舒爾無(wú)線(xiàn)百科 | “射頻系統連接”

　　歡迎查看舒爾為大家帶來(lái)的“無(wú)線(xiàn)百科”第五輯。在這一期文章中，我們將重點(diǎn)介紹射頻系統連接，特別是有關(guān)無(wú)線(xiàn)話(huà)筒天線(xiàn)信號分配和合并以及IEM發(fā)射機合并的最佳實(shí)踐建議 。

　　在設置多通道無(wú)線(xiàn)話(huà)筒系統時(shí)，常見(jiàn)的一個(gè)錯誤是沒(méi)有對接收天線(xiàn)信號進(jìn)行適當的分配。在實(shí)踐中，“天線(xiàn)陣”這種糟糕的配置很常見(jiàn)。許多人沒(méi)有意識到，如果天線(xiàn)之間太過(guò)靠近，就會(huì )產(chǎn)生相互干擾。這種相互作用可能導致天線(xiàn)的極性靈敏度變形、接收機前端級過(guò)載、接收機之間傳輸本振頻率干擾。為了避免這些問(wèn)題，舒爾建議在包含3個(gè)以上通道的系統中，進(jìn)行天線(xiàn)分配。接收天線(xiàn)的分配有三種基本方法：無(wú)源分配器、接收機射頻級聯(lián)和分配放大器 。

　　避免形成“天線(xiàn)陣”

　　無(wú)源天線(xiàn)分配是一種成本不高且易于實(shí)施的方法。舒爾UA221是一款簡(jiǎn)單的線(xiàn)內分配器，可提供射頻阻抗匹配，將分配損耗限制為3dB。 由于存在復合分配損耗，使用多個(gè)線(xiàn)內無(wú)源分配器是不切實(shí)際的，因此該解決方案僅適用于向兩個(gè)接收機提供射頻信號。

　　許多中高級無(wú)線(xiàn)話(huà)筒接收機都具有射頻級聯(lián)端口，用于在設備之間通過(guò)菊鏈連接來(lái)傳輸射頻信號。如果接收機擁有這些功能，這是一種高性?xún)r(jià)比的信號分配方法。根據接收機型號的不同，級聯(lián)端口可能是無(wú)源或有源端口，因此務(wù)必閱讀制造商的規定，了解最多可在單個(gè)級聯(lián)鏈接中包含多少個(gè)接收機。 無(wú)源級聯(lián)端口將引入每跳3dB的分配損耗，而有源端口可提供單位增益輸出。即使超過(guò)建議的限值，級聯(lián)端口也可以繼續工作，但考慮到每跳都會(huì )稍微提高射頻信號的噪底以及無(wú)源分配損耗的復合效應，如果不遵守制造商的規定，信號可能會(huì )變得不穩定。

　　級聯(lián)端口也可能受到頻帶限制，如果是這樣，鏈路中的所有接收機都必須工作在相同的頻帶。這種方法的一個(gè)主要風(fēng)險在于，如果一個(gè)接收機發(fā)生電源或天線(xiàn)連接丟失，鏈路中的所有后續接收機都可能丟失信號。因此，舒爾推薦采用保守的射頻級聯(lián)方法；如有必要，可以使用端口，但通過(guò)天線(xiàn)分配放大器可更好地維持信號完整性 。

　　天線(xiàn)分配放大器用于將天線(xiàn)信號離散地分配到多個(gè)接收機，避免產(chǎn)生與無(wú)源分配相關(guān)的3dB損耗，以及與射頻級聯(lián)相關(guān)的SNR逐級劣化。UA844 + SWB和UA845UWB是舒爾制造的兩款有源天線(xiàn)分配放大器，每個(gè)放大器均可將射頻信號分配給5個(gè)分集接收機 。

　　在規模較大的系統中，一個(gè)分配放大器的輸出可以饋送第二層分配放大器的輸入，這樣每個(gè)分配放大器就可以饋送多個(gè)接收機。由于會(huì )增加射頻失真和干擾的可能性，舒爾通常不推薦使用第三層分布。實(shí)際上，考慮到還可以將分配放大器和射頻級聯(lián)組合起來(lái)，即使對于非常大規模的項目，兩層分布通常也是足夠的。 例如，在設計大規模Axient Digital系統時(shí)，單個(gè)主UA845UWB可以將射頻信號分配給五個(gè)第二層UA845UWB分配放大器，并由它們將射頻信號分配給25個(gè)四通道接收機。每個(gè)Axient Digital四通道接收機可以將射頻級聯(lián)到第二個(gè)四通道接收機，從而通過(guò)一對接收天線(xiàn)，用于200個(gè)Axient Digital通道 。

