466in;height:0.63338in" /> ………… …………… (C.2)
AB =r 。sinx … … … ……… (C.3)
式中：
r。——地球的平均半径，6370 km;
λ— 地面微波站的纬度(图C. 1 中 的A 点)。
BC 和 BD 确定如下：
考虑图C. 1 球面直角三角形 ASE, 可以发现
φ=arctg(tgasinx) … … … … … … … … …(C.4)
式中：
a—— 天 线A 的最大轴向辐射的方位和A 所在的子午线之间的夹角。
则 ：
a=arccos(cosocosʌ) … … … … … … … … … …(C.5)
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style="width:9.94001in;height:7.5933in" />
说明：
φ—E 与 S 的经度差；
B——A 点在赤道平面上的投影；
C—— 折射波束与赤道平面的交点；
D——GSO 与ABC 平面的交点；
E—— 包含A 的子午线与赤道的交点；
α— ∠AOC;
μ— ∠OBC。
注 ：A— 地面微波站天线的位置；AOC—— 发射方位平面；S—— 赤道与AOC
平面的交点。
图 C.1 偏 离 角 计 算 图
style="width:10.32657in;height:3.76662in" />
图 C.2 偏 离 角 计 算 波 束 切 面 辅 助 图
由 图 C.2 可 以 求 出 ：
style="width:2.98005in;height:0.60654in" />
或
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style="width:2.32004in;height:0.52668in" /> … … … … … … … …(C.6)
为了计算距离 BD 和 BC, 参看图 C.3 中赤道平面上的三角形OBC 和 OBD。
style="width:9.79337in;height:4.22664in" />
图 C.3 偏离角计算赤道切面辅助图
考虑简单关系：
OD=GSO 的半径=6 . 62r。,从地球中心测量
OB=recosλ …………… ………… (C.7)
则可计算出下面的几何参数：
BC=√(OB)²+(OC)²-2(OB)(OC)cosu … … … … … … … …(C.8)
style="width:2.42655in;height:0.60654in" /> … … … … … … … …(C.9)
style="width:2.41334in;height:0.61336in" /> … … … … … … … …(C. 10)
θ=180— (μ+φ) … … … … … … … …(C. 11)
style="width:2.00002in;height:0.61336in" /> ……… ………… (C.12)
最后可以求出偏离角δ的大小：
style="width:3.44009in;height:0.62678in" /> …… ………………… (C.13)
δ为正表示地面微波站天线波束在GSO
上面，Ö为负表示地面微波站天线波束在GSO 下面。
偏离角的计算在使用式(C.6) 时，因仰角e 由 e=ε-x 确 定 ，z
有两个值：Tmax、Tmim (参看附录 A), 所
以计算出的偏离角也分别有两个值；其中偏离角绝对值较小的0i
为所求偏离角。
当偏离角被水平面阻挡时(射线位于轨道上面时可能发生这种情况),对于光滑地球水平面，如
图 C.4 所示，实际偏离角计算如下：
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style="width:10.8066in;height:5.27318in" />
图 C . 4 偏 离 角 计 算 较
正 图
EHORIZ=-arccos[8 500/(8 500+h)] ………………………………………… (C.14)
式中：
h — 天线海拔高度，单位为千米(km)。
d₁=0mim-EHORIZ/cosθ …………………………… (C.15)
d₂=di/tanθ …………………………… (C.16)
=(0mm+di)°.5 …………………………… (C.17)
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(资料性附录)
角度调制载波平均4 kHz 最大功率密度的计算
D.1 范围
下面给出的是最坏4 kHz 功率电平(W/4kHz) 的计算。每 Hz
的功率密度由这个值除以4000
即得。
D.2 FM 载波每4 kHz 的最大功率密度
D.2.1 多信道电话信号调制的FM 波
在全基带负载上的最大的功率谱密度由残留载波或由连续频谱的峰值来确定，这取决于调制的性
质。残留载波的功率 P(W) 由下式给出：
P=P ·exp (一 ) …… … ………… (D.1)
对于有 CCIR 预加重的系统：
style="width:4.97991in;height:0.57332in" /> … … … … … … … …(D.2)
e₁=fi/fh …… ………………… (D.3)
m =f△/fh …… … …… (D.4)
style="width:5.89339in;height:1.23332in" />
或
以上各式中：
style="width:5.59336in;height:0.78672in" />
V(f)=W 。(f) ·fn/P … …
… … … … … … … …(D.5)
… … … … … … … …(D.6)
P. — 载波总功率，单位为瓦(W);
fh 基带最高频率，单位为赫兹(Hz);
fA 多路信号有效频偏，单位为赫兹(Hz);
of 测试音有效频偏，单位为赫兹(Hz);
N. —— 信道数；
f₁ — 基带最低频率，单位为赫兹(Hz);
W.(f)— 每单位带宽功率谱密度，单位为瓦每赫兹(W/Hz)。
对载波数≤12的载波，每4 kHz 的最大功率谱密度近似为：
P.cos²(mb/1.5)(W/4 kHz)m₆\<1 … … … … … … … … … …(D.7)
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式中：
mi— 最高频率基带信道中的测试音引起的最高调制指数，单位为弧度(rad)。
注：为了进行详细的协调，主管部门应有详细有效的频谱形状数据和公式中所需的常数值。
频谱连续部分的最大功率密度由图 D. 1 近似求出，其频谱密度对于4 kHz
带宽可按比例求出。
style="width:9.6266in;height:6.80658in" />
归一化频偏， m=a/fi.
