普遍使用在擴音方面上的“獨立”應用的臺式接收機，如圖二：

圖二

    用于高端錄音室，舞臺和移動制作車的機架安裝式接收機，如圖三：

圖三

    這些類型之間的差別是與物理尺寸、供電選項、射頻性能以及音頻性能有關。每個類型，都有許多制造商提供各種各樣不同的型號，其價位也變化較大。

一些基礎知識
 
    為了在各種不同接收機之間進行比較，對接收機的設計的基本了解是十分必要的。當在頭腦中對接收機的不同部分有了一個基本的了解時，兩臺不同型號的接收機之間的價格和性能表現就一目了然了。這將對評估系統和作出購買決定起有極大地幫助。
 
    無線話筒系統的FM接收機都使用一種超外差設計。超外差過程包括在接收機端產生一個高頻信號，并與接收到的載頻信號混合或“外差”。當信號混合時，互調會產生“疊頻”和“差頻”信號。將信號混合在一起的目的是獲取可被常規電路處理的低頻信號。通過濾波器“疊頻”信號被濾掉，而只讓“差頻”信號通過（“IF”，中頻信號）。中頻信號在解調階段轉換成音頻信號，然后送至音頻輸出放大器。這樣無線電信號就轉變成了音頻信號。

    整個過程看起來很簡單，但事實上，設計一個真正高品質的調頻接收機有點像變魔術。 三重轉換設計只是簡單的加了一個振蕩器和一個混頻器。事實上，每個環節通常都由許多獨立的電路和子電路構成，有些提供基本的功能，而其它的卻提供附加的修正和控制功能。正如你所想象的那樣，接收機的每一個階段都向設計工程師提出了的性能和成本雙重挑戰。為了在電路的某些部分提供必要的屏蔽，一臺好接收機的機械設計還必須考慮無線電方面的因素。
      
接收機前級設計
 
    在一連串的濾波，增益和轉換中，接收機的前級是第一步。前級基本上是一個以無線系統的載波頻率上工作的帶狀濾波器。前級的工作就是過濾掉在工作頻點通道以外的高能射頻信號并提供強大的“鏡像及衍生頻率干擾抑制“（鏡像及衍生頻率干擾抑制在隨后的章節中討論）性能。前級可由簡單的低成本線圈構成簡單的過濾器，或者為提高性能使用螺旋形諧振器或可調節式陶瓷諧振器。
 
    在前級部分的簡單線圈只能過濾寬頻信號，但經常無法阻止來自無線系統臨近操作頻率的高能射頻信號的干擾。對UHF無線話筒系統來說，電視廣播是最普通的高能信號干擾源。由于DTV（數字電視廣播）占據了以前為空的頻段，對于高質量窄帶寬前級的需求增加了。多級使用螺旋式和可調節式陶瓷諧振器配合高品質放大器可最大程度的降低和減少來自電視廣播信號的干擾。
 
    各種前級設計之間性能主要有兩方面的區別：

• 選擇性
• 互調干擾抑制
 
    前級所能提供的選擇性是由可抑制操作通道以外的信號數量來表示。濾波器的斜率越大，對相鄰頻率的能量抑制就越強。
 
    不同類型的前級組件（線圈，諧振器等）會產生不同的濾波器斜率，但是所有的高品質接收機都采用多級過濾前級并綜合使用其中任何幾款組件。這些多級過濾前級設計顯著地增加了濾波器的斜率，但也的確增加了成本。
 
    互調就是對信號的混合以產生新的信號。例如，當兩個信號在有源電路中（如放大器）混合時，放大器的輸出將包括兩個信號，加上其所產生的疊加及差頻信號。疊加和差頻信號被稱作為“互調信號“。簡單地說，三次互調諧波的意思是原信號中的一個（Fa）二次諧波（二階）與原信號中的另一個信號（Fb）（一階）相混合而產生一個新的差頻信號（Fc）。
 
  2(Fa) - Fb = Fc
 
    避免三次互調諧波尤為重要，因為兩個原始信號的三次互調諧波頻率通常相對接近于原始信號頻率，可以產生強烈的干擾。如果三次互調諧波頻率碰巧與工作頻率十分接近，那么前級過濾便失效了。能在互調干擾中避免這種情況的唯一方法就是在接收機端配備高過載負荷的放大器和混頻器。例如：
 
給定兩個頻率分別為645和650MHz
那么
645 MHz x 2 = 1290 MHz
以及
1290 MHz - 650 MHz = 640 MHz（三次互調諧波頻率）
 
