Storing en immuniteit

Een zender maakt een sterk hf-veld. Daardoor kan andere elektronische apparatuur in de buurt last krijgen van je uitzendingen. Voor het examen moet je weten welke soorten storing er zijn, hoe het signaal de gestoorde apparatuur binnenkomt en wat je eraan doet, technisch én in de omgang met de buren.

Soorten storing

Immuniteit is de mate waarin een apparaat ongevoelig is voor sterke signalen van buitenaf. Een apparaat met een slechte immuniteit wordt al gestoord door een zender die zelf keurig werkt.

Interferentie met tv, radio en VHF

• Interferentie met het gewenste signaal: het zendsignaal (of een ongewenst signaal van de zender) komt in de ontvanger van tv, FM-omroep (87,5–108 MHz) of een andere VHF-ontvanger terecht. Je ziet strepen of beeldverstoring, of je hoort je eigen uitzending of geruis.
• Valt een ongewenst signaal van de zender precies op de frequentie van het gestoorde kanaal (bijvoorbeeld een harmonische), dan is alleen dat ene kanaal gestoord.
• Is het zendsignaal zelf zo sterk dat de ingang van het apparaat overstuurd raakt, dan zijn vaak alle kanalen tegelijk gestoord, ook al ligt de zendfrequentie ver van de tv- of radiofrequentie.

Laagfrequentdetectie

Bij laagfrequentdetectie komt het hf-signaal in een audioschakeling terecht (versterker, stereo-installatie, telefoon, intercom, actieve luidspreker). Een transistor of diode in die schakeling werkt dan als detector: hij richt het hf-signaal gelijk en de modulatie wordt hoorbaar in de luidspreker. Het apparaat hoeft daarvoor helemaal niet op jouw frequentie afgestemd te zijn.

Hoe het klinkt, hangt af van de modulatiesoort:

Modulatie	Wat de buren horen
AM	min of meer verstaanbare spraak
EZB (SSB)	onverstaanbaar, vervormd gebrabbel in het ritme van je spraak
CW	tikken of plopjes in het ritme van het seinen
FM	weinig of niets van de spraak (constante amplitude), hooguit een tik bij in- en uitschakelen

Omdat het hf-signaal niet via de afstemkringen binnenkomt, is laagfrequentdetectie onafhankelijk van de afstemming: een radio wordt dan over zijn hele afstembereik gestoord. Spiegelfrequentie-ontvangst speelt daarentegen alleen bij één bepaalde afstemming, en splatter alleen rond je eigen zendfrequentie.

Oorzaken van storing

Veldsterkte van de zender

Hoe groter je vermogen en hoe dichter je antenne bij de apparatuur van de buren staat, hoe groter de veldsterkte op die plek. Een hoge veldsterkte geeft meer kans op oversturing en laagfrequentdetectie, ook als je zender helemaal schoon is.

Met een richtantenne (bijvoorbeeld een Yagi) is de veldsterkte in de hoofdrichting veel groter dan ernaast. Storing treedt dan vooral op bij apparatuur in die richting, en verdwijnt vaak als je de antenne wegdraait.

Een CE-markering betekent dat het apparaat aan de Europese EMC-eisen voldoet, waaronder een minimale immuniteit. Die eisen gelden tot een bepaalde veldsterkte. Vlak bij een zendantenne kan de veldsterkte hoger zijn, zodat ook een apparaat met CE-markering gestoord kan raken.

Harmonischen

Harmonischen zijn ongewenste signalen op gehele veelvouden van de zendfrequentie. De 2e harmonische ligt op 2 × f, de 3e op 3 × f, enzovoort.

Voorbeelden:

• 145,0 MHz → 2e harmonische 290 MHz, 3e harmonische 435 MHz.
• 29,3 MHz → 3e harmonische 87,9 MHz (in de FM-omroepband, 87,5–108 MHz).
• 7,05 MHz → 2e harmonische 14,1 MHz.

Een harmonische die precies in een tv- of radiokanaal valt, is voor de ontvanger niet te onderscheiden van het gewenste signaal. Die moet je dus bij de zender wegfilteren.

• 144–146 MHz (2 m) → 4e harmonische 576–584 MHz. Die valt in de UHF-tv-band (vanaf 470 MHz). Stoort een 2 m-zender een UHF-tv-kanaal, dan komt dat dus meestal door onvoldoende onderdrukte harmonischen van de zender. De oplossing is een (beter) laagdoorlaatfilter bij de zender.

Parasitaire oscillaties

Parasitaire oscillaties zijn ongewenste oscillaties, bijvoorbeeld in de eindtrap, op frequenties die niet met de zendfrequentie samenhangen. Ze ontstaan door ongewenste terugkoppeling en kunnen ver van de zendfrequentie uitstralen. Oplossing: goede opbouw, ontkoppelen en afscherming in de zender. Naast harmonischen en parasitaire oscillaties kan een zender ook andere ongewenste signalen uitstralen, zoals lekkende oscillatorfrequenties en som- en verschilfrequenties uit de mengtrappen. De exameneisen noemen dit samen ongewenste uitstraling (parasitaire uitstraling en harmonischen). Alles wat buiten de eigen bandbreedte van je signaal wordt uitgezonden, is ongewenst.

