CNR-131 — Enrichisseurs de zone pour le service mobile terrestre,

2e édition, Juillet 2003

Préface

Cette 2e édition du CNR-131 remplace la 2e révision de la 1re édition du CNR-131. Cette nouvelle version entre en vigueur à la date de publication de l'avis SMSE-006-03 dans la Gazette du Canada, Partie I. À compter de la date de publication, le public dispose de 90 jours pour présenter ses commentaires. On tiendra compte de ces commentaires dans la préparation de la prochaine version du document.

Modifications :

Voici les principales modifications apportées au document : 

  1. Ajout de prescriptions techniques pour les enrichisseurs monocanal (sections 2; 4.3.2; 4.4.2; et 6.3.2).
  2. Le document a subi un reformatage général ne touchant pas à son fond.
  3. Certaines sections ont été renumérotées ou supprimées en fonction du reformatage du document.

Publication autorisée
par le ministre de l'Industrie

Le directeur général,
Génie du spectre

R.W. McCaughern


Table des Matières

  1. Objet
  2. Renseignements généraux
  3. Exigences de certification
  4. Méthodes de mesure
  5. Spécifications générales
  6. Spécifications de norme relative au matériel

1. Objet

Le présent document expose les normes des enrichisseurs de zone (suramplificateurs) et des convertisseurs de bande (enrichisseurs de zone à changement de bande de fréquences) destinés au service mobile terrestre, à l'exclusion du service de radiodiffusion.

On utilise notamment les enrichisseurs pour compenser les pertes des lignes de transmission des systèmes à antennes réparties ou pour enrichir l'intensité du signal dans les zones de silence, par exemple pour des applications cellulaires, du téléappel et d'autres applications mobiles terrestres.


2. Renseignements généraux

Un certificat d'acceptabilité technique (CAT) délivré par le Bureau d'homologation et de services techniques d'Industrie Canada ou un certificat délivré par un organisme de certification (OC) reconnu est requis conformément au paragraphe 4(2) de la Loi sur la radiocommunication, et au Règlement sur la radiocommunication.  Pour qu'un appareil puisse être certifié, le requérant doit prouver qu'il satisfait aux normes applicables.

Le matériel doit faire l'objet d'une licence, conformément au paragraphe 4(1) de la Loi sur la radiocommunication.

Un amplificateur qui doit être utilisé uniquement avec un émetteur radio d'un modèle donné peut être soumis aux essais avec ce modèle d'émetteur, ce qui satisfera aux normes d'Industrie Canada relativement à ce type d'émetteur. Cependant, de tels amplificateurs (qui ne répondent pas à la norme CNR-131) ne peuvent pas figurer dans la Nomenclature du matériel radio en tant qu'enrichisseurs et on n'en autorisera pas l'utilisation avec d'autres modèles d'émetteurs.

Un amplificateur certifié pour une technologie telle que l'accès multiple par répartition de code (AMRC) conformément à la présente norme ne peut pas être utilisé avec d'autres technologies telles que celle du Système mondial de communications mobiles (GSM) à moins que l'amplificateur ait été certifié pour chaque type de technologie. Un amplificateur certifié conformément à la présente norme peut être utilisé avec d'autres excitateurs utilisant la même technologie pourvu que l'entrée de l'amplificateur soit atténuée de telle sorte que la puissance de sortie maximale nominale indiquée par le fabricant ne soit pas dépassée. Le CAT doit indiquer les technologies pour lesquelles l'amplificateur peut être utilisé.

Le présent CNR-131 ne s'applique pas aux enrichisseurs de cellules bidirectionnels (bilatéraux) qui utilisent le même amplificateur pour les bandes de fréquences à l'aller et au retour. Le Gestionnaire d'Industrie Canada, Normes du matériel radioélectrique, peut évaluer ces dispositifs cas par cas.

