ITU-R F 1404-1 FRENCH-2002 Minimum propagation attenuation due to atmospheric gases for use in frequency sharing studies between systems in the fixed service and systems in the broe s.pdf

1、 Rec. UIT-R F.1404-1 1 RECOMMANDATION UIT-R F.1404-1*Affaiblissement minimal de propagation sur trajet oblique, d aux gaz atmosphriques, utiliser pour les tudes de partage de frquences entre systmes du service fixe et systmes des services de radiodiffusion par satellite, mobile par satellite et scie

2、ntifiques spatiaux (Questions UIT-R 111/9, UIT-R 113/9 et UIT-R 163/9) (1999-2002) LAssemble des radiocommunications de lUIT, considrant a) que laffaiblissement sur trajet oblique entre une station de Terre et une station spatiale (gostationnaire (OSG) ou non OSG), d labsorption par les gaz atmosphr

3、iques et notamment par la vapeur deau, est un facteur important pour les tudes de partage de frquences entre les systmes du service fixe et les systmes du service de radiodiffusion par satellite (SRS), du service mobile par satellite (SMS) et des services scientifiques spatiaux; b) que laffaiblissem

4、ent sur trajet oblique dpend de la distribution le long du trajet de paramtres mtorologiques tels que la temprature, la pression et lhumidit et que de ce fait, il varie en fonction du lieu gographique du site, du mois de lanne, de laltitude de la station du service fixe au-dessus du niveau de la mer

5、 et de langle dlvation du trajet oblique; c) que laffaiblissement sur trajet oblique peut tre dtermin partir de la mthode dcrite dans lAnnexe 1 de la Recommandation UIT-R P.676, mais quil est souhaitable de disposer dune mthode simple permettant dvaluer cet affaiblissement; d) que pour les tudes de

6、partage de frquences, il est ncessaire de dfinir les paramtres correspondant au mois le plus sec au niveau de la mer pour chaque zone climatique, en sinspirant de la Recommandation UIT-R P.835; e) que laffaiblissement sur trajet oblique est une fonction complexe de la frquence et quil convient de ch

7、oisir pour chaque bande de frquences, une frquence reprsentative donnant laffaiblissement le plus faible, recommande 1 pour les tudes de partage de frquences entre systmes du service fixe et systmes du SRS, du SMS et des services scientifiques spatiaux dans chaque bande de frquences, de calculer laf

8、faiblissement sur trajet oblique d labsorption par les gaz atmosphriques et notamment par la vapeur deau (voir la Note 1), en utilisant une frquence reprsentative correspondant laffaiblissement le plus faible dans la bande considre; 2 dutiliser la mthode dcrite dans lAnnexe 1 pour lestimation de laf

9、faiblissement sur trajet oblique d labsorption par les gaz atmosphriques (voir les Notes 2, 3 et 4). NOTE 1 Les informations contenues dans la prsente Recommandation ne sont valables que pour les tudes de partage de frquences, car elles ne traitent que de laffaiblissement sur trajet oblique pendant

10、le mois le plus sec. _ *Cette Recommandation doit tre porte lattention des Commissions dtudes 3 (Groupe de travail (GT) 3J), 6 (GT 6S), 7 (GT 7D) et 8 (GT 8D), des radiocommunications. 2 Rec. UIT-R F.1404-1 NOTE 2 Pour plus de dtails, on pourra se reporter la Recommandation UIT-R P.676. NOTE 3 Les i

11、nformations contenues dans la prsente Recommandation sinspirent de celles donnes dans les Recommandations UIT-R P.676-3 (Genve, 1997) et UIT-R P.835-2 (Genve, 1997). NOTE 4 La Recommandation UIT-R SF.1395 donne une formule approximative de calcul de laffaiblissement minimal sur trajet oblique d labs

12、orption atmosphrique pour les bandes de frquences utilises en partage par le service fixe et le SFS. ANNEXE 1 Calcul de laffaiblissement de propagation sur trajet oblique, d aux gaz atmosphriques, utiliser pour les tudes de partage de frquences entre les systmes du service fixe et les systmes du SRS

13、, du SMS et des services scientifiques spatiaux 1 Introduction Laffaiblissement sur trajet oblique entre une station de Terre et une station spatiale (OSG ou non OSG), d labsorption par les gaz atmosphriques et notamment par la vapeur deau, est un facteur important pour les tudes de partage de frque

14、nces entre systmes du service fixe et systmes du SRS, du SMS et des services scientifiques spatiaux. Cet affaiblissement dpend de la distribution le long du trajet de paramtres mtorologiques tels que la temprature, la pression et lhumidit, et varie en fonction du lieu gographique du site, du mois de

