Jak se zbavit rádiového rušení ve městě

V moderních elektronických zařízeních, počítačích a komunikační technice se ve většině případů používají pulzní napájecí zdroje, jejichž klíčové stupně pracují na vysokých frekvencích (stovky kilohertzů). Při provozu takových zařízení, zejména těch, která jsou vyrobena s úsporou díky filtračním prvkům/stínění, je v širokém frekvenčním pásmu vyzařováno mnoho rušení.

Úroveň rušení od chytrých telefonů, routerů a dalších zařízení používajících bezdrátové připojení je tak vysoká, že při vyhledávání rozhlasových stanic na přijímači v městských podmínkách se může zdát, že vzduch je zcela prázdný, plný hučení a praskání. Při vysoké koncentraci zařízení „produkujících šum“ je příjem na kolíkové anténě na středních a krátkých vlnách téměř nemožný.

Tato situace je extrémně nepříjemná nejen proto, že se přijímač LW/MW/HF rádia náhle ukázal jako nepoužitelný, ale také kvůli sotva příznivému vlivu elektromagnetického záření na lidské zdraví. Ne nadarmo se říká, že právě kvůli vysoké úrovni HF záření švábi v moderních městech po rozšíření mobilní komunikace zmizeli.

Abyste se vyhnuli nepříznivým účinkům „elektromagnetické špíny“, je nejlepší žít mimo město, kde je na jednotku prostoru méně emitujících zařízení.

Vzhledem k současným trendům ve vývoji společnosti je vysoce pravděpodobné, že role megaměst v budoucnu výrazně poklesne. To je dáno rostoucí rolí práce na dálku a samostatné výdělečné činnosti – již není nutné žít v blízkosti pracoviště.

Pro ty, kteří si nemohou dovolit přestěhování do venkovského domu, stojí za to dbát na snížení počtu používaných zařízení, která vytvářejí parazitní záření.

Obvykle se jedná o levné počítačové napájecí zdroje a nabíječky pro telefony a další zařízení.

Při jejich výběru je velmi důležitá kvalita výroby. Pokud výrobce nedbalo na instalaci filtrů elektromagnetického záření, pak jsou s největší pravděpodobností i ostatní stupně zařízení nekvalitní. To snižuje jejich spolehlivost a negativně ovlivňuje rušivé prostředí v okruhu několika set metrů kolem nich (v některých případech i více).

I přes používání nejkvalitnějšího vybavení doma je v městských podmínkách nemožné zbavit se nepříznivého rádiového frekvenčního pozadí, které ruší rádiový příjem a snižuje dosah rádiové komunikace.

Pro zajištění relativně kvalitního příjmu rádiového signálu v městských podmínkách na krátkých a středních/dlouhých vlnách lze použít dvě metody:

• Zvyšte úroveň užitečného signálu a snižte rušení pomocí směrové antény. Pro tento účel lze v jakémkoli domě nebo bytě použít malou magnetickou smyčkovou/rámovou anténu. Má vysoký faktor kvality a citlivost a pracuje mnohonásobně efektivněji než vestavěné/kolíkové antény přijímače. To umožňuje „otevřít“ krátkovlnné a další pásma pro příjem ve městě;

• Eliminujte rušení nebo výrazně snižte jeho úroveň pomocí fázového potlačovače rušení (QRM Eliminator).

Cena hotové smyčkové antény a QRM Eliminatoru není tak vysoká (celou sadu včetně propojovacích kabelů lze zakoupit/vyrobit za 90-100 amerických dolarů).

Značková pasivní smyčková anténa EM ALR-25/30, pracující v rozsahu 10kHz-30MHz:

Jejich použití umožní poměrně spolehlivý příjem rozhlasových stanic na pásmech HF (včetně vzdálených stanic s nízkým výkonem), MW a LW.