2.1 Questions relatives au présent CNR

Toute question relative au présent cahier des charges devrait être adressée au : 

Gestionnaire, Normes du matériel radioélectrique
Industrie Canada
300, rue Slater,
Ottawa (Ont.)
K1A 0C8
Tél. : 613-990-4699
Téléc. : 613-990-3961
Courriel : ic.consultationradiostandards-consultationnormesradio.ic@canada.ca

2.2 Questions relatives à la certification du matériel

Toute question relative à la certification du matériel devrait être adressée au : 

Chef, Bureau d'homologation et de services techniques
Industrie Canada
3701, avenue Carling (édifice 94)
C.P. 11490, succursale H,
Ottawa (Ont.)
K2H 8S2
Tél. : 613-990-4218
Téléc. : 613-990-5009
Courriel : ic.certificationbureau-bureauhomologation.ic@canada.ca

2.3 Questions relatives à la délivrance des licences

Toute question relative à la délivrance des licences devrait être adressée au bureau local d'Industrie Canada (voir document CIR-66).

2.4 Documents connexes

Les documents connexes ci-dessous devraient être consultés.

  1. CIR-66 Adresses et numéros de téléphone des bureaux régionaux et de district RIC-66:
  2. CRT-49 Droits applicables aux services d'homologation : Renseignements sur l'application de l'arrêté sur les prix à payer pour l'évaluation et l'essai technique des appareils de télécommunication établi en vertu de la Loi sur la gestion des finances publiques
  3. CRT-102 Procédure d'évaluation de la conformité des émetteurs radio mobiles et portatifs aux dispositions du Code de sécurité 6 de Santé Canada sur les limites d'exposition des personnes à des champs de radiofréquences
  4. CPI-2-1-05 Enrichisseurs de zone (30-960 MHz)
  5. PNR-100 Procédure d'homologation du matériel radio

2.5 Disponibilité des documents

Les documents d'Industrie Canada sont disponibles sur le site Web Gestion du spectre et télécommunications à : http://www.ic.gc.ca/spectre.

Pour obtenir de l'aide relative à ce site Web, prière de faire parvenir vos questions à l'adresse électronique suivante : ic.spectrumpublications-publicationsduspectre.ic@canada.ca.

2.6 Exigences de délivrance de licence

Dans la demande qu'il présente au bureau local d'Industrie Canada, le requérant doit indiquer si l'appareil utilisera une porteuse unique ou des porteuses multiples, et son mémoire technique doit contenir les paramètres techniques de l'appareil, s'il s'agit d'un convertisseur de bande.


3. Exigences de certification

3.1 Demande de certification

La demande de certification doit être préparée et présentée conformément au document PNR-100.

Un rapport d'essai doit accompagner la demande de certification.

3.2 Rapport d'essai

Le rapport d'essai doit contenir l'information et/ou les mesures suivantes : 

  1. la documentation accompagnant l'appareil (schémas, guide d'utilisation, etc.);
  2. la liste de tous les instruments de mesure utilisés, indiquant le fabricant, le type et le numéro de modèle des instruments;
  3. la tension d'essai;
  4. le gain dans la bande passante et la largeur de bande de l'amplificateur;
  5. la réponse du gain en fonction de la fréquence de l'amplificateur;
  6. la puissance de sortie moyenne nominale de l'amplificateur de l'appareil (Pnom) et l'atténuation due au couplage des signaux de sortie;
  7. la stabilité de fréquence;
  8. tous les résultats des mesures portant sur les exigences d'autres normes applicables; et
  9. toute information supplémentaire qui aide à la compréhension du fonctionnement de l'équipement à l'étude.

4. Méthodes de mesure

4.1 Généralités

L'information du rapport d'essai doit être obtenue conformément aux méthodes et aux conditions suivantes : 

  1. Les essais doivent être effectués suivant les règles de l'art.
  2. Si l'une des méthodes d'essai spécifiées dans le présent document n'est pas utilisable, elle pourra être remplacée par une méthode appropriée pourvu que cette dernière soit décrite en détail dans le rapport d'essai. Si la pertinence de cette méthode de remplacement soulève des doutes, il est préférable de consulter le Bureau d'homologation d'Industrie Canada.
  3. Dans la mesure du possible, les résultats des essais doivent être représentés sous forme graphique. Le graphique doit aussi indiquer les valeurs limites prescrites.
  4. L'équipement connexe qui est normalement utilisé avec l'émetteur et/ou le récepteur doit être branché avant d'effectuer les essais.
  5. Les essais doivent se faire à la température ambiante, à la tension et à la puissance d'alimentation nominales indiquées par le fabricant et avec un signal d'entrée modulé comme il se doit, représentatif de la technologie pour laquelle la certification est demandée. Des conditions spéciales s'appliquent aux essais de stabilité de fréquence.

