發(fā)射機中的射頻信號

    顯然，如果兩個無線系統(tǒng)的頻率彼此很接近（少于400KHz），它們會在接收機中產(chǎn)生可聽見的干擾信號，或者會極大地減少一個或兩個系統(tǒng)的操作范圍。然而，即使在頻點上分得很開的接收機也會產(chǎn)生噪音。晶體控制、非合成頻率的發(fā)射機不但會產(chǎn)生理想的載波信號，而且也同樣產(chǎn)生許多位于載頻信號頻點之上和之下的、較低功率級的“偽輻射”（偽傳播）。對180.000MHz的發(fā)射機來說，載頻信號的兩側(cè)將會存在以15MHz為間隔的偽輻射波，也就是，135，150，165，180，195，210和225。

    干擾將會發(fā)生在操作于或接近于其中一個偽頻率的接收機中。

發(fā)射機中的射頻信號

    你可以通過打開所有的接收機，并同時打開一臺發(fā)射機測試接收機的偽輻射波。如果兩臺接收機同時打開，關(guān)掉匹配發(fā)射機的那臺接收機，并查看另一個接收機是否仍然有信號。如果是，你可能已經(jīng)從那臺發(fā)射機上得到了偽輻射波。如果當發(fā)射機移至遠處時，并且發(fā)射機總是在較遠的距離處使用（或者更遠），該問題消失了，你可能在使用中也可能不會發(fā)生什么問題。高品質(zhì)的發(fā)射機擁有降低偽輻射波的輸出過濾功能，但是很難將它們?nèi)�部消除。適當?shù)念l率協(xié)調(diào)是最好的解決方案。

    如果兩臺發(fā)射機彼此在幾英尺之內(nèi)，發(fā)射機也能產(chǎn)生干擾。射頻信號可以以許多有趣的方式組合，某些方式會給你制造大問題。三次互調(diào)諧波就是一個共同的問題。其它問題是在一個或兩個發(fā)射機中射頻輸出段的過載。

    三次互調(diào)諧波的征兆就是接收機中的干擾并不在兩臺發(fā)射機頻點的任何一方。例如，如果發(fā)射機彼此間只有幾英尺，頻點為183MHz和184MHz的兩臺發(fā)射機會在頻點為182MHz的接收機中產(chǎn)生干擾。由于三次互調(diào)諧波會在處理接收機的問題中做詳細的討論，在此只要記住它即會在發(fā)射機也會在接收機中發(fā)生。適當?shù)念l率協(xié)調(diào)總是最好的解決方案。

    另一個與發(fā)射機相關(guān)的問題是由射頻能量造成的，從一個發(fā)射機天線輸出的射頻能量進入相鄰的另一臺發(fā)射機，引發(fā)射頻輸出階段的不穩(wěn)定或過載。此處的癥狀為一個或兩個匹配接收機被靜默啞音或產(chǎn)生非常令人討厭的噪音。

    如果這些癥狀中的任意一個發(fā)生在發(fā)射機之間，你的解決方案就是把發(fā)射機彼此移開或改變其中的一臺發(fā)射機的頻率。將發(fā)射機移至人體的另一側(cè)可以解決這個問題。記住要核實這些注意事項，否則舞臺上兩個表演者之間的激情擁抱聽起來可能會像“RobbietheRobotmeetsR2D2”。

    接收機中的射頻信號I

    所有的無線話筒接收機都按照“超外差法”進行工作。接收機內(nèi)的本地振蕩器產(chǎn)生一個很強的參考信號，該參考信號與到來的射頻信號在接收機的混頻器階段中進行混合。結(jié)果產(chǎn)生一個“疊加”和“差頻”信號。然后，將“差頻”信號（稱作中頻或“IF”信號）密集地加以過濾并把它轉(zhuǎn)換成一個音頻信號（解調(diào)）。使用此過程來降低無線電信號的頻率，會使過濾和解調(diào)變得更叫容易。例如，194.7MHz的載頻信號與184.000MHz的本地振蕩器相混合而產(chǎn)生一個為10.7MHz的標準IF頻點。

接收機中的射頻信號I

    超外差式接收機中的振蕩器能將能量輻射出接收機外殼，通常通過天線接口。此輻射的能量會輕松地進入另外一個鄰近的接收機，并同時將信號注入該接收機。當這種情況發(fā)生時，鄰近的接收機會對來自于第一臺接收機的信號做出響應(yīng)。換句話來說，即使兩臺接收機所匹配的發(fā)射機都沒有打開，一臺接收機可以對其鄰近的另一臺接收機產(chǎn)生干擾。安裝在同一個架子上的頻點為184.000MHz的接收機與頻點為194.700MHz的接收機會輕易地獲取第一臺接收機中的本地振蕩器信號。

