Störende Beeinflussung elektronischer Geräte II

In den Lektionen der Klassen N und E haben wir bereits typische Beeinflussungen elektronischer Geräte und Anlagen kennengelernt – etwa durch direkte Einstrahlung in das Gehäuse oder durch Einkopplung in Zuleitungen – sowie passende Gegenmaßnahmen und Verhaltensweisen. In der Klasse A werden diese Aspekte noch etwas weiter vertieft.

AJ105: Ein starkes HF-Signal gelangt unmittelbar in die ZF-Stufe des Rundfunkempfängers des Nachbarn. Dieses Phänomen wird als ...

Kommt es bei digitalen Eigenbauempfängern zu Empfangsstörungen so kann eine mögliche Ursache hierfür eine schlechte Schirmung des Empfängers sein. Hier bietet es sich an die Leiterplatte des Empfängers in ein geerdetes Metallgehäuse einzubauen. Insbesondere bei SDR-Empfängern oder Eigenbaulösungen in SDR-Technik ist eine gute Schirmung zur Vermeidung von Einstrahlungen unbedingt erforderlich. Umgekehrt werden so auch unerwünschte Abstrahlungen durch diese Geräte vermindert.

AJ103: Beim Betrieb eines digitalen Eigenbau-Funkempfängers ist dessen Empfang erheblich beeinträchtigt. Dies kann verbessert werden, indem die Leiterplatte ...

In der Klasse E haben wir uns bereits mit Einkopplungen in Netzleitungen beschäftigt. Es gibt jedoch eine weitere Gegenmaßnahme, die wir uns im Folgenden genauer ansehen wollen. Sollten Störungen über die Netzzuleitung einströmen, so bietet sich der Einbau eines Netzfilters in Form eines Tiefpassfilters (Vgl. Abbildung EA-11.12.1 und Abbildung EA-11.12.2) an. Diese Filter sind unter Beachtung der VDE-Vorschriften als fertige Geräte erhältlich.

AJ116: Ein Nachbar beschwert sich über Störungen seines Fernsehempfängers, die allerdings auch bei abgezogener TV-Antenne auftreten. Die Störungen fallen zeitlich mit den Übertragungszeiten des Funkamateurs zusammen. Als erster Schritt ...
AJ117: Falls nachgewiesen wird, dass Störungen über das Stromversorgungsnetz in Geräte eindringen, ist wahrscheinlich ...
AJ118: Welches der nachfolgenden Filter könnte vor einem Netzanschlusskabel eingeschleift werden, um darüber fließende HF-Ströme wirksam zu dämpfen?

Der folgende Alt-Text wurde noch nicht geprüft: 1) Kurze Zusammenfassung: Ein rechteckiges EMI‑Filter im Metallgehäuse mit Typenschild liegt auf weißem Hintergrund; rechts führen drei isolierte Adern (blau, gelb‑grün, braun) aus dem Gerät.

2) Detaillierte Beschreibung: Das silbern glänzende, rechteckige Gehäuse hat links einen schwarzen Montageflansch; auf der Oberseite befindet sich ein Etikett mit der Aufschrift „YUNPEN EMI FILTER“, Modell „YB06A3“, Nennwerten „6A“, „125/250V“, „50/60Hz“, Temperaturbereich „−25 bis +85°C“ sowie mehreren Prüf- und Zulassungszeichen. Ein Pfeil mit „LINE“ zeigt zum Flansch, ein Pfeil mit „LOAD“ nach rechts. Auf dem Etikett ist ein Schaltbild mit Bauteilangaben zu sehen, darunter „Lx: 2×0.7mH“, „Cx: 0.1µF“, „Cy: 2×3300pF X2“, mit Anschlusskennzeichnungen L, N und Erde-Symbol. Rechts treten drei Adern aus dem Gehäuse aus, jeweils mit schwarzem Schrumpfschlauch am Austritt; die Adern sind von oben nach unten blau, gelb‑grün und braun und verlaufen leicht nach rechts. Das Metall zeigt kleine Kratzer und matte Stellen; der Hintergrund ist eine glatte, weiße Fläche.
Abbildung EA-11.12.1: Netzfilter
Der folgende Alt-Text wurde noch nicht geprüft: 1) Kurzzusammenfassung: Schaltplan mit einem gekoppelten Spulenelement „T“ zwischen linken Anschlüssen „L1/PE/N“ und rechten Anschlüssen „L1’/N’“, dazu die Kondensatoren „C1“, „C2“ und „C3“.