4.2 Gain dans la bande passante et largeur de bande

Régler la commande de gain interne au gain nominal pour lequel on demande la certification du matériel.

À l'aide d'un générateur de signaux et d'un analyseur de spectre, mesurer la largeur de bande de l'amplificateur aux points de 20 dB, c'est-à-dire là où le gain a chuté de 20 dB. Mesurer la réponse gain/fréquence de l'amplificateur depuis la fréquence à mi-bande f0 de la bande passante jusqu'à au moins f0 ±250 % de la largeur de bande à 20 dB.

4.3 Puissance de sortie moyenne

4.3.1 Enrichisseur multicanal

Dans ce qui suit, l'indice «  o » désigne un paramètre à la sortie de l'enrichisseur.

Raccorder deux générateurs de signaux à l'entrée du dispositif à l'essai (DE) à travers un réseau d'adaptation d'impédances approprié (et de préférence à travers un atténuateur variable) pour que les deux signaux d'entrée soient des sinusoïdes égales (et pour que l'on puisse en augmenter l'amplitude également).

Raccorder une charge fictive de valeur nominale adéquate à la sortie de l'enrichisseur. Brancher également un analyseur de spectre à cette sortie en utilisant un réseau de couplage et un atténuateur de façon qu'une partie seulement du signal de sortie soit couplée à l'analyseur de spectre. La valeur de l'atténuation due au couplage doit être indiquée dans le rapport d'essai.

Régler les deux fréquences f1 et f2 des générateurs pour qu'elles se situent, ainsi que les fréquences de leur produit d'intermodulation de troisième ordre f3  = 2f1 - f2 et f4 = 2f2 - f1, à l'intérieur de la bande passante du DE.

Augmenter le niveau d'entrée du DE en observant les niveaux des tonalités de sortie Po1 et Po2, ainsi que les niveaux des produits d'intermodulation Po3 et Po4.

Enrichisseurs à puissance nominale de 500 watts ou moins : Augmenter le niveau d'entrée du DE jusqu'à ce que le niveau supérieur des produits d'intermodulation aux bornes de sortie de l'enrichisseur, Po3 ou Po4, atteigne -43 dBW.

Enrichisseurs à puissance nominale supérieure à 500 watts : Augmenter le niveau d'entrée du DE jusqu'à ce que le niveau supérieur des produits d'intermodulation aux bornes de sortie de l'enrichisseur, Po3 ou Po4, soit à 67 dB sous le niveau de l'une des tonalités de sortie, Po1 ou Po2.

Consigner tous les niveaux des signaux et leurs fréquences. Calculer la puissance de sortie moyenne (Pmoy) dans ces conditions d'essai, au moyen de l'équation suivante : Pmoy = Po1 + 3 dB.

4.3.2 Enrichisseur monocanal

Un signal modulé comme il se doit, représentatif de la technologie pour laquelle la certification est demandée, est appliqué à l'entrée de l'amplificateur. La puissance d'entrée est augmentée jusqu'à ce que la puissance d'entrée nominale indiquée par le fabricant soit atteinte ou qu'une augmentation de 2 dB de la puissance d'entrée produise une augmentation de 1 dB de la puissance de sortie (début de la compression). Consigner la puissance de sortie dans la largeur de bande d'émission de 99 % en utilisant tout moyen approprié.

4.4 Rayonnements non essentiels

4.4.1 Enrichisseur multicanal

Les rayonnements non essentiels de l'appareil en essai doivent être mesurés selon la méthode par double tonalité décrite à la section 4.3.1 avec les tonalités Po1 et Po2 étant réglées aux niveaux requis.

À l'aide d'un analyseur de spectre ayant une largeur de bande de résolution de 100 kHz, effectuer un balayage du spectre depuis 30 MHz jusqu'à au moins cinq fois la fréquence la plus élevée de la bande passante RF pour déceler les rayonnements non essentiels. On peut délaisser la bande qui renferme les tonalités d'essai et les produits d'intermodulation.

4.4.2 Enrichisseur monocanal

L'amplificateur doit être exploité tel qu'indiqué dans la section 4.3.2 pour déceler les rayonnements non essentiels.