    因此，工作頻點設定在640MHz的接收機將受到來自頻率為645MHz和650MHz的兩臺發射機的所產生的三次互調諧波的直接干擾。這種等間距的頻率分配在無線話筒系統中是不允許的。互調表現性能是由一個稱作“三次諧波抑制“的指標來評定的。這個指標表示為一個用分貝（Dbm）代表的數字，這個數字代表的是當輸入信號的強度達到這個數字所代表的強度時，輸入信號足以導致接收機產生互調失真，所產生的互調失真的強度與接收機內部的工作信號強度相等。進入接收機的兩個信號在接收機的載波頻點上產生三次互調波，隨后測量輸出的互調失真信號強度。通過不同的測試技術，可以精確的計算產生如此效應所需的輸入強度。
 
    三次諧波抑制指標是測量接收機互調抑制的最佳方法。
 
    使用的放大器類型對接收機三次諧波抑制性能產生重大影響，有出色的三次諧波互調性能的放大器會要求較大功率，因此會對接收機電池使用壽命形成不利影響。前級濾波器帶寬越窄（費用會更高），接收機拾取的能夠產生互調的信號就越少 。

鏡像及衍生頻率干擾抑制
 
    鏡像及衍生頻率干擾抑制是衡量接收機的主要性能指標。理論上存在兩個射頻信號可以與接收機內的振蕩器結合從而產生相同的互調頻率。其中一個是源自發射機的理想信號，另一個信號頻率與本地振蕩器的頻率差值與理想信號與本地振蕩器的頻率差值相同，但是方向相反，在此稱為鏡像頻率。在接收機鏡像及其周圍的射頻能量通常是主要的干擾來源。
 
    通常在空出的電視通道上操作的無線話筒系統的鏡像及衍生頻率可能與另外一個電視臺的信號相同。除了選擇性最強的前級設計以外，這都會產生干擾問題。敏銳的前級過濾抵制鏡像及衍生頻率上的能量使之無法進入接收機。
 
捕捉效應

    調頻接收器得益于捕捉效應。也就是說，調頻接收機從強信號中捕捉的音頻信號要多于從弱信號中捕捉的音頻信號。 較強信號中的音頻信號將成為接收機輸出音頻的主要部分。但是弱信號依然會提高背景噪音并增加跑頻機會。這種意義上的較弱信號可能是另一種無線發射機信號或寬帶背景噪音。

射頻混頻器
 
      在接收機內的混頻器把到達的射頻信號和振蕩器信號結合起來，從而產生 “疊加”和 “差頻”信號。 “差頻”信號位于理想的中頻頻點上。低成本的射頻混頻器通常在產生出理想的疊頻和差頻信號之外，同時還會衍生出很多偽信號（諧波）。如果偽信號發生在靠近接收機中頻頻點的地方，中頻濾波器通常無法抑制，這會在最終音頻輸出時造成噪音和失真。好品質的射頻混頻器只產生一個疊加和差頻信號，而沒有諧波。疊加信號頻點很高，足以被混頻器后的濾波器完全濾掉，而只留下所需的差頻信號以待后續處理。
 
    混頻器也必須有很高的過載閾值。在供給混頻器的全部射頻能量超過其自身的容量時，會發生過載。敏銳的前級過濾減少了出現該問題的可能性，但與載頻信號只有幾兆赫茲之差的強大信號仍然可以通過前級過濾器，從而造成混頻器過載。在前級設計中最有效的方法就是在每一級濾波器之間只提升適當的增益以補償相應的損失。基本思想就是盡可能地通過各種濾波手段首先得到所需要的干凈的頻率，然后再進行增益放大，以便將噪聲和各種干擾信號降到最低。
 
中頻過濾

    在影響接收機的選擇性指標的因素中，中頻過濾器性能的高低是最為重要的。標準的多極陶瓷中頻過濾器提供了約為300K赫茲的帶寬。6極水晶中頻濾波器只提供45到50千赫茲的帶寬。在中頻階段，過濾帶寬越窄越好。水晶濾波器要比陶瓷濾波器貴很多，但在干擾嚴重情況下，物有所值。
 
    然而，窄頻段水晶過濾器要求振蕩器不能有頻點漂移現象，這就要求振蕩器不能是溫度敏感類型的。而對于低成本、寬頻段接收機而言，可使用“頻點漂移”的振蕩器，因為盡管振蕩器頻點不穩定，但它所產生的中頻頻點仍舊可以保持在中頻濾波器處理范圍內。
 
    第三種開始廣泛應用在接收機上的濾波器類型是SAW濾波器（表面聲波濾波器）。這些濾波器在石英或其他壓電材質上使用表面波將射頻能量從輸入端傳輸到輸出端，并在表面通過交叉指狀轉換器的精確間隙而使某些頻率通過并同時濾過其他頻率。SAW濾波器在高出通常中頻的頻點進行過濾，同時也提供用其他方法難以取得的最小相位移動（組延遲）。當無線話筒使用越來越高的UHF頻率時，設計者的工作就變得相對容易，但它們在擁有較高的選擇性的同時，價格也比其它類型的濾波器貴很多。