    經(jīng)過仔細的設(shè)計，可以將諸如此類的LO串音干擾減小到最低程度或完全消除。FCC規(guī)定最大多少LO是允許的。然而，在實際多通道無線系統(tǒng)中，盡管LO值比FCC規(guī)定的強度小的多，卻已經(jīng)足以產(chǎn)生問題了。接收機中設(shè)計良好的前級有助于將來自于天線接口的LO輻射降到最低限度。簡單測試是，將兩臺接收機挨著擺放并觀察靜默指示燈（通常標記為“射頻信號”）會告訴你是否存在LO串音干擾的問題。

    接收機中的本地振蕩器也可以產(chǎn)生其它偽射頻信號，該信號并不像先前例子中的那樣明顯。絕大多數(shù)無線接收機的生產(chǎn)廠商選擇可與多種安裝模式兼容的操作頻率。在同一安裝模式下使用不同生產(chǎn)廠商的接收機會導(dǎo)致許多意外的發(fā)生。

    你可以通過實際安裝所有的接收機來測試LO串話干擾（架子、音頻線、天線、地面等等）。打開所有的接收機并同時關(guān)閉所有的發(fā)射機。如果一個或多個接收機表明它/它們正在接收信號，將其它的所有接收機關(guān)閉。如果信號消失了，你可能遇到串話干擾了。因而，試著將其它接收機一個個地打開以定位干擾信號產(chǎn)生的位置。最簡單的解決方案就是改變?nèi)我粋�干擾或被干擾的接收機或重新定位它們其中的一個。當然，你必須再做一次以上所說的測試。

    系統(tǒng)中的射頻信號I

    由于產(chǎn)生問題的信號相對遠離操作頻率，前級濾波器會將它們輕易地過濾掉，所以接收機通常可以抵制二次互調(diào)諧波的干擾。記住，二次互調(diào)信號的頻率由兩個信號頻率的簡單和與差所產(chǎn)生。例如，為了生成一個185MHz的干擾信號，將需要差值為185MHz或可以產(chǎn)生疊加為185MHz的兩個信號。從數(shù)學(xué)角度上看，只要其中的一個通道的頻率至少遠離另外一個頻點92.5MHz（載頻信號頻率的一半），即使是標準前級過濾都很容易將二次互調(diào)的干擾屏蔽掉。

    如果你有兩個發(fā)射機，它們頻點按接收機的IF頻點予以分隔（通常是10.7MHz），二次互調(diào)諧波就會出現(xiàn)問題。例如，你有兩臺接收機，一個工作頻點為185MHz，另一個為195.7MHz，兩者之間的差頻為10.7MHz。此差頻信號可能會對任何IF為10.7MHz的、操作在5到10MHz的頻率范圍內(nèi)的接收機產(chǎn)生干擾。

    例如，頻點為193MHz的接收機離195.7MHz只有2.7MHz，距離185MHz的頻點也只有8MHz。對于頻點如此接近的信號，一個標準的前級或許只有少量抑制，信號會通過前級而到達混頻器階段，在那兒將從這些信號中產(chǎn)生一個頻點為10.7MHz的信號。注意，接收機的頻點為多少已不太重要。只要接近或在185到195.7之間，這兩臺接收機將會產(chǎn)生問題。顯然，在系統(tǒng)中你不想讓發(fā)射機以任何接收機的IF頻點來劃分間隔。具有非常高選擇性的前級和高級混頻器的接收機會避免此類問題的發(fā)生。最終，適當?shù)念l率協(xié)調(diào)會較少此問題。

    在任何多通道無線系統(tǒng)中也會出現(xiàn)難解的問題，無論選擇什么操作頻率，與剛才討論的接收機傳話干擾很相似。假設(shè)兩個無線系統(tǒng)工作在183.000MHz和185.000MHz頻點上（你可以選擇任何兩個彼此間相差10MHz左右的頻率），假設(shè)兩臺接收機都有10.7MHz的IF頻率（絕大多數(shù)使用的），為了簡化說明，我們將系統(tǒng)的設(shè)備編號為183和185。

