<<

Lokale-storing filter pa0nhc 20151006.
Hoe een lokale storingbron te onderdrukken.
(Een nieuwe versie van de DK9NL "X-phase", met een speciaal ontworpen storing antennetje).

DEMO op Youtube

Het hier beschreven systeem is bedoeld voor het onderdrukken van storingen uit de nabije omgeving van uw luister positie. Als u een storingbron op grotere afstand wilt onderdrukken, raad ik u aan een kleine buiten geplaatste, afgeschermde, ontvangloop toe te passen :

Active loop receiving antenna with reduction of interference!….…...…...V25-jan-2015


    Mijn ontstoring experiment :  
Ik luister op 80m en 40m via een afgestemde, vast opgestelde loop van 3m diameter. Als met een actief ontvang antennetje wordt geluisterd, is op mijn locatie een zeer hoog stoorniveau aanwezig (S9+20dB op 3,65MHz). Luisterend via mijn vast opgestelde, afgestemde zend/ontvang-loop is dat stoor niveau al verlaagd tot S7.

Mijn plasma TV in de huiskamer bleek een sterke en complexe stoorbron te zijn. Op 80m tot S9, op 40m tot S6 storing. Met minimum contrast is op de KG banden een gezoem te horen. Met maximum contrast ontstaat tevens een veel sterkere ratel.

Na de Panasonic servicedienst te hulp geroepen te hebben, was hun conclusie: "Hier is geen oplossing voor". Na veel onderzoekingen met diverse soorten antennetjes zoals loopjes, sprieten en ferriet staven, bleek onderstaand "Lokale-storing filter" samen met mijn nieuw ontwikkelde actieve "Storing-antennetje", het meest succesvol.

REM: deze plasma TV bleek een gecompliceerde stoorbron te zijn. De mate van storing onderdrukking bleek te variëren, afhankelijk van de beeld inhoud, de helderheid en de frequentie waar geluisterd werd.

Het dubbelzijdige print ontwerp kan eventueel enkelzijdig worden toegepast. De bovenzijde wordt dan koperloos, met draadbruggen op de plaatsen van de groene banen (zie "XRAY"). Het past in een volledig afschermend metalen Proma 130040 ALU behuizing. De print kan ook verkleind worden naar 113.344mm x 89.92mm, door de koperloze randen rond het massavlak te verwijderen. Bijna alle componenten zijn (axiaal) bedraad, behalve de drie smd-Fets.

Bottom Copper
MASK
1200DPI
Top copper
MASK
1200DPI
Top silk
600DPI
XRAY Schema


Prototype, de print is later verkleind en de layout gewijzigd.

    Belangrijk om te weten :
- Alleen de storingen die door het "Storing antennetje" worden opgepikt, kunnen uit de "Hoofdantenne" signalen worden verwijderd.
- Signalen die het "Storing antennetje" levert, maar niet in de hoofdantenne aanwezig zijn, worden juist ongewenst hoorbaar.
- Het signaal van het stoor antennetje moet daarom hetzelfde "karakter" (spectrum) hebben als de storing op de hoofdantenne.
- Voor het prettigste afregelen en luisteren, moet het "Storing antennetje" een sterker stoor signaal dan de hoofd antenne leveren.

Het "Storing antennetje" moet daarom zorgvuldig en liefst dicht bij de storingbron geplaatst worden. Om een optimaal resultaat te verkrijgen, is dus enig experimenteren met de exacte locatie ervan noodzakelijk.

Klik hier voor de beschrijving van het storing antennetje.


Er worden slechts 3 SMD componenten (MOSfet BF999) gebruikt. De ingebouwde kleine transformator voeding is volledig stoor vrij. Het prototype is met een dubbelzijdige print uitgevoerd. Met het filter aangeschakeld, het deksel verwijderd, en alleen "TRX" aangesloten, is geen enkel signaal uit een druk bezette 40m band hoorbaar.

Als een enkelzijdige print wordt toegepast, moeten aan de koperloze top van de print vier draad verbindingen worden aangebracht (de groene banen in de afbeelding "XRAY").


Enige op de printen passende componenten, uitgezocht op toepasbaarheid, lage prijs en leverbaarheid.
Voor uw bestel-gemak zijn Conrad bestelNrs gegeven (www.conrad.nl).

