Diseño multicanal de microfonía inalámbrica y sistemas in ear

DISEODISEO MULTICANAL DE

MICROFONA INALMBRICA Y SISTEMAS IN EAR

Pedro Medina GilPedro Medina GilDirector Tcnico ComercialNeotecnica, S.A.

Madrid, 2 de Febrero de 2012

CONCEPTOS BSICOS

CONCEPTOS BSICOS DE LAS SEALES DE RF

Por la propia naturaleza de las transmisiones inalmbricas hay Por la propia naturaleza de las transmisiones inalmbricas hay ciertos aspectos bsicos a considerar.

Propagacin Absorcin Dropouts (obstculos, Transmisin por diferentes caminos)

Interferencias & Intermodulacin Interferencias de RF Interferencias de RF Interferencias elctricas Intermodulacin de RF Intermodulacin de RF

PROPAGACIN

Reflexiones(paredes, rejas)

RX Absorcin(personas)

Obstculo

RX

Obstculo(pared metlica)

TXTX

ANTENAS Y RECEPTORES

Debe existir visin directa entre el transmisor y los receptores.C l l i d l 1 5 d Colocar las antenas con una separacin de al menos 1,5 m de cualquier transmisor.

Colocar las antenas al menos a 1 5 m de cualquier objeto metlicoColocar las antenas al menos a 1,5 m de cualquier objeto metlicogrande, estructuras metlicas, paredes, techos etc...

No debemos colocar las antenas en lugares escondidos. Colocar los receptores al menos a 1,5 m de cualquier equipo que

genere radiacin de RF como dimmers, racks, PCs, focos y pantallasLED, transmisores in ear etc...LED, transmisores in ear etc...

SQUELCH

Standard: Manual

Q

Si la seal recibida cae por debajo de un umbral ( ajustable) :

El audio se mutea

Avanzado: Tono pilotoSi el tono correcto no se detecta en el receptor:Si el tono correcto no se detecta en el receptor:

El audio se mutea

INTERFERENCIAS POR INTERMODULACIN

INTERMODULACIN

Qu es la intermodulacin? Si dos o ms seales pasan por un amplificador no lineal (todos los

amplificadores con alta ganancia), un fenmeno llamado intermodulacin E l lifi d d di l ll di t i docurre. En los amplificadores de audio lo llamamos distorsin de

intermodulacin.

Por ejemplo si dos seales estn presentes en un punto de un circuito Por ejemplo, si dos seales estn presentes en un punto de un circuito activo unas seales suma y diferencia de sus frecuencias se producen. A esto llamamos intermodulacin de 2 orden :

Normalmente no caen en la banda de uso de nuestros sistemas

INTERMODULACIN

Los productos de intermodulacin de 3er orden si que pueden causarnos problemas serios ya que pueen estar muy cercanas a la frecuencia de trabajo de nuestro receptor. Por esto pueden sobrepasar los filtros primarios de nuestro sistema y generar la intermodulacin en el primerprimarios de nuestro sistema y generar la intermodulacin en el primer mezclador.

Un producto de intermodulacin fuerte, puede abrir el squelch de un receptor.

INTERMODULACIN

La intermodulacin de tercer orden ocurre en dos sitios : En la etapa de entrada de los receptores Entre dos transmisores dercanos Entre dos transmisores dercanos

Portadoras

IMD de 3r orden:

Portadoras

FIMD1 = 2*f1 f2F = 2*f fFIMD2 = 2 f2 f1

INTERMODULACIN

Intermodulacin de 3r orden (con 2 portadoras)

INTERMODULACIN

d l d 3 d ( 3 d )Intermodulacin de 3r orden (con 3 portadoras)

INTERMODULACIN DE TRANSMISORES

Si dos transmisores estn muy cercanos en frecuencia (

INTERMODULACIN DE RECEPTORES

En los receptores, un oscilador local genera una frecuencia que se mezcla con laseal RF que proviene de las antenas.La resultante son dos seales, suma y diferencia. La seal diferencia llamadaFrecuencia Intermedia (FI) es la que se demodula y convierte en audio. La FI

t d d 10 7 21 4 MHestndar es de 10,7 21,4 MHz.

El oscilador, puede generar seal fuera de la carcasa del equipo si no est bienaisladoaislado.

Si la frecuencia del oscilador coincide o se acerca a la frecuencia defuncionamiento de otro equipo cercano se puede producir interferencia efuncionamiento de otro equipo cercano se puede producir interferencia eintermodulaciones.

INTERMODULACIN DE RECEP + TRANSM.

