О вреде «антенных ферм» в практике работы концертного звукорежиссёра

В тексте использованы материалы статьи Don Boomer «Down on the Farm ... the Antenna Farm that is.» и личная практика автора статьи.

Обычно термином «антенная ферма» называют вот такие формы радио-архитектуры

Однако, и в практике концертных звукорежиссеров встречаются аналогичные ситуации. Например рэки с радиосистемами, на задней стене которых может встретиться вот такая прелесть

Любой курс по радиочастотному менеджменту несёт посыл о том, что антенны, как принимающие, так и предающие, нельзя располагать в большом количестве в непосредственной близости друг от друга, ибо они влияют друг на друга и необходимо использовать сплиттеры/комбайнеры для уменьшения количества принимающих /передающих антенн при количестве приёмников/передатчиков одного диапазона, расположенных в рэке больше двух штук.

Ну, с передающими антеннами систем передатчиков in ear понятно, это всё-таки активно излучающая система. А почему нужны сплиттеры для приёмных антенн вокальных/инструментальных радиосистем? Они же вроде пассивные и ничего не излучают. Почему так происходит?

Начнем с того, что взаимное влияние большого количества приёмных антенн радиосистем, находящихся в непосредственной близости друг от друга, не выдумка, а суровые будни.

Обратимся к объяснениям Дона Бумера. Don Boomer — ведущий инженер-разработчик приложений в сфере работы с радиочастотным менеджментом. Осуществлял разработки для Peavey, Sabine и Line 6.

Простейшие правила.

Для достижения наилучшего качества разнесения штыревые (полуволновые и четвертьволновые) антенны ваших приёмников должны быть расположены под углом 90 ° друг к другу. Этого практически невозможно достичь, если в стойке установлено несколько приемников. Само собой разумеется, что если ферма находится внутри металлической стеллажа или рэка, то в любом случае вас ждет плохой день. Другая очевидная проблема заключается в том, что если все антенны находятся в стойке, существует много потенциальных помех от источников питания и любого цифрового оборудования поблизости. И, наконец, размещение антенн на уровне колен (рэк с приёмниками обычно стоит на полу) почти всегда приводит к нарушению правила прямой видимости микрофонов.

Взаимные потери связи

Подумайте о радиоволнах, путешествующих в космосе. Когда сигнал достигает антенны, электроны в антенне возбуждаются этой электромагнитной волной, и ваша антенна поглощает часть энергии волны, когда она проходит. Мощность волны несколько снижается, подобно тому, как аудитория, заполненная водяными мешками (человеческими телами), впитывает немного звуковой энергии. В результате все антенны отбирают немного энергии друг у друга.

Повышенный уровень шума

Это не так очевидно. Но приёмные антенны принимают и ретранслируют одновременно. Когда радиоволна движется вверх и вниз по антенне, она создает слабый электрический ток. И когда этот ток движется вверх и вниз по вашей антенне, он создает электромагнитную волну (антенна выступает в роли трансформатора). Таким образом, вы, вероятно, получите ситуацию, при которой соседние антенны транслируют друг в друга, то-есть являются друг для друга передающими. То же самое происходит, когда антенный усилитель вашего приемника преобразует эти токи во что-то, что он может демодулировать, он пропускает немного сигнала обратно в вашу антенну, где сигнал транслируется, и на другие ваши антенны на ферме, что проявляется как увеличение фонового уровня шума. Мощность паразитного излучения невелика, но на очень малом расстоянии, измеряемом сантиметрами, оно имеет значение.

Формирование антенного массива

Самая распространенная форма антенны - штыревая однопроволочная ... в стандартном приёмнике радиосистемы это базовая дипольная вилка. Но если вы посмотрите на штыри на лопастной направленной антенне, вы увидите, что имеется ряд штырей разной длины, тщательно спроектированных так, чтобы интерферировать друг с другом и создавать желаемую диаграмму направленности. Антенна Yagi (на фото выше) - простой для понимания пример. Возвращаясь обратно к антенной ферме, легко представить себе, как связка разнонаправленных, расположенных рядом в непосредственной близости диполей вызовет непредсказуемые сдвиги в диаграммах направленности друг друга.

Вывод практика

Вероятно, ни один из этих факторов сам по себе в отдельности не является препятствием для уверенного приёма. Но в наши дни сужения полосы пропускания и увеличения радио помех практика доказывает: не хотите проблем — сделайте себе одолжение и приобретите антенный сплиттер с правильно подобранными внешними антеннами.

________________________________ Александр Карнаухов, звукорежиссёр