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Drahtlose Mikrofonsysteme
SHURE Europe GmbH
Headquarters Europe, Middle East & Africa
Applications
Wannenäckerstraße 28
D-74078 Heilbronn
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Übersicht
Unterschiede VHF  UHF
Einführung in die drahtlose Übertragung
Funktionsblöcke von Sender und Empfänger
Intermodulation
Störquellen
Empfangstechniken
Praktische Tipps zum Umgang mit drahtlosen
Mikrofonanlagen
Anmeldung bei der Bundesnetzagentur
Vergleich VHF  UHF
Definition der Frequenzbereiche
Hochfrequenztechnische unterschiede
Audiospezifische unterschiede
Vorteile und nachteile von UHF
Frequenzbereiche
Langwelle:
150...350 kHz
Mittelwelle:
515...1630 kHz
Kurzwelle:
5,9...16 MHz
FM/UKW Radio:
87...108 MHz
VHF (Very high Frequency): 30...300 MHz
UHF (ultra high Frequency): 300...3000 MHz
Math. Zusammenhang
Relation zwischen Frequenz f und der Wellenlänge λ
eines Signals:

c
f
mit Lichtgeschwindigkeit c = 3·108 m/s
Konsequenzen
UHF
d  
VHF
Beugung
d  
Abschattung
λ
λ
Konsequenzen
Die Freifelddämpfung ist frequenzabhängig, und nimmt
mit steigender Frequenz zu
Tx
Rx
d
a0  20  log
4 d

 20  log
4df
c
Beispiel
Trägerfrequenz 200 MHz, Abstand d = 100 m:
m
3 10  
c0
s


 1,5 m
f
6 1 
200 10  
s 
8
a0  20  log
4   100 m
1,5 m
 58 dB
Beispiel
Trägerfrequenz 800 MHz, Abstand d = 100 m:
m
3 10  
c0
s


 0,375 m
f
6 1 
800 10  
s 
8
a0  20  log
4   100 m
0,375 m
 71 dB
Unterschiede VHF  UHF
Eigenschaft
VHF
UHF
Wellenlänge
1,5 m bei 200
0,375 m bei
MHz
800 MHz
Freifelddämpfung
geringer
höher
Fähigkeit kleine metallische Objekte zu
höher
geringer
Fähigkeit an Oberflächen reflektiert zu werden
geringer
höher
Körperabsorbtionseffekt
geringer
höher
Kabelverluste
geringer
höher
Antennenlänge und erforderlicher Abstand für
größer
kleiner
umgehen
Diversity-Empfang
Audioqualität VHF  UHF
Unterschiede im Klang sind nicht von der
Trägerfrequenz abhängig.
Gesamtrauschabstand ist durch nachfolgende
Signalverarbeitungen bzw. der Qualität der verwendeten
Bauteile begrenzt (z. B. Compander und Detektoren).
Vorteile des UHF-Systems
Zu viele unkontrollierbare und unvorhersehbare HFStörungen im VHF-Bereich.
Antennenlänge im UHF-Bereich kürzer
In manchen Ländern sind nur UHF Systeme zugelassen
(Deutschland Nutzergruppen)
Einführung HF-Übertragung
Modulation
Funktionsblöcke eines Senders
Funktionsblöcke eines Empfängers
Störung durch Intermodulation
Andere Ursachen für Störungen
Modulation
In der sogenannten Modulation werden die
Audioinformationen dem Trägersignal hinzugefügt
(moduliert).
Grundsätzlich gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten
die Audioinformation zu übertragen:
Amplitudenmodulation AM
Frequenzmodulation FM
Bild eines AM-Signals
Die Frequenz der modulierenden Schwingung bestimmt
die Schnelligkeit, die Amplitude die Größe der
Amplitudenänderung.
Nachteil der AM
Impulsstörungen (Zündfunken von Fahrzeugen oder
elektrostatische Entladungen bei Gewitter) können sich
auf ein Funksignal auswirken und die Amplitude
verändern. Hierdurch entstehen Störungen der Signale.
Außerdem ist die Audiolautstärke von der Signalstärke
abhängig.
 Großer Nachteil bei mobilen Betrieb.
Frequenzmodulation (FM)
Die Frequenz einer Schwingung (Träger) wird moduliert
im Rhythmus einer zweiten Schwingung (Nutzsignal)
Modulierte HF-Schwingung durch folgende math. Formel
beschreibbar:
x(t )  A  cos  (t )
A: konstante Amplitude
 ( t ) : variable Frequenz
Erzeugung eines FM-Signals
Frequenzmodulierte Schwingung
Erzeugung eines FM-Signals
Die Frequenz des modulierenden Audiosignals bestimmt die
Schnelligkeit der Frequenzänderung,...
die Amplitude des
modulierenden
Audiosignals die
Größe der
Frequenzänderung.
Auswirkungen der FM
Tiefer Ton