P1-3 Moeten van goede kwaliteit zijn.
Goedkopere plastic versies stelden teleur.
  (440878)

Tr1

Ferriet ring Amidon FT50-77, u=2000, d=12.6mm, pri 4t, sec 16t (www.amidon.de).  
Tr2 Voeding trafotje (1.5VA) Spitznagel SPK01412 556938

Ch1

Net filtertje (Schaffner RN102 1 02) 398686
RelA, RelB 12V relais DPDT 2A/250V~ (Fujitsu FTR-F1C) 502998
Br DIL brug gelijkrichter 1A (DIOTEC B40D) 501204

L1

Ferriet smoorspoel 1mH axiaal 3mm dia. (Fastron MICC-102K-02) 440364

L2

Ferriet smoorspoel 100uH axiaal 3mm dia. (Fastron MICC-101K-02) 440377
L3 Ferriet smoorspoel 10uH axiaal 3mm dia. (Fastron MICC-100K-02) 440390

VR1

Stabilisator 12V, low drop (LM2940CT-12) 1013996
C9 Net filter condensator 0,1uF 275V~ RM15   1235278
L1(ant) Ferriet antenne staaf 8mm x 50mm u=300 L1=50t 0.7mm 535575

L2(ant)

Ferriet smoorspoel 22uH radiaal RM5 d=8.7 (Bournes  RLB0914-220KL) 1056028

ALU behuizing

 Voor het filter circuit Proma 130040 522945

Zwarte plastic behuizing

Voor de storing antenne (Hammond 1591MBK) 520675

Opm: Voor gebruik boven 7MHz (tot 30MHz) zou voor L1(ant) een Amidon ferriet antenne staaf met u=125 (materiaalsoort 61) gebruikt kunnen worden, met zoveel windingen dat de eigen resonantie in de schakeling optreedt halverwege het gebruikte frequentie gebied. R1 dan aanpassen voor een passend lage Q.

TIP: het is verstandig om over alle kabels die met de TV verbonden zijn, zo dicht mogelijk bij de TV, gedeelde ferriet klemmen te plaatsen. Plaats tevens aan beide uiteindes van de dunne "Stoor antenne" coax kabel (RG174) een ferrietklem met enkele windingen coax er doorheen. Tip: Gebruik voor mantelstromen smoorspoelen ferriet met een hoge u-waarde (groter dan 2000).

Gunstig geprijsde "Gedeelde ringkernen" (ferriet klap kernen) :

Max. kabel dia (mm)

Conrad bestelNr

5 502149

6,5

502113

7

502161

9

502173

10

502125

13

502137

Ook toepasbaar zijn "Ferriet pijpjes" :

5,7 1086864
7,6 1086858

 


Filter schema.

    Circuit beschrijving van de filter schakeling :
De netspanning wordt gefilterd door Ch1, C9, en de in gescheiden kamers bevindende wikkelingen van trafo Tr2. Vier condensatoren aan bruggelijkrichter Br helpen ook, en voorkomen 100Hz ratel en IMD. De toegepaste voeding spanningen zijn veilig voor de FETs.

Het signaal uit de hoofd antenne ("ANT") wordt ongefilterd (dus zeer breedbandig) aan T1 toegevoerd. Dit hoofd antenne signaal kan door middel van P1 verzwakt worden. Dit is echter alleen nodig als het stoorsignaal op "Noise in" zwakker is dan het stoorsignaal op "ANT".

Voor de drie Fets zijn de moderne BF999 (SMD) gekozen vanwege de, bij 0V gate-source voorspanning, grote steilheid (20mA/V), bij geringe drainstroom (10mA) en lage prijs. Met de 50 Ohm belasting van de ontvanger ingang aangesloten op "TRX", versterkt T1 dus S x Zd = 20mA/V x 50 Ohm = 1x (0dB). Als P1 op "max" staat, zal er dus geen signaal sterkte verschil optreden als het filter aan/uit wordt geschakeld.

Door bij D1 / D2 ieder twee snelle schakel diodes in serie te schakelen, verdraagt de ingang ruim 2Vtt HF spanning (S9+80dB) voordat hier IMD optreedt.

Een klein "Actief storing-antenne" wordt via een 50 Ohm coax kabeltje met "NOISE IN" van het filter verbonden.

Nadat het stoor signaal het instelbare fase verschuiving circuit (Tr1-P3-P2) gepasseerd is, wordt het aan T2 toegevoerd. P3 en P2 stellen het faseverschil tussen hoofd antenne en interferentie antenne en de balans (sterkte) in. Omdat de secundaire wikkeling van Tr1 nagenoeg onbelast is, veroorzaakt die tevens een gewenste faseverschuiving van 90 graden. P3 komt daardoor meer in de middenstand te staan.

