FCC Part 25.203 卫星地球站站址和频率的选择-协调距离

Part 25.203关于卫星地球站站址和频率的选择宗旨，就是要尽量减少共享业务之间有害干扰的可能性。总共包含了(a)～(n)的19条，主要内容就是申请人应该提前做哪些干扰分析，给FCC提交哪些资料来阐明相关情况，以及对一些重点地区业务的保护和协调等等。我们先从协调距离的基本概念学起。

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协调距离

(a)：针对在地面和空间业务平等共享的频段内运行的地球站，但ESV除外。ESV：earth stations on vessels（船上的卫星地球站），地球站的站址和频率，应尽量选择在周围地形和现有频率使用情况良好的地区，以尽量减少共享业务之间有害干扰的可能性。

(b) 在与地面微波服务平等共享的频段内申请地球站授权，申请人得提交哪些材料呢？

首先得提交一些类似地图一样的图纸：根据ITU的规定，想在哪里建站，就要提供那些站址的大圆协调距离等值线（the great circle coordination distance contour）。这是个啥呢？我们看看下面的图，先感受一下，图中左边蓝色区域线就是一个大圆协调距离等值线。

什么意思呢？根据ITU的无线电规则，需要在发射或接收地球站周围的所有方位上确定一个距离，超过此距离则在所规定的几乎全部时间内所预测的路径损耗将超过某规定值。这一距离被称为协调距离。当对进行协调的地球站周围的所有方位均确定协调距离时，便形成了一个距离等值线，这一等值线叫做协调等值线。所包含的区域便是协调区（Coordination Area）。下面，我们来了解“协调区”的概念：

协调区的确定应建立在地面收信电台或接收地球站天线终端容许干扰功率的概念基础之上。因此，将地面发信电台或发射的地球站与地面收信电台或接收地球站之间的干扰从程度在p%的时间内限定在一个容许干扰功率水平所要求的损耗被称作“最小所需损耗”，在除p%的时间以外的其他所有时间内预定路径损耗应等于或高于该损耗。当p为较小的时间百分比，范围为0.001%至10%时，干扰称为“短期”，如果p大于等于20%，则称为“长期”。

很重要的一点是，虽然协调区的确定是基于技术标准的，但它所代表的是一个管制意义上的概念。其目的是确定一个区域，在此区域之内需要对潜在的干扰进行详细的评价，以确定进行协调的地球站或任何地面电台，或在双向分配的情况下共用同一频段的任何接收地球站中是否会出现不可接受的干扰电平。因此，协调区并非一个禁止在地球站和地面电台或其他地球站之间共用频率的排他区域，而是用来确定某一区域以便进行更详细计算的一种手段。在多数情况下，由于确定协调区的程序以对于潜在干扰的不利推测为基础，因此更详细的分析将表明在协调区内共用频段是可行的。确定协调区时，需要考虑两种情况：①处在发射状态的地球站，因此可能干扰接收地面电台或地球站，②处在接收状态的地球站，因此可能受到来自发射地面电台的干扰。

那么什么又是大圆协调距离呢？如下图所示，协调距离的确定，有两种机制，Mode1：即大圆（great circle）传播机制，Mode2：即水汽散射（Hydrometeor scatter）。使用这两种模式，可以分别得出两个协调距离。

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协调距离的计算

关于协调距离的计算，即上图中显示的最小损耗公式，对于Mode1，即大圆协调距离的公式：

L(%)=Pt + Ge + Gx - Pr（%）

公式中的各参量解释如下：

L(%)：在p%的时间内传播方式1的最小传输损耗（dB）：在除p%的时间之外的其他所有时间内，传播方式1的预定路径损耗必须要超过该值。p是容许干扰功率可被超出的最大时间百分数。

Pt：在发射地面电台或地球站天线终端的基准带宽中的可用发射功率电平（dBW）的最大值。

Pr（%）：在可能会受到干扰且该干扰发射来自于单一干扰源的接收地面电台或地球站天线终端的基准带宽内干扰发射（dBW）在p%的时间内可被超过的容许干扰功率。

Ge（Gt）：发射地面电台或地球站的天线增益（相对于各向同性增益的dB）。对于发射地球站而言，应使用既定方位上物理水平方向的天线增益。而发射地面电台则应采用主波束轴最大天线增益。

Gx（Gr）：可能会受干扰的接收地面电台或地球站的天线增益（相对于各向同性增益的dB）。对于接收地球站而言，这是指既定方位上物理水平方向的增益；而接收地面电台则应采用主波束轴最大天线增益。

对接收地球站而言，容许干扰功率Pr（%）应根据接收机实际操作时间进行具体规定，而不是根据总历时加以确定。

所以这个Mode1的大圆协调距离公式跟我们平常经常使用的自由空间路径损耗公式，是基本一致的。

但对于Mode2，涉及到体积散射过程，因此需要对上面的公式进行修订。当协调地球站天线波束与雨区相交时，会与地面电台波束或地球站波束（在双向划分频段内与发射方向相反）形成一个公共体积。对于地面电台，假定其波束宽度相对于协调地球站较大，且该地面电台与公共体积之间有一定的距离，这样，就可以假定地面电台波束能照亮整个雨区（一个充满水汽且形成各向同性散射信号的垂直柱体所代表）。此散射过程可造成协调地球站与地面电台或其他通过公共体积在双向划分频段内操作的地球站之间形成无用耦合。地球站的天线增益及其波束宽度是相互联系的。公共体积的大小以及该体积内形成的散射信号的多少是随着发射或接收这些信号的地球站天线增益的降低而增加的。即一种效应补偿另一种效应。因此，对Mode2的可能出现的干扰进行评估时，可以做一个简化的假定：即假定路径损耗与地球站天线增益无关。所以在Mode2的公式中去掉了Ge（Gt）。

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