En kommunikationsradio skal helst være stille, når der ikke modtages et signal. Men nogle gange fyldes modtageren med summen, brummen, pulserende støj eller en konstant forhøjet støjbaggrund.

Problemet behøver ikke komme fra radioen. Elektronisk udstyr omkring os kan udsende elektromagnetiske forstyrrelser, som radioens modtager opfanger.

Det kaldes ofte EMI – Electromagnetic Interference – og med stadig mere elektronik i biler, boliger og installationer er fejlfinding af radiostøj blevet en vigtig del af praktisk radioteknik.

Hvad er EMI?

EMI er elektromagnetiske forstyrrelser, der påvirker elektronisk udstyr.

I radiokommunikation opleves problemet ofte som uønskede signaler eller støj i modtageren. Støjen kan være konstant, pulserende eller ændre karakter, når elektrisk udstyr tændes og slukkes.

Forstyrrelsen kan nå radioen ad forskellige veje. Den kan eksempelvis blive opfanget af antennen som et radiosignal eller komme ind gennem strøm- og forbindelseskabler.

Hvordan lyder elektrisk radiostøj?

Der findes ikke én bestemt lyd, som afslører EMI.

Afhængigt af støjkilden kan man blandt andet opleve:

• Konstant summen eller brummen
• Pulserende eller rytmisk støj
• En raslende eller knitrende lyd
• Toner, der ændrer frekvens
• Støj på bestemte frekvenser
• En generelt forhøjet støjbaggrund
• Modtagelse, der bliver dårligere, når bestemt udstyr tændes

Kan squelch fjerne radiostøjen?

Squelch-funktionen lukker radioens højttaler, når der ikke modtages et tilstrækkeligt kraftigt signal. Det gør det muligt at have radioen stående på en kanal uden konstant at høre den normale baggrundsstøj.

Hvis radioen påvirkes af elektrisk interferens, kan det være fristende blot at hæve squelch-niveauet, indtil støjen forsvinder.

Det kan gøre radioen mere behagelig at lytte til, men squelch fjerner ikke selve interferensen. Den ændrer kun, hvornår modtagerens lyd åbnes.

Ved fejlfinding kan det faktisk være nyttigt midlertidigt at sænke squelch eller åbne monitorfunktionen. Så bliver det lettere at høre, hvordan støjen ændrer sig, når mistænkte apparater tændes og slukkes.

Netop sammenhængen mellem støjen og andet elektrisk udstyr kan være et vigtigt spor i fejlfindingen.

Hvor kommer støjen fra?

Moderne elektronik indeholder ofte kredsløb, der arbejder med hurtige elektriske skift. Det gælder blandt andet switch-mode strømforsyninger og forskellige former for spændingsomformere.

Hvis konstruktion, filtrering eller installation ikke begrænser den elektriske støj tilstrækkeligt, kan noget af energien ende som uønskede signaler, som en følsom radiomodtager kan opfange.

Mulige støjkilder kan blandt andet være:

• USB-opladere
• Switch-mode strømforsyninger
• LED-lamper og LED-drivere
• DC/DC-konvertere
• Invertere
• Solcelleinstallationer og regulatorer
• Computere og skærme
• Routere og netværksudstyr
• Motorstyringer
• Eftermonteret elektronik i køretøjer

Hvorfor er en radiomodtager så følsom?

En kommunikationsradio er konstrueret til at registrere meget svage radiosignaler.

Det er netop denne følsomhed, der gør det muligt at modtage en anden radiostation på afstand, men den betyder også, at uønsket radiofrekvent energi kan blive et problem.

En elektrisk forstyrrelse behøver derfor ikke være kraftig i almindelig forstand for at kunne påvirke radiomodtagelsen.

EMI i bilen

Køretøjer indeholder i dag store mængder elektronik, og en mobilradio kan derfor befinde sig i et elektrisk komplekst miljø.

Derudover monteres ofte ekstra udstyr som USB-ladere, navigationsudstyr, kameraer, LED-belysning og andre 12 V-enheder.

Hvis radiostøjen kun findes i bilen, er det derfor oplagt at undersøge, om den følger en bestemt elektrisk funktion eller et bestemt stykke tilbehør.