    毋庸置疑，只有穩定的振蕩器和窄頻段的中頻過濾器才能最大限度的抑制干擾，像用水晶濾波器功能一樣。水晶濾波器的唯一缺點是，當信號經過高度的調制時，水晶濾波器失真率比陶瓷濾波器或SAW濾波器稍高。鑒于這種原因，你會經常在高端接收機上看到陶瓷濾波器或SAW濾波器而不是水晶濾波器，因為主要關心的是音頻保真度。
 
調頻解調電路（解調器）

    在接收機中的解調器或解調電路是一種將調頻無線電信號轉換成音頻信號的電路。不同制造廠商使用不同的電路，但是在無線話筒接收機中的所有的解調器都可分為兩大類：
 
1)  求積式解調器
2)  脈沖計數器式解調電路

    求積式解調器是一種利用相位移動產生變化直流電壓的電路，從而生成音頻信號。中頻部分經放大產生方波。然后信號分成兩個部分，其中一路信號經相位偏移電路。然后信號在與其中的一個延遲了90度相位的信號（該信號都是正交的）混合在一起。所產生的信號平均強度直接與無線信號的相位偏移（頻率變化）有關。

    數字式的脈沖計數器式解調電路不同于求積式解調器，但它是一種將調頻無線電信號轉換成音頻信號的更加有效的方法。計數器式解調電路按照無線電信號頻率產生固定間隔的脈沖。
 
    當無線電信號頻率增加時，脈沖間距變小；頻率降低時，脈沖間距加大。在任何時間，脈沖的平均電壓強度根據調頻信號的頻率成正比而上下波動，產生變化的低頻電壓（音頻信號）
 
    計數器式解調電路通常在1MHz以下頻率工作，這就意味著它們只能在二級轉換接收機中發揮效能。在一級轉換接收機中使用計數器式解調電路會使振蕩器的頻率十分接近于載波信號的頻率而無法正常工作。必須將信號混合差頻到足夠低的頻率，解調電路才能正常工作且無失真現象（還記得變頻超外差法是如何工作的嗎？）。第一級中頻頻點與載波信號十分接近，只差幾百K赫茲，從而能將信號混合到幾百K赫茲，但同時這會導致無法進行充分的前級過濾和必要的鏡像及衍生頻率干擾抑制（鏡像及衍生頻率干擾抑制將在隨后的段落中加以討論）。計數器式解調電路擁有良好的耐高溫性和高調幅波抑制性能。在寫這本手冊之時，計數器式解調電路只用在最先進的無線接收機設計中。

穩定性和熱漂移

    在求積式解調器電路中，使用雙感應器和電容器的另一個問題是它會隨不同因素（通常是溫度）而發生變化，無線電信號將會嚴重的失真。例如，在10.7MHz為中頻工作的單一轉換接收機中，在解調電路電路調整中僅百分之0.5的漂移就會使解調電路原有頻率減少53千赫茲，會造成嚴重的失真。而在二次轉換中頻接收機中，二次中頻頻率為1MHZ, 同樣百分之0.5的偏移，在調制過程中將只會產生5千赫的偏移。從而，就熱漂移來說，采用1MHz作為解調頻率的解調電路的頻率漂移百分比是以10.7MHz為解調電路的十倍。
 
    那么，為什么不是所有的接收機都使用解調電路為1MHz的雙重轉換設計呢？首先，由于存在兩個振蕩器和兩組中頻濾波器，雙重轉換接收機包括許多組件，并且制作和排列的成本更高。其次，由于振蕩器信號可以泄漏進其他電路甚至彼此之間相互影響，造成各種不同的“奇怪”效應 ，因此使用兩個振蕩器可能產生更多的內部互調問題。盡管設計難度大，適當設計的雙重甚至是三重轉換接收機在最終性能的分析時，性能表現會更為優秀。
 
壓縮擴展器
 
    在接收機內部的解調電路后的擴展器一定是發射機壓縮器的“完美鏡象”。其目的在于完成噪音抑制壓縮擴展過程，也就是將音頻信號的動態范圍加倍放大，這和發射機中壓縮的處理相對應。音頻信號的動態范圍在發射機中以2：1比率壓縮，在接收機中以 1：2的比率 放大還原為原始音頻信號。在“音頻信號處理”一章中將詳細介紹壓縮擴展器。
 
調幅抑制

    改善接收機調幅抑制的主要方法就是在解調電路之前采用強烈的限幅處理。限幅處理幾乎將信號轉換成完全的方波，因而調幅強度波動將不會改變進入解調電路的波形。
 
    有些類型的解調電路也提供調幅抑制。求積式解調器沒有內在的調幅抑制，不過脈沖計數器式解調電路卻提供額外的調幅抑制。
 
音頻輸出部分
 
    接收機的音頻部分必須提供超低噪音增益，同時將失真降低到最小限度。它也要有正確的輸出連接器，平衡或非平衡的配置以及根據應用環境設定輸出電平。低成本的接收機主要只提供單一的輸出端，并通常是非平衡配置。而高品質的，多用途接收機為連接各種音響和錄音設備，提供了各種不同電平的輸出接口。
 
