31-37ghz频段无线电定位系统的技术特性和程序评估

1.0 引言 1.1 背景：美国联邦政府在其 3.1-3.7 GHz 频段内运营固定和移动无线电导航和定位雷达系统，但该频段与 3.6-4.2 GHz 的固定卫星服务 (FSS) 存在重叠，且 3.65-3.70 GHz 频段已转移至联邦通信委员会 (FCC)，导致政府雷达与 FSS 地球站之间的电磁干扰 (EMI) 问题增加。 1.2 目标：识别 3.1-3.7 GHz 频段内代表性政府雷达的运行特性，制定评估这些雷达对 3.6-4.2 GHz 频段 FSS 地球站接收器产生 EMI 的潜在影响的方法，并确定减轻任何接收到的 EMI 的方法。 1.3 方法：提供代表性雷达系统的运行特性，定义安装位置和操作区域，提出评估雷达系统与 3.6-4.2 GHz 频段 FSS 地球站接收器之间电磁兼容性 (EMC) 的方法，并讨论减轻雷达 EMI 的方法。

2.0 3.1-3.7 GHz 频段内的雷达功能 该频段内全球运行着高功率、高移动性、舰载、机载和陆基雷达，用于搜索和跟踪近海面和高空空中目标、海上监视和跟踪空中目标。

3.0 3.1-3.7 GHz 频段内雷达的位置 舰载和机载雷达平台高度移动，其机载高功率雷达系统设计用于覆盖广阔区域。常规海军作战地理范围有限，主要发生在沿海地区、造船厂和训练场。陆基雷达通常用于战术部署，但也用于美国本土的测试和训练目的。

4.0 3.1-3.7 GHz 频段内雷达的技术特性 4.1 舰载雷达：包括雷达 A（典型于美国航母上的空中交通管制系统）和雷达 B（典型于护航舰上的多功能雷达），分别工作在 3.5-3.7 GHz 和 3.1-3.5 GHz 频段，峰值功率分别为 1 MW 和 4 MW。 4.2 机载雷达：用于远程监视和目标跟踪，典型峰值输出功率高达 1 MW，使用 klystron 输出设备。 4.3 陆基雷达：典型为美国陆军野战炮兵部队使用的炮兵定位雷达，工作在 3.11-3.39 GHz 段，使用 TWT 输出设备。

5.0 电磁干扰机制 5.1 接收器前端过载：当不需要信号的基波能量使受害者接收器前端中的低噪声放大器 (LNA) 饱和，导致增益压缩并降低性能。 5.2 雷达发射机杂散发射耦合：当雷达发射机发射的带外或杂散能量落在 FSS 地球站接收器的通带内，导致性能下降。

6.0 评估电磁兼容性 (EMC) 6.1 评估接收器前端过载的潜在可能性：通过计算接收器前端过载发生时的输入阈值、雷达信号最大水平、雷达发射机峰值功率、天线增益和插入损耗等参数，确定所需的传播路径损耗和必要的距离分离。 6.2 评估雷达杂散发射引起的 EMI 的潜在可能性：通过计算所需的传播路径损耗和必要的距离分离，确定 FSS 地球站接收器在雷达杂散发射耦合下保持可接受性能标准所需的载波干扰比 (C/I)。

7.0 预防或减轻雷达 EMI 的方法 7.1 减少雷达发射机 EMI 潜在性的方法： 7.1.1 发射滤波：通过增加滤波来改善雷达发射机的杂散发射特性，但存在体积大、重量重、成本高和配置复杂等问题。 7.1.2 操作指南：在存在相邻频段 EMI 潜在性的区域制定操作指南，例如降低功率操作、扇区空白和信道限制。 7.2 减少地球站接收器对雷达发射敏感性的方法： 7.2.1 场地选择：选择提供足够距离分离或场地屏蔽的 FSS 地球站接收器场地，利用自然或人造屏蔽。 7.2.2 RF 滤波：在接收器 LNA 前安装带通滤波器，以改善接收器的射频选择性。 7.2.3 使用高性能天线：在存在雷达 EMI 潜在性的区域使用遮蔽抛物面和喇叭天线，以提供更大的直接指向性并减少接收器天线旁瓣区域的增益。 7.2.4 使用纠错数字信号处理：使用前向纠错编码和位交织等高级数字信号处理技术，以减少 FSS 地球站接收器对相邻频段雷达和其他干扰源的敏感性。

8.0 其他信息：可通过写信至美国商务部国家电信和信息管理局频谱管理办公室获取有关美国政府无线电操作的其他信息。