РАЗДЕЛ 3. РАДИОПОМЕХИ В ЛЮБИТЕЛЬСКОЙ СВЯЗИ.

Сейчас обострился вопрос помехозащищенности аппаратуры. Это связано с тем, что модернизируются и, как правило, умощняются старые вещательные передатчики, открываются новые ведомственные и частные вещательные и связные радиостанции. Развивается сеть сотовой связи. К сожалению, часто эти передатчики располагаются внутри города и создают сильные помехи радиоприему.

Например, в Белгороде вещательная станция, работающая на 1600 кГц, блокирует простые приемники 160 метрового диапазона, некоторые ведомственные станции дают сильные помехи на 30, 80 и 40-метровом диапазоне. Системы служебной УКВ связи мешают работе на 144 мГц. Мощные сигналы УКВ вещания “забивают” более слабые сигналы УКВ станций других городов – Харькова и Старого Оскола. Системы УКВ связи, работающие в диапазоне частот около 50 мГц, мешают наблюдению за работой любительских станций на этом интересном диапазоне. Такая же примерно ситуация и в других городах, и это вполне естественно. В наше время обойтись без средств коммуникации невозможно, а побочным действием любого передат-чика являются и помехи или блокирование приемника.

Единственный путь, который возможен в этом случае для обеспечения нормальной работы приемника – это ослабление уровня помех. Именно сильный сигнал, поступающий на вход приемника, является наиболее опасным воздействием на него. Кроме блокирования приемника этот сигнал играет роль сигнала гетеродина, может перегрузить смеситель и вывести его за пределы нормальной работы, полностью исключив тем самым прием на каком-либо участке диапазона.

 

1. Устранение помех в диапазонах СВ - КВ.

Наиболее простой фильтр, который ослабляет сигналы станций примерно на 3-10 дБ, больше на Н_Ч и меньше на В_Ч, изображен на рис.1.

Он представляет собой два-три витка связи, расположенных один внутри другого. С помощью такого фильтра можно значительно ослабить помехи от мощных ДВ – СВ станций и даже обеспечить нормальный прием при воздействии мощной соседней помехи.

Но в некоторых случаях, когда мешающий сигнал очень сильный, такой фильтр может не спасти от перегрузки приемника.

Тогда можно попытаться использовать простейшие режекторные фильтры, т.е. фильтры, настроенные на конкретный мешающий сигнал. Наиболее простой фильтр выглядит, как показано на рис.2.

Он представляет собой контур, настроенный на частоту мешающей станции, включенный в цепь антенны. Контур должен быть выполнен по возможности максимально добротным для того, чтобы обеспечить приемлемое подавление мешающей станции. Лучший вариант, если конденсатор контура будет воздушным.

Если обеспечить подстройку контура, то можно проводить режекцию мешающих сигналов в некотором диапазоне частот. Но практика показывает, что такой простой фильтр часто не обеспечивает удовлетворительное ослабление мешающего сигнала.

Очень хорошо работают фильтры, показанные на рис.3. В простом фильтре, изображенном на рис.3а, используется одиночный контур, настроенный на частоту мешающей станции. Если же в месте приема действует несколько мешающих сигналов, то можно использовать фильтр, показанный на рис.3б. В этом случае один контур настроен на одну частоту, а другой на другую.

Все эти фильтры обратимы, т.е. теоретически нет разницы, куда подключать антенну, а куда приемник, но на практике может оказаться, что разница есть, хотя и небольшая. Конструктивно эти фильтры выполнены в стеклотекстолитовых, тщательно пропаянных коробках, после настройки фильтр полезно закрыть фольгированным стеклотекстолитом и тщательно запаять.

В некоторых случаях может потребоваться использование аттенюаторов с регулируемым ослаблением. Для этого удобно использовать устройство, изображенное на рис.4. Оно представляет собой две одинаковые катушки диаметром по 15 мм, имеющие 5-10 витков и расположенные параллельно друг другу, между которыми вращается заслон из фольгированного текстолита. При перпендикулярном положении заслонки относительно витков катушек затухание минимально, при параллельном расположении – затухание максимально.