靜默技術

    當匹配的發射機關閉時，或信號條件太弱不能產生可用的信噪比時，接收機中的 “靜默”電路便用使音頻輸出啞音。有以下幾種不同的方法：
 
1.        固定的射頻強度閾值靜默
2.        由高頻音頻噪聲控制的可變閥值靜默
3.        導頻信號控制靜默
4.        數字代碼控制靜默
5.        微處理器控制算法 （智能靜默技術）的靜默處理
 
 有兩種相反的情況要求不同的靜默處理方法

1.        近距離時，具有很大的平均射頻強度
2.        遠距離時，具有微弱平均射頻強度
 
    在具有很大射頻強度的近距離操作范圍內，理想的靜默處理應該是活躍的，不允許音頻信號產生任何噪音，又能將導致多路徑跑頻的潛在噪聲啞音。這種方法的問題在于活躍的靜默處理將會明顯降低操作范圍。

    在具有較低的射頻信號強度的遠距離操作范圍上，理想的靜默將不會那么活躍，為了擴大操作范圍，它允許射頻信號降至接近背景噪聲的水平后才開始靜默。然而，在近距離、強射頻信號時該方法會導致多路徑信號傳輸所造成的短暫的“噪聲加強”。
 
    固定射頻強度閥值靜默系統通過監視到來的信號強度來決定是否需要靜默。這種類型的設計中，盡管靜默閾值經常是可調節的，由于特定條件下平均射頻強度難以預測，所以選擇最優設置十分困難。當匹配的發射機關閉時，接收機也可能會被干擾信號誤觸發。
 
    當發射機關閉時，可以利用高頻噪聲來控制靜默閾值，從而使接收機啞音靜默。該方法也假設跑頻是在高頻噪聲逐漸升高之后可以預測發生的，盡管這種類型的靜默技術在絕大多數情況下相當有效，它也可能被包含大量高頻的音頻信號所 “欺騙”，比如，使車鑰匙或硬幣發出叮當聲。
 
    導頻信號控制的靜默系統通常使用在發射機產生的連續超聲波導頻信號來控制接收機的音頻輸出。接收機對導頻信號必須比對射頻載波信號更加敏感，當載波信號很弱但仍然可以產生可用的音頻信號時，可以避免意外的靜默。當發射機關閉時，用該方法使接收機啞音是十分有效的，但是當發射機很近或有一定距離時，這并不能解決射頻信號強弱的問題。
 
    當發射機開著時，數字代碼靜默技術利用由發射機產生、包含8比特代碼的超聲波音頻信號來通知接收機打開音頻輸出通道。代碼在發射機開啟后重復發送幾次以確保接收機接到代碼。發射機關閉時首先發出另一個代碼以通知接收機將音頻系統啞音，然后在簡短的延遲以后，關閉發射機的電源。在每個系統中使用不同的代碼以避免與多通道無線系統的沖突。當發射機關閉時，該方法在使接收機啞音方面是非常有效的，并且消除了開關機時的噪音，但仍然不能兼顧解決射頻信號強與弱兩種情況下的問題。
 
    在一些Lectrosonics接收機中引入了一種稱作SmartSquelchTM（智能靜默技術）的獨特技術。這是一種由微處理器控制的技術，它在幾秒里通過監測射頻強度，音頻強度和近期的靜默歷史而自動控制靜默操作。系統在強大的射頻信號的情況下提供活躍的靜默功能以消除在近距離的多路徑傳輸環境所造成的噪音。當射頻信號比較微弱的時候，系統會提供相對“不活躍”的靜默功能，以便在盡可能遠的距離范圍內盡可能傳輸更多可用的音頻信號，通過遮蔽效應來盡可能消除本底噪聲。
 
射頻信號ACE 計算機界面

    隨著微處理控制的出現，可以利用強大的工具來協助識別無線電頻率干擾和找出無干擾的操作頻段。Lectrosonics UDR200B接收機隨機附帶軟件提供了可對所有內部設置和狀態以及各種不同操作模式進行調節的圖形界面。如果要安裝一套新的無線系統，接收機可以通過與RS232兼容的Windows® PC 接口來進行實地的頻率掃描。
 
    顯示界面的下半部顯示了一個用于進行頻率掃描的圖像的掃描頻譜分析器。在掃描期間，接收機在調制范圍上分步調諧，位于屏幕上的指示器會顯示所找到的頻率和信號強度。如圖四：