    更難解決的問題如圖1例所示

圖1

    接收機183有一個本地振蕩器，頻率為172.300MHz（那么183.000－172.300＝10.7MHz）。如果這個振蕩器向接收機185泄漏信號，由于任何強大的接收機可以消去12.7MHz的信號頻率，因此將不會有問題。但是，當發(fā)射機183也處于開啟狀態(tài)時，可能問題會突然出現(xiàn)。發(fā)射機183的載頻信號和接收機183的本地振蕩器在接收機185的混頻器中組合以產(chǎn)生10.7MHz的信號（也就是183.000-172.300=10.7MHz）。這時候，兩臺接收機將會對同一臺發(fā)射機做出響應(yīng)，即使它們工作在不同的頻點。

    相反的情況也可能發(fā)生：接收機185的本地振蕩器會在174.300MHz的頻點工作，并可以和發(fā)射機185的載頻信號組合從而在接收機183上產(chǎn)生10.7MHz的IF信號。在設(shè)計良好的接收機中，本地振蕩器遺漏將會減小到最低程度，此問題只會當相應(yīng)的發(fā)射機信號很強時現(xiàn)。如果接收機擁有一個高選擇性前級，此問題會進一步減小。由于兩個干擾信號以IF頻點加以分隔（在此例子中為10.7MHz），高選擇性前級至少會將其中的一個信號進行衰減。

    為了檢測該問題，打開所有的接收機，將它們準確地按其使用方式擺放并連接，并依次打開發(fā)射機，每次打開一臺。發(fā)射機與接收機天線彼此應(yīng)該距離10或12英尺遠。當然，匹配的接收機（射頻信號燈點亮）將解除靜默，但也監(jiān)視其它接收機是否同時進行靜默解除。如果一個或更多的其他接收機也同時解除靜默，關(guān)閉匹配該發(fā)射機的接收機。如果當匹配的接收機關(guān)閉時，其他接收機就能正確地進行靜默，證明有此種問題發(fā)生。

    你可以試著將發(fā)射機移至遠處。在實際的操作距離上，該問題可能會自動消失。如果在30英尺或更遠處仍舊存在問題，你可能要對系統(tǒng)頻率做主要替換。簡單的替換不能解決此問題。如果一臺接收機和匹配發(fā)射機造成所有這些問題，很可能是來自接收機的多余本地振蕩器輻射。你可以簡單地嘗試用不同的接收機和發(fā)射機來替換。

   一些減少該問題的方法：

    1.使用天線分配器將接收機彼此間的天線孤立

    2.使用低本地振蕩器輻射接收機

    3.使用高選擇性前端接收機

    4.保持接收機間距在幾英尺或更遠的距離

    經(jīng)常發(fā)生在多通道無線系統(tǒng)中的另一個基本問題是載頻信號的三階組合。為了說明這個問題，假設(shè)你有三個工作在183.000、184.000和185.000MHz頻點上的系統(tǒng)。由于在頻率之間只有一個2MHz的區(qū)域，如圖2

圖2

    所以接收機的射頻前級只能提供小部分的衰減。所有這些信號將會通過三個接收機的前級濾波器。

    假設(shè)來自發(fā)射機184的信號在接收機183的混頻器處產(chǎn)生一個二次諧波（2x184MHz）。來自184的二次諧波信號會減去來自發(fā)射極185的信號（它也會進入接收機183），而所得的結(jié)果信號就像來自183發(fā)射機的信號一樣有效。

    (184.000x2)-185.000=183.000MHZ

    顯然，你可以通過改變?nèi)�種頻率的任何一種而避免此問題。在大型多通道無線系統(tǒng)安裝中，由于可能的組合使我們不知如何開始，事情并不是十分容易解決的。在一個24通道的系統(tǒng)中，會存在552個三次互調(diào)諧波。為了消除一個干擾問題而改變一個頻率會同時引發(fā)5種新干擾。

    如果你將三臺發(fā)射機連接到一臺接收機的情況也考慮進來，計算量甚至變得更加繁重，因此計算機程序就顯得尤為必要了。實際上問題會變得更加不可預(yù)測，無線系統(tǒng)載波信號也可以與外部干擾源的信號混合，或者外部信號自身混合而產(chǎn)生同種互調(diào)干擾問題。事實上，預(yù)測可能發(fā)生在任何場所的所有組合是不太可能的。最佳的建議就是只使用高互調(diào)干擾抵抗力和高選擇性的接收機來搭建無線系統(tǒng)。一個計算機化的頻率協(xié)調(diào)程序?qū)τ?到24個通道的任何中、大型多通道無線系統(tǒng)是來說是必須的。