Pasivní nízkofrekvenční smyčková anténa Tecsun AN-100:

Každý, kdo má ruce a touhu, si může snadno vyrobit rámovou anténu ze šrotu (nejlépe z měděné trubky). Odrušovací clona je složitější, k její výrobě potřebujete mít rovné ruce umět pájet rádiové součástky a rozumět radiokomunikaci/funkci antény.

V každém případě pomůže Aliexpress nebo jiný obchod prodávající podobná zařízení.

Smyčkové antény nejsou mezi lidmi v bývalém SSSR příliš známé, jelikož na jeho území byl svého času odposlech „nepřátelských rádiových hlasů“ zastaven rušičkami a omezením přístupu k vysokofrekvenčním HF rozsahům (vlnová délka kratší než 25 metrů). Podobná praxe existuje dodnes, na internetu se román 1984 ukázal jako prorocký.

Použití směrové rámové antény s výraznými rezonančními vlastnostmi by umožnilo odladit rušení a přijímat hlasy zpoza kopce, takže informace o takových zařízeních nebyly v tehdejších rozhlasových časopisech distribuovány. Mezitím se takové antény hojně používaly mezi fanoušky „lovu lišek“, kteří si zdokonalovali schopnost rychle se orientovat a najít zdroj rádiového vyzařování:

Smyčková anténa je oscilační obvod tvořený indukční cívkou ve tvaru smyčkové antény a proměnným kondenzátorem používaným k jejímu naladění na rezonanci.

Při použití jedné smyčky (závitu) v anténě má obvod velmi vysoký zisk, což zajišťuje rezonanci ve velmi úzkém frekvenčním pásmu (dobře filtruje rušení). Navíc má smyčková anténa umístěná svisle osmičkovou charakteristiku, což jí poskytuje vysoký zisk.

Vyzařovací diagram smyčkové antény:

Smyčková anténa spárovaná s prutovou anténou (zobrazená na snímku z filmu „Lov na lišky“ výše) má kombinovaný jednostranný vyzařovací diagram, a proto se tento design používá při rádiovém zaměřování:

Tato konstrukce je velmi jednoduchá a může pomoci zlepšit kvalitu příjmu rádia v pásmech LW ULW i bez připojení k přijímači (stačí jej umístit vedle něj).

Při výpočtu parametrů smyčkové antény (provozní frekvence) se berou v úvahu rozměry smyčky (průměr, materiál a délka použitého drátu, které ovlivňují její indukčnost) a také rozsah změny kapacity proměnného kondenzátoru.

Čím silnější je drát použitý jako smyčka a čím nižší je jeho odpor, tím vyšší je účinnost antény.

Závislost velikosti ztrát v anténě (smyčka 90 cm) na tloušťce použitého drátu:

Délka anténní smyčky by se měla blížit jedné čtvrtině vlnové délky. To zajistí nejvyšší účinnost.

Pro zmenšení velikosti antén pracujících na nízkých frekvencích se používají víceotáčkové konstrukce a různé triky, které zhoršují jejich vlastnosti:

Pro výpočet je velmi pohodlné použít program Coil61. Umožňuje vypočítat/zjistit provozní dosah smyčkové antény.

Pořadí výpočtů se může lišit v závislosti na počátečních podmínkách.

Například máme duální variabilní kondenzátor s kapacitou 12-492 pikofaradů na sekci, gymnastický obruč o průměru 67 cm, uvnitř kterého je natažena měděná klimatizační trubice o průměru 6 mm.

Indukčnost lze vypočítat na záložce se stejným názvem v programu Coil61 (můžete zadat libovolnou frekvenci, například 7.2 MHz):

Z výpočtu je zřejmé, že indukčnost jednoho závitu antény bude rovna 2,104 μH.

Nyní můžete zjistit minimální a maximální provozní frekvenci antény.

Pro maximální využití kondenzátoru jej lze zapojit sériově nebo paralelně. Dva dostupné rozsahy kapacity poskytnou rozsah od 6 do 984 pikofaradů.

