主被動天線

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要確保無線麥克風系統的成功操作，您需要從發射器獲得良好的信號，然後通過自由空間，接收天線，同軸電纜，分配器，直到接收器。這個過程中的每個環節都至關重要。

因此，建議使用具有內建電子放大的主動天線並不總是最佳選擇，可能會顯得有些違背直覺。

典型的小信號射頻放大電路，如在主動天線、在線放大器及接收端射頻鏈路中使用，具有有限的動態範圍。雖然它們在低信號水平下表現得相對線性，但對於幅度大於預期的信號，它們的非線性會增加。射頻電路中的非線性在單一頻率下可以容忍，因為產生的諧波雜訊幅度相對較低，且頻率是原始載波頻率的2倍、3倍、4倍等高倍數，因此容易過濾掉。

但當多個信號混合時，非線性會引起互調失真（IMD），這可能比單一頻率上的簡單諧波失真更具危害性。互調失真會提高我們使用的UHF頻段的噪聲地板，並可能擠壓我們希望清晰接收的無線麥克風頻率，導致信號中斷和失真。圖1顯示了九個無線麥克風頻率及由天線接收到的複雜射頻波形。功率譜乾淨，僅由九個載波信號主導。

圖2顯示了當九個合併頻率的複雜信號過載主動電路時的情況。功率譜變得密集，充滿了互調產物，嚴重提高了噪聲地板。

與一些迷思相反，互調失真並不發生在空氣中或自由空間中。這是一種只在非線性電路，尤其是主動電路中發生的現象。對於無線麥克風接收的良好做法是儘可能減少射頻路徑中的主動階段。因此，與主動天線相比，無源天線幾乎總是一個更好的解決方案。如果遇到非常少見的接收到的信號極其微弱的情況，您可以根據需要添加內部放大器。

最後一點：無源天線不同於主動天線，它們既可以接收也可以發射。因此，像 CP Beam 或 CP Architectural Antenna 這樣的無源天線可以用於 IEM（耳返）或無線麥克風系統。

**糟糕：數學，如果你想繼續閱讀**

互調失真（IMD）產生的雜訊位於混合的原始頻率的和與差上。例如，對於三個頻率 \( f_1 \)、\( f_2 \) 和 \( f_3 \)，這些是結果互調產物：

- \( f_1 + f_2 + f_3 \)

- \( f_1 + f_2 - f_3 \)

- \( f_1 - f_2 + f_3 \)

- \(-f_1 + f_2 + f_3 \)

第一個組合產生的頻率遠超出我們無線麥克風的頻段，因此容易過濾和忽略。但其他三個組合可能產生的頻率接近或落在我們希望接收的頻率上。我們稱這些為三階互調（IM3）產品，因為它們來自三個頻率元素。

進一步複雜的是，我們還必須考慮諧波失真，並查看由載波頻率的第二諧波（較高的諧波產品足夠小，可以忽略）產生的雜訊：

2×f1 – f2

2×f1 – f3

2×f2 – f1

2×f2 – f3

2×f3 – f1

2×f3 – f2

這些組合不會產生對原始頻率造成影響的IM雜訊，但可能對第四個頻率造成影響，而該頻率必須計入其他計算中。隨著無線通道數量的增加，潛在的IM組合總數呈指數增長。此外，IM產品的頻率偏差可能是原始頻率偏差的總和；如果我們的無線麥克風（使用頻率調製，即FM）可以調製高達±40 kHz，那麼IM3產品可能偏差高達±120 kHz，IM5則為±200 kHz。

IM3，及在較小程度上IM5產品，是最可能與所需信號頻率競爭的雜訊，從而可能導致我們的無線麥克風接收器失去捕捉效果，即接收器無法鎖定所需信號並清晰解調。無線麥克風頻率協調程序，如Wireless System Builder 和 RF Venue RF Explorer Pro中的頻率協調功能，進行這些三頻（如果選擇，也可為五頻）組合的簡單算術計算。算術計算本身很簡單，但計算數量會變得壓倒性；最好由計算機處理。

Bob Lee

Bob Lee 是 RF Venue, Inc. 的應用工程師和培訓師，在專業音頻和廣播領域工作了超過四十年。Bob 在1980年開始從事現場劇院音響工作，當時使用的是類比調音台和區域麥克風，因為那時只有最大的劇院公司才使用無線系統。他設計和維護無線系統……