langsame Änderung der
Frequenz des Trägers
Hoher Ton

sehr schnelle Änderung der
Frequenz des Trägers.
Leiser Ton

geringe Frequenzänderung
Lauter Ton

starke Frequenzänderung
Vorteile der FM
Da die Audioinformation nicht in der Amplitude steckt,
sondern allein in der Frequenzänderung, ist die FM
wesentlich störungsunanfälliger als die AM.
Denn Störungen haben immer eine Änderung der
Amplitude nicht der Frequenz zur folge.
Vorteile der FM
FM Empfänger weisen eine weitere Eigenschaft auf. Den
sogenannten „Capture Effekt“ (Übertönen).
Existieren zwei FM Signale gleicher Trägerfrequenz, so
unterdrückt der Empfänger das schlechtere Signal.
Sind beide Signale etwa gleich stark, wechselt der
Empfänger ständig zwischen den verschiedenen
Signalen hin und her.
Funktionsblöcke eines Senders
Funktionsblöcke Sender
Mikrofonvorverstärker
bei Shure Bestandteil der abnehmbaren
Mikrofonkapsel
Pegel- und Impedanzanpassung
Gleichspannung für Kondensatorelemente
“Pre-emphasis” (Vorverzerrung / Höhenanhebung)
für Rauschunterdrückungssystem
Funktionsblöcke Sender
Spannungsregler
Regelt die Batteriespannung auf üblicherweise 5 V. Dazu muss
die Batteriespannung von entweder 3 V (up converter) oder 9 V
(down converter) auf 5 V konvertiert werden.
Pre-Emphasis zur Rauschunterdrückung
Ein typisches Audiosignal enthält mehr tieffrequente
Energie.
Im Gegensatz dazu enthält typisches Rauschen mehr
Energie im hochfrequenten Bereich.
 Der Signal-Rausch-Abstand nimmt bei höherer Frequenz
ab
Sender: Pre-Emphasis
Höhenanhebung um besseren Signal-Rausch-Abstand
zu erreichen
Sender: Kompressor
Erster Teil des "companding"-Systems
Ursprüngl.
Dynamikbereich