À l'aide d'un analyseur de spectre ayant une largeur de bande de résolution de 100 kHz, effectuer un balayage du spectre depuis 30 MHz jusqu'à au moins cinq fois la fréquence la plus élevée de la bande passante RF pour déceler les rayonnements non essentiels. On peut délaisser la bande qui renferme le signal d'entrée.

4.5 Stabilité de fréquence des convertisseurs de bande

En outre, la stabilité de fréquence de l'oscillateur local du convertisseur de bande doit être indiquée.

La stabilité de fréquence, qui est la mesure du déplacement de fréquence causé par les variations de la température et de la tension d'alimentation, en prenant comme fréquence de référence la fréquence mesurée à la tension d'alimentation nominale et à +20°C, doit être mesurée dans les conditions suivantes :

  1. à des températures se situant entre -30 °C et +50 °C, par intervalles de 10 degrés, à la tension d'alimentation nominale indiquée par le fabricant, et
  2. à + 20 °C et à la tension d'alimentation avec ±15 % de variation.

5. Spécifications générales

5.1 Contrôle de la qualité

Le fabricant ou l'importateur devra procéder à des essais périodiques pour vérifier la conformité continue (aux normes) des appareils nouvellement fabriqués ou importés, destinés à être vendus au Canada. Le fabricant ou l'importateur devra régler les problèmes de non-conformité. Industrie Canada fera des vérifications périodiques pour s'assurer de la conformité du matériel.

5.2 Étiquettes de certification

Tout appareil qui reçoit une certification en vertu du présent Cahier des charges doit porter une étiquette permanente sur chacun de ses composants ou ensemble de composants indivisibles. L'étiquette doit contenir les renseignements suivants : 

  1. le numéro de certification, précédé de la mention «  IC: »;
  2. le nom du fabricant ou marque de commerce; et
  3. un nom ou numéro de modèle.

Le matériel à l'égard duquel un certificat a été délivré n'est pas considéré comme possédant cette certification s'il n'est pas correctement étiqueté.

Note : Les renseignements sur l'étiquette canadienne peuvent comprendre d'autres exigences d'étiquetage du fabricant.

5.3 Guide d'utilisation

Le guide d'utilisation doit contenir l'information suivante sur l'enrichisseur : 

  1. le gain dans la bande passante nominale (dB);
  2. la largeur de bande nominale;
  3. la puissance de sortie moyenne nominale;
  4. les impédances d'entrée et de sortie; et
  5. l'avis suivant : « La puissance de sortie nominale indiquée par le fabricant pour cet appareil concerne son fonctionnement avec porteuse unique. Pour des appareils avec porteuses multiples, on doit réduire la valeur nominale de 3,5 dB, surtout si le signal de sortie est retransmis et qu'il peut causer du brouillage aux utilisateurs de bandes adjacentes. Une telle réduction doit porter sur la puissance d'entrée ou sur le gain, et ne doit pas se faire au moyen d'un atténuateur raccordé à la sortie du dispositif. »

5.4 Commandes externes

Le dispositif ne doit pas comporter de commandes externes accessibles à l'utilisateur et qui permettraient, par réglage, de faire fonctionner le dispositif en contravention des limites prescrites dans le présent cahier des charges. En outre, les renseignements concernant le réglage interne, la reconfiguration ou la programmation du matériel doivent être communiqués seulement aux ateliers de réparation et aux agents autorisés du fournisseur, et NON au public.

5.5 Exposition des humains aux champs RF

Avant que l'appareil puisse être certifié, la procédure CNR-102 concernant l'exposition des humains aux champs de radiofréquences doit être consultée.


6. Spécifications de norme relative au matériel

6.1 Gain et largeur de bande de l'amplificateur

Le gain dans la bande passante ne doit pas dépasser le gain nominal de plus de 1,0 dB. La largeur de bande à 2 dB ne doit pas dépasser la largeur de bande nominale indiquée par le fabricant. À l'extérieur de la bande passante de 20 dB, le gain ne doit pas dépasser celui à 20 dB.

6.2 Puissance de sortie

La puissance de sortie nominale indiquée par le fabricant, Pnom, NE DOIT PAS être supérieure à la Pmoy pour tous les types d'enrichisseurs.