Start med den enkleste test

God fejlfinding handler om at ændre så få ting som muligt ad gangen.

Hvis støjen opstår, når et bestemt apparat tændes, og forsvinder igen, når det slukkes, har du allerede lært noget vigtigt.

Sluk én ting ad gangen

Hvis flere elektriske apparater er aktive samtidig, kan det være svært at afgøre, hvor støjen kommer fra.

Sluk derfor udstyret systematisk:

• USB-ladere
• LED-belysning
• Computere og skærme
• Eksterne strømforsyninger
• Invertere og DC/DC-konvertere
• Andet elektronisk tilbehør

Kontrollér radioen efter hver ændring.

Kommer støjen gennem antennen?

Et vigtigt spørgsmål er, hvordan interferensen når frem til radioen.

Hvis støjen hovedsageligt modtages gennem antennen, skal fejlfindingen rettes mod den udstrålede støj, antennens placering og støjkildens installation.

En enkel diagnostisk test kan være at sammenligne modtagelsen med og uden den normale antenneforbindelse.

Hvis støjen falder markant, når antennen fjernes fra modtageren, tyder det på, at en væsentlig del af støjen bliver opfanget via antennesystemet.

Hvis støjen stort set er uændret, kan man i stedet undersøge strømforsyning, kabelføring og andre forbindelser.

Test radioen på en anden strømforsyning

Hvis det er praktisk muligt, kan en separat og kendt støjsvag strømforsyning eller et passende batteri være et nyttigt værktøj ved fejlfinding.

Forsvinder støjen, når radioen kobles fra den normale strømforsyning, har man fået et vigtigt fingerpeg.

Det betyder ikke nødvendigvis, at strømforsyningen alene er årsagen, men testen hjælper med at afgrænse problemet.

Støj kan følge bestemte frekvenser

Elektronisk støj behøver ikke være ens over hele radioens frekvensområde.

Nogle støjkilder kan skabe signaler eller et mønster af forstyrrelser på bestemte frekvenser, mens andre giver en bredere støjbaggrund.

Det kan derfor være nyttigt at undersøge flere frekvenser og notere, hvor problemet er størst.

Et regelmæssigt mønster kan være et fingerpeg om en elektronisk støjkilde.

Flyt radio eller antenne

Elektromagnetiske forstyrrelser bliver ofte svagere med øget afstand til støjkilden.

Hvis en antenne er monteret meget tæt på elektronisk udstyr, kabler eller andre potentielle støjkilder, kan en anden placering forbedre forholdene.

På samme måde kan fysisk afstand mellem radioens kabler og støjende installationer være nyttig.

Kabelføring har betydning

Strøm- og signalkabler kan både føre og opsamle elektromagnetisk støj.

Det er derfor en god idé at tænke kabelføringen ind i installationen fra starten.

Undgå om muligt unødigt lange kabelstræk og placering tæt sammen med kendte støjkilder.

I en bil kan radioens strøm- og antennekabler eksempelvis komme tæt på ledninger til andet elektronisk udstyr, hvis installationen ikke planlægges.

Kontrollér stik og forbindelser

Fejlbehæftede eller dårlige forbindelser kan komplicere problemer med radiostøj.

Kontrollér derfor relevante stik, strømforbindelser, antennekabel og andre dele af installationen.

Et koaksialkabel med beskadiget skærm eller et dårligt monteret stik kan give et radiosystem dårligere arbejdsbetingelser.

Stel og jordforbindelse

En korrekt elektrisk installation er vigtig, især ved fastmonteret radioudstyr.

Dårlige forbindelser eller uhensigtsmæssige returveje for strøm kan bidrage til problemer med støj og ustabil drift.

Hvordan stel eller jord skal udføres afhænger af installationen. En bilinstallation og en fast station i en bygning er ikke nødvendigvis opbygget på samme måde.

Hvad gør en ferritkerne?

Ferrit bruges ofte til at dæmpe uønskede højfrekvente strømme på kabler.

En ferritkerne omkring et kabel kan øge impedansen for bestemte højfrekvente signaler og dermed reducere støj, der bevæger sig langs kablet.