Hoe de storing binnenkomt

Het zendsignaal kan de gestoorde apparatuur op drie manieren binnenkomen:

1. Via de antenne-ingang: via de tv- of radio-antenne en de antennekabel. Ook als mantelstroom over de buitenkant van de coaxmantel.
2. Via andere aangesloten leidingen: netsnoer, luidsprekersnoeren, telefoonkabel, netwerkkabel. Lange snoeren werken als antenne.
3. Door directe instraling: het hf-veld dringt rechtstreeks de behuizing en de printplaat binnen.

Maatregelen in het eigen station

Zorg eerst dat je eigen station schoon is. Dat kun je zelf regelen, en het is het eerste wat je controleert.

Laagdoorlaatfilter

Een laagdoorlaatfilter laat de zendfrequentie door en houdt hogere frequenties (harmonischen) tegen. Je plaatst het direct na de zender, in de coaxkabel naar de antenne. Het pi-filter in de eindtrap van de zender heeft dezelfde taak; een extra laagdoorlaatfilter helpt als dat niet genoeg is.

Een laagdoorlaatfilter bij de zender helpt niet tegen oversturing door de zendfrequentie zelf; die gaat er immers gewoon doorheen.

Antenne, aarding en vermogen

• Afstand: zet je zendantenne zo ver mogelijk van tv- en radio-antennes (en van het huis van de buren), en liefst hoog.
• Geen eindgevoede antennes: bij een eindgevoede antenne komen hf-spanning en hf-stroom gemakkelijk in de shack, op de voedingslijn en op het lichtnet terecht. Een in het midden gevoede dipool met coax is beter.
• Minimum vermogen: gebruik niet meer vermogen dan nodig voor de verbinding. Minder vermogen = lagere veldsterkte bij de buren.
• Goede hf-aarding: een korte, dikke verbinding naar een goede aarde. Een lange aarddraad heeft bij hf een hoge impedantie (zelfinductie) en werkt dan zelf als antenne. Een aardleiding van een kwart golflengte is zelfs bijzonder slecht: aan de kant van het station is de impedantie dan juist hoog.
• Ontkoppelen en afscherming van de eigen apparatuur: metalen kasten, goede coax, ferriet op kabels die de shack in en uit gaan.

Maatregelen bij de gestoorde apparatuur

Bij de gestoorde apparatuur probeer je te voorkomen dat jouw signaal binnenkomt. Doe dit altijd in overleg met de eigenaar.

Filter in de antennekabel van het gestoorde apparaat

Een hoogdoorlaatfilter in de antennekabel van de tv laat de hoge tv-frequenties door en houdt het lagere HF-zendsignaal (bijvoorbeeld 7, 14 of 28 MHz) tegen. Dat helpt tegen oversturing van de tv-ingang. Tegen een harmonische die in het tv-kanaal valt, helpt het niet: die ligt op dezelfde frequentie als het tv-signaal.

Algemene regel voor een filter bij de gestoorde apparatuur: ligt je zendfrequentie lager dan wat de ontvanger moet ontvangen, gebruik dan een hoogdoorlaatfilter. Ligt hij hoger (bijvoorbeeld je 2 m-signaal bij een FM-radio, die tot 108 MHz ontvangt), gebruik dan een laagdoorlaatfilter. Ligt hij tussen de gewenste frequenties in, gebruik dan een bandsperfilter (sperkring) dat op je zendfrequentie is afgestemd.

Breedbandige antenneversterker. Zit er een breedbandversterker tussen de antenne en de tv, dan versterkt die ook je HF-signaal en raakt hij overstuurd: alle kanalen zijn gestoord. Plaats het hoogdoorlaatfilter dan vóór de versterker (tussen antenne en versterker). Achter de versterker is het te laat, want daar is de oversturing al gebeurd.

2 m en de FM-omroep. De 2-meterband (144–146 MHz) ligt boven de FM-omroepband (87,5–108 MHz). Raakt een FM-radio overstuurd door je 2 m-signaal, dan helpt een laagdoorlaatfilter in de antennekabel van de radio dat tot ongeveer 108 MHz doorlaat.

Bandsperfilter. Moet de ontvanger frequenties zowel onder als boven je zendfrequentie ontvangen, dan gebruik je een filter dat alleen je zendfrequentie tegenhoudt. Dat kan een zuigkring zijn (een LC-seriekring van de binnenader naar de mantel, die op de resonantiefrequentie kortsluit) of een sperkring (een LC-parallelkring in serie met de binnenader, die op de resonantiefrequentie spert). Beide stem je af op je zendfrequentie.