图 D.1 以高斯噪声调制的信号(分布分量)频率的最大频谱密度
曲 线
A:ψ=0. 1
B: =0.2
C: =0.4
D:ψ=1.0
E:φ=2.0
F:%=4.0
G:ψ=o
H: 小频偏近似值
J:大频偏近似值
“●”符号表示标准无线电接力系统(如图D. 1 所示)
值是对以下基带限制：
120信道 60 kHz～552 kHz
960信道 60 kHz～4028 kHz
1260信道 60 kHz～5636 kHz
D.2.2 由多信道电话信号和固定幅度三角波形的能量扩散信号调制的 FM 载波
三角波扩散系统的设计， 一般地说要确保集中在载波频率上每4 kHz
最大功率谱密度保持在3 dB
全负载值的范围内。
集中在载波的功率谱密度为：
Pmx=(P/ △F)×4000 (W/4 kHz) … … … … … … … … …(D.8)
式中：
P. — 载波总功率，单位为瓦(W);
△F —由能量扩散信号产生的峰-峰频偏，单位为赫兹(Hz)。
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注1:式(D.8) 假设使用完全线性三角波能量扩散。
注2:电视视频信号调制的 FM 载波、PSK 载波每4 kHz
的最大功率谱密度的计算方法国际上还处在研究阶段。
D.3 PSK 载波的每4 kHz 最大功率密度
由 PN (伪噪声)序列的数字能量扩散信号调制的 PSK 载波的每4 kHz
最大功率密度由下式给出：
当伪噪声序列的重复周期大于250 μs 时 ，
Pmx=P. ×(4000/B) (W/4 kHz) … … … … … … … …(D.9)
当 PN 序列的重复周期等于或小于250μs 时 ，
style="width:3.81345in;height:0.66in" /> (W/4kHz) … … … … … … … …(D.
10)
式中：
P 、 — 载波总功率，单位为瓦(W);
B — 符号率，单位为兆符号每秒(Msym/s);
L -PN 序列的长度；
t —— 符号延时，单位为秒(s);
style="width:2.37998in;height:0.63998in" />的整数部分。
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(资料性附录)
地球站水平辐射功率的计算
地球站水平辐射功率EH 的计算方法如下：
EH=Ds-[Gs-G(ε)] … … … … … … … … … …(E. 1)
式中：
G(e)——
地球站天线在自然地平线方向上相对于各向同性天线的增益，单位为分贝(dB),
可 按
GB/T 12364—2007 第9章取值；
ε — 天线主波束与自然地平线间的最小夹角，单位为度(°);
Ds — 地球站在4 kHz 频带内辐射的等效全向辐射功率，单位为分贝瓦(dBW);
Gs — 地球站天线的最大增益，单位为分贝(dB)。
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(资料性附录)
空间电台在地球表面产生的功率通量密度的计算
假设空间电台天线为点天线，到地面的距离为R、。以点天线为中心，R、为半径的球面面积为：
A 、=4πR … …………………… (F.1)
设等效全向辐射功率为 EIRP, 功率通量密度为 S(W/m²), 则
style="width:3.64667in;height:0.61996in" /> ……… ………… (F.2)
式中：
EIRP— 等效全向辐射功率，单位为瓦(W);
R 、 — 半径，单位为米(m);
A 、 —— 以 R, 为半径的球面面积，单位为平方米(m²)。
将式(E.2) 以对数表示：
S[dB(W/m²)]=EIRP(dBW)- 10lgA,-LA … … … … … … … …(F.3)
LA=- 10lgKA
式中：
LA—— 为大气吸收系数，单位为分贝(dB)。
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