什么是無線麥克風(fēng)的互調(diào)失真？
該如何解決？
拾音環(huán)節(jié)很重要
什么是互調(diào)失真？
無線話筒的發(fā)射器輸出級以及接收器輸入級中的非線性電路對于RF組件的設(shè)計是非常重要的。如果在發(fā)射機輸出或接收機輸入級有多個頻率進入非線性電路，或者RF放大器過度驅(qū)動為非線性操作，輸入信號則會產(chǎn)生一些附加頻率。這些附加頻率稱為互調(diào)（IM）產(chǎn)物。它們引起的干擾稱為互調(diào)失真（IMD）。
什么情況下會發(fā)生互調(diào)？
發(fā)射器之間距離過近可以發(fā)生互調(diào)，從一個發(fā)射器輻射的信號在附近的發(fā)射器的輸出級中產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物。然后，互調(diào)產(chǎn)物將與受影響的發(fā)射機的調(diào)諧載波頻率一起發(fā)送。如果系統(tǒng)中的接收器調(diào)諧到與互調(diào)產(chǎn)物相同的頻率，則這些接收器就可能會遇到互調(diào)失真。如果接收天線與發(fā)射機太靠近，也會發(fā)生互調(diào)，從而在接收機輸入級產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物。
影響互調(diào)的因素有哪些？
產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物的頻率在數(shù)學(xué)上與原始載波頻率相關(guān)。上表顯示了可在雙載波系統(tǒng)中生成的所有2至5階互調(diào)產(chǎn)物的頻率�；フ{(diào)產(chǎn)物的階是指其相對功率水平。關(guān)于互調(diào)功率水平，有兩點需要記住。首先，互調(diào)產(chǎn)物的功率與載波功率的平方成正比，并與發(fā)射機之間的物理距離的平方成反比。換句話說，距離緊湊的高功率下工作的發(fā)射器將產(chǎn)生比遠距離間隔的較低功率下工作的發(fā)射器更強的互調(diào)產(chǎn)物。其次，互調(diào)產(chǎn)物的功率隨著階數(shù)的增加而降低。換句話說，二階互調(diào)產(chǎn)物包含的功率大于三階，而三階功率大于四階，依此類推。
在上表中列出的20種互調(diào)產(chǎn)物，只有四種足夠接近載波頻率，可能導(dǎo)致互調(diào)失真。其他互調(diào)產(chǎn)物都超出了可能使用其他無線麥克風(fēng)或IEM系統(tǒng)的帶寬，因此可以忽略它們。超過五階的互調(diào)產(chǎn)物功率水平通常特別低，即使它們處于帶寬內(nèi)，也不會引起互調(diào)失真，因此它們通常也可以忽略。
上圖描繪了最常見的互調(diào)情況。2個載波頻率可以在（2×f1）-f2和（2×f2）-f1處生成3階互調(diào)產(chǎn)物。在該示例中，對于590MHz和595MHz的載波頻率，可以在585MHz和600MHz下生成IM產(chǎn)物。如果另一個無線麥克風(fēng)或IEM系統(tǒng)設(shè)置為在585MHz或600MHz下工作，則可能會產(chǎn)生互調(diào)失真。
上圖描繪了第二種最常見的互調(diào)情況。同時使用的三個發(fā)射器可以產(chǎn)生六個帶內(nèi)三階和三個帶內(nèi)五階互調(diào)產(chǎn)物。在這種情況下，互調(diào)產(chǎn)物可以占用原始3個載波頻率附近的9個頻率。為避免潛在的互調(diào)失真問題，大多數(shù)制造商建議在任何3階互調(diào)產(chǎn)物和任何調(diào)諧載波頻率之間的最小裕度為250kHz。
不幸的是，隨著系統(tǒng)中包含更多發(fā)射器，互調(diào)模式呈指數(shù)級增長。下面是9通道VHF無線麥克風(fēng)系統(tǒng)的頻譜掃描。九個無線麥克風(fēng)的載波頻率以紅色顯示。以灰色顯示的額外峰值是互調(diào)產(chǎn)物。這是完全兼容的頻率設(shè)置，因此在九個載波頻率中的任何一個都不存在互調(diào)失真的風(fēng)險。但是，在此范圍內(nèi)添加第10個無線麥克風(fēng)將會出現(xiàn)問題。因此，互調(diào)產(chǎn)物的生成可嚴重限制無線麥克風(fēng)和IEM系統(tǒng)中的信道密度和穩(wěn)定性。
▲隨著發(fā)射器的增多，互調(diào)情況呈指數(shù)增長
解決方法
在實際操作中控制互調(diào)時，最重要的是要理解調(diào)諧的載波頻率可能不是系統(tǒng)中產(chǎn)生的唯一頻率。我們無法人為計算超過兩個或三個發(fā)射機組成的系統(tǒng)中可能出現(xiàn)互調(diào)產(chǎn)物的頻率。但是，有一些簡單的方法可以協(xié)調(diào)這些頻率。
目前很多品牌的無線系統(tǒng)中均包含群組信道矩陣，旨在提供預(yù)先配置的兼容頻率集，同時考慮所有潛在的帶內(nèi)第3和第5 階互調(diào)產(chǎn)物。如果使用這種方法協(xié)調(diào)系統(tǒng)，重要的是要記住信道矩陣的干凈頻譜。
群組信道矩陣方法適用于協(xié)調(diào)入門級和中級系統(tǒng)中的低信道計數(shù)。對于具有高通道數(shù)的專業(yè)系統(tǒng)，使用Wireless Workbench 6 等軟件工具是一種更有效的方法。
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