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舒尔无线百科 | “射频系统连接”
更新时间:2018-6-29 10:37:12 编辑:温情 文章来源:音响网 调整文字大小:【
  欢迎查看舒尔为大家带来的“无线百科”第五辑。在这一期文章中,我们将重点介绍射频系统连接,特别是有关无线话筒天线信号分配和合并以及IEM发射机合并的最佳实践建议。
  在设置多通道无线话筒系统时,常见的一个错误是没有对接收天线信号进行适当的分配。在实践中,“天线阵”这种糟糕的配置很常见。许多人没有意识到,如果天线之间太过靠近,就会产生相互干扰。这种相互作用可能导致天线的极性灵敏度变形、接收机前端级过载、接收机之间传输本振频率干扰。为了避免这些问题,舒尔建议在包含3个以上通道的系统中,进行天线分配。接收天线的分配有三种基本方法:无源分配器、接收机射频级联和分配放大器。
  

避免形成“天线阵”


  无源天线分配是一种成本不高且易于实施的方法。舒尔UA221是一款简单的线内分配器,可提供射频阻抗匹配,将分配损耗限制为3dB。由于存在复合分配损耗,使用多个线内无源分配器是不切实际的,因此该解决方案仅适用于向两个接收机提供射频信号。
  许多中高级无线话筒接收机都具有射频级联端口,用于在设备之间通过菊链连接来传输射频信号。如果接收机拥有这些功能,这是一种高性价比的信号分配方法。根据接收机型号的不同,级联端口可能是无源或有源端口,因此务必阅读制造商的规定,了解最多可在单个级联链接中包含多少个接收机。无源级联端口将引入每跳3dB的分配损耗,而有源端口可提供单位增益输出。即使超过建议的限值,级联端口也可以继续工作,但考虑到每跳都会稍微提高射频信号的噪底以及无源分配损耗的复合效应,如果不遵守制造商的规定,信号可能会变得不稳定。
  级联端口也可能受到频带限制,如果是这样,链路中的所有接收机都必须工作在相同的频带。这种方法的一个主要风险在于,如果一个接收机发生电源或天线连接丢失,链路中的所有后续接收机都可能丢失信号。因此,舒尔推荐采用保守的射频级联方法;如有必要,可以使用端口,但通过天线分配放大器可更好地维持信号完整性。
  天线分配放大器用于将天线信号离散地分配到多个接收机,避免产生与无源分配相关的3dB损耗,以及与射频级联相关的SNR逐级劣化。UA844 + SWB和UA845UWB是舒尔制造的两款有源天线分配放大器,每个放大器均可将射频信号分配给5个分集接收机。
  在规模较大的系统中,一个分配放大器的输出可以馈送第二层分配放大器的输入,这样每个分配放大器就可以馈送多个接收机。由于会增加射频失真和干扰的可能性,舒尔通常不推荐使用第三层分布。实际上,考虑到还可以将分配放大器和射频级联组合起来,即使对于非常大规模的项目,两层分布通常也是足够的。例如,在设计大规模Axient Digital系统时,单个主UA845UWB可以将射频信号分配给五个第二层UA845UWB分配放大器,并由它们将射频信号分配给25个四通道接收机。每个Axient Digital四通道接收机可以将射频级联到第二个四通道接收机,从而通过一对接收天线,用于200个Axient Digital通道。


  可在通道数较多的系统中使用多层天线分配


  在安装了多对接收天线以增加无线话筒系统覆盖范围的情况下,可以无源合并天线以向接收机或天线分配系统传输单个射频输入。用于此目的时,舒尔UA221,以及设为无源合并模式的PA421B和PA821B IEM发射机合并器都非常适合。除了通道容量之外,这些单元之间的主要区别在于UA221在天线输入之间提供大约15dB的隔离度,而PA421B和PA821B提供大约60dB的隔离度。如果天线位于物理隔离的空间中,例如会议中心的多个房间,则组合器的输入隔离通常不太重要。但是,如果将多个天线安装在同一个物理空间中时,PA421B和PA821B额外提供的输入隔离就变得非常重要。
  如果多个接收天线合并在一起,并以电子方式进行交互,那么它们将形成一个阵列,如同单个天线般工作。如果这些天线在物理空间上是隔离的,结果通常是在多个空间范围中进行扩展,每个单独天线的特定极性灵敏度几乎没有变化。如果在物理空间上没有隔离,就会像安装在同一空间中的多个接收天线一样,电子相互作用可能会导致每个天线的特定极性灵敏度有所变化。
  这种临时阵列的极性灵敏度可能难以预测,因此空间覆盖范围可能不如工程师期望的那么平坦。出色的组合器输入隔离有助于防止多个天线形成阵列,从而最大限度地降低单个天线的极性灵敏度发生变化的风险,尽量避免在预计拥有良好覆盖范围的区域意外产生死区的可能。如果需要将接收天线安装在同一物理空间中,舒尔建议使用由于输入隔离度更高的PA421B或PA821B,而不要使用UA221。


  如果存在物理隔离,接收天线应仅使用舒尔UA221


  在设计接收天线系统时,应始终注意使用线内射频放大器时的总电流消耗。接收机或分配放大器上的天线输入是根据特定的最大电流消耗所额定的,这通常仅足以为一个或两个射频放大器供电。如果使用多个线路放大器,将超过此电流消耗规格,可能需要使用具有更大电流容量的偏置电源。
  在IEM应用中,避免“天线阵”同样重要。与接收天线相同,多个紧密间隔的发射天线将相互作用,导致各个天线的拾音辐射图案发生变形,并生成高功率互调产物。因此,舒尔推荐将有源IEM组合器用于由3个或更多通道组成的系统,因为该组合器设计用于抑制互调产物的功率电平,从而将信号噪底降至最低。不推荐将无源组合器用于IEM系统。
  需要注意的是,有源IEM组合器具有最大输入功率处理规格。在每个输入端,舒尔PA411支持30mW,而PA421B和PA821B支持100mW。在通道数较多的系统中,请勿将多个IEM组合器的输出有源合并在主IEM组合器中,因为这样主输入级可能会过载。为此,舒尔PA421B和PA821B提供无源扩展端口。

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