Condition de réduction de puissance supplémentaire pour dispositif à porteuses multiples

Un dispositif à porteuse unique pourrait être, p. ex., un convertisseur de bande incorporant un filtre FI ayant une bande passante égale à la largeur de bande d'un canal. Autre exemple de dispositif à porteuse unique : l'enrichisseur utilisé pour augmenter la puissance de sortie d'un émetteur de faible puissance (porteuse unique) et installé entre l'émetteur et l'antenne.

Un dispositif à porteuses multiples pourrait être, p. ex., un enrichisseur utilisé pour amplifier des signaux radio contenant la porteuse utile et deux (ou plus de deux) porteuses de bandes adjacentes. Si la bande passante de l'enrichisseur est assez grande pour laisser passer plus que la largeur de bande du canal désiré, l'étage de sortie du dispositif sera chargé par des porteuses multiples.

Examen : pour un signal à trois porteuses (supposées de niveau égal), la tension de crête sera le triple de la tension d'une seule porteuse. La puissance en crête (PEP) correspondante sera de 32 fois celle d'une porteuse unique ou 9/4 = 2,25 fois celle de la PEP à deux tonalités. Par conséquent, il faut réduire de 3,5 dB le point de fonctionnement permis du signal désiré, soit P permis = Pnom ‑3,5 dB .

Note 1 :  Tous les enrichisseurs seront répertoriés dans la Nomenclature du matériel radio (NMR) en tant qu'équipement fonctionnant au moyen d'une porteuse unique.

Note 2 :  Réduire les valeurs nominales de 3,5 dB ou plus pour le matériel qui est exploité par porteuses multiples.

Note 3 :  Si plus de trois porteuses sont présentes à l'entrée de l'amplificateur, une réduction de puissance supérieure peut être nécessaire. Chaque cas pourra être examiné individuellement.

6.3 Non-linéarité

Comme les signaux d'émetteur amplifiés par un dispositif non linéaire (enrichisseur ou convertisseur) modifient la largeur de bande occupée par les signaux transmis, il faut vérifier le degré de la non-linéarité.

6.3.1 Enrichisseur multicanal

Pour l'enrichisseur multicanal, il faut atténuer le niveau de tout produit d'intermodulation, et cela par rapport à P, d'au moins : 

43 + 10 Log10P, ou 70 dB, en prenant la valeur la moins restrictive,

où P est la puissance de sortie RF totale des tonalités d'essai, en watts.

6.3.2 Enrichisseur monocanal

Pour l'enrichisseur monocanal, la largeur de bande d'émission de 99 % doit être mesurée dans les conditions décrites à la section 4.3.2 et les tracés d'analyseur de spectre doivent être présentés dans le rapport d'essai. Régler la largeur de bande de résolution de l'analyseur de spectre entre 1 % et 3 % de la largeur de bande d'émission de 99 % et la largeur de bande vidéo à trois fois la largeur de bande de résolution. Consigner les signaux d'entrée et de sortie de l'amplificateur.

Toute croissance de signal à la sortie de l'amplificateur qui n'est pas comprise dans le bloc de fréquences autorisé par licence ou dans la largeur de bande attribuée pour la technologie à l'essai doit être atténuée, par rapport à P, d'au moins : 

43 + 10 Log10P, ou 70 dB, en prenant la valeur la moins restrictive,

où P est la puissance de sortie indiquée par le fabricant, en watts.

6.4 Rayonnements non essentiels

On doit supprimer le plus possible les rayonnements non essentiels des enrichisseurs de zone et des convertisseurs.

Les rayonnements non essentiels doivent être atténués, et cela par rapport à la puissance nominale de l'enrichisseur, d'au moins :

43 + 10 Log10(Pnom en watts), ou 70 dB, en prenant la valeur la moins restrictive.

Note :  Si la norme minimale n'est pas atteinte, vérifier si les générateurs de signaux d'entrée n'auraient pas un taux d'harmonique trop élevé.

6.5 Stabilité de fréquence des convertisseurs de bande

Un convertisseur de bande est essentiellement un répéteur, qui doit introduire une erreur de fréquence aussi faible que possible. Il faut donc que la stabilité de fréquence satisfasse aux objectifs de l'ensemble du service mobile terrestre ou du service cellulaire assuré. Dans certains cas, la stabilité de fréquence devra donc être meilleure que la stabilité minimale normale indiquée ci‑dessous.

La stabilité de fréquence doit être de ±1,5 partie par million (0,000 15 %).

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