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如何正確選用VHF和UHF無線話筒

2017-06-07  來自: 南陽市新時代電子設備有限公司 瀏覽次數:478

無線話筒因沒無線話筒因沒有有傳輸電纜的索服,使用方便、靈活而被廣泛采用。但是如果選用不當,常常會發生信號時有時無、聲音段段續續、噪聲大、音質差和傳輸距離不遠等煩惱,產生這些問題的主要原因是沒有根據現場環境和用途正確選用無線話筒的波段和正確的安裝方法。

2       現時的無線話筒廣泛采用VHF(甚高頻)和UHF(超高頻)兩個傳輸頻段。VHF波段的頻率范圍是30MHz——300MHz,波長為10M——1M,通常稱為“米波”。UHF波段的頻率范圍是300MHz——3000MHz,波長為1M——0.1M,通常稱為“分米波”。這兩個無線電波段廣泛用于電視、調頻廣播、移動電話、傳呼機、股票信息機、微波通訊和雷達等。信道極為擁擠。

2       各種無線電波可在空間自由傳播,不受時間和地域的限制,頻率重疊交叉,如果沒有約束和規定,不可避免地要產生相互影響,因此世界上對無線電波的使用有一個統一的規定,使它們之間的相互影響達到最小。無線話筒準許使用的頻率范圍規定為:

2       VHF頻段為169MHZ——230MHZ,共占有61MHZ的頻率范圍,與電視6——12頻道的頻率范圍相同。在61MHZ的頻率范圍內又分為A、B、C三段,即:VHF(A)為169MHZ——185MHZ,VHF(B)為185MHZ——200MHZ,VHF(C)為200MHZ。

2       UHF頻段為690MHZ——960MHZ,共占有270MHZ的頻率范圍,與電視35——68頻道的頻率范圍相同,可設置幾百個無線話筒頻道。根據需要,頻率范圍還可向上擴展,設置更多的無線話筒頻道。

2       VHF和UHF兩種頻段無線電波傳播的特點

2       VHF和UHF的統稱為射頻信號(RF),但是UHF頻段更多利用的是直接輻射的電磁波,VHF頻段除利用直接輻射的電磁波外,還利用了一部分折射和繞射的電磁波能量,因此在同樣的發射功率和傳播條件下,傳輸距離和更遠。其原因是:

2       (1)金屬物體對電磁波傳播的阻擋和反射

2       金屬物體對電磁波都有阻擋和反射作用。阻擋發射的效果與電磁波的波長和金屬物體的大小有關。電磁波的波長小于金屬物體的尺寸時,則會被反射,電磁波傳播受到阻擋。也就是說頻率越高,金屬物體對電磁波的反射越強。如果電磁波的波長大于金屬物體的尺寸,電磁波將會繞過金屬障礙物體繼續傳播(繞射)。顯然UHF的反射比VHF反射更多更強。

2       (2)電磁波對金屬網格(或多孔金屬板)的穿透能力

2       電磁波的波長大于金屬網格之間的空距時,電磁波將會繞射通過,即頻率越低,波長越長,通過金屬網格的能力越強。

2       (3)非金屬體(如人體和墻壁)對電磁波的吸收作用

2       電磁波的頻率越高,非金屬體對它的吸收越大,電磁波的傳播損耗也越大。

2       (4)空氣濕度對電磁波傳播的影響

2       頻率越高,電磁波的傳播損耗越大。傳播損耗還與濕度的大小成正比。

2       無線話筒的信號質量與傳輸距離

2       無線話筒的信號質量直接影響傳輸距離。信號質量(S/N)與發射功率、空間場強的分布、接收機的質量、收發天線的效率和外界干擾的情況密切相關。

2       (1)解決電磁波場強起伏變化的措施

2       由于室內物體的反射和吸收,電磁波的多途徑傳播等因素,使空間電磁波的場強分布非常復雜,有些地方場強很弱,有些地方出現“陰影”區,甚至成為死角。當發射機與接收天線之間的距離頻繁發生變化時,這種起伏變化的場強也隨之發生變化。當接收天線處在弱場強位置時,會出現“啞音”點或音質變差。為此,在無線話筒接收機中采用雙天線分集接收技術(DIVERSITY)和AGC自動增益控制技術給予彌補。分集接收技術是在接收機中設置兩套相同的接收天線和兩個接收裝置,并通過機內的一個計算機芯片電路自動檢測并自動選出較強的一路接收信號作為當時的接收信號,在AGC控制的配合下,可有效地解決“啞音”點問題。