2:1 Kompression
Reduzierter
Dynamikbereich
Ziel ist eine Anhebung des Trägersignals
gegenüber dem Rauschpegel im HF
Schaltungsteil
Kompressor - Expander
Funktionsblöcke Sender
Limiter
Begrenzung von Spitzen im Audiosignal.
Sitzt mit dem Compander in einer Rückkopplungsschleife und
verhindert so die Übermodulation des Senders.
Funktionsblöcke Sender
Zwei Möglichkeiten zur Generierung der Trägerfrequenz:
Frequenzsynthesizer bzw. PLL Schaltkreis
Quarzgesteuert
Quarzgesteuerter Sender
Schwingquarz zur Erzeugung der Basisfrequenz
(ca. 15 - 30 MHz)
Frequenzmultiplizierer
Erhöhen der Basisfrequenz auf Sendefrequenz
Meist Verdoppler oder Verdreifacher
Quarzgesteuerter Sender
Quarzoszillator
Basisfrequenz wird mit einem Quarzkristall in einem
Schwingkreis generiert.
In diesem Schwingkreis sitzt eine Kapazitätsdiode über die die
Frequenzmodulation realisiert wird.
Quarzgesteuerter Sender
Frequenzvervielfacher
Übersteuerte Verstärkerstufe, die harmonische
Oberschwingungen der Grundfrequenz erzeugt.
Diese Oberschwingungen können herausgefiltert und der
nächsten Stufe zugeführt werden.
Es sind meist mehrere Vervielfacher hintereinander
geschaltet, um die endgültige Trägerfrequenz zu
erzeugen.
Quarzgesteuerter Sender
Blockschaltbild
Antenne
Limiter
Audio
Mic
Amp
+9V
Compander
Quarz
Batterie
Sensor
Spannungs
Regler
Frequenz
Multiplizierer
RF
Amp
RF Filter
PLL = Phase Locked Loop
„Nachlaufsynchronisation“
Die Sendefrequenz wird so eingestellt, dass sie mit einer
Referenzfrequenz übereinstimmt.
Änderungen der Sendefrequenz (Temperatur, Rauschen, ...)
werden automatisch nachgeregelt.
Funktionsblöcke PLL Sender
VCO (Voltage Controlled Oscillator)
Erzeugt das FM Signal mit Hilfe einer einstellbaren Kapazität
(Kapazitätsdiode), die Teil eines Schwingkreises ist.
Die Kapazität wird über einen OP geregelt, der vom Frequenz
Synthesizer angesteuert wird.
stabilisierte
Spannung
Audio
Ausgangsstufe
buffer
amp
Dividierer
Operationsverstärker
Eingang für
dividierte Frequenz
Referenz-Quarz
Ausgang mit
Differenzsignal
PLL-Sender
Blockschaltbild
Limiter
Frequenz
Synthesizer
Compander
Voltage
Controlled
Oscillator
Batterie
Sensor
Spannungs
Regler
Antenne
Audio
Mic
Amp
+9V
RF
Amp
RF Filter
Quarz  PLL
Quarzgesteuert:
PLL:
Referenzschwingung
VCO kontrolliert direkt
wird durch einen Quarz
Ausgangsfrequenz; Teil des
erzeugt; Quarzoszillator
Ausgangssignals durchläuft
schwingt im Bereich 15-
Frequenzteiler und wird mit
30 MHz.
einem Referenzsignal
Feste Frequenz
Einfache und preiswerte
verglichen.
Schaltbare Frequenzen
Methode
Komplexer und teure
Abstrahlung ungewollter
Deutlich saubereres Signal
Frequenzen
Funktionsblöcke Senders
HF Ausgangsverstärker/Filter
Versorgt die Antenne mit entsprechender Ausgangsleistung
(10 bis 50mW)
Filtert das Ausgangssignal, um Nebenaussendungen gering zu
halten.
Funktionsblöcke eines Empfängers
Funktionsblöcke Empfänger
Eingangssektion
Verstärkt nur die Trägerfrequenzsignale
Filtert Fremdsignale aus
Funktionsblöcke Empfänger
Interner Oszillator (LO = Local Oscillator)
Schwingt in einem festen Abstand über oder unter der
Trägerfrequenz
