ITU-R SM 1446 SPANISH-2000 DEFINITION AND MEASUREMENT OF INTERMODULATION PRODUCTS IN TRANSMITTER USING FREQUENCY PHASE OR COMPLEX MODULATION TECHNIQUES《使用频率 相位或综合调制技术的发射器互调产物的定义和测量.pdf

1、 Rec. UIT-R SM.1446 1 RECOMENDACIN UIT-R SM.1446 DEFINICIN Y MEDICIN DE LOS PRODUCTOS DE INTERMODULACIN EN TRANSMISORES QUE UTILIZAN TCNICAS DE MODULACIN DE FRECUENCIA, DE FASE O COMPLEJA (Cuestin UIT-R 211/1) (2000) Rec. UIT-R SM.1446 La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) qu

2、e los productos de intermodulacin forman parte de las emisiones no deseadas (nmero S1.146 del RR); b) que los productos de intermodulacin se generan en los propios sistemas de transmisin radioelctrica o resultan de la interaccin entre los distintos elementos radiantes situados en el mismo emplazamie

3、nto de radiocomu-nicaciones; c) que los lmites de las emisiones no esenciales se refieren nicamente a productos de intermodulacin en un solo canal o en mltiples canales y aparecen en el apndice S3 del RR y en la Recomendacin UIT-R SM.329; d) que los lmites de las emisiones fuera de banda se refieren

4、 nicamente a los productos de intermodulacin en un solo canal o en mltiples canales y estn siendo objeto de estudio; e) que no existen lmites definidos para la intermodulacin entre transmisores entre distintos sistemas; f) que cada vez es mayor el nmero de emplazamientos de radiocomunicaciones compa

5、rtidos y cada emplaza-miento puede radiar productos de intermodulacin pasivos y activos de una forma anmala e incontrolada que afectarn a los receptores; g) que los productos de intermodulacin debidos a los transmisores radioelctricos con modulacin de amplitud se consideran en la Recomendacin UIT-R

6、SM.326; h) que es necesario definir mtodos para medir los productos de intermodulacin, especialmente en el caso de tcnicas de modulacin digital, observando a) que el Informe UIT-R SM.2021 describe los principios generales de la generacin de productos de inter-modulacin y las tcnicas de reduccin de l

7、a interferencia pertinentes para minimizar dicha intermodulacin, recomienda 1 que cuando se consideren los tipos de mecanismos que generan productos de intermodulacin en los sistemas de transmisin se tengan en cuenta las definiciones y las tcnicas de medicin pertinentes para cada tipo de intermodula

8、cin que figuran en el Anexo 1. 2 Rec. UIT-R SM.1446 ANEXO 1 Productos de intermodulacin en el transmisor CUADRO DE MATERIAS Pgina 1 Definiciones de los distintos tipos de intermodulacin en el transmisor 2 1.1 Tipo 1 Intermodulacin en un solo canal . 3 1.2 Tipo 2 Intermodulacin multicanal 4 1.3 Tipo

9、3 Intermodulacin entre transmisores 5 1.4 Tipo 4 Intermodulacin debida a antenas activas. 5 1.5 Tipo 5 Intermodulacin debida a circuitos pasivos 6 1.6 Atenuacin de intermodulacin en el transmisor 7 2 Consideraciones sobre los servicios de radiocomunicaciones 7 3 Tcnicas de medicin . 7 3.1 Mtodos gen

10、ricos de medicin de la intermodulacin en un solo canal (Tipo 1) 7 3.1.1 Modulacin analgica . 8 3.1.2 Modulaciones digitales 8 3.2 Mtodos genricos de medicin de la intermodulacin multiportadora (Tipo 2) 9 3.2.1 Descripcin de los mtodos de medicin 9 3.2.2 Comparacin de los mtodos. 10 3.3 Mtodos genric

11、os de medicin de la intermodulacin entre transmisores (Tipo 3) 11 3.3.1 Principio 11 3.3.2 Montaje de medicin . 12 Apndice 1 al Anexo 1 Ejemplos de caractersticas de la intermodulacin 13 1 Definiciones de los distintos tipos de intermodulacin en el transmisor Los productos de intermodulacin son gene

