FCC Part25.205～208-功率通量密度PFD限值介紹

01

25.205 天線最小仰角

25.205是接著上一篇25.204（地面站發(fā)射功率限值）的內(nèi)容的，因?yàn)樗轻槍?duì)地面站的天線最小仰角，其實(shí)地面站可以是在真正的地面，也可以在飛機(jī)上?？偨Y(jié)為以下三點(diǎn)：

首先，如果地面站是工作在與地面無(wú)線電服務(wù)共享的頻段內(nèi)，或工作在分配給Earth-to-space和space-to-Earth方向運(yùn)行的空間服務(wù)的頻段內(nèi)，地面站天線的發(fā)射仰角（從水平面到最大輻射方向測(cè)量的角度）不得小于5°；

其次，在其他頻段，地面站天線不得以低于3°的仰角發(fā)射。在某些情況下，由于干擾的考慮，可能有必要規(guī)定更大的最小仰角。

第三，地面上飛機(jī)上的ESAA不得以低于3°的仰角發(fā)射?？罩械腅SAA沒(méi)有最小的天線仰角。

解釋一下ESAA：

ESAA：Earth Station Aboard Aircraft；
飛機(jī)上的地面站：一個(gè)在飛機(jī)上運(yùn)行的地面站，從固定衛(wèi)星服務(wù)空間站接收并向其發(fā)射信號(hào)。

從25.205可以看出衛(wèi)星的通信也考慮到對(duì)地面其他通信系統(tǒng)的干擾問(wèn)題，上一篇25.204中我們說(shuō)仰角≤5°時(shí)，有相應(yīng)的EIRP功率限值，這里又給出了在特殊共享頻段，對(duì)天線最小仰角的限制。

舉例：

SpaceX系統(tǒng)的TT&C子系統(tǒng)在每顆衛(wèi)星上都有全向天線，能夠在幾乎任何姿態(tài)下與地面站進(jìn)行通信，與TT&C地面站的通信被限制在當(dāng)?shù)氐仄骄€以上至少5°的高度。

關(guān)于TT&C，可以參考FCC衛(wèi)星通信頻率劃分-Part25.202。

02

25.206臺(tái)站標(biāo)識(shí)

根據(jù)本部分規(guī)定獲得許可的所有無(wú)線電臺(tái)都不需要傳送臺(tái)站標(biāo)識(shí)，但符合第25.281條規(guī)定的地面電臺(tái)除外。那么25.281是什么規(guī)定呢？25.281規(guī)定了視頻上行鏈路傳輸?shù)陌l(fā)射機(jī)識(shí)別要求，即對(duì)攜帶模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制視頻信息的地對(duì)空傳輸，必須使用自動(dòng)發(fā)射識(shí)別系統(tǒng)（ATIS）或直接序列擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。這里不做詳細(xì)解釋。

03

25.207停止發(fā)射

空間站應(yīng)通過(guò)使用適當(dāng)?shù)难b置（電池壽命、定時(shí)裝置、地面指令等）使其能夠停止無(wú)線電發(fā)射，要準(zhǔn)確無(wú)疑地確保停止發(fā)射。

舉例： SpaceX在其一份NGSO系統(tǒng)的技術(shù)報(bào)告中明確說(shuō)明：每個(gè)有源的衛(wèi)星傳輸鏈路（信道放大器和相關(guān)的固態(tài)功率放大器）可以通過(guò)地面遠(yuǎn)程指令單獨(dú)打開(kāi)和關(guān)閉，從而使衛(wèi)星停止發(fā)射，根據(jù)FCC 25.207的要求。

04

25.208PFD限值

關(guān)于PFD：Power flux-density，功率通量密度的概念：在單位帶寬內(nèi)流經(jīng)單位面積的功率量。功率通量密度的單位是單位面積的功率譜密度，即每赫茲每平方米的瓦特?cái)?shù)。這些單位一般表示為dB(W/Hz/m2)，4kHz頻段的dB(W/m2)，或1MHz頻段的dB(W/m2)。

這里我們?cè)俅巫鲆幌聟^(qū)分，因?yàn)楣β释棵芏扰c功率譜密度經(jīng)常容易被混淆，那么PSD：Power Spectral Density，功率譜密度的概念：在天線輸入端口落入所述帶寬內(nèi)的發(fā)射載波功率量。功率譜密度的單位是瓦特/赫茲，一般以dB形式表示，當(dāng)以1Hz帶寬測(cè)量時(shí)，為dB(W/Hz)；當(dāng)以4kHz帶寬測(cè)量時(shí)，為dB(W/4kHz)；當(dāng)以1MHz帶寬測(cè)量時(shí)，為dB(W/MHz)。

出自FCC§ 25.103 Definitions：

所以PFD和PSD的關(guān)鍵差別在于單位面積。此外還有PD：Power Density功率密度，我們之前在趣味實(shí)驗(yàn)室系列—惱人的EMC單位換算（三）中提到過(guò)PD，它的單位是W/m2等等，與PFD的區(qū)別在于它并不強(qiáng)調(diào)帶寬，所以我們?cè)谟懻撾姶泡椛涞臅r(shí)候，經(jīng)常使用的是PD的概念，往往同時(shí)會(huì)給出可轉(zhuǎn)換的場(chǎng)強(qiáng)對(duì)應(yīng)值。

以上我們對(duì)三個(gè)單位的概念作了區(qū)分，接下來(lái)我們就來(lái)看一下25.208中PFD限值的規(guī)定。首先，這些限值所使用的條件是：

指Space Station空間站輻射向地球表面的PFD；
是針對(duì)所有調(diào)制方式，所有情況下的限值，除特殊限定；
是假定在自由空間傳播條件下得到的功率通量密度限值。

審核編輯：劉清