    射頻信號問題的解決方案由于絕大多數(shù)多通道無線系統(tǒng)使用不活躍的電視通道，要求在開始之前決定地區(qū)位置。首先需要考慮附近的電視臺，接著通過至少幾次計算機程序的運行而確定在可能頻率的特殊組內(nèi)什么樣的互調(diào)問題會發(fā)生。比較好的計算機程序包括自動選擇和在所有可用頻段內(nèi)進行頻率測試，最終會提供測試結(jié)果的綜合報告。在大部分情況下，需要考慮特定場所特殊的音頻系統(tǒng)應(yīng)用要求，選擇最低潛在互調(diào)問題的頻率段、以及如何快速方便設(shè)定的實用性等因素綜合考慮。即使你有處理計算的某些計算機程序，仍舊需要進行大量的選擇和判斷。另外，必須考慮每一個系統(tǒng)的特殊過濾性能。

    任何真正專心研究高端無線系統(tǒng)的無線話筒生產(chǎn)廠商將有一個計算機化頻率協(xié)調(diào)程序。大多數(shù)情況下，由于使這些軟件的有效參數(shù)會隨無線系統(tǒng)的重新設(shè)計而改變，這些程序不可作為“大眾”軟件來使用。為了選擇對任何特殊位置都適用的一組頻率，必須做上千次的計算。這就是為什么必須是用計算機的原因。根本不存你可以用手及時地做出所有計算這種可能。在你被多通道無線系統(tǒng)糾纏之前，所以要經(jīng)常與精于此工作流程的有經(jīng)驗的人保持聯(lián)系并設(shè)計出一個頻率協(xié)調(diào)方案。

    盡量使用同樣生產(chǎn)廠商的相同無線系統(tǒng)來實現(xiàn)多通道無線系統(tǒng)，在頻率協(xié)調(diào)處理方面總是最好的建議之一。每一個無線生產(chǎn)廠商在設(shè)計無線系統(tǒng)中有其各自的方法。在為任何特定場合而設(shè)計的過程中，無線系統(tǒng)設(shè)計工程師可以做出許多選擇來決定振蕩器的基礎(chǔ)頻率，乘數(shù)，和IF頻率。嘗試在多通道系統(tǒng)中將不同品牌和型號的設(shè)備混合在一起使用只會帶來更多的問題。

    在特殊環(huán)境下，需要改變頻率以取得頻率兼容的分組，而使用頻率合成、可調(diào)頻點的無線系統(tǒng)可以使頻率改變變得更加容易，但也有不利的一面。

    合成頻率的發(fā)射機產(chǎn)生比較少而低的偽輻射，這使協(xié)調(diào)的復(fù)雜性減輕了一點，但是剛剛討論過的串話和互調(diào)問題仍舊存在。設(shè)想一個擁擠的新聞集會，有十幾個無線系統(tǒng)同時工作。顯然，沒時間將每個人聚集到一起并設(shè)計出一個可用頻率的混合方案。即使你能，遲到的工作人員或許會帶進另外一個頻率，這使得所有的頻段都要再次設(shè)置。如果每一個使用可選頻系統(tǒng)的人隨意轉(zhuǎn)換頻率以尋求一個未受干擾的通道的話，在合理的短期時間段內(nèi)你很可能會面對頻率兼容無法解決的情況。在這種情況下，頻率可調(diào)整也許會使事情變得更糟。

    計算機界面

    隨著微處理器控制的出現(xiàn)，在高端接收機領(lǐng)域，由Lectrosonics提供的強大軟件工具可以用來協(xié)助鑒別射頻信號I并搜尋無干擾的操作頻譜。與接收機一起的軟件提供所有內(nèi)部設(shè)置、狀態(tài)的圖形顯示，并且能夠不斷地給接收機下載和上傳頻率組，也能夠?qū)υS多操作模式進行調(diào)整。使用一個RS－232兼容PCWindows操作系統(tǒng)的界面，當在一個新位置設(shè)置一個無線系統(tǒng)時，接收機也可用于完成“地區(qū)掃描”。