　　可在通道數較多的系統中使用多層天線(xiàn)分配

　　在安裝了多對接收天線(xiàn)以增加無(wú)線(xiàn)話(huà)筒系統覆蓋范圍的情況下，可以無(wú)源合并天線(xiàn)以向接收機或天線(xiàn)分配系統傳輸單個(gè)射頻輸入。用于此目的時(shí)，舒爾UA221，以及設為無(wú)源合并模式的PA421B和PA821B IEM發(fā)射機合并器都非常適合 。除了通道容量之外，這些單元之間的主要區別在于UA221在天線(xiàn)輸入之間提供大約15dB的隔離度，而PA421B和PA821B提供大約60dB的隔離度。如果天線(xiàn)位于物理隔離的空間中，例如會(huì )議中心的多個(gè)房間，則組合器的輸入隔離通常不太重要。但是，如果將多個(gè)天線(xiàn)安裝在同一個(gè)物理空間中時(shí)，PA421B和PA821B額外提供的輸入隔離就變得非常重要 。

　　如果多個(gè)接收天線(xiàn)合并在一起，并以電子方式進(jìn)行交互，那么它們將形成一個(gè)陣列，如同單個(gè)天線(xiàn)般工作。如果這些天線(xiàn)在物理空間上是隔離的，結果通常是在多個(gè)空間范圍中進(jìn)行擴展，每個(gè)單獨天線(xiàn)的特定極性靈敏度幾乎沒(méi)有變化。如果在物理空間上沒(méi)有隔離，就會(huì )像安裝在同一空間中的多個(gè)接收天線(xiàn)一樣，電子相互作用可能會(huì )導致每個(gè)天線(xiàn)的特定極性靈敏度有所變化。

　　這種臨時(shí)陣列的極性靈敏度可能難以預測，因此空間覆蓋范圍可能不如工程師期望的那么平坦。出色的組合器輸入隔離有助于防止多個(gè)天線(xiàn)形成陣列，從而最大限度地降低單個(gè)天線(xiàn)的極性靈敏度發(fā)生變化的風(fēng)險，盡量避免在預計擁有良好覆蓋范圍的區域意外產(chǎn)生死區的可能。如果需要將接收天線(xiàn)安裝在同一物理空間中，舒爾建議使用由于輸入隔離度更高的PA421B或PA821B，而不要使用UA221 。

　　如果存在物理隔離，接收天線(xiàn)應僅使用舒爾UA221

　　在設計接收天線(xiàn)系統時(shí)，應始終注意使用線(xiàn)內射頻放大器時(shí)的總電流消耗。接收機或分配放大器上的天線(xiàn)輸入是根據特定的最大電流消耗所額定的，這通常僅足以為一個(gè)或兩個(gè)射頻放大器供電。如果使用多個(gè)線(xiàn)路放大器，將超過(guò)此電流消耗規格，可能需要使用具有更大電流容量的偏置電源。

　　在IEM應用中，避免“天線(xiàn)陣”同樣重要。與接收天線(xiàn)相同，多個(gè)緊密間隔的發(fā)射天線(xiàn)將相互作用，導致各個(gè)天線(xiàn)的拾音輻射圖案發(fā)生變形，并生成高功率互調產(chǎn)物。因此，舒爾推薦將有源IEM組合器用于由3個(gè)或更多通道組成的系統，因為該組合器設計用于抑制互調產(chǎn)物的功率電平，從而將信號噪底降至最低。不推薦將無(wú)源組合器用于IEM系統 。

　　需要注意的是，有源IEM組合器具有最大輸入功率處理規格。在每個(gè)輸入端，舒爾PA411支持30mW，而PA421B和PA821B支持100mW。在通道數較多的系統中，請勿將多個(gè)IEM組合器的輸出有源合并在主IEM組合器中，因為這樣主輸入級可能會(huì )過(guò)載。為此，舒爾PA421B和PA821B提供無(wú)源擴展端口 。

　　以上就是關(guān)于接收天線(xiàn)信號分配和合

　　以及IEM發(fā)射機合并的一些最佳實(shí)踐。

　　在下個(gè)月，我們將重點(diǎn)討論傳輸線(xiàn)路，

　　解釋同軸線(xiàn)纜阻抗，

　　以及為什么50歐姆會(huì )成為射頻系統的標準。