(z.B. VHF: 10,7MHz unter der Trägerfrequenz;
PSM700: 110,6 MHz über der Trägerfrequenz)
Wird entweder Quarz- oder PLL- gesteuert gebildet
Funktionsblöcke Empfänger
Mischer
Kombiniert das empfangene HF-Signal
mit der Oszillatorfrequenz
Erzeugt Summen- (HF+LO) und Differenzsignale
(HF-LO = ZF = Zwischenträgerfrequenz)
Zwischenträgerfrequenzfilter (ZF-Filter)
Läßt nur Differenzsignal (ZF) passieren
Filtert Summensignal aus
Zwischenträgerfrequenz (ZF)
Generierung der ZF
Antenne
Mischer
200 MHz
Summe:
389,3 MHz
&
Differenz:
10,7 MHz
ZF-Filter
10,7 MHz
10,7 MHz
189,3 MHz
Legt Empfangsfrequenz fest!
Oszillator
Funktionsblöck Empfänger
ZF-Verstärker
Verstärkt ZF-Signal auf hohen Pegel
Begrenzt Signal zur Anpassung an den Detektor
Detektor/Demodulator
Trennt Audiosignal vom ZF-Signal
Demoduliert das Audiosignal
Funktionsblöcke Empfänger
Expander
Zweiter Teil des "companding "- Systems
(Umkehrung des Kompressors im Sender)
1:2 Expansion zur Rekonstruktion des ursprünglichen
Dynamikbereiches
Funktionsblöcke Empfänger
Audioverstärker
Pegel- und Impedanzanpassung
“De-emphasis” (Nachentzerrung / Höhenabsenkung) innerhalb
des Rauschunterdrückungssytems
Funktionsblöcke Empfänger
De-Emphasis
Emphasis
Durch die Pre- / De-Emphasis kann der Signal-RauschAbstand um bis zu 13 dB verbessert werden.
Empfänger
Blockschaltbild eines einfachen Empfängers
Antenne
Frond
End
Mixer
ZF
Filter
ZF
Amp
FM
Detector
Local
Oscillator
Audio-Signal
Audio
Amp
Expander
Berechenbare Störungen
Intermodulationseffekte
Ursprung:
Ein Signal in einem nicht linearen Übertragungssystem
produziert Vielfache seiner Eigenfrequenz (Oberschwingungen,
Harmonische)
Mehrere Signale rufen zusätzlich Summen- und
Differenzsignale hervor.
Die Harmonischen können ihrerseits mit den Summen- und
Differenzsignalen weitere Kombinationen bilden.
Intermodulationen
Wo tauchen Intermodulationen auf?
So genannte NICHTLINEARE Übertragungs-systeme
erzeugen Intermodulationen.
Übertragungssysteme
Nichtlineares System
Jeder (HF-)Verstärker ist ein nichtlineares
Übertragungssystem
Verstärker sind in jedem Sender wie auch Empfänger
verbaut.
Jedes Funksystem erzeugt Intermodulationen
Intermodulationseffekte
Intermodulationseffekte “2. Ordnung”:
werden durch zwei Signale produziert oder sie sind das
zweifache (zweite Harmonische) der Grundfrequenz:
z.B.:
f1 + f2 = fintermod
oder f1 + f1 = 2 • f1 = fintermod
Intermodulation 2. Ordnung
Beispiel: Summen- und Differenzsignal bei zwei
Frequenzen
Intermodulationseffekte
Intermodulationseffekte “3. Ordnung”:
werden
entweder durch drei Signale hervorgerufen
z.B.:
f1 + f2 - f3 = fintermod
oder durch Signale und Harmonische verursacht
z.B.:
2 • f1 - f2 = fintermod
oder sie sind das dreifache (dritte Harmonische)
der Grundfrequenz
Intermodulation 3. Ordnung
Beispiel: Intermodulationen 3. Ordnung bei zwei
Frequenzen
Intermodulation
Einspeisung zweier Sender in einen Empfänger
800 MHz
800 MHz
801 MHz
801 MHz
802 MHz
801 x 2 = 1602
1602 – 800 = 802 !
802 MHz
Intermodulation bei Sendern
Eng benachbarte Sender können ineinander
Intermodulationseffekte hervorrufen.