2) Detailbeschreibung: Links sind drei Anschlussbezeichnungen mit kleinen Anschlusskreisen: oben „L1“, mittig „PE“ (mit kurzer waagerechter Leitung nach rechts), unten „N“. Zwischen der oberen und unteren linken Leitung liegt ein Kondensator „C1“, als zwei parallele Platten dargestellt; vom mittleren Bereich dieses Symbols führt eine kurze Leitung nach links zu „PE“. Die obere linke Leitung (von „L1“) geht nach rechts, passiert einen Knoten (schwarzer Punkt) und führt zum Anschluss „1“ des mittleren Bauteils „T“. Die untere linke Leitung (von „N“) geht nach rechts, passiert einen Knoten und führt zum Anschluss „3“ von „T“. In der Mitte ist „T“ beschriftet; es zeigt zwei Spulensymbole: oben zwischen „1“ (links) und „2“ (rechts), unten zwischen „3“ (links) und „4“ (rechts). Links neben den Spulen sind zwei schwarze Markierungspunkte. Zwischen den beiden Spulen ist ein kleines, unlabeled Kondensatorsymbol (zwei parallele Platten) gezeichnet. Rechts führen die Anschlüsse „2“ und „4“ jeweils zu einer senkrechten rechten Leitung mit Anschlusskreisen „L1’“ (oben) und „N’“ (unten); an dieser rechten Leitung sind drei Knoten (oben, Mitte, unten). Seitlich an der rechten Leitung sind zwei Kondensatoren eingezeichnet: oben „C2“, unten „C3“, übereinander angeordnet; ihr gemeinsamer Zwischenknoten in der Mitte ist als schwarzer Punkt markiert, von dem eine kurze waagerechte Leitung nach links abgeht und offen endet.
Abbildung EA-11.12.2: Schaltung eines Netzfilters

Unterschiedliche Übertragungsverfahren haben aufgrund ihrer Modulationscharakteristik unterschiedliche Wirkungen hinsichtlich Beeinflussungen von Geräten und Leitungen. Insbesondere die Modulationsarten CW sowie SSB (bei denen sich die Amplitude rasch ändert) führen oft zu Beeinflusungen in Lautsprecherzuleitungen und einer hierauf folgenden Gleichrichtung der HF an den Basis-Emitter-Strecken im NF-Teil von Verstärkern. Der Basis-Emitter-Übergang verhält sich hierbei wie eine Diode und richtet die HF gleich. Hierdurch wird die hierdurch demodulierte NF in den Lautsprechern hörbar.

AJ107: Welche Modulationsverfahren haben das größte Potenzial, einen NF-Verstärker zu beeinflussen, der eine unzureichende Störfestigkeit aufweist?
AJ106: In einem NF-Verstärker erfolgt die unerwünschte Gleichrichtung eines HF-Signals überwiegend ...

Um DVB-T Empfänger vor starken Signalen eines VHF/UHF Amateurfunksenders in unmittelbarer Nähe zu schützen sollte in die Antennenzuleitung des DVB-T-Empfängers ein Hochpassfilter eingebaut werden. Dies ist jedoch nur bei passiven Empfangsantennen wirksam. Insbesondere unselektive TV-Antennenvorverstärker werden durch benachbarte Sendesignale schnell übersteuert, da diese einen breiten Frequenzbereich verstärken. Bei aktiven Empfangsantennen muss ein Hochpassfilter vor dem Antennenvorverstärker der Antenne eingebaut werden. Beim Einbau von Filtern ist auch die Einfügedämpfung der Filter im Durchlassbereich zu beachten. Diese sollte so gering wie möglich sein und nicht mehr als 2-3 dB betragen um das gewünschte Empfangssignal möglichst ungehindert passieren zu lassen.

AJ113: In der Nähe eines 144 MHz-Senders befindet sich die passive Antenne eines DVB-T2-Fernsehempfängers. Es kommt zu einer Übersteuerung des Empfängers. Das Problem lässt sich durch den Einbau eines ...
AJ114: Die Einfügedämpfung im Durchlassbereich eines passiven Hochpassfilters für ein Fernsehantennenkabel sollte ...
AJ108: Ein unselektiver TV-Antennen-Verstärker wird am wahrscheinlichsten ...

