FCC Part25.205～208-功率通量密度PFD限值介绍

01

25.205 天线最小仰角

25.205是接着上一篇25.204（地面站发射功率限值）的内容的，因为它是针对地面站的天线最小仰角，其实地面站可以是在真正的地面，也可以在飞机上。总结为以下三点：

首先，如果地面站是工作在与地面无线电服务共享的频段内，或工作在分配给Earth-to-space和space-to-Earth方向运行的空间服务的频段内，地面站天线的发射仰角（从水平面到最大辐射方向测量的角度）不得小于5°；

其次，在其他频段，地面站天线不得以低于3°的仰角发射。在某些情况下，由于干扰的考虑，可能有必要规定更大的最小仰角。

第三，地面上飞机上的ESAA不得以低于3°的仰角发射。空中的ESAA没有最小的天线仰角。

解释一下ESAA：

 

ESAA：Earth Station Aboard Aircraft；
飞机上的地面站：一个在飞机上运行的地面站，从固定卫星服务空间站接收并向其发射信号。

   

 

从25.205可以看出卫星的通信也考虑到对地面其他通信系统的干扰问题，上一篇25.204中我们说仰角≤5°时，有相应的EIRP功率限值，这里又给出了在特殊共享频段，对天线最小仰角的限制。

举例：

SpaceX系统的TT&C子系统在每颗卫星上都有全向天线，能够在几乎任何姿态下与地面站进行通信，与TT&C地面站的通信被限制在当地地平线以上至少5°的高度。

关于TT&C，可以参考FCC卫星通信频率划分-Part25.202。

02

25.206 台站标识

根据本部分规定获得许可的所有无线电台都不需要传送台站标识，但符合第25.281条规定的地面电台除外。那么25.281是什么规定呢？25.281规定了视频上行链路传输的发射机识别要求，即对携带模拟调制和数字调制视频信息的地对空传输，必须使用自动发射识别系统（ATIS）或直接序列扩频信号进行识别。这里不做详细解释。

03

25.207 停止发射

空间站应通过使用适当的装置（电池寿命、定时装置、地面指令等）使其能够停止无线电发射，要准确无疑地确保停止发射。

举例：   SpaceX在其一份NGSO系统的技术报告中明确说明：每个有源的卫星传输链路（信道放大器和相关的固态功率放大器）可以通过地面远程指令单独打开和关闭，从而使卫星停止发射，根据FCC 25.207的要求。      

04

25.208 PFD限值

关于PFD：Power flux-density，功率通量密度的概念：在单位带宽内流经单位面积的功率量。功率通量密度的单位是单位面积的功率谱密度，即每赫兹每平方米的瓦特数。这些单位一般表示为dB(W/Hz/m²)，4kHz频段的dB(W/m²)，或1MHz频段的dB(W/m²)。

这里我们再次做一下区分，因为功率通量密度与功率谱密度经常容易被混淆，那么PSD：Power Spectral Density，功率谱密度的概念：在天线输入端口落入所述带宽内的发射载波功率量。功率谱密度的单位是瓦特/赫兹，一般以dB形式表示，当以1Hz带宽测量时，为dB(W/Hz)；当以4kHz带宽测量时，为dB(W/4kHz)；当以1MHz带宽测量时，为dB(W/MHz)。

  出自FCC § 25.103 Definitions：

所以PFD和PSD的关键差别在于单位面积。此外还有PD：Power Density功率密度，我们之前在趣味实验室系列—恼人的EMC单位换算（三）中提到过PD，它的单位是W/m²等等，与PFD的区别在于它并不强调带宽，所以我们在讨论电磁辐射的时候，经常使用的是PD的概念，往往同时会给出可转换的场强对应值。

以上我们对三个单位的概念作了区分，接下来我们就来看一下25.208中PFD限值的规定。首先，这些限值所使用的条件是：

 

指Space Station空间站辐射向地球表面的PFD；
是针对所有调制方式，所有情况下的限值，除特殊限定；
是假定在自由空间传播条件下得到的功率通量密度限值。

  将原文中的文字叙述转换成表格的形式，从(a)到(w)，除掉[Reserved]的(e)–(m) 和(w) ，根据仰角的划分不同，总共可分为四种类型的限值：  

 

审核编辑：刘清