怎样消 除无线麦克风的互调失真？2021.04.30

什么是互调失真？

无线话筒的发射器输出级以及接收器输入级中的非线性电路对于RF组件的设计是非常重要的。如果在发射机输出或接收机输入级有多个频率进入非线性电路，或者RF放大器过度驱动为非线性操作，输入信号则会产生一些附加频率。这些附加频率称为互调（IM）产物。它们引起的干扰称为互调失真（IMD）。

什么情况下会发生互调？

发射器之间距离过近可以发生互调，从一个发射器辐射的信号在附近的发射器的输出级中产生互调产物。然后，互调产物将与受影响的发射机的调谐载波频率一起发送。如果系统中的接收器调谐到与互调产物相同的频率，则这些接收器就可能会遇到互调失真。如果接收天线与发射机太靠近，也会发生互调，从而在接收机输入级产生互调产物。

影响互调的因素有哪些？

产生互调产物的频率在数学上与原始载波频率相关。上表显示了可在双载波系统中生成的所有2至5阶互调产物的频率。互调产物的阶是指其相对功率水平。关于互调功率水平，有两点需要记住。首先，互调产物的功率与载波功率的平方成正比，并与发射机之间的物理距离的平方成反比。换句话说，距离紧凑的高功率下工作的发射器将产生比远距离间隔的较低功率下工作的发射器更强的互调产物。其次，互调产物的功率随着阶数的增加而降低。换句话说，二阶互调产物包含的功率大于三阶，而三阶功率大于四阶，依此类推。

在上表中列出的20种互调产物，只有四种足够接近载波频率，可能导致互调失真。其他互调产物都超出了可能使用其他无线麦克风或IEM系统的带宽，因此可以忽略它们。超过五阶的互调产物功率水平通常特别低，即使它们处于带宽内，也不会引起互调失真，因此它们通常也可以忽略。

上图描绘了***常见的互调情况。2个载波频率可以在（2×f1）-f2和（2×f2）-f1处生成3阶互调产物。在该示例中，对于590MHz和595MHz的载波频率，可以在585MHz和600MHz下生成IM产物。如果另一个无线麦克风或IEM系统设置为在585MHz或600MHz下工作，则可能会产生互调失真。

上图描绘了第二种***常见的互调情况。同时使用的三个发射器可以产生六个带内三阶和三个带内五阶互调产物。在这种情况下，互调产物可以占用原始3个载波频率附近的9个频率。为避免潜在的互调失真问题，大多数制造商建议在任何3阶互调产物和任何调谐载波频率之间的***小裕度为250kHz。

不幸的是，随着系统中包含更多发射器，互调模式呈指数级增长。下面是9通道VHF无线麦克风系统的频谱扫描。九个无线麦克风的载波频率以红色显示。以灰色显示的额外峰值是互调产物。这是完全兼容的频率设置，因此在九个载波频率中的任何一个都不存在互调失真的风险。但是，在此范围内添加第10个无线麦克风将会出现问题。因此，互调产物的生成可严重限制无线麦克风和IEM系统中的信道密度和稳定性。

▲随着发射器的增多，互调情况呈指数增长

解决方法

在实际操作中控制互调时，***重要的是要理解调谐的载波频率可能不是系统中产生的******频率。我们无法人为计算超过两个或三个发射机组成的系统中可能出现互调产物的频率。但是，有一些简单的方法可以协调这些频率。

目前很多品牌的无线系统中均包含群组信道矩阵，旨在提供预先配置的兼容频率集，同时考虑所有潜在的带内第3和第5 阶互调产物。如果使用这种方法协调系统，重要的是要记住信道矩阵的干净频谱。

群组信道矩阵方法适用于协调入门级和中级系统中的低信道计数。对于具有高通道数的专业系统，使用Wireless Workbench 6 等软件工具是一种更有效的方法。