Un transmisor puede generar intermodulacin con la frecuencia delOscilador Local de su receptorOscilador Local de su receptor.

TXTX683 .000 MHz

RX 683 .000 MHzPara comprobarlo :

672 .300 MHz (O.L.)Conectar todos los RX

Conectar los TX de uno en uno.

Si uno de los R X que no es el del T Xencendido recibe RF, debo apagar el RX delT encendido.

RX 685 .000 MHz

Si el segundo RX sigue recibiendo RF tenemosIntermodulacin

683 .000 - 672.300 = 10.7 MHz =INTERMODULACIN 2 ORDEN

INTERMODULACIN DE RECEP + TRANSM.

Cmo evitarlas ?

Usar combinadores de antena bien aisladosUsar receptores con poca radiacin de Oscilador LocalSeparar los receptoresU t filt d t d l tiUsar receptores con filtros de entrada muy selectivos

INTERFERENCIAS

INTERFERENCIAS

Interferencias de RF Causada por otros sistemas inalmbricos,

Televisiones, etc

Ruido elctrico Causado por equipamiento electrnico como

sistemas de iluminacin, ordenadores, pantallas LED etc

INTERFERENCIAS

3 TVS ANALGICAS 2 TDTS3 TVS ANALGICAS + 2 TDTS

DISEO DEL SISTEMA DE ANTENAS

ANTENAS

Dipolo

LPDA (matricial de dipolo de periodicidad

Dipolo

(matricial de dipolo de periodicidad logartmica)

Helicoidal

ANTENAS, UBICACIN,

Necesario medidor de RF

Hacer Walk Test. Si en algnpunto la seal cae hay quepunto la seal cae hay querecolocar las antenas.

No necesariamente la mejorRF=mejor relacin S/N. La sealque veo puede tener mucho ruidoque veo puede tener mucho ruidode RF. Por ello hay que evitar lasfuentes de ruido.

ANTENAS. CABLES.

RG58 50 Ohm cable

Attenuation of a 100m RG58 cable

0,00 200 400 600 800 1000 1200

-20,0

-10,00 200 400 600 800 1000 1200

d

B

]

50dB/100-40,0

-30,0

A

t

t

e

n

u

a

t

i

o

n

[

d

~50dB/100m

-70 0

-60,0

-50,0

-70,0Frequency [MHz]

ANTENAS. CABLES.

RG213 - 50 Ohm cable

Attenuation of a 100m RG213 cable

0,00 200 400 600 800 1000 1200

-20,0

-10,00 200 400 600 800 1000 1200

d

B

]

21dB/100-40,0

-30,0

A

t

t

e

n

u

a

t

i

o

n

[

d

~21dB/100m

70 0

-60,0

-50,0

-70,0Frequency [MHz]

ANTENAS. CABLES.

50 75 h i ? 50 75 ohmios ?ATEN

CABLE /M DIAMETRO cm. ZATEN.

500MHZ

RG-59 0 5 0 6 75 5 6 dBRG-59 0,5 0,6 75 5,6 dB

RG-6 0,5 0,7 75 4,35 dB

RG-11U 1,0 1,0 75 2,75 dB

RG-58U 1,4 0,5 50 9 dBRG 58U 1,4 0,5 50 9 dB

RG-8X 1,5 0,6 50 7,2 dB

RG-58 1,6 1,0 50 3,2 dB

COMBINADORES DE ANTENA

ACTIVOS : PS4000W AKG

At i j t blAtenuacin ajustable

Alimentacin para antenas activasp

PASIVOS :

ZAPD21 Minicircuits

COMBINADORES DE ANTENA ACTIVOSCOMBINADORES DE ANTENA ACTIVOS

AB4000 Antenna BoosterAB4000 Antenna Booster

status LEDSalida BNC Entrada BNC

Booster para tiradas de cable largas

SISTEMA SIMPLE DE ANTENAS

AJUSTE SEGN LONGITUDES DE CABLEAJUSTE SEGN LONGITUDES DE CABLE

ELABORACIN DEL PLAN DE FRECUENCIASPLAN DE FRECUENCIAS

PLAN DE FRECUENCIASPLAN DE FRECUENCIAS

Cuantos canales necesito?

Cuantas bandas diferentes tengo disponibles?

Qu otros sistemas de RF va a haber ?

Q i t f i d d l t ? Que interferencias y dnde las voy a tener ?

CON ESTA INFORMACIN ESTAR EN CONDICIONES DE ELABORAR EL PLAN DE FRECUENCIAS

CUNTOS CANALES NECESITO?