Das Intermodulationsprodukt wird zusammen mit dem
Originalsignal gesendet.
Instabilität oder Verstimmung des Ausgangs stört den
Sendebetrieb.
Intermodulation 3. Ordnung
Abhängigkeit vom Abstand zweier Sender
IM3 Produkt
Abstand [m]
Intermodulationsprodukte
Intermodulation zweier starker Signale
HF-Pegel [dB]
Frequenz
Intermodulation
Konsequenzen
IM-Produkte können in
Sendern,
Antennenverstärkern und
Empfängern generiert werden.
IM-Produkte 3. Ordnung sind am kritischsten
IM-Produkte sind vorhersehbar
Intermodulation
Anzahl der Intermodulationsprodukte 3. Ordnung:
Verwendete Frequenzen
IntermodulationsProdukte N(N – 1)
1
0
2
2
3
6
4
12
5
20
6
30
7
42
Intermodulation bei Sendern
Abhilfe:
Gut abgeschirmte Sender benutzen
Enges räumliches Platzieren von Sendern vermeiden. (Sender
immer mindestens 0,5 m voneinander entfernt platzieren)
Weitere Effekte
Störstrahlungen
Summen- und Differenzprodukte zwischen Harmonischen der
Basis- oder Quarzfrequenz (15-30 MHz) und “Resten” der
Basisfrequenz werden unbeabsichtigt in den
Vervielfacherstufen erzeugt
Jene Harmonische knapp über- und unterhalb der
Trägerfrequenzen sind kritisch
Empfänger, welche auf diese Harmonische abgestimmt sind,
werden empfindlich gestört
Störstrahlungen bei Quarzschwingungen
Weitere Effekte
Abhilfen
Moderaten Abstand zwischen Sender und Empfänger einhalten
“Harmonische” bei der Auswahl der Trägerfrequenzen
vermeiden
Kompatibilität der Trägerfrequenzen durch Rechnerprogramm
überprüfen lassen
Störungen bei Empfängern
Interferenzen mit dem internen Oszillator:
Oszillator eines Empfängers (LO = Local Oscillator) schwingt
z.B. 10,7 MHz unterhalb der Trägerfrequenz
LO-Frequenz wird aus diesem Empfänger abgestrahlt
Übersprechen in anderen Empfänger, welcher auf dieser
Frequenz arbeitet
Störungen bei Empfängern
Interner Oszillator streut in benachbartes Gerät
Störungen bei Empfängern
Abhilfen
Empfänger getrennt aufstellen
Empfangsantennen räumlich getrennt aufstellen
Aktive Antennensplitter benutzen, um Antennenanschlüsse
voneinander zu isolieren
Spiegelfrequenz
Spiegelfrequenz
Spiegelfrequenz = Oszillatorfrequenz - ZF
Falls ein Sender exakt auf dieser Spiegelfrequenz arbeitet,
entsteht in der Mischerstufe ein Differenzsignal, welches durch
den ZF-Filter gelangt.
Kann von breitbandigen Empfänger empfangen werden
Spiegelfrequenz
Abhilfen
Selektive / schmalbandige Empfänger verwenden
Mögliche Spiegelfrequenzen beim Auswahlprozeß der
Trägerfrequenzen vermeiden
Spiegelfrequenzempfang
idealer
Filter
Frequenzkoordination
Auswahlprozeß:
Wo befinden sie sich?
Nutzen sie noch andere drahtlose Systeme?
Wieviel Systeme werden maximal benötigt?
Wie hoch sind die Anforderungen an die Zuverlässigkeit?
Was ist es ihnen wert?
Kombination der Frequenzen
Vom Hersteller vorselektierte Frequenzgruppen:
Konzentrieren sich meist auf "offene” TV-Kanäle
Immer eng mit den Eigenschaften des jeweiligen Systems
verbunden
Es ist nicht möglich, ohne Risiko verschiedene Hersteller/Typen
miteinander zu kombinieren
Frequenzgruppen
Frequenzen in vorselektierten Frequenzgruppen sind
untereinander kompatibel:
Beispiel: U-Serie
Gruppe