Effekten afhænger blandt andet af ferritmaterialet, frekvensområdet, kabeltypen og hvordan ferritten monteres.

Hvor skal ferritten sidde?

Placeringen afhænger af, hvilket kabel der fører den uønskede højfrekvente energi.

Derfor bør ferrit først anvendes, når fejlfindingen har givet en rimelig idé om støjens vej.

På nogle kabler kan flere omgange gennem en egnet ferrit øge virkningen, mens andre installationer kræver en anden løsning.

Der findes ikke én universel ferritopsætning, som passer til alle EMI-problemer.

Strømfiltre kan hjælpe – når støjen kommer den vej

Et filter på radioens strømforsyning kan være nyttigt, hvis interferensen faktisk føres ind via strømledningen.

Men et strømfilter kan ikke forventes at fjerne et signal, som antennen modtager direkte fra en støjkilde.

Billige strømforsyninger kan være en udfordring

En switch-mode strømforsyning kan være både effektiv og støjsvag, når den er godt konstrueret.

Men der findes også strømforsyninger og spændingsomformere, som udsender betydelig radiofrekvent støj.

Hvis støjen forsvinder, når et bestemt strømprodukt fjernes, kan udskiftning med en mere støjsvag løsning være mere effektiv end at forsøge at reparere installationen med flere filtre.

LED-belysning og radiostøj

LED'en i sig selv er ikke nødvendigvis problemet. Elektronikken, der regulerer strømmen til LED-belysningen, kan være støjkilden.

Hvis radiostøjen opstår præcis, når en bestemt LED-lampe tændes, er sammenhængen værd at undersøge.

Solcelleanlæg og invertere

Solcelleinstallationer indeholder effektelektronik, og invertere samt regulatorer arbejder med elektriske omskiftninger.

En korrekt konstrueret og installeret løsning kan fungere uden væsentlige problemer, men hvis radiostøj opstår i nærheden af et solcelleanlæg, er installationens elektronik og kabelføring relevante steder at undersøge.

Støjens karakter kan ændre sig med anlæggets driftstilstand og belastning.

Computere og netværksudstyr

Computere, skærme, netværksswitche, routere og tilhørende strømforsyninger indeholder hurtig digital elektronik.

Selve enheden, dens strømforsyning eller tilsluttede kabler kan i nogle situationer bidrage til radiostøj.

Her er samme metode nyttig: sluk én enhed ad gangen og observer ændringen på radioen.

Fejlfinding – symptom, mulig årsag og test

En systematisk metode sparer tid

EMI-fejlfinding kan virke kompliceret, fordi mange elektriske enheder kan være aktive samtidig.

Men metoden kan gøres forholdsvis enkel:

1. Beskriv præcist, hvornår støjen opstår.
2. Find ud af, om støjen følger et bestemt apparat.
3. Undersøg om støjen kommer gennem antennen eller kablerne.
4. Test med alternativ strømforsyning, hvis det er relevant.
5. Kontrollér installation, stik og kabelføring.
6. Prøv ændret afstand eller placering.
7. Brug først derefter målrettet filtrering eller ferrit.

Fjern støjen ved kilden, hvis det er muligt

Hvis en bestemt enhed er identificeret som støjkilden, er det ofte bedre at reducere problemet dér end kun at forsøge at gøre radioen mindre følsom over for støjen.

Det kan eksempelvis betyde udskiftning af en støjende strømforsyning, ændret kabelføring, større fysisk afstand eller korrekt filtrering ved selve kilden.

Hvilken løsning der er bedst afhænger af installationen.

Et godt radiosystem handler også om omgivelserne

Radiostøj viser tydeligt, at en kommunikationsradio ikke arbejder isoleret.

Antennen opfanger elektromagnetiske signaler fra omgivelserne, strømforsyningen forbinder radioen med en elektrisk installation, og kabler kan påvirke, hvordan uønskede signaler bevæger sig gennem systemet.

Derfor er god radioteknik ikke kun et spørgsmål om valg af radio.

En støjsvag installation opnås bedst ved at finde kilden, forstå hvordan forstyrrelsen når radioen og derefter løse problemet dér, hvor det faktisk opstår.