Störningar på elektroniska apparater: fördjupning

I lektionerna på instegsnivån har vi redan lärt känna typisk påverkan på elektroniska apparater och anläggningar – till exempel genom direkt instrålning i höljet eller inkoppling i tillledningar – samt lämpliga motåtgärder och förhållningssätt. För HAREC fördjupas dessa aspekter något.

Om det uppstår mottagningsstörningar hos digitala hemmabyggda mottagare kan en möjlig orsak vara dålig skärmning av mottagaren. Då är det lämpligt att bygga in mottagarens kretskort i ett jordat metallhölje. Särskilt hos SDR-mottagare eller hemmabyggen i SDR-teknik är en god skärmning absolut nödvändig för att undvika instrålning. Omvänt minskas därigenom även oönskad utstrålning från sådana apparater.

Vi har redan behandlat inkoppling i nätledningar. Det finns dock ytterligare en motåtgärd som vi ska titta närmare på nedan. Om störningar strömmar in via nätkabeln är det lämpligt att montera ett nätfilter i form av ett lågpassfilter (jämför figur UPPGRADERING-11.12.1 och figur UPPGRADERING-11.12.2). Sådana filter finns som färdiga produkter som uppfyller gällande säkerhets- och EMC-krav (CE-märkning).

Den här alternativtexten har inte granskats ännu.

1) Kort sammanfattning: Ett rektangulärt EMI-filter i metallhölje med typskylt ligger på vit bakgrund; till höger leder tre isolerade ledare (blå, gulgrön, brun) ut ur apparaten.

2) Detaljerad beskrivning: Det silverglänsande, rektangulära höljet har till vänster en svart monteringsfläns; på ovansidan sitter en etikett med texten ”YUNPEN EMI FILTER”, modell ”YB06A3”, märkvärden ”6A”, ”125/250V”, ”50/60Hz”, temperaturområde ”−25 till +85°C” samt flera test- och godkännandemärken. En pil med ”LINE” pekar mot flänsen, en pil med ”LOAD” åt höger. På etiketten syns ett kopplingsschema med komponentuppgifter, bland annat ”Lx: 2×0.7mH”, ”Cx: 0.1µF”, ”Cy: 2×3300pF X2”, med anslutningsbeteckningar L, N och jordsymbol. Till höger kommer tre ledare ut ur höljet, var och en med svart krympslang vid utgången; ledarna är uppifrån och ned blå, gulgrön och brun och går svagt åt höger. Metallen har små repor och matta ställen; bakgrunden är en slät, vit yta.
Figur UPPGRADERING-11.12.1: Nätfilter
Den här alternativtexten har ännu inte granskats.

1) Kort sammanfattning: Kopplingsschema med ett kopplat spolelement ”T” mellan vänstra anslutningarna ”L1/PE/N” och högra anslutningarna ”L1’/N’”, dessutom kondensatorerna ”C1”, ”C2” och ”C3”.

2) Detaljerad beskrivning: Till vänster finns tre anslutningsbeteckningar med små anslutningscirklar: överst ”L1”, i mitten ”PE” (med en kort vågrät ledning åt höger), nederst ”N”. Mellan den övre och nedre vänstra ledningen ligger en kondensator ”C1”, ritad som två parallella plattor; från mitten av denna symbol går en kort ledning åt vänster till ”PE”. Den övre vänstra ledningen (från ”L1”) går åt höger, passerar en knutpunkt (svart punkt) och leder till anslutning ”1” på den mittersta komponenten ”T”. Den nedre vänstra ledningen (från ”N”) går åt höger, passerar en knutpunkt och leder till anslutning ”3” på ”T”. I mitten är ”T” märkt; den visar två spolsymboler: uppe mellan ”1” (vänster) och ”2” (höger), nere mellan ”3” (vänster) och ”4” (höger). Till vänster om spolarna finns två svarta markeringspunkter. Mellan de två spolarna är en liten, omärkt kondensatorsymbol (två parallella plattor) ritad. Till höger leder anslutningarna ”2” och ”4” var och en till en lodrät höger ledning med anslutningscirklar ”L1’” (uppe) och ”N’” (nere); på denna högra ledning finns tre knutpunkter (uppe, mitten, nere). På sidan av den högra ledningen är två kondensatorer ritade: överst ”C2”, nederst ”C3”, placerade över varandra; deras gemensamma mellanliggande knutpunkt i mitten är markerad som en svart punkt, från vilken en kort vågrät ledning går åt vänster och slutar öppet.
Figur UPPGRADERING-11.12.2: Koppling för ett nätfilter