12、rados por las no linealidades del amplificador de salida del transmisor (por ejemplo, los semiconductores, los klystrons, etc.) y de los dispositivos pasivos tales como combinadores, circuladores, conectores, etc. Los productos de intermodulacin a la frecuencia fIMson generados por dos o ms seales n

13、o deseadas a las frecuencias f1, f2, a causa de las no linealidades en la salida de un transmisor. La relacin entre fIMy f1, f2, puede expresarse de forma muy general: fIM= Gefm1f1+ m2f2+ Gefcon m= 0, 1, 2, El orden del producto de intermodulacin viene dado por n = m1+ m2+ . Ello significa que la fr

14、ecuencia para productos de intermodulacin de segundo orden, IM2siendo, n = 2, m1= m2= 1 da lugar a una fIM= Geff1 f2Gefy que la frecuencia de los productos de intermodulacin de tercer orden IM3(n = 3, m1= 2, m2= 1) es fIM= Gef2 f1 f2Gefo fIM= Gef2 f2 f1Gefsiendo m1= 1, m2= 2. Los productos 2 f1 f2y

15、2 f2 f1son los que ms interesan a los diseadores puesto que a menudo vienen especificados en las normas, aunque los productos f1+ f2 f3son de mayor magnitud y ms numerosos si hay ms de dos seales interferentes. En algunas aplicaciones tambin deben considerarse los productos de intermodulacin de quin

16、to orden, IM5, que se producen para 3 f1 2 f2 3 f2 2 f1, respectivamente. En la Fig. 1 se representa la relacin entre los distintos productos de intermodulacin. Rec. UIT-R SM.1446 3 1446-01f1f2f2 f1f1+ f22f12f2IM3, 2f2 f1IM5, 3f2 2f1IM7, 4f2 3f1IM3, 2f1 f2IM5, 3f1 2f2IM7, 4f1 3f2Nivel(noesta escala)

17、FrecuenciaFIGURA 1Representacin (no a escala) de los productos de intermodulacin (lneas negritas continuas)con respecto a las frecuencias fundamentales (lneas negritas de guiones)FIGURE 1/SM.1446 1446-01 = 8 CM Se definen cinco tipos distintos de intermodulacin. 1.1 Tipo 1 Intermodulacin en un solo

18、canal La intermodulacin en un solo canal se define como la distorsin de la seal deseada a causa de la no linealidad de los circuitos del transmisor incluidos todos los dispositivos pasivos tales como combinadores u otros. La Fig. 2 ilustra este tipo de intermodulacin. 1446-02A la antenaAmplificador

19、de potencia1 canalFIGURA 2Tipo 1 Intermodulacin de un solo canalFIGURE 2/SM.1446 1446-02 = 5 CM Adems de aparecer productos de distorsin de intermodulacin por la mezcla de dos o ms seales de transmisin en RF, pueden surgir emisiones en banda y fuera de banda a partir de una misma seal con modulacin

20、en banda base debido al mezclado de las componentes discretas de las frecuencias de una onda de entrada al transmisor compleja. Ello puede suceder con una seal analgica, tal como la seal vocal que generalmente comprende varias componentes de frecuencias variables en el tiempo. Tambin sucede con seal

21、es digitales debido al mezclado de las componentes de frecuencia en series de Fourier para producir nuevas componentes de frecuencia. Ello da lugar a una distorsin en la onda de la seal transmitida y a un aumento de la amplitud en una parte del espectro de la seal original. Una seal digital verdader

22、amente aleatoria contendr un nmero infinito de estas componentes espectrales resultando un espectro continuo similar al ruido, conformado por el filtro paso banda. El efecto de la distorsin de intermodulacin es el de aumentar la energa en las subbandas del espectro similar al ruido, especialmente la

23、s debidas a la intermodulacin de tercer orden. Este aumento en dicho espectro se denomina tanto ruido de intermodulacin como crecimiento espectral y a menudo aparece en los grficos espectrales de la modulacin digital como protuberancias o salientes prximos a los bordes del filtro paso banda, lo que