Kanal
TV Kanal (US Version)
Alle Kanäle innerhalb einer Gruppe sind
kompatibel (simultan betreibbar)
Berechnung über Software
Mathematisches Modell berücksichtigt die
Intermodulationsprodukte und entsprechende
Sicherheitsabstände
Welche Intermodulationsprodukte und wie groß die
Abstände sind ist geräteabhängig
Sicherheitsabstände
799
800
801
802
Sicherheitsabstände
799
800
801
802
TV-Kanäle (PAL)
Aufbau
Bildträgerfrequenz
1. Tonträgerfrequenz = Bildträgerfrequenz + 5,5 MHz
2. Tonträgerfrequenz = Bildträgerfrequenz + 5,742 MHz
Innerhalb der Gruppen I & III:
Abstand der Kanäle 7 MHz
Innerhalb der Gruppen IV & V:
Abstand der Kanäle 8 MHz
Aufbau eines TV Kanals
Stereoübertragung
Die meisten In Ear Monitoring Systeme übertragen ein
Stereo-Signal.
Dies wird mit dem so genannten Stereo-Multiplex-Signal
realisiert
Aus der Historie muss das MPX-Signal MonoKompatibel sein.
Stereo-MPX Signal
Erzeugung eines Stereo-MPX Signal
Amplitudenmodulation
Dekodierung eines Stereo-MPX Signal
Nichtvorhersehbare Störungen
Interferenzen durch Sender
TV:
VHF Kanäle 5-12
(In Deutschland ist TV Kanal 12 bundesweit für
DAB gesperrt. Außerdem werden von dem
anderen Kanälen Subkanäle lokal belegt.)
UHF Kanäle: Rundfunkanstalten etc.
DVB-T belegt in D TV Kanäle 64-66.
Radio:
AM und FM sind nur in extremer
Nähe problematisch
Andere:
Küstenwache, Forstbetriebe, etc.
Mobilfunk stört nur in extremer Nähe
Mobiltelefone (auch im Standby-Betrieb !)
Drahtlose Intercom-Systeme (meist UHF)
Digitale Schaltkreise
Digitale Audioprodukte und Effektprozessoren:
Echogeräte
Hallgeräte
Dynamikprozessoren
Synthesizer/Sampler
CD-Spieler
DAT-Recorder
Digitale Schaltkreise
Computer:
CPUs in Desktops
Palmtops
Computergestützte Beleuchtungen (Scanner) und andere
Anwendungen
Störungen von Wechselstromgeräten
Dimmer
Leuchtstoffröhren
Schaltnetzteile
Jegliche Hochspannungs-/Starkstromquellen
Abhilfe bei Störungen
Störquelle identifizieren und abschirmen
System an anderem Ort platzieren
Auf andere Frequenzen zurückgreifen
Einsatz von Filtersystemen
Empfangsempfindlichkeit (Squelch) justieren
Rauschsperre - Squelch
Squelch (engl.: Glucksendes Geräusch):
Der Empfänger “öffnet” erst, wenn ein anliegendes HF-Signal
die erforderliche Feldstärke aufweist.
Somit verhindert man den Empfang fremder Quellen, wenn der
Sender außer Betrieb ist ("muting").
Der erforderliche Grenzwert ist von der jeweiligen Umgebung
(vorhandenes Grundrauschen und Störquellen) abhängig .
Squelch - Einstellung
Squelchpegel unterhalb des Nutzsignal und oberhalb
des Störpegels einstellen.
Empfindlichkeit
Nutzsignal
Squelchpegel
Störsignale
Einstellung des Squelch
Empfänger einschalten (Sender aus)
Squelchregler auf Minimum
Solange Squelchregler in Richtung Maximum (meist im
Uhrzeigersinn) drehen, bis die Leuchtanzeigen der
Empfangskanäle erlöschen.
Reichweite  Squelch
Squelch auf Minimum:
 maximale Reichweite
Squelch auf Maximum:
 minimale Reichweite
Rauschsperren
Amplitude Squelch
Noise Sensitive Squelch
Tone Key Squelch
Amplitude Squelch
Der Empfänger öffnet in Abhängigkeit der HF
Signalstärke
Problem:
Empfänger unterscheidet nicht zwischen eigentlichem
Träger, Verzerrungen, Harmonischen oder Rauschen
Noise Sensitive Squelch
Der hochfrequente Anteil des Rauschens im
Audiosignal wird überwacht.
Empfangenes Signal stark und Rauschen gering
 Empfänger öffnet den Kanal
Empfangenes Signal schwach oder nicht vorhanden
und/oder Rauschen stark
 Empfänger mutet den Kanal
Noise Sensitive Squelch
Tone Key Squelch
Ein Ultraschallsignal (32,768 kHz) wird vom Sender mit
übertragen.
Pegel des Signals verändert sich mit Batteriestand
Wird dieser Tone Key vom Empfänger nicht empfangen
oder liegt er unterhalb eines Grenzwertes (Batterie ist
leer!), so bleibt er stumm.
Tone Key Squelch
Einschalten:
HF Verstärker schaltet ein
Wenn Trägerfrequenz stabil, wird Tone Key aktiviert
 kein Einschaltgeräusch
Ausschalten:
Tone Key wird als Erstes abgeschaltet; Empfänger macht zu
(muted)
HF Verstärker wird abgeschaltet
 kein Abschaltgeräusch
Tone Key Squelch
Signalton bei 32,768 kHz
Wellen und Interferenzen
Veranschaulichung
Erklärung von Schall- und
HF-Wellen anhand von
Wasserwellen
Steinwurf ins Wasser:
Ausbilden von kreisförmigen
Wellenfronten
Wellenfronten bestehen aus
Wellenbergen und
Wellentälern
Wellen und Interferenzen
Entstehung einer
Überlagerung durch:
Gleichzeitige Erzeugung
zweier Wellen
Oder Reflexion einer
Welle
 Interferenz
Resultat: Feld, welches aus
der Addition von
Wellenbergen bzw.
Wellentälern entsteht
 Interferenzmuster
1. Welle
Störung
oder
reflektierte
1.Welle
Wellen und Interferenzen
Phasenrichtige Interferenz:
Überlagern sich
Wellenberge mit
Wellenbergen bzw.
Wellentäler mit
Wellentälern, so
addieren sich ihre
Amplituden zu einer
Resultierenden mit
doppelter Amplitude
 Signalgewinn
Minimum
Maximum
Wellen und Interferenzen
Gegenphasige Interferenz:
Überlagern sich
jedoch Wellenberge
mit Wellentälern,
so löschen sie sich
gegenseitig aus
 Empfindliche Störungen bei drahtlosen Übertragungssystemen
Wellen und Interferenzen
Sollte sich die Empfangsantenne am Ort einer Auslöschung
befinden, so besteht die Gefahr, dass das Signal verloren geht
(Aussetzer, Drop Outs).
Kritisch beim Einsatz in geschlossenen Räumen:
Phasenauslöschung zwischen dem direkten und dem reflektierten
Signal.
Wellen und Interferenzen
Diversity Anlagen sind wesentliche besser für den
Einsatz in geschlossenen Räumen geeignet.
Empfangstechniken
Verschieden Empfangstechniken
Non Diversity
Passives Diversity
Antenna Switching Diversity
Antenna Phase Switching Diversity
True Diversity
MARCAD® Diversity
Anzahl der Antennen
Antennen absorbieren einen Teil der elektrischen
Feldlinien
 Antennenanzahl
minimieren
Antennen - Accessoires
Aktiver Antennenspitter
UA845
Passiver Antennensplitter
UA221
Absetzbare Antennen
Antennen brauchen immer einen Massebezug.
Deshalb sind nur Antennen mit integriertem Massebezug
abgesetzt werden.
Richtcharakteristik von Antennen
Wie Mikrofone haben auch Antennen unterschiedliche
Richtcharakteristiken
Typische Antenne
Richtantennen
Aktive Richtantenne
UA870
LogarithmischPeriodische
Dipolanordnung
Gewinn etwa 7 dB
3 dB Strahl-breite:
100° (±50°)
Supernierencharakteristik
Verstärkung einstellbar (3 oder 10 dB)
Richtantennen
Richtantenne
PA705
620 - 870 MHz
7 dB mehr
Gewinn als
λ /4 - Antenne
Stativadapter
( 5/8 in. ) im
Lieferumfang
Richtantenne
Richtwirkung einer Richtantenne
Aufstellung
Tips für Antennen und Kabel
Immer die richtigen Antennenkabel verwenden:
Die Impedanz des Antennenkabels sollte immer der Impedanz
des Antenneneingangs-/Ausgangs entsprechen.
Alle Shure Antennen und Geräte sind auf 50  ausgelegt
Tips für Antennen und Kabel
Immer die richtigen Antennenkabel verwenden:
Falsche Impedanz verursacht Reflexionen im Kabel und führt
zu Verlusten
RG-59 Kabel (75 , Fernsehkabel) verursacht zusätzliche
Verluste im Kabel
Antennenkabel
Kabelverluste werden in dB pro 100m für VHF und UHF
angegeben.
Die Verluste bei UHF sind deutlich größer.
Bei 3dB Verlust im Kabel kommt nur noch das 0,7 Fache
der Eingangsspannung am Ausgang des Kabels an.
Mehr als 3dB Verlust sollte vermieden werden.
Antennenkabel
RG58 (Belden 9201):
Verlust dB / 100 m
200 MHz
19.7
900 MHz
50.9
8.9
24.9
17.7
42.0
5.9
13.8
RG8 (Belden 8237)
Verlust dB / 100 m
RG8x (Belden 9258)
Verlust dB / 100 m
Verlustarmes RG8 (Belden 9913)
Verlust dB / 100 m
( UG 959/U Stecker verwenden )
Antennenpolarisation
Ähnlich wie bei Lautsprecher Arrays, gibt es auch bei
Antennen Polarisationseffekte
Für uns interessant:
Horizontale Polarisation
Vertikale Polarisation
Abgestrahlte Leistung
Die im Datenblatt angegebene abgestrahlte Leistung ist
kein oder nur ein sehr bedingtes Maß für die Reichweite
Angaben meist in mW, im HF Bereich sind aber
Angaben in dB sinnvoller.
Leistung in dB
Häufige Fehler beim Betrieb
RECEIVER