2       遺憾的是市場上出現了許多便宜的假冒雙天線無線話筒接收機,這些假冒產品除了具有兩根接收天線外,并無分集接收裝置,因此無法解決“啞點”問題。

2       (2)無線話筒的發射功率

2       增加發射功率可增大無線話筒的傳輸距離。但是無線話筒的發射功率受電波對人體的影響,供電電池的壽命和對鄰近設備的干擾等因素的限制,市售產品的發射功率都限制在2mW-----50mW。由于器件的技術原因,VHF頻段的發射功率比UHF頻段的發射功率更易做得大一些,價格也便宜些。

2       (3)收、發天線

2       收、發天線的類型、長度和匹配狀態直接影響天線的增益和效率。高效的收、發天線均采用1/2波長的全向輻射振子天線(半波振子天線)。如果天線的長度與波長不相稱,將直接影響傳輸距離。UHF的波長短,因此UHF的天線比VHF天線具有更短的長度,發射機天線更便于安裝。

2       (4)干擾信號

2       干擾信號會增加無線話筒的輸出噪聲,嚴重時會使無線話筒無法正常工作。干擾信號的來源有工業干擾、電視和電臺信號的干擾、多無線話筒之間的鄰近頻道干擾和其他射頻設備的干擾等。

2       工業干擾:包括汽車點火裝置、電臺和吸塵器、輝光放電燈(日光燈、霓虹燈、高壓汞燈)。它們的干擾頻譜大部分在VHF頻段內。

2       電視臺、調頻電臺、信息臺和移動通訊等發射功率大,頻譜范圍寬,VHF頻段的干擾大于對UHF 頻段的干擾。解決辦法是首先摸清這些干擾源的頻率范圍,然后選擇使用避開這些頻率的無線話筒通道。



項目名稱

VHF(169——230MHz)

UHF(690——960MHz)

1

對較小金屬物體的反射

反射少

反射多,可形成多途徑傳播產生的干擾

2

對金屬小孔(刪網)的反射

很少反射,可繞射傳播

反射

3

對非金屬物體(如人體、墻等)的穿透力

穿透力強

傳播衰減大

4

對非金屬物體的反射

吸收,不反射

更大的吸收

5

天線電纜對信號的衰減

損耗低

損耗大,因此接收天線必須靠近接收機

6

價格

便宜

昂貴

7

電池壽命

一般較長

需較大發射功率,電池壽命較短

8

系統設置

由于限制了兼容頻道,因此設置簡單

系統設置復雜

9

其他系統的干擾

受VHF電視頻道、呼叫站和無線電話及其他工業干擾源的干擾較大

高頻干擾少

10

射頻噪聲

較大

很小

11

天線尺寸(長度)

天線較長

天線很短,便于隱藏

12

音頻調制信號帶寬

較窄,不允許擴展

較寬,可擴展,音質好

13

可使用的頻率范圍

不寬(61MHZ)

很寬(270MHZ)

14

信號動態范圍

不大

較大

15

發射功率

不允許太大,以免干擾其他設備

允許較大的發射功率(最大為50MW)

16

多通道同時使用的可能性

可選擇的多通道兼容頻率少

允許組成更大的系統


優缺點:

優點:1——8

缺點:9——16

優點:9——16

缺點:1——8


2       多無線話筒之間的鄰近頻道干擾:在多無線話筒使用中,經常會碰到鄰近通道同時使用的情況,如果一個頻道的諧波落入另一個頻道就會發生鄰近頻道干擾,解決辦法是選擇使用頻率間隔大的頻道。VHF頻段可選用的頻道數量不多,UHF頻道可選用很多間隔較大的頻道。

2       如何選用?

2       在上述兩個頻段無線話筒的性能比較中,VHF波段無線話筒的優點為1——8點,缺點為9——16點;UHF波段無線話筒的優點為9——16點,缺點為1——8點。選用時應根據使用場合和它們的特性,“揚長避短”,充分發揮它們的最大長處。

2       一般來說,VHF宜用于賓館、會展中心、體育比賽場、多功能廳和教學系統;UHF宜用于廣播電視、劇場演出和要求嚴格、多組通道同時工作的無線話筒系統。但是無論哪個頻段,選用雙天線分集接收技術的高性能接收機會有更好的效果和更清晰的聲音。如果需增加傳輸距離,可把接收天線架設到離發射機較近的地方,和(或)使用天線放大器,而不是一味追求增大發射機的功率。

 ———— 張飛碧


關鍵詞: 如何正確選用VHF和UHF無線話筒           

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