15、 lanne, de laltitude de la station du service fixe au-dessus du niveau de la mer et de langle dlvation du trajet oblique ainsi que de la frquence de fonctionnement. La mthode de calcul de laffaiblissement sur trajet oblique est exactement celle qui est dcrite dans lAnnexe 1 de la Recommandation UIT-

16、R P.676. Pour les calculs dtaills de laffaiblissement atmosphrique, il est possible dutiliser des informations locales sur la concentration moyenne en vapeur deau pendant le mois le plus sec et dautres paramtres mtorologiques ainsi que les atmosphres de rfrence dcrits dans la Recommandation UIT-R P.

17、835. Lorsque ces informations ne sont pas disponibles, les rsultats ci-dessous permettent une valuation simple de laffaiblissement atmosphrique. Dans les formules du 2, on considre chaque bande de frquences attribue en partage au service fixe et lun des services suivants: SRS, SMS ou services scient

18、ifiques spatiaux et on prsente cinq zones gographiques reprsentatives dans le monde (hmisphres Nord et Sud). 2 Estimation de laffaiblissement sur trajet oblique Pour les besoins de cette estimation simplifie, on suppose que la station du service fixe se trouve dans lune des trois zones climatiques n

19、e dpendant que de la latitude (en valeur absolue) de la station: latitude faible infrieure 22,5 par rapport lquateur; latitude moyenne suprieure 22,5 mais infrieure 45 depuis lquateur; latitude leve 45 ou plus depuis lquateur. Rec. UIT-R F.1404-1 3 Le Tableau 1 donne les valeurs des paramtres climat

20、iques pour chacune de ces zones. Il convient de noter que la densit de la vapeur deau au niveau de la mer pour la zone faible latitude est infrieure celle indique dans la Recommandation UIT-R P.835 qui correspond la saison sche. Les affaiblissements pour ces zones ont t dtermins en fonction de langl

21、e dlvation du trajet de transmission rel depuis la station du service fixe jusqu la position de la station spatiale (OSG ou non OSG). Les formules donnant, dans les paragraphes qui suivent, laffaiblissement atmosphrique sont une approximation des valeurs thoriques. Dans ces formules: AL(h, ), AM(h,

22、) et AH(h, ): affaiblissement total dabsorption atmosphrique (dB) pour les zones de faible, de moyenne ou de haute latitude, respectivement h et : altitude de lantenne du service fixe au-dessus du niveau de la mer (km) et angle dlvation (degrs). TABLEAU 1 Valeur des paramtres au niveau de la mer pou

23、r les zones climatiques La mthode dcrite dans lAnnexe 1 de la Recommandation UIT-R P.676 a t utilise pour lintgration. Les profils de temprature, de pression et de densit de vapeur deau en fonction de laltitude tels quils sont dfinis dans la Recommandation UIT-R. P.835 ont t utiliss pour le calcul d

24、e laffaiblissement. Lapproximation a t effectue pour 0 h 3 km et 0 90. Langle dlvation rel peut tre dtermin partir de langle dlvation obtenu dans des conditions de propagation en espace libre au moyen de la mthode dcrite dans la Recommandation UIT-R F.1333. Pour des angles dlvation rels en dessous d

25、e 0, la valeur daffaiblissement pour 0 doit tre utilise. NOTE 1 Dans certaines situations, il peut tre ncessaire dvaluer laffaiblissement une frquence spcifique sur la base des formules ci-dessous. Par exemple, sil est ncessaire de dterminer laffaiblissement dans la zone de faible latitude 36,5 GHz,

26、 il est possible de faire le calcul par interpolation de laffaiblissement 36,0 GHz (voir lquation (9a) et de celui 37,0 GHz (voir lquation (10a). Toutefois, pour quune telle interpolation soit suffisamment prcise, les deux frquences reprsentatives adjacentes doivent tre suffisamment proches lune de

27、lautre. En outre, il faut tre particulirement prudent au voisinage de 22,24 GHz (frquence de rsonance de la vapeur deau) o linterpolation linaire peut ne pas sappliquer. 2.1 Bande de frquences 11,7-12,75 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est plus important aux frquences leves, et p