RECEIVER
Antennen in Vertikale
oder 45° Position bringen
Häufige Fehler beim Betrieb

RECEIVER

RECEIVER
WA470
RECEIVER
RECEIVER
Passive Antennenweiche bei zwei
Empfängern verwenden
Häufige Fehler beim Betrieb
WA440
WA404E
RECEIVER
RECEIVER
RECEIVER
RECEIVER

RECEIVER
RECEIVER
RECEIVER
RECEIVER
Aktive Antennenweiche bei mehreren

Empfängern verwenden
Häufige Fehler beim Betrieb

RECEIVER
RECEIVER
Minimalen Abstand (¼ λ) zwischen abgesetzten Antennen in Diversity
Systemen nicht unterschreiten:
Optimal ist 1/2 bis 1 Wellenlänge λ des Signals:
Beispiel VHF:
0,9 m
0,65 m
- 1,8 m bei 170 MHz
- 1,3 m bei 230 MHz
Bei zu großen Abständen der Antennen geht der Diversity-Effekt verloren,
die zweite Antenne ist keine Alternative mehr.
Immer hochwertige Antennenkabel verwenden
Häufige Fehler beim Betrieb

RECEIVER
RECEIVER

Empfänger möglichst weit oben
im Rack montieren
Häufige Fehler beim Betrieb
RECEIVER

Abstand zu
Störquellen
maximieren
DIGITAL
PROCESSOR
COMPUTER
LIGHT
CONTROLLER

RECEIVER
DIGITAL
PROCESSOR
COMPUTER
LIGHT
CONTROLLER
Sender auf gleicher Frequenz
Niemals zwei Sender gleichzeitig auf identischen
Frequenzen betreiben.
Abstand Antennen zu Metall
Mindestabstand der
Antennen zu Metallkonstruktionen
Traversen,
Stahlbetonwände:
 1m
min. 1 m
Sender  Empfänger
Abstand immer geringst
möglich, aber nicht näher als
3m. Sonst können vermehrt
IM-Produkte generiert
werden.
min. 3m
Inbetriebnahme
Bei zuständigen Außenstelle der Bundesnetzagentur
Antrag auf Zuteilung von Sendefrequenzen stellen.
BNA hat genaue Kenntnis der regional bereits vom Rundfunk
genutzten TV Kanäle.
Neue Gebührenverordnung
Ca. 7 € pro Jahr und Sender (2004)
Bearbeitungsgebühr pro Antrag: 130 €
TV-Kanäle für Drahtlose Mikrofonanlagen
Zuweisung von UHF Frequenzen
61
790
798
62
798
806
63
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64
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65
822
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66
830
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68
846
854
69
854
862
(70)
863
865
Bereich für Funkmikrofone
Für DVB-T blockiert
Bereich für Funkmikrofone
Harmonized Frequency Band
Bundesnetzagentur: UHF
Einteilung in Nutzergruppen:
a und b: Öffentlich-rechtliche Rundfunkanstalten sowie private
Programmanbieter und Programmproduzenten
c: “Andere Veranstalter” wie z.B. Wanderbühnen oder
“Dienstleister der Veranstaltungstechnik”
d: Musikgruppen sowie sog. Rollende Diskotheken und weitere
Nutzer.
e: Mikrofonanlagen ausschließlich innerhalb von
geschlossenen Räumen (Schauspielhäuser, Theater,
Produktionsstudios, Kongreßzentren, Messen und
Mehrzweckhallen).
Nutzergruppen: Beispiel FSK 62 & 63
DVB-T Betrieb
Aktueller Plan auf www.shure.de abrufbar
Drahtlose Mikrofonsysteme
SHURE Europe GmbH
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