Opsporen storing van het stroomnet met een VHF AM ontvanger
Met dank aan George Smith G8AOJ en de RSGB
“Gedurende enkele maanden had ik last van een breedbandige storing met wisselende sterkte over de hele 2 meter band. Dit manifesteerde zich soms tot S7 sterk, voortdurend gekraak ”
Lees hoe George deze storing wist op te sporen.
Dit artikel is auteursrechtelijk beschermd door de Radio Society of Great Britain en gereproduceerd met hun vriendelijke toestemming.
Technisch
VHF AM Ontvanger
Voor het opsporen van storing van (hoog)spanningsleidingen
Nu volgt vertaling van pdf deel 1, copyright bij de RSGB
Gedurende enkele maanden had ik last van een breedbandige storing met wisselende sterkte over de hele 2 meter band. Dit manifesteerde zich soms tot S7 sterk, voortdurend gekraak. Het ging zo ver dat gemiddeld sterke en zwakke FM signalen onneembaar werden. Met een verticaal gepolariseerde antenne was het absoluut onmogelijk te bepalen uit welke richting de storing kwam, maar met een horizontale yagi antenne bleek dat het signaal van voorbij de straat kwam, aan de voorkant van het huis. Mijn QTH is in het Dean bos en in die richting is een brede vallei met maar 2 huizen, waarvan het dichtstbijzijnde 300 meter weg is. Een halve mijl (1 km) van mij vandaan ligt een klein dorp en een industriegebied. De storing was buiten normale werktijden aanwezig, dus vermoedde ik dat de storing van de 11kV hoogspanningslijn of de 240V lijnen, die door het dal lopen, moest komen. Ik heb diverse draagbare 2 m ontvangers, maar alleen met FM of SSB. Met FM is het niet gemakkelijk kleine verandering in signaalsterkte te detecteren; met SSB de storing was significant zwakker vanwege het smalle bandfilter. Dus geen van de modes was geschikt. Waarom niet eens AM proberen? Maar wie heeft tegenwoordig een draagbare AM VHF ontvanger? De 108-136MHz band is dichtbij genoeg bij de 2m (wat betreft breedband storing), dus dacht ik, laat ik een luchtvaartband ontvanger proberen. Het internet afsporend naar geschikte apparaten, kwam ik bij enkele goedkope luchtvaartband AM ontvanger bouwpakketjes voor ca € 10,- tot € 25,-. Enkele duurdere exemplaren worden geleverd met een kleine aluminium doos. Van deze hebben sommige een geprint filter dat geen afregeling behoeft. Op de site stond er ook een schema, zie fig. 1. Het origineel schema bestuderend, zag ik een AGC lijn rond de IF trap (LM358-2 in fig. 1).
S-meter
Het frontpanel heeft net genoeg ruimte voor een kleine meter die de signaalsterkte weergeeft. Ik wist de hand te leggen op een edge-reading 100 µA meter van CPC (order nummer PM11086), maar elke fysiek dezelfde kleine meter is ook goed. De meter locatie is krap. Voor de meter heb ik een gat van 34×14 mm gebruikt, 3-4 mm van de bovenkant van het panel en 13-14 mm van de rechter kant. Elke grotere afstand van de bovenkant zal er voor zorgen dat de meter de onderdelen op de print en volume knop aanraakt. Te ver naar rechts en hij komt aan de behuizing en te ver naar links, aan de LED. In mijn geval was de behuizing voorgeboord, maar moest nog bijgeschaafd worden om in lijn te komen met de voedingsconnector. In mijn bouwpakket was er geen voorziening op de print om een aan-uitschakelaar of een LED aan te sluiten. Andere bouwpakketten kunnen dat wel hebben. Teken de plaatsen van de gaten aan de achterkant van het panel, zodat de voorkant onbeschadigd blijft en zaag het gat voor de meter voor het plaatsen van de knoppen. De beugels die bij de meter zitten,
moeten worden omgedraaid, opnieuw geboord (2 mm) en op maat gemaakt worden om te passen. Ze worden vastgezet met de 2 meegeleverde M2 schroeven. Afhankelijk van de leverancier kunnen sommige onderdelen verschillend zijn gelabeld. Mijn bouwpakket verschilde ietwat van het schema. De ferriet voet zat tussen de voedingsconnector en de spanningsregelaar, i.p.v. achter de regelaar zoals in het schema. Voordat de print werd voorzien van de onderdelen, werd er een voorziening getroffen om de schakelaar te verbinden met de voedingsspanning en voor de LED indicator (met een 2k2 serieweerstand voor de 12V voeding) tussen de schakelaar en de massa. De ferriet voet (Z1) werd gebruikt als 12V spanning aftappunt voor de schakelaar. Ik monteerde enkele componenten (R16, R17 in fig. 1 – kan ook gemerkt zijn als R14 & R16 in sommige bouwpakketten) anders om dan op de print staat aangegeven, vanwege de S-meter. Bij testen na voltooiing ontdekte ik dat een silicium diode en een 50 k trim-pot nodig waren in serie met de meter om de AGC offset te verminderen bij geen signaal, en om bij maximale signaalsterkte de volle schaal uitslag te beperken. De S-meter, in serie met een 1N4148 diode en een 50k trim pot wordt aangesloten tussen R16/18 en massa. Het bouwpakket is rechttoe rechtaan en op één avond worden gebouwd. Foto 1 toont het complete, aangepaste frontpanel. Op foto 2 is de 50k trim pot en de diode te zien, vast gesoldeerd aan de aansluitingen van de S-meter. Het AGC aftap punt zit onder de aan-uitschakelaar. De LED en serie weerstand is op de schakelaar aangesloten, en de voedingsspanning komt van de ferriet voet rechts beneden vlakbij de DC input connector. Het geprinte input band pass filterspoelen zijn aan de linker zijde van foto 2 zichtbaar.