28、ar consquent, les formules ci-aprs donnent laffaiblissement 11,7 GHz. AL(h, ) = 3,84 / 1 + 0,8598 + h (0,2815 + 0,3031 ) + 0,1148 h2 (1a) AM(h, ) = 3,23 / 1 + 0,7585 + h (0,4154 + 0,2232 ) (1b) AH(h, ) = 3,12 / 1 + 0,7487 + h (0,3792 + 0,2102 ) (1c) Zone climatique Temprature (K) Pression atmosphriq

29、ue (hPa) Densit de la vapeur deau (g/m3) Latitude faible 300,4 1 012,0 10,0 Latitude moyenne 272,7 1 018,9 3,5 Latitude leve 257,4 1 010,8 1,23 4 Rec. UIT-R F.1404-1 2.2 Bande de frquences 18,6-18,8 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est plus important aux frquences leves et, par co

30、nsquent, les formules ci-aprs donnent laffaiblissement 18,6 GHz. AL(h, ) = 15,16 / 1 + 0,9258 + 0,03625 2+ h (0,2981 + 0,4352 ) + h2(0,2429 + 0,1330 ) (2a) AM(h, ) = 7,98 / 1 + 0,9103 + h (0,2862 + 0,4112 ) + 0,1469 h2 (2b) AH(h, ) = 5,67 / 1 + 0,8172 + h (0,2017 + 0,3017 ) + 0,1057 h2 (2c) 2.3 Band

31、e de frquences 21,2-21,4 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est plus important aux frquences leves, et par consquent, les formules ci-aprs donnent laffaiblissement 21,2 GHz. AL(h, ) = 38,08 / 1 + 0,8485 + 0,06485 2 0,002121 3+ 0,1669 10 44+ h (0,2934 + 0,3816 ) + h2(0,09441 + 0,1701

32、 ) + 0,04082 h3 (3a) AM(h, ) = 16,70 / 1 + 0,8126 + 0,02719 2+ h (0,2395 + 0,2772 ) + h2(0,1180 + 0,08558 ) (3b) AH(h, ) = 9,66 / 1 + 0,6721 + 0,04348 2+ h (0,07322 + 0,3655 ) + 0,1177 h2 (3c) 2.4 Bande de frquences 21,4-22,0 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est plus important aux

33、 frquences leves, et par consquent, les formules ci-aprs donnent laffaiblissement 21,4 GHz. AL(h, ) = 40,39 / 1 + 0,8413 + 0,06418 2 0,002095 3+ 0,1646 10 44+ h (0,2871 + 0,3732 ) + h2(0,09311 + 0,1638 ) + 0,03859 h3 (4a) AM(h, ) = 17,59 / 1 + 0,8066 + 0,02682 2+ h (0,2354 + 0,2699 ) + h2(0,1135 + 0

34、,08342 ) (4b) AH(h, ) = 10,08 / 1 + 0,6205 + 0,04369 2+ h (0,06793 + 0,3605 ) + 0,1155 h2 (4c) 2.5 Bande de frquences 22,21-22,5 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est maximal 22,24 GHz en raison de la rsonance de la vapeur deau et minimal 22,5 GHz et, par consquent, les formules ci

35、-aprs donnent laffaiblissement 22,5 GHz. AL(h, ) = 47,88 / 1 + 0,78405 + 0,10659 2 0,0091566 3+ 0,30002 1034 0,40272 1055+ 0,18706 1076+ h (0,29782 + 0,30275 ) + h2(0,066824 + 0,17983 ) + 0,038747 h3 (5a) AM(h, ) = 20,36 / 1 + 0,7223 + 0,06031 2 0,001980 3+ 0,1572 10 44+ h (0,2053 + 0,2374 ) + h2(0,

36、1101 + 0,08933 ) (5b) AH(h, ) = 11,55 / 1 + 0,6073 + 0,04379 2+ h (0,05750 + 0,3490 ) + 0,1102 h2 (5c) Rec. UIT-R F.1404-1 5 2.6 Bande de frquences 23,6-24,0 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est moins important aux frquences leves, et par consquent, les formules ci-aprs donnent la

37、ffaiblissement 24,0 GHz. AL(h, ) = 40,20 / 1 + 0,8774 + 0,06742 2 0,002221 3+ 0,1759 10 44+ h (0,3193 + 0,4177 ) + h2(0,1014 + 0,1945 ) + 0,05008 h3 (6a) AM(h, ) = 17,88 / 1 + 0,8377 + 0,02861 2+ h (0,2587 + 0,3070 ) + h2(0,1362 + 0,09479 ) (6b) AH(h, ) = 10,51 / 1 + 0,6504 + 0,04326 2+ h (0,08915 +