Этот аттенюатор обеспечивает начальное затухание в 3-6 дБ и конечное в 20-40 дБ в зависимости от диапазона и работает “мягче”, чем обыкновенный резисторный аттенюатор. Этот аттенюатор можно модернизировать, введя в него режекторные контуры, как в фильтре на рис.3. Полезно один из контуров настроить на частоту П_Ч, а другой – на частоту мощной мешающей станции. Следует отметить, что полоса режекции тщательно наполненных контуров может составлять от 10 КГц на 1,6МГц до 500КГц на 30МГц.

Но иногда мешающих станций слишком много, и рабочие частоты их заранее не определены. В этом случае для их режекции необходимо иметь много фильтров, причем желательно с возможностью регулировки их частоты. В этом случае лучшим выходом будет использование полосовых фильтров. Тщательно изготовленный диапазонный фильтр может помочь избавиться о помехи, производимой станцией, работающей в 10-20 кГц от частоты приема. Естественно, что контур, используемый в диапазонном фильтре, должен быть максимально добротным. Следует отметить, что как в режекторных, так и в диапазонных фильтрах не рекомендуется использовать катушки на ферритовых сердечниках. Использование же катушек без сердечников подразу    мевает то, что они должны быть выполнены из толстого провода и конденсаторы, используемые в этих контурах, должны быть с воздушным диэлектриком.

В литературе приводится много вариантов диапазонных фильтров, но все они подразумевают использование сдвоенных, строенных конденсаторов переменной емкости. Мной опробован более простой вариант фильтра, в котором используется лишь один конденсатор переменной емкости и этот фильтр имеет довольно-таки узкую полосу пропускания (рис.5).

Он представляет собой настраиваемый контур, помещенный в стеклотекстолитовую коробку. С двух концов катушки находятся по витку связи – один с антенной, другой с приемником. Конденсатор желательно использовать с максимальной емкостью не более 100 пФ. В такой фильтр также можно включить режекторные контуры, как на рис.3.

Фильтры, показанные на рис.1-5 хорошо работают на частотах до 30 мГц. На частотах выше этих, контуры уже имеют малую индуктив-ность по сравнению с емкостью конденсаторов и, вследствие этого, малую добротность. Отсюда следует, что их действие будет малоэффективно, хотя режекторы все же дадут эффект на частотах вплоть до 70 мГц. В этом случае режектор имеет вид на рис.6 – конденсатор переменной емкости и бескаркасный контур на 3-6 витков провода 1-2 мм и диаметром 5-10 мм. Настройка на частоту режекции (50-70 МГц) производится подстройкой конденсатора и подстройкой катушки.

 

2. Устранение помех от УКВ станций.

Использование фильтров на рис.1, 3, 4, 5 защищает приемник от поражения атмосферным электричеством. Как уже отмечалось, обычными фильтрами, выполненными на сосредоточенных элементах, трудно добиться приемлемых параметров при работе на УКВ. Но и на УКВ необходимость в режекторных фильтрах высока. Например, в Белгороде местный телецентр работает на 6 канале, а Харьковский “коммерческий” телецентр на 5 и 7 ТV канале. В результате блокировки местным телецентром прием Харьковского телецентра в районах вблизи телевышки невозможен. В таких случаях может быть полезен режекторный фильтр на длинных линиях.

Он представляет собой включенный параллельно входу приемника коаксиальный кабель длиной четверть волны принимаемого канала (рис.7). Такой отрезок кабеля представляет собой почти короткое замыкание не только для своей резонансной частоты – l /4, но и для всех ее нечетных гармоник. То есть фильтр, выполненный на 144 МГц, защитит Ваш телевизор и от передатчика, работающего на 430 и 1215 МГц. Если одного отрезка кабеля будет мало для удовлетворительной режекции мешающего сигнала, то можно включить через четверть длины волны еще один такой отрезок и т.д. (рис.8). Но включать больше 3-4 заградительных четвертьволновых отрезков нет смысла, из-за усложняющейся настройки такого фильтра.

Расчет его несложен. Например, для диапазона 144 МГц длина волны равна 2,08 метра. Четверть волны – 52 см. При использовании обычного кабеля с полиэтиленовой изоляцией это число умножается на 0,66 (коэффициент укорочения волны в кабеле). Следовательно, длина четвертьволнового отрезка кабеля для фильтра на 144 МГц равна 34,3 см. Желательно использовать отрезок кабеля с первоначальной длиной чуть больше расчетной для перестройки такого фильтра его укорочением.