Nyní na kartě LC-obvod v programu můžete zjistit rezonanční frekvenci antény. Pro tento účel je zadána minimální a maximální kapacita variabilního kondenzátoru (v tomto případě 6 a 984 pF) a konstantní indukčnost rámu (2,104 μH).

Minimální provozní frekvence antény (při Cmin=984pF) je 3.5 megahertzu:

Maximální provozní frekvence antény (při Cmin=6pF) je 44.7 megahertzů:

Nyní na kartě „Indukčnost“ po stisknutí tlačítka „Vypočítat“ můžete zjistit rezonanční frekvenci s minimální kapacitou kondenzátoru (C=12pF) — 30.189 MHz:

V praxi bude provozní frekvence antény o něco nižší kvůli parazitní kapacitě montážních vodičů a kapacitě samotné anténní smyčky.

Podrobnější parametry anténní cívky v závislosti na provozní frekvenci si můžete prohlédnout na kartě „Cívka“:

Počet závitů cívky N = 1 Délka drátu bez svorek lw = 2,094 m Délka vinutí l = 13,08 mm Hmotnost drátu m = 530,531 g Odpor cívky Rdc = 0,001 Ohm Reaktance cívky X = 46,243 Ohm Vlastní kapacita Cs = 257,517 pF Vlastní rezonanční frekvence cívky Fsr = 30,187 MHz Konstrukční činitel jakosti cívky Q = 575 Ztrátový odpor ESR = 0,064 Ohm

Nejjednodušší domácí rámová anténa tedy umožňuje příjem v rozsahu od 3.5 do 44.7 megahertzů!

Anténa sestavená „na koleni“ z obruče, 6mm měděné trubice a variabilního kondenzátoru KPP-2X4/270:

Tuto pasivní anténu lze naladit na následující provozní rozsahy:

• při použití jedné sekce kondenzátoru KPP-2X4/270 je rozsah přijímaných frekvencí 6.7-54.8 MHz;
• při sériovém zapojení sekcí (C=2–135 pF) — od 9.44 do 77.58 MHz;
• při paralelním zapojení sekcí (C=8–540 pF) — od 4.72 do 38.79 MHz;

Aby se nepoužíval přepínač, stačí zapojit sekce kondenzátoru paralelně, rozsah 4.72-38.79 MHz (7.8-63 metrů) je pro domácí HF přijímač zcela dostačující.

Připojením této jednoduché antény pomocí drátu s krokosvorkami k kolíkové anténě běžného přijímače je možné přijímat VF stanice v bytovém domě s nepravidelným šumem na pozadí z routerů, mobilních telefonů a dalších elektrických zařízení.

Pro vylepšení antény je vhodné vyrobit jednoduchý přizpůsobovací transformátor a provést odbočku k přijímači pomocí stíněného koaxiálního kabelu.

Navíc, vzhledem k tomu, že anténa pracuje s magnetickou složkou rádiových vln, je možné odstínit elektrickou složku od anténní smyčky (vést hlavní anténní vodič uvnitř trubice):

Kvalitu příjmu můžete dále zlepšit připojením anténního zesilovače a následně fázového potlačovače rušení.

Zesilovač antény pro domácí použití z AliExpressu za cca 10 USD:

Pokud je v místě příjmu velmi silné rušení od FM stanic nebo pulzních napájecích zdrojů, lze na vstup přijímače instalovat další pásmové/ořezové filtry.

Fázový supresor je zařízení, které používá dvě antény, z nichž jedna je (hlavní, například smyčková anténa) a druhá je pomocná anténa (kolíková anténa). Je žádoucí, aby druhá anténa přijímala užitečný signál co nejhůře a rušení co nejvíce.

Obě antény přijímají rušení, ale pomocná ho zachycuje podstatně více. Díky tomu je možné odečíst rušivou složku od signálu hlavní antény a tím výrazně zlepšit kvalitu příjmu.

Schéma zapojení fázového odrušovače prodávaného na AliExpress (QRM Eliminator X-Phase):

Hotové zařízení lze zakoupit smontované nebo si ho vyrobit svépomocí v Číně.