24、provoca un exceso en la potencia de ruido en la banda adyacente y una posible interferencia, como se ilustra en la Fig. 3. 4 Rec. UIT-R SM.1446 1446-03af0f0+ 3/Tf0 3/TPa Pa Pa+ 2Pb Pa PbPb Pa Pa2Pa Pa Pb+ Pb Pb PbPb Pb PafEn bandaFuera de bandaFIGURA 3Ejemplo de ruido de intermodulacin de tercer ord

25、en en las bandas de frecuenciasutilizadas BO = 0,82 (BI 4,5) y f070 dB GSM1800 Entre estaciones mviles 50 dB TETRA Estacin de base, slo un canal ms canales varios transmisores Estacin mvil 40 dB 70 dB 60 dB 60 dB, medidos en el conector de la antena PMR Para todos los componentes Varias estaciones d

26、e base en el mismo emplazamiento 40 dB 70 dB Transpondedor del enlace ascendente Lmites de densidad de p.i.r.e. para un ngulo de elevacin de 10 y en el borde del haz 4/6 GHz: Haces hemisfricos y de zona Haces globales y puntuales de tipo C Cualquier combinacin entre tipos de portadora INTELSAT salvo

27、 las formadas exclusivamente por interaccin entre las portadoras SCPC: 21 dB(W/4 kHz) 24 dB(W/4 kHz) 4/6 GHz: Haces mundiales, hemisfricos y de zona Formados exclusivamente por la interaccin entre las portadoras SCPC preasignadas: 31,5 dBW para 2 N 7 canales SCPC 48,1 20 log10N para N 7 11/14 GHz: H

28、az puntual Cualquier combinacin de los tipos de portadoras INTELSAT: 10 dB(W/4 kHz) para INTELSAT V-VI 16 dB(W/4 kHz) para INTELSAT VII-VIII Rec. UIT-R SM.1446 15 En el Cuadro 4 se indican ejemplos de valores tpicos de la atenuacin de intermodulacin para estaciones terrenas terrestres/estaciones ter

29、renas costeras y de la atenuacin de productos de intermodulacin debidos a mltiples portadores para los satlites Inmarsat-2 e Inmarsat-3. CUADRO 4 Ejemplos de atenuacin de intermodulacin en estaciones terrenas y estaciones espaciales Inmarsat 4 Servicios de radiodifusin En el caso de los transmisores

30、 de radiodifusin instalados en el mismo emplazamiento, se utiliza a menudo el factor de intermodulacin inversa para caracterizar la intermodulacin entre transmisores, ARIM(Tipo 3). Para ilustracin, se ha elegido el siguiente ejemplo: el transmisor de radiodifusin sonora con MF deseado que funciona a

31、 una f1= 98 MHz y con 300 W de potencia resulta interferido por una seal de 300 mW generada por un segundo transmisor. La frecuencia f2vara entre 87,5 MHz y 108 MHz (Banda II) con una separacin de frecuencias de | f1 f2| 300 kHz. Los resultados aparecen en el Cuadro 5. CUADRO 5 Ejemplos de factor de

32、 intermodulacin inversa en los emplazamientos del transmisor con MF Los valores tpicos para el factor de intermodulacin inversa en los transmisores con intermodulacin de frecuencia son de 10 dB o superiores. La utilizacin de aisladores puede aumentar la proteccin. Componente del sistema Atenuacin de

33、 intermodulacin Estacin terrena terrestre/estacin terrena costera Inmarsat Productos de intermodulacin de tercer orden: 30 dB por debajo de la p.i.r.e. de cada una de las dos portadoras de prueba; cada portadora tiene una amplitud de p.i.r.e.mx3 dB, siendo p.i.r.e.mxel mximo valor de la p.i.r.e. Est

34、acin espacial Inmarsat-2 Debido a mltiples portadoras: Transpondedor en sentido de ida 13,5 dB Transpondedor en sentido de vuelta 22,0 dB Estacin espacial Inmarsat-3 Debido a mltiples portadoras: Transpondedor en sentido de ida 14,0 dB Transpondedor en sentido de vuelta 21,5 dB Frecuencia f1f22 f1 f22 f2 f13 f1 f2Potencia absoluta (dBm) 55 25 15 5 20 ARIM(dB) 10 30 45