Ferriet en mantelstroomfilter

Hf-stroom over de buitenkant van een kabel (mantelstroom, of stroom over netsnoer en luidsprekersnoeren) houd je tegen door de kabel een aantal keer door een ferrietring (ringkern) te winden. Zo'n mantelstroomfilter werkt als een smoorspoel voor hf, terwijl het gewenste signaal in de kabel er gewoon door gaat. Plaats het vlak bij het gestoorde apparaat.

Netfilter, ontkoppelen en afscherming

• Netfilter: een filter in het netsnoer van het gestoorde apparaat houdt hf op de netleiding tegen.
• Ontkoppelen: met kleine condensatoren (bijvoorbeeld keramisch, enkele nF) hf op ingangen en voedingsleidingen naar massa afvoeren, zodat het niet bij de gevoelige schakeling komt.
• Afscherming: een metalen, geaarde behuizing en afgeschermde kabels helpen tegen directe instraling.

Ontkoppelcondensator kiezen

Een ontkoppelcondensator moet het hf-signaal kortsluiten, maar het audiosignaal (tot ongeveer 20 kHz) ongemoeid laten. Gebruik XC = 1 / (2π · f · C): bij de zendfrequentie moet XC klein zijn ten opzichte van de impedantie van de aansluiting, bij audiofrequenties juist groot.

• Luidsprekeraansluiting (4–8 Ω): ongeveer 10 nF. Bij 28 MHz is XC ≈ 0,6 Ω (hf kortgesloten), bij 20 kHz ≈ 800 Ω (geen invloed op het geluid). 10 pF is te klein (≈ 570 Ω bij 28 MHz); 10 µF is veel te groot: die heeft al bij 2 kHz maar ≈ 8 Ω en sluit zo een groot deel van het geluid kort.
• Ingang van een transistorversterker: een weerstand van enkele honderden ohm in de basisleiding en een kleine condensator van de basis naar massa. Bij 2 m (145 MHz) is ongeveer 100 pF goed: XC ≈ 11 Ω bij 145 MHz, maar ≈ 80 kΩ bij 20 kHz. 1 pF is te klein (≈ 1100 Ω bij 145 MHz); 100 nF dempt ook het audiosignaal.
• Gebruik keramische condensatoren: die hebben weinig zelfinductie en werken goed bij hoge frequenties.

Storing opsporen

Waarneming	Waarschijnlijke weg of oorzaak	Maatregel
Storing op één kanaal, op een veelvoud van je zendfrequentie	harmonische van de zender	laagdoorlaatfilter bij de zender
Storing op alle kanalen, ook ver van je frequentie	oversturing door de zendfrequentie	hoogdoorlaatfilter/mantelstroomfilter bij de tv
Je spraak of tikken uit een audioversterker, of uit een radio op elke afstemming	laagfrequentdetectie	ferriet op luidspreker- en netsnoeren, ontkoppelen
Laagfrequentdetectie verdwijnt als de volumeregelaar dicht staat	hf komt binnen via de ingang/signaalleiding (vóór de volumeregelaar)	ingang ontkoppelen (kleine C), ferriet in de signaalleiding
Laagfrequentdetectie blijft hoorbaar met de volume op nul	hf komt binnen ná de volumeregelaar, meestal via de luidsprekersnoeren	condensator (enkele nF) over de luidsprekeraansluiting, ferriet
Storing blijft als de tv-antennekabel los is	instraling via netsnoer of direct	netfilter, afscherming
Storing blijft als je op een kunstantenne zendt	signaal lekt via lichtnet of het station zelf, niet via je antenne	eigen station: netfilter, aarding, afscherming

Sociale aspecten

• Houd een goede relatie met de buren. Reageer vriendelijk en serieus op een klacht.
• Controleer eerst je eigen station: is je zender schoon, gebruik je een laagdoorlaatfilter, is je vermogen niet hoger dan nodig, is je aarding goed? Gebruik een kunstantenne om te testen.
• Leg rustig uit wat er aan de hand is; vaak ligt de oorzaak in een slechte immuniteit van het gestoorde apparaat. Help met een oplossing (filter, ferriet) in plaats van de schuld af te schuiven.
• Pas apparaten van anderen alleen aan met hun toestemming.
• Lukt het samen niet, vraag dan hulp of advies van ervaren amateurs of je vereniging.

Examentips

• Laagdoorlaatfilter bij de zender (tegen harmonischen). Hoogdoorlaatfilter bij de tv (tegen oversturing door je HF-signaal).
• Harmonische = veelvoud van de zendfrequentie. Parasitaire oscillatie = geen vast verband met de zendfrequentie.
• Laagfrequentdetectie: de audio-apparatuur richt je hf-signaal zelf gelijk. EZB (SSB) klinkt als gebrabbel, CW als tikken, FM stoort het minst.
• Drie wegen naar binnen: antenne-ingang, aangesloten leidingen, directe instraling. Maatregelen daarbij: filter in de antennekabel, ferriet/netfilter, afscherming.
• Hf-aarding: kort en dik.
• Bij een klacht: eerst eigen station controleren, en vriendelijk blijven.