Миф о мощности передатчика 409481_l Full view

Миф о мощности передатчика

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

 

Один из вопросов, который, как я вижу — порой плохо понимают, а порой намеренно используют, чтобы ввести людей в заблуждение — это вопрос мощности передатчика беспроводного микрофона и влияние, которое эта мощность оказывает на производительность радиосистемы. Проблема не так проста, как кажется. «Чем больше, тем лучше» чаще всего превращается в «чем больше, тем хуже».

Давайте начнем с основ: при всех равных условиях, большая мощность передатчика = больший диапазон для системы, но это не линейно.

В широком смысле, при обсуждении аналоговых беспроводных систем, приемник хочет видеть сигнал от передатчика (несущий), по меньшей мере, на 4-6 дБ больше шума, прежде чем он сможет использовать этот сигнал. Этот параметр приемника описывается как CNR (Carrier to Noise Ratio) или – «несущая/шум». Чем качественней схемотехника приемника, тем этот параметр это может быть ниже.

Мы все помним закон обратного квадрата, верно? Другими словами — при каждом удвоении расстояния между передатчиком и приемником (в свободном пространстве), мы теряем в мощности в четыре раза. Таким образом, расстояние является бОльшим фактором потери сигнала, чем уровень мощности передатчика.

Если взглянуть на это с другой стороны, то нам нужно четырехкратное увеличение РЧ-мощности для того, чтобы иметь тот же уровень сигнала на двойном расстоянии. Именно поэтому в реальном мире, двукратное увеличение мощности передатчика дает только около 20% прироста в дальности.

Другая проблема заключается в том, что факторы никогда не бывают равными. Есть много других вещей, влияющих на потенциальный диапазон системы, от типа окружающих поверхностей (или отсутствия таковых), погодных условий, количества людей вокруг, и конечно — потенциальных помех от других источников. Система проектирования и позиционирования антенн также может существенно влиять на диапазон.

Другими словами, мощность передатчика — это один фактор, и условно говоря, он может быть второстепенным. Это не означает, что большая мощность не поможет, она может очень хорошо помочь. Фоновый шум почти всегда присутствует, и даже возрос в последнее время из-за ДТВ и других источников, так что большая мощность передатчика может «прорубить» и даст надежный сигнал без выпадений.

Тем не менее, в некоторых случаях может быть выгодно использовать минимальную мощность, если ей можно управлять на ваших беспроводных передатчиках. Просто один момент — гораздо меньший расход батареи, что может быть важным фактором в зависимости от типа приложения.

Еще один недостаток увеличения мощности передатчика — рост уровня интермодуляции. Обычно, в крупномасштабных беспроводных системах делается тщательная частотная координация, чтобы минимизировать её влияние, и, как правило, определенное количество интермодуляции можно игнорировать только потому, что она довольно низка по уровню. Если уровень производных увеличивается, соответственно и растет уровень интермодуляционных продуктов, соответственно — и сокращение диапазона.

Что вызывает интермодуляцию в первую очередь? Любые множественные РЧ-сигналы (например, от беспроводных микрофонов, ТВ передач и др.) объединяются в нелинейном устройстве (любом активном устройстве, таком, как выходной каскад передатчика, входная часть приемника, антенном комбайнере и др.), и эти сигналы могут взаимодействовать и создавать новые сигналы, которые, хотя и ниже по уровню, могут действовать как дополнительные передатчики.

К сожалению, типичная многоканальная беспроводная система генерирует тысячи, даже, скорее всего — миллионы интермодуляционных продуктов! Поэтому держать руку на уровне этих нежелательных сигналов очень важно.

Если есть необходимость координации большого количества каналов в относительно небольшом пространстве, мощность передатчиков должна быть тщательно продумана, и антенная система должна быть спроектирована соответственно. Эта конкретная тема была предметом детального обсуждения в некоторых кругах. Худшее проявление проблемы интермодуляции обычно возникает, когда много передатчиков находятся физически близко друг к другу (например, в театральной ситуации). Некоторые производители, такие как Lectrosonics, классически ориентированные к более высокой мощности своих передатчиков и систем, объявляют о решении данной проблемы при помощи отдельного «изолятора» для предотвращения смешения сигналов в передатчике.

Но не похоже, чтобы это смогло как-то отсечь сигналы от смешивания в приемнике или в антенной системе, и, как правило, даже проще использовать пассивные антенные системы, которые могут быть достаточно эффективно использованы. Другие производители утверждают, что «низкая мощность лучше», и строят свой системный дизайн вокруг этой концепции, с более сложными антенными системами и высокоселективными приемниками.

Еще один важный момент заключается в том, что в большинстве реальных ситуаций одновременно применяются продукты от различных производителей (например: IEM от одного производителя, радиомикрофоны от другого, поясные передатчики – от третьего), и важно понять, как все компоненты системы (передатчики, антенные системы, сплиттеры, ресиверы, и т.п.) будут реагировать на различные уровни мощности различных передатчиков.

Как видите, этот вопрос не просто вопрос «более = лучше», впрочем, не всегда и «больше = хуже». Производители беспроводного оборудования эту проблему решают разными способами, и одним из лучших является предложение переменной настройки усиления на передатчике, которая была проделана Shure, Sennheiser и Lectrosonics в последние несколько лет.

Майк Вайрлесс.

Оригинал материала.


  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Обсуждение