Olika överföringsmetoder har på grund av sin moduleringskaraktäristik olika verkan när det gäller påverkan på apparater och ledningar. Särskilt moduleringsarterna CW och SSB (där amplituden ändras snabbt) leder ofta till påverkan i högtalarledningar och en därpå följande likriktning av HF i bas-emitter-sträckorna i förstärkares LF-del. Bas-emitter-övergången beter sig då som en diod och likriktar HF:en. Därigenom blir den demodulerade LF:en hörbar i högtalarna.

För att skydda DVB-T-mottagare mot starka signaler från en VHF/UHF-amatörradiosändare i omedelbar närhet bör ett högpassfilter monteras i DVB-T-mottagarens antennkabel. Det är dock bara verksamt med passiva mottagarantenner. Särskilt oselektiva tv-antennförstärkare överstyrs snabbt av närliggande sändsignaler, eftersom de förstärker ett brett frekvensområde. Hos aktiva mottagarantenner måste ett högpassfilter monteras före antennens förförstärkare. Vid montering av filter ska man också beakta filtrets insättningsdämpning i passbandet. Den bör vara så låg som möjligt och inte överstiga $\qtyrange{2}{3}{\dB}$ för att den önskade mottagningssignalen ska kunna passera så ohindrat som möjligt.

I princip är det vettigt att installera ett lågpassfilter med gränsfrekvens $\qtyrange{30}{40}{\mega\hertz}$ efter en stark kortvågssändare. Även genom att använda en antennavstämningsenhet (antenntuner) i lågpasskonfiguration (pi- eller LC-filter) kan en lågpassverkan uppnås som effektivt dämpar övertonsutsändningar.

Starka sändsignaler från en amatörradiostation kan hos DAB-, tv- och FM-mottagare orsaka mottagningsstörningar, störljud eller avbrott/artefakter/tystnad (särskilt hos digitala mottagare som DAB/DVB-T). Dessa störningar orsakas ofta av överstyrning av mottagaringången genom höga signalstyrkor på mottagningsplatsen och leder till minskad mottagarkänslighet eller överstyrning av mottagarens ingångssteg.

För att undvika de ovan nämnda problemen bör radioamatören därför alltid bara arbeta med den minsta sändeffekt som krävs för en tillfredsställande kommunikation.

För att blockera HF-störningar i kopplingar och apparater används ofta avkopplingskondensatorer. De måste ha egenskapen att leda bort HF mot jord så effektivt som möjligt. Keramiska kondensatorer lämpar sig särskilt bra för detta. Olämpliga är elektrolyt- och plastfilmkondensatorer, eftersom de på grund av sin lindade uppbyggnad har hög egeninduktans. Vid tantalkondensatorer kopplas ofta en keramisk kondensator parallellt på grund av de bättre HF-avledande egenskaperna, eftersom tantalkondensatorer ensamma bara lämpar sig för medelhöga HF-frekvenser upp till ca $\qty{30}{\mega\hertz}$ medan keramiska kondensatorer kan blockera betydligt högre frekvenser. För att effektivt leda bort HF-störningar måste en effektiv jordning med låg impedans finnas.

I strömförsörjningsledningar till HF-steg används ofta högfrekvensdrosslar. De utgör en serieimpedans för högfrekvens och blockerar effektivt högfrekventa inströmningar i stegen samt även HF-återströmning till stegens strömförsörjning. På grund av den lindade uppbyggnaden har dessa drosslar även egenkapacitanser, så att de tillsammans med sin induktans bildar oönskade resonanspunkter (svängningskretsar). Därigenom kan oönskade sidoresonanser, som orsakas av HF-drosslarnas egenresonanser, uppstå i HF-stegen. Sidoresonanser kan påverka HF-stegens karaktäristik negativt. Det kan ge oönskade återkopplingseffekter, särskilt hos förstärkare, samt dippar i HF-stegens effektkarakteristik.


Fortsätt till nästa avsnitt: Fjärrstyrda stationer