Afregeling
Zoals ontworpen, is de ontvanger bedoeld voor de ontvangst van de VHF burgerluchtvaartband, 108-136MHz, in werkelijkheid loopt het bereik echter tot ongeveer 162Mhz. Als je het afstembereik wilt verkleinen tot de 2 m band, moet je condensator C14 vervangen door een kleinere waarde, en de VCO afstemspoel aanpassen (ligt groen, in het midden van de print, gedeeltelijk afgedekt door de rode & zwarte draden) aan het nieuwe bereik. Je moet ook nog transformator T1 (blauwe kern, metalen behuizing, midden rechts op foto 2) op maximale ruis.
In gebruik
Ik gebruikte een kleine 2 m HB9CV beam met korte coaxkabel met BNC connector. Het voordeel hiervan is de draagbaarheid en richtingsgevoeligheid zonder te veel gesleep. Het liefst had ik een met metaal afgeschermd BNC chassisdeel, maar er zat een kunststoffen chassisdeel bij het bouwpakket, waarschijnlijk omdat die goedkoper is. Je kunt die vervangen als je er ook zo over denkt. Een kleine (4Ah) lood accu leverde de voedingsspanning; de stroom die werd getrokken was ca 40 mA, dus de levensduur van de accu levert waarschijnlijk geen probleem op. De audio output – die meer dan voldoende was – werd naar een koptelefoon gevoerd via de 3,5 mm jackplug. Elke koptelefoon zal werken, hoewel je in een rumoerige omgeving zult gaan peilen, en een oor bedekkende koptelefoon, die het achtergrond geluid afschermt, zal dan beter zijn. (maar kijk goed uit voor het verkeer, dat ook stiller zal klinken dan normaal).
Ik vond de ontvangers RF-gevoeligheid nogal goed, met een ca 3 µV drempel. Met gemak kon ik de vliegtuigen in de buurt horen, zelfs met de antenne afgestemd op 2m. Hoewel, de onderdrukking van de spiegelfrequentie is slecht en de overall prestatie weerspiegelt de prijs. Sinds de storing die ik opspoorde breedbandig was, hoefde ik alleen maar op maximale storing af te stemmen, i.p.v. bezig te zijn met de juiste frequentie waarop ik aan het luisteren was. Het dragen van een gereedschapsriem om de radio en de accu te dragen, maakte het zoeken veel eenvoudiger, waarbij ik beide handen vrij had voor het vasthouden van de antenne, en het afstemmen op maximale storing. JE MOET ten alle vermijden dat je antenne in de buurt van hoogspanningskabels komt. Dit kan fatale gevolgen hebben. Ik kon meteen bevestigen dat de storing uit de vermoedde richting kwam. Te voet verder lopend kon ik vaststellen dat de 240V spanningskabel boven de weg, en de huizen niet de oorzaak van de storing waren.; De storing kwam van verder weg. Na herhaaldelijke peilingen en nog meer wandelen door het dal, ontdekte ik dat de hoofdbron van de storing waren een stel 11 kV masten met verbinding naar een ondergrondse kabel, op ca 700 m van mijn huis. Onder de masten was het signaal zo sterk, dat ik de antenne kon afkoppelen en het signaal nog kon waarnemen via instraling op de voedingskabel en koptelefoonkabel. Hiermee kon ik naburige masten controleren, waar het signaal veel zwakker was, daarmee bevestigend dat zij niet defect waren. De storing was grillig en staccato qua geluid en varieerde van amper waarneembaar tot sterk, bijna onafhankelijk van dag en tijd. En na een lange periode loggen van de S-meter waardes van de storing, kwam ik er achter dat het signaal bij regen helemaal verdween. Na de elektriciteitsmaatschappij te hebben geïnformeerd over het probleem, en hun het mastnummer te hebben gegeven, verdween het probleem tenslotte helemaal!
