Archief voor categorie: emc

QRM van uw PC?

Er zijn wereldwijd waarschijnlijk miljoenen webpagina’s die iets vertellen over HDMI videoaansluitingen.
[p]
HDMI zou moeten staan voor ‘High Definition Multimedia Interface’, maar in kringen van radioamateurs kan het soms vervelende storingsproblemen veroorzaken. De HDMI-standaard is vrij complex, met verschillende varianten, maar voor het grootste deel beschouwen we het als een eenvoudige methode om geluid en video naar een scherm en luidspreker te krijgen. In de HDMI-kabel zitten 19 draden, die eindigen op aansluitingen die slechts 0,5 mm uit elkaar liggen. De hoogwaardige video en audio komen voort uit een grote bandbreedte en hoge datasnelheden tot in de VHF-frequenties. Over het algemeen is de afscherming effectief in het voorkomen van interferentie van deze signalen, maar harmonischen kunnen nog steeds naar buiten komen.
HDMI-interferentie varieert met de lijnfrequentie en de resolutie-instellingen van de monitor. Bij QRM Guru ontvingen we een melding over een PC scherm dat ruis veroorzaakte in de 2 meter band. De ruis was ook zichtbaar op 445,5 MHz, ruim binnen de Australische 70cm Amateur televisie toewijzing. We besloten dit te onderzoeken en te zien wat er nodig was om deze ruis te verminderen of geheel te elimineren.

Eerst stelden we een laptop, een monitor en een HDMI-kabel op. We voerden een spectrum sweep uit tot ongeveer 500MHz en keken rond. Deze afbeelding toont de ‘voor’ en ‘na’ het aansluiten van de kabel.
[p] [p]
Het ‘voor’-beeld (links) toont de losgekoppelde uiteinden van de HDMI-kabel. Op de analyser waren er enkele FM-zenders aan de lage kant, maar het spectrum was grotendeels schoon. Toen de externe monitor werd aangesloten, verschenen er meerdere pieken op het scherm. Hier is een close-up.
[p]
De HDMI ruis gedroeg zich als een kamgenerator, met stoorpieken om de 75 MHz. De eerste en de laatste piek verschenen in de Australische zendtoewijzingen en de piek van 222 MHz viel duidelijk binnen de internationale 1,25 meter amateurband.
Praktisch gezien waren de stoorsignalen niet sterk. Een kwalitatief betere afgeschermde kabel zou kunnen helpen of een andere monitorfrequentie kiezen om de storing weg te houden van de amateurbanden is een andere mogelijke optie. Toch was de storing duidelijk en een poging om deze te verminderen of op te heffen was gerechtvaardigd.
Nu we deze QRM hadden gereproduceerd, was de vraag: “Wat is er nodig om deze storing te elimineren?
Wij pleiten in het algemeen voor het gebruik van ferriet om dergelijke ongewenste RF-straling te onderdrukken. Over het algemeen kan ongewenste RFI worden geminimaliseerd of geëlimineerd met ferriet materiaal.

Speciale ferrieten voor VHF/UHF zouden een betere optie zijn, maar wij hebben de tests uitgevoerd met de meer algemeen verkrijgbare Type 43 ferriet materiaal. Deze zijn het meest bruikbaar op HF en lagere VHF-frequenties, maar vertonen nog steeds bruikbare RF-absorptiekenmerken bij hogere frequenties.

We begonnen met een enkele kleine ferrietklem. Helaas maakte dit nauwelijks een waarneembaar verschil. Vervolgens gingen we over op grotere klemmen en voegden er steeds meer toe. Dit ging beter. Toen er vijf klemmen op de kabel zaten, was de QRM-intensiteit gehalveerd.
[p]
Het werd tijd voor het grote geschut en ferrietringen. Deze zijn veel effectiever. De extra massa van de grotere ringen zorgt voor aanzienlijke absorptie, maar belangrijker is dat we meerdere kabelomlopen door de ring kunnen leiden. Er is een vermenigvuldigingseffect: twee windingen zijn vier keer zo effectief als een enkele. Vier windingen leveren ongeveer 16 maal de demping op. Tegen de tijd dat vier wikkelingen van de HDMI-kabel door de 50 mm ring waren gegaan, waren de stoorpieken nog steeds aanwezig, maar kwamen ze in de buurt van het achtergrondgeluid.
We voerden het nog verder op om te zien wat er nodig was om alle waarneembare ruis te onderdrukken. Uiteindelijk waren er twee 60 mm ringen nodig, gestapeld, met vier windingen kabel, dicht bij de laptop. Hiermee was de band stil, de geluidsbron met succes geëlimineerd.
[p]

Conclusies

De belangrijkste conclusie van dit experiment is dat het gewenste effect wellicht niet kan worden bereikt met slechts één of twee ferrietklemmen. Maar geef niet op! Het is de moeite waard om de spanning op te voeren totdat het gewenste resultaat is bereikt.

Deze experimenten werden uitgevoerd met een standaard Kill Kit van de QRM Guru website.
We worden helaas omringd door storende apparaten die onze vastberadenheid op de proef stellen. Voor een zendamateur in de huidge tijd is het noodzaak om de ruisvloer zo laag mogelijk te krijgen.