Beide signalen ("ANT" en "NOISE IN") worden op L1 gecombineerd. Het door de hoofdantenne ontvangen stoor signaal wordt hier volledig onderdrukt als het signaal uit T2 exact in tegenfase is EN exact gelijke sterkte heeft. Alle door de hoofd antenne ontvangen overige signalen, die niet door het stoor-antennetje werden ontvangen, worden ongemoeid gelaten en onverzwakt aan "TRX" toegevoerd.

   Het T/R schakel circuit (T3) :
In het origineel van DK9NL was een HF detector ingebouwd ("VOX" genaamd), die via T3 de relais naar zenden schakelde, als er meer dan 10W HF toegevoerd werd. Als dit circuit als hf-VOX gebruikt werd, schakelden de relais pas als reeds HF aanwezig was, en ratelden ze tijdens spreekpauzes. Dit kon breedbandige schakel klikken in het uitgezonden HF veroorzaken. Ook konden de detector diodes harmonischen genereren.

De enige goede manier om deze schakeling van ontvangen naar zenden om te schakelen is, door op "Seq" (PTT), het signaal "Power amplifier control" uit de transceiver, of uit een sequencer aan te sluiten. Ze moeten de filter ingang "PTT" kortsluiten naar massa, en de benodigde zend vertraging bevatten. De transceiver mag pas HF leveren kort nadat alle relais in de stand "Zenden" staan, en de relais mogen pas naar de stand "Ontvangen" omschakelen kort nadat de zender geen HF meer levert.

De huidige schakeling bevat dus geen "VOX" meer.

Als ingang "PTT" niet met massa verbonden is, opent R6 transistor T3. Hierdoor worden relias A en B bekrachtigd naar de stand ontvangst (zoals in het schema getekend is). T3 geleidt niet meer, zodra een sequencer, of een "Power Amplifier Command" uitgang uit de transceiver, de "PTT" aansluiting met massa verbindt. De relais schakelen dan om naar de "zend" positie, en ingang "TRX" wordt direct met uitgang "ANT" doorverbonden.

D1/2 zijn elk twee snelle si-diodes in serie. Ze beveiligen de gate van T1.
D3/4 zijn elk twee snelle si-diodes in serie. Ze beveiligen de drains van T1 en T2 voor het geval onbedoeld HF aan ze toegevoerd wordt.
D8 is een si-diode die uitslinger verschijnselen dempt als T3 spert, zodat de relais sneller schakelen.
D9 beveiligt stabilisator VR1 tegen ompolen.

De relais trekken samen ca. 80mA, de Fets ca. 18 mA, en het actieve stoor antennetje ca.13mA. Er kon daardoor een klein voeding transformatortje van 1,5VA gebruikt worden. NB: Gebruik voor VR1 een low drop 12V regulator.

R8/9/11 zijn "stop"weerstanden, die parasitair UHF oscilleren van de FETs voorkomen. Zij vormen samen met de ingang capaciteit van de Fets een low-pass-filter, die hun frequentiebereik beperkt. Hogere waardes dan die hier gegeven kunnen meer eigen ruis en op hogere frequenties signaal verlies veroorzaken.

R2/3 verzekeren dat de source paden via C3/4 met de laagste impedantie naar massa lopen. Ook om HF oscilleren door de zelfinductie van oa. de relais verbindingen te voorkomen.

Het "Storing antennetje" wordt via een dun 50 Ohm coax kabeltje (RG174) met het filter verbonden.


    Het instellen van het filter:
Het verzwakken van het hoofd antenne signaal met behulp van P1 is alleen nodig, als het "Storing antennetje" een zwakker stoor  signaal oppikt dan de "Hoofd ontvang antenne". Experimenteer eventueel met de exacte plek en stand van het stoor-antennetje achter de TV.

a. Stem de hoofdantenne correct af (een verkeerde antenne afstemming kan de fase en de amplitude van de ontvangen signalen beïnvloeden).

b. Smeter aan, lange reactietijd. Draai eventueel, om verschillen beter hoorbaar te maken, de HF gevoeligheid regeling terug naar S9 en draai het audio evenveel op.

c. P1 op max.

d. P2 en P3 in de midden positie.

e. Regel P2 (amplitude) af op beste stoor onderdrukking.

f. Regel P3 (fase) af op beste stoor onderdrukking.

g. Herhaal "e" en "f"  meerdere malen om maximale onderdrukking van de storing te bereiken. Deze afregeling is kritisch.

U zou dan slechts nog de achtergrond ruis van de KGband moeten horen.