計算機界面

    顯示屏的下半部分提供了一個圖形顯示、掃描頻譜分析信息以進行實地掃描分析。在掃描期間，接收機在其調(diào)制范圍內(nèi)按頻段掃描，在顯示屏上的標記指明當前所處頻率和發(fā)現(xiàn)的信號強度。使用這種接收機而非其它獨立的測試設(shè)備來掃描的優(yōu)點是，接收機不但會顯示臨近外部信號，而且還顯示由出現(xiàn)在接收機內(nèi)部的互調(diào)所產(chǎn)生的射頻信號。此結(jié)果是對區(qū)域的徹底分析，呈現(xiàn)出可用頻譜的清晰畫面。

    兼容性的測試

    在現(xiàn)實世界中，一個流動演出公司在每次移至一個新的環(huán)境并安裝完一套多通道無線系統(tǒng)時，很少會去購買或租借一整套全新的無線話筒系統(tǒng)。核實所有的步驟并檢查提及的每個工作的程序十分常不錯的想法，但現(xiàn)實生活并非如此簡單。

    以下過程在決定多通道無線系統(tǒng)的基本兼容性上，對流動演出公司和固定的音頻應(yīng)用是有幫助的。

    1)檢查接收機的交互性

    打開所有的接收機并把它們放在實際應(yīng)用中相同的位置。使發(fā)射機保持關(guān)閉的狀態(tài)。檢查所有接收機上的靜默顯示燈（通常標為“RF”）被點亮。如果接收機靜默開啟，一次關(guān)閉一個接收機以確定產(chǎn)生干擾信號的接收機的位置。通過重新擺放產(chǎn)生干擾信號的接收機，你或許能夠減少射頻信號I問題。在這種情況下，可能是由LO串話干擾所引發(fā)的結(jié)果。

    如果重新擺放接收機并沒有改變問題，或許外部射頻信號與其中的一個接收機振蕩器發(fā)生了混合。如果是這種情況，打開靜默開啟的接收機所匹配的發(fā)射機，查看音頻是否沒有問題。如果外部信號相當微弱，發(fā)射機信號會將其掩蓋，并且系統(tǒng)仍然工作正常。然而，即使接收機匹配的發(fā)射機處于開啟狀態(tài)時，一個強度足夠大的外部干擾信號仍然可以引起噪音。

    2)檢查發(fā)射機偽輻射波和二次互調(diào)打開所有的接收機。

    然后，依次打開發(fā)射機。每一個發(fā)射機打開時，其對應(yīng)的接收機會解除靜默（射頻信號燈點亮）。查看是否其它接收機也同時解除靜默。如果一個或多個接收機射頻信號燈同時被點亮，關(guān)閉與發(fā)射機匹配的接收機，再檢查是否其它的接收機保持解除靜默狀態(tài)。如果靜默還是維持開啟狀態(tài)，很可能你已使發(fā)射機偽輻射波進入其它接收機了。如果當匹配發(fā)射機關(guān)閉時它們可以進行正常地靜默并關(guān)閉，您的系統(tǒng)就出現(xiàn)了本節(jié)題為“系統(tǒng)中的射頻信號”所早先討論過的二次互調(diào)問題。

    3)檢查三次互調(diào)諧波打開所有的接收機和發(fā)射機。

    按照實際使用狀態(tài)把發(fā)射機盡可能靠近接收機天線。每一次只針對一臺發(fā)射機，先關(guān)閉發(fā)射機，然后再打開。對于每臺發(fā)射機，當你移動發(fā)射機位置時，按上述所說至少做5或6次。在實際應(yīng)用場合，邊移動邊打開和關(guān)閉發(fā)射機、同時檢查系統(tǒng)工作情況，為的是確保你的無線系統(tǒng)在實際使用場合移動時不會有接收0信號強度的位置，即防止有跑頻點。請仔細查看當發(fā)射機關(guān)閉時，對應(yīng)的接收機是否在正常靜默（射頻信號燈不點亮）。如果不是這樣，你要找出是什么發(fā)射機組合引起了射頻干擾信號。

    通過有時可能會是相當冗長的消除過程，你可以將問題的范圍縮小，并且確定哪一種發(fā)射機的特別組合會引發(fā)煩人的互調(diào)信號。此種類型的互調(diào)問題的解決方案經(jīng)常包括改變一個或多個系統(tǒng)的頻率。有時，把接收機的天線移至遠離發(fā)射機的地方可以減小互調(diào)問題。

    4)最終系統(tǒng)核實

    將所有設(shè)備打開。依次傾聽每一個系統(tǒng)的輸出。此步驟的思想就是核查錯誤連接，發(fā)射機增益調(diào)節(jié)和接收機輸出強度。