苏州莱瑞测信息科技有限公司

电脑产生的射频、电磁干扰的解决方法

   2006-05-29 5860


  如果你仅在固定的频段接收信号,在接收机前端安装一个带通,高通或低通滤波器可能有一些效果。但这不能减小带内噪声。在天线馈线中可使用陷波式滤波器,滤除特定频率的强干扰,比如显卡或波特率发生器上的14.316MHz的晶振。注意,所有滤波器都会引起信号一定程度的损耗,如果信号与有害发射很接近,那么你就不能用陷波式滤波器,因为有用信号也会被滤除。在这种情况下经常采用高Q值陷波式滤波器。

  关于卡装式滤波器,有人发表以下看法:
“卡装式滤波器”是置于塑料壳中的一个分体式铁氧体磁环,用于PC机 射频干扰抑制。磁环的两部分紧扣在电缆上;塑料壳有一个折页和锁扣,可把这两部分锁在一起。在安装连接器之前,你也可以把整体铁氧体磁环套在电缆上,其效果与卡装式的相同。
  这个铁氧体磁环的作用是增加射频电流在同轴电缆屏蔽层外层流动的阻抗,这在原理上可防止同轴电缆成为天线的一部分。
  我不敢相信,当磁珠装在同轴电缆引入端时,一个或仅仅几个磁珠会表现出多大的作用。我认为应装很多磁珠以取得足够高的感抗,这样作用才会显著。
  或许在干扰环境中使用磁珠更好些。
  对于天线同轴电缆屏蔽线的接地方法,我认为应将其埋入地下或沿地表面铺设。这将更有效地减小本地噪声的串入,比在接收机上安装的几个磁珠要强得多。
  电源线去耦或滤波是很重要的。大多数PC机的标准电源是开关电源。这种电源虽然效率很高,由于开关效应,产生尖峰脉冲信号和有害的谐波。不用说,如果处理不当,这些脉冲干扰会进入电网,再串入你的无线设备。但由于在设计时通常已经考虑到这点,所以这并不会造成严重的问题。问题更大的是CPU时钟信号通过电源串入电源线。这时还得使用电源线滤波器来解决这一问题。
  通常,当仅仅是接收机的音频信号需要进入计算机时,你可考虑将信号隔离避免直接连到计算机的办法。一个简单的办法是,采用1:1音频变压器。我曾经用过这种方法,虽然有一些改善,但并不令人满意。其他隔离形式还有采用红外线或光纤等。这些将对有关的音频线提供很好的隔离,从而消除了这些线路上的射频干扰问题。

7、 设计问题

  有时,射频干扰由设计不良的天线或接收机共同产生。例如,天线阻抗不匹配将使情况比想象的糟得多。这时,使用平衡-不平衡变换器和传输匹配器可以解决。尽管同轴天线馈线可以抑制射频干扰信号,但是不匹配的天线和馈线可以导致同轴电缆屏蔽层接收射频干扰信号。因此,如果你在使用同轴馈入式平衡偶极子天线,那么最好在馈入点装入一个平衡-不平衡变换器。其设计过程十分简单,在工程手册也可找到这方面的说明。天线与馈线之间的阻抗匹配也能通过平衡-不平衡变换器来解决。但这通常会引起一些信号的衰减。但对于性能良好的平衡-不平衡变换器而言,它所产生的损耗与馈线本身的损耗相比是不明显的。另外,信号强度的衰减经常可由改善的信/噪比来补偿。虽然使用天线调谐器(可提高选择性能)可减小一些带外射频干扰,但其效果很难确定。这些调谐器很容易做,一般业余爱好者即能胜任,市场上的这些产品相当昂贵,并附带一些并不实用的功能。

  对不匹配天线系统,有如下看法:
  在把同轴电缆连到平衡天线时,将引起天线馈线发生辐射,其逆过程同样会发生。如果你使用类似同轴电缆的非平衡线联到平衡接收天线上,同轴电缆的外层将耦合上噪声,并将噪声送到接收机的天线输入端。可在同轴电缆和天线之间安装一个平衡-不平衡变换器来解决这个问题。

  太大的增益,例如使用天线放大器,并不总是能提高信噪比,因为噪声随信号一起被放大。在这方面,通常在天线近旁安装一个放大器就足够了。
  有一些数字设备的滤波设计不完善,这会导致对射频干扰抑制不够。这时可在设备的电源线与地之间跨接一些0.1μF 的电容来进行补救。有些人可能觉得可笑,因为用一个大电容来代替不是更简单吗。但尽管这两者的直流电气特性相近,但分布电容对射频的效果截然不同。记住,一定要确保电源正确地去耦,且稳压器中没有意外的振荡发生。

  天线的方向性也有助于改善射频干扰下的信号质量。从理论上讲,这是对的,不过我从来没有试过,也不知道实际效果究竟怎样。
  天线调谐器和预选择器也有助于减小带外噪声,能提供一个更干净的信号,尤其是在天线前端用一个高Q值调谐器,其效果更佳。如果采用有源天线,应把天线安装在天线线杆的顶端/馈入点。这样可以仅仅放大有用信号而不放大来自计算机的射频干扰信号。这一点当使用宽带射频放大器时,由于它对噪声更敏感,更加重要。
  如果你正在构建接口设备,尽量好地把它做成某种屏蔽箱或金属箱。这也有助于减小串入到电台的射频干扰。

8、 其他方法

  除了上述介绍的方法以外,如果有人用计算机来接收等幅波/无线电报波或其他数字信号,良好的中频或音频滤波器将有利于消除有害噪声。对高档设备而言,除了开关电容滤波器、陷波式滤波器以外,数字信号处理自适应滤波器更加有效。带通滤波器很容易做,在实际应用之前要进行设计和实验。

  对于要购置新计算机的人来说,我听说笔记本电脑的射频干扰水平很低,很适合电台之用。如果你不住在一层,需要使用不需要地线的平衡天线系统,否则你要制作一个人造地。

  至于馈线的布线,记住应使馈线沿电源线平行分布,如可能的话应尽量避免使用荧光灯。有些老式的荧光灯的扼流圈会产生噪声。现在大多数房屋都很好,但较旧的建筑物中可能会有这个问题。当在配线时,记住这并不只有你的计算机/显示器产生射频干扰。你邻居的计算机系统也可能是一个噪声源,尤其是现在越来越多的人生活在公寓中。处理这个问题的方法是同你的邻居好好商量一下,或在墙里埋入某种类型的接地金属片或接地金属网。在钢筋混凝建筑物中,一般在墙里埋入钢条,因此这也并非绝对必要。

 
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