38、 0,3870 ) + 0,1285 h2 (6c) 2.7 Bande de frquences 25,25-27,5 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est moins important aux frquences leves, et par consquent, les formules ci-aprs donnent laffaiblissement 27,5 GHz. AL(h, ) = 22,73 / 1 + 0,9463 + 0,03455 2+ h (0,3232 + 0,4519 ) + h2(0,24

39、86 + 0,1317 ) (7a) AM(h, ) = 11,96 / 1 + 0,8121 + 0,03055 2+ h (0,2619 + 0,4728 ) + 0,1490 h2 (7b) AH(h, ) = 8,77 / 1 + 0,8259 + h (0,2163 + 0,3037 ) + 0,1067 h2 (7c) 2.8 Bande de frquences 31,0-31,3 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est plus important aux frquences leves, et par c

40、onsquent, les formules ci-aprs donnent laffaiblissement 31,0 GHz. AL(h, ) = 19,54 / 1 + 0,9323 + 0,02553 2+ h (0,3416 + 0,4413 ) + h2(0,1980 + 0,08016 ) (8a) AM(h, ) = 11,76 / 1 + 0,81370 + 0,02033 2+ h (0,2740 + 0,3935 ) + 0,1203 h2 (8b) AH(h, ) = 9,52 / 1 + 0,8160 + h (0,2378 + 0,2722 ) + 0,08949

41、h2 (8c) 2.9 Bande de frquences 31,8-33,0 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est plus important aux frquences leves, et par consquent, les formules ci-aprs donnent laffaiblissement 31,8 GHz. AL(h, ) = 19,55 / 1 + 0,9263 + 0,02442 2+ h (0,3399 + 0,4324 ) + h2(0,1898 + 0,07463 ) (9a) A

42、M(h, ) = 12,04 / 1 + 0,8112 + 0,01934 2+ h (0,2740 + 0,3825 ) + 0,1155 h2 (9b) AH(h, ) = 9,90 / 1 + 0,8140 + h (0,2401 + 0,2679 ) + 0,08673 h2 (9c) 2.10 Bande de frquences 36,0-37,0 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est plus important aux frquences leves, et par consquent, les form

43、ules ci-aprs donnent laffaiblissement 36,0 GHz. AL(h, ) = 21,60 / 1 + 0,8102 + 0,05726 2 0,001887 3+ 0,1488 10 44+ h (0,2731 + 0,5166 ) + 0,1884 h2 (10a) AM(h, ) = 15,00 / 1 + 0,8197 + 0,01342 2+ h (0,3078 + 0,2651 ) + h2(0,07561 + 0,03399 ) (10b) AH(h, ) = 12,80 / 1 + 0,7376 + 0,01588 2+ h (0,2185

44、+ 0,2806 ) + 0,07660 h2 (10c) 6 Rec. UIT-R F.1404-1 2.11 Bande de frquences 37,0-38,0 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est plus important aux frquences leves, et par consquent, les formules ci-aprs donnent laffaiblissement 37,0 GHz. AL(h, ) = 22,63 / 1 + 0,8064 + 0,05519 2 0,00180

45、8 3+ 0,1416 10 44+ h (0,2740 + 0,4986 ) + 0,1789 h2 (11a) AM(h, ) = 16,03 / 1 + 0,8146 + 0,01315 2+ h (0,3044 + 0,2598 ) + h2(0,07308 + 0,03276 ) (11b) AH(h, ) = 13,85 / 1 + 0,7369 + 0,01556 2+ h (0,2197 + 0,2771 ) + 0,07495 h2 (11c) 2.12 Bande de frquences 39,5-40,0 GHz Dans cette bande de frquence

46、s, laffaiblissement est plus important aux frquences leves, et par consquent, les formules ci-aprs donnent laffaiblissement 39,5 GHz. AL(h, ) = 26,03 / 1 + 0,7941 + 0,05051 2 0,001631 3+ 0,1259 10 44+ h (0,2739 + 0,4541 ) + 0,1562 h2 (12a) AM(h, ) = 19,39 / 1 + 0,8019 + 0,01254 2+ h (0,2957 + 0,2470

47、 ) + h2(0,06718 + 0,03002 ) (12b) AH(h, ) = 17,46 / 1 + 0,7615 + 0,01187 2+ h (0,2619 + 0,2041 ) + h2(0,05213 + 0,02735 ) (12c) 2.13 Bande de frquences 40,0-40,5 GHz Dans cette bande de frquences, laffaiblissement est plus important aux frquences leves, et par consquent, les formules ci-aprs donnent laffaiblissement 40,0 GHz. AL(h, )