Grundsätzlich macht es Sinn hinter einem starken Kurzwellensender ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 30-40 MHz zu installieren. Auch durch Verwendung eines Antennen-Tuners in Tiefpass-Konfiguration (Pi- oder LC-Filter) kann eine Tiefpasswirkung erreicht werden, die Oberwellenaussendungen wirksam unterdrückt.

AJ112: Welche Filter sollten im Störungsfall vor die einzelnen Leitungsanschlüsse eines UKW-, DAB- und TV-Empfängers oder anderer angeschlossener Geräte eingeschleift werden, um Kurzwellensignale zu dämpfen?
AJ104: Um die Möglichkeit unerwünschter Abstrahlungen mit Hilfe eines angepassten Antennensystems zu verringern, empfiehlt es sich ...

Starke Sendesignale einer Amateurfunkstation können bei DAB, TV und UKW-Empfängern Empfangsstörungen, Störgeräusche oder Aussetzer/Artefakte/Verstummen (insbesondere bei digitalen Empfängern wie DAB/DVB-T) hervorrufen. Diese Störungen werden oft durch Übersteuerung des Empfängereingangs durch hohe Signalstärken am Empfangsort hervorgerufen und führen zur Verringerung der Empfindlichkeit des Empfängers oder Übersteuerung der Eingangsstufe des Empfängers.

AJ110: Das Sendesignal eines VHF-Senders verursacht Empfangsstörungen in einem benachbarten DAB-Radio. Ein möglicher Grund hierfür ist ...
AJ111: Wie können sich störende Beeinflussungen in digitalen Rundfunkempfängern (DAB+) äußern?
AJ109: Ein SSB-Sender bei 432,2 MHz erzeugt an einer Richtantenne, welche unmittelbar auf die DVB-T2-Fernsehantenne des Nachbarn gerichtet ist, eine effektive Strahlungsleistung von 1,8 kW ERP. Dies führt gegebenenfalls ...

Um die vorgenannten Probleme zu vermeiden sollte seitens des Funkamateurs daher immer nur mit der minimal erforderlichen Sendeleistung für eine zufriedenstellende Kommunikation gearbeitet werden.

AJ101: Um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, andere Stationen zu stören, sollte die benutzte Sendeleistung ...

Zum Abblocken von HF-Störungen in Schaltungen und Geräten werden oft Abblockkondensatoren verwendet. Diese müssen die Eigenschaft haben die HF möglichst effizient gegen Masse abzuleiten. Hierfür eignen sich insbesondere Keramik-Kondensatoren sehr gut. Ungeeignet sind Elektrolyt- und Kunststoff-Folienkondensatoren, da diese durch ihren gewickelten Aufbau eine hohe Eigeninduktivität besitzen. Bei Tantal-Kondensatoren wird oft aufgrund der besseren HF-Ableitungseigenschaften ein Keramik-Kondensator parallel geschaltet, da diese alleinig nur für mittlere HF-Frequenzen bis ca. 30 MHz geeignet sind und Keramik-Kondensatoren weitaus höhere Frequenzen abblocken können. Um HF-Störungen wirksam abzuleiten muss eine wirksame Erdung mit niedriger Impedanz vorliegen.

AJ119: Welche Art von Kondensatoren sollte zum Abblocken von HF-Spannungen vorzugsweise verwendet werden? Am besten verwendet man ...
AJ102: Eine wirksame HF-Erdung sollte im genutzten Frequenzbereich ...

In Stromversorgungsleitungen von HF-Stufen werden oft Hochfrequenz-Drosseln eingesetzt. Diese stellen eine Längsimpedanz für Hochfrequenz dar und blocken wirksam hochfrequente Einströmungen in Stufen sowie auch HF-Rückströmungen in die Stromversorgung der Stufen ab. Bedingt durch den gewickelten Aufbau haben diese Drosseln auch Eigenkapazitäten, so dass sie in Verbindung mit Ihrer Induktivität unerwünschte Resonanzstellen (Schwingkreise) bilden. Hierdurch kann es in den HF-Stufen zu unerwünschten Nebenresonanzen, welche durch die Eigenresonanzen der HF-Drosseln hervorgerufen werden, kommen. Nebenresonanzen können die Charakteristik von HF-Stufen negativ beeinflussen. Hierdurch kann es zu unerwünschten Rückkopplungseffekten, insbesondere bei Verstärkern, kommen sowie zu Einbrüchen in der Leistungscharakteristik von HF-Stufen.

AJ214: In HF-Schaltungen können Nebenresonanzen durch die ...

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