BANDAS DISPONIBLES

Dependiendo del N de canales que necesite, tendr que usar ms o menos bandas de frecuencia

BANDAS DISPONIBLES

bandas de frecuencia.

Sistema AKG WMS-4500 ( analgico) : 30 Mhz de ancho de banda.

Sistema AKG DMS-700 (digital) : 155 Mhz de ancho de banda.

He de tener en cuenta que es lo que me voy a encontrar en el espectro.

Low end system

espectro.

Television

TelevisionDigital Television

High end systemHigh end system

OTROS SISTEMAS RF

CALCULO DE INTERMODULACIONES IMPRESCINDIBLE !!!IMPRESCINDIBLE !!!

INTERFERENCIAS Que interferencias y dnde las voy a tener ?

Es necesario poder detectar las posibles interferencias.

INTERFERENCIAS

Es necesario poder detectar las posibles interferencias.

USANDO UN ESCANER DE RADIOFRECUENCIA

Incorporado en los equipos :

Mediante software+hardwareMediante software+hardware

ELABORACIN DEL PLAN DE FRECUENCIAS

Lo ms aconsejable es usar un software de calculo de frecuencias.

ELABORACIN DEL PLAN DE FRECUENCIAS

Tendr en cuenta lo siguiente :

Posibles intermodulaciones de mis equipos

Posibles intermodulaciones con el resto de equipos

Interferencias con canales de TV

ELABORACIN DEL PLAN DE FRECUENCIASELABORACIN DEL PLAN DE FRECUENCIAS

En un sistema grande, los problemas de intermodulacin no sonintermodulacin no son nada fcil de solucionar.

En un sistema de 24En un sistema de 24 canales hay 552 productos de intermodulacin de 3er

dorden.

Cambiar una frecuencia para librarse de una interferencia puede causar 5 nuevos problemas.5 nuevos problemas.

RELACION SEAL RUIDORELACION SEAL RUIDO

Existen varios factores que afectan a la relacin seal/ruido en un sistema inalmbrico Dropouts o ruidos se pueden generar por estos factores :inalmbrico. Dropouts o ruidos se pueden generar por estos factores :

Ganancia del transmisor muy bajaDistancia transmisor-receptor muy grandeRuido RF cerca del receptorCancelaciones de la seal en la antenaCancelaciones de la seal en la antenaObstruccin entre transmisor y receptor

AJUSTE Y COMPROBACIONES DEL SISTEMAAJUSTE Y COMPROBACIONES DEL SISTEMA

En el mundo real, no hay tiempo para realizar todas las comprobaciones en cuanto a intermodulacionescuanto a intermodulaciones.El siguiente procedimiento es vlido para comprobar la compatibilidad de mis sistemas.

1- COMPROBACIN DE INTERACCIN ENTRE RECEPTORES :

1. Conectar todos los RX en su posicin.2. Dejar los TX en OFF3 Comprobar que no hay seal de RF superior a 100 dB en los RX3. Comprobar que no hay seal de RF superior a 100 dB en los RX4. Si la hay en alguno, apagar los receptores uno a uno para localizar el

receptor que lo produce.5 R l l RX d l i t f i5. Recolocar el RX que produce la interferencia.6. Si no cesa el problema, de deber a una interferencia externa, hay que

comprobar si su nivel es dbil, si lo es, el sistema est OK.

AJUSTE Y COMPROBACIONES DEL SISTEMA

AJUSTE Y COMPROBACIONES DEL SISTEMA

2- COMPROBAR SI HAY INTERMODULACIN DE 3er ORDEN:

1. Conectar todos los RX y todos los TX.y2. Colocar los TX en su posicin de uso.3. Conectar y desconectar cada transmisor 4 5 veces y verificar que cuando

se apaga en su RX no entre seal RFse apaga en su RX no entre seal RF.4. Si en su RX entra seal RF, hay que averiguar que combinacin de

transmisores crea esa seal.5 Comprobar que no hay seal de RF superior a 100 dB en los RX5. Comprobar que no hay seal de RF superior a 100 dB en los RX6. Si la hay en alguno, apagar los receptores uno a uno para localizar el

receptor que lo produce.7. A veces, simplemente con separar ms las antenas receptoras de los

transmisores se soluciona el problema.

ALEJANDRO SANZ. GIRA PARAISO 2010-2011ALEJANDRO SANZ. GIRA PARAISO 2010 2011


MS DE 200 CONCIERTOS

10 PASES10 PASES

24 CANALES DE MICROFONA DMS700

INALMBRICAINALMBRICA

18 CANALES IN EAR IVM4

MUCHASMUCHAS GRACIASGRACIAS

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