Ведомственные УКВ станции работают в диапазоне от 130 до 178 МГц. Если нет возможности точно узнать частоту такого передатчика, можно использовать настраиваемый фильтр (рис.9). Он представляет собой отрезок кабеля примерно в 1,5-2 раза меньше четверти предполагаемой длины волны, на которую рассчитан этот фильтр. Например, для того, чтобы осуществить режекцию в диапазоне 130-178 МГц, длина отрезка кабеля должна быть в пределах 15 см. Конденсатор должен быть обязательно воздушным с емкостью порядка 2-20 пФ.

Следует заметить, что такие режекторы (рис.) ослабляют и полезный сигнал, но это ослабление незначительно. Режекторные фильтры, выполненные из коаксиала, при наличии достаточного количества как коаксиального кабеля так и места для размещения этих фильтров (они могут быть свернуты в бухту в рабочем состоянии) можно использовать и для СВ-КВ диапазона с очень хорошим эффектом. В этом случае их желательно выполнить подстраиваемыми, как на рис.

Используя фильтры с коаксиальными режекторами можно не только принимать DX-станции в УКВ диапазоне недалеко от местного ретранслятора УКВ и “освободить” телевизор или УКВ приемник от мешающих ведомственных станций. Но, вследствие того, что такой фильтр обратим, и имеет малые потери, его можно включить на выходе трансивера, настроив часть режекторов на мешающий сигнал, а часть режекторов на частоту, на которой трансивер создает помеху (рис.10). В этом случае при приеме избавимся от мешающей станции, а при передаче – от помехи соседним радиоприемным средствам.

 

3. Еще один способ устранения TVI.

В радиолюбительской литературе хорошо описаны способы устранения TVI, возникающие из-за проникновения гармоник сигнала передатчика через эфир или общую сеть питания. Но часто бывают случаи, когда хорошо отлаженный передатчик, сигнал которого не содержит гармоник, дает TVI. Эти TVI производят нелинейные элементы, которые могут быть образованы в месте контакта металл-металл, в месте окисления металла. TVI, возникающие за счет этих предметов, объясняются тем, что ВЧ энергия передатчика может на них умножаться, складываться с каким-либо мощным ВЧ сигналом (от телецентра, ведомственного передатчика и т.д.) и переизлучаться в эфир. При обнаружении таких мест их нетрудно устранить. Ликвидация заключается или в разбивке изолятором контакта металл-металл или в уменьшении добротности излучаемой системы путем покрытия краской, сильно смешанной с графитом, углем или натиркой графитом.

Основная трудность заключается в том, чтобы найти эти излучающие TVI элементы. В некоторых случаях это возможно с помощью переносного телевизора, который используют как индикатор TVI. Для этого включают передатчик и с помощью телевизора пытаются найти максимальную точку TVI (рис.1). Обычно в этом случае картина TVI получается очень “размазанной” и судить об их источнике можно только косвенно, т.к. они возникают на небольшом участке, а переизлучаются через большие отрезки провода (оттяжки, металлическое ограждение крыши).

Для локализации источника помех используют местное облучение “подозрительного” участка ВЧ энергией передатчика. Для этого к передатчику мощностью до 40-100 Вт через коаксиальный кабель 75 или 50 Ом подсоединяют соответствующую нагрузку – 75 или 50 Ом (рис.2). Для этого используют коаксиал на крыше, идущий к антенне. В необходимых случаях его удлиняют. В качестве нагрузки используют любые безиндукционные резисторы или лампы накаливания. Кабель, нагруженный на нагрузку, имеет небольшое поле излучения, локализованное около нагрузки, поэтому с помощью этого “зонда” можно легко выявить место, на котором происходит нелинейный эффект, а затем устранить его. При поиске нелинейных с помощью зонда телевизор должен быть около зонда, т.к. мощность переизлучающей TVI обычно мала.

В моем случае источником TVI была бухта биметаллического провода, забытая на крыше связистами. Когда она была отнесена на другой конец крыши, TVI прекратились.

И.Н.Григоров (RK3ZK).