不知道噪声从哪儿进来,就选不出对路的解法。ARRL 给自家干扰排查员的嘱咐也是这句:先弄清从哪儿来,再管是什么。
| 路 | 是什么 | 怎么耦合 | 长什么样 |
|---|---|---|---|
| ① 天线导线 | 天线把噪声当信号一起收了进来。 | 近场电场,以及远场 | 第 2 刀几乎不动它 |
| ② 同轴屏蔽层 | 屏蔽网外表面的电流,从馈电点一路流到小屋。 | 沿屏蔽网走,也受附近电磁场耦合 | 第 2 刀让它消失;夹个磁环会变 |
| ③ 市电线 | 噪声搭电力线进来,穿过电源,落到机箱上。接收机拿机箱当参考。 | 传导 | 第 4 刀能改变它 |
| ④ 近场 | 电台、SDR、USB 线、网线自己在收。 | 近场 | 第 5 刀让噪声跟着设备走 |
五刀一个下午能做完,而且不需要添置任何东西。
| 刀 | 做什么 | 说明什么 |
|---|---|---|
| 1 | 天线口拧个 50 Ω 假负载,同频段再听一次。 | 噪声没了,是从天线系统进来(① ②)。噪声还在,是从市电或旁边设备进来(③ ④)。这一刀砍掉一半。 |
| 2 | 在变压器处断开天线导线,同轴照旧连着拉到小屋。 | 噪声还在,是屏蔽网在收,扼流圈有东西可咬(②)。噪声没了,是天线导线在收,扼流圈帮不上(①)。 |
| 3 | 同轴上夹个磁环,反复装上取下。 | 噪声跟着磁环跳,说明共模路径确认了,值得做个固定扼流圈。噪声移了但不回来,或只有部分波段变,说明你在搬谐振点,不是消电流。原因见第 03 节。 |
| 4 | 电台改电池供电,拔掉屋里所有充电器、电源适配器和网线。 | 噪声变了,是从市电进来(③)。解药在电源线上,不在同轴上。 |
| 5 | 拿便携短波机在屋里走一圈,贴近可疑的东西。 | 靠近某个设备噪声猛涨,找到了,是第 ④ 条。走到哪儿都一样,回到 ① ② ③。 |
到处都说 EFHW 台位得配一副接收磁环。本站不用配,数字就是这么说的。数据来自 BG1SB(网格 ON80da)一整年的 PSK Reporter 记录分析,只说明本站点。
| 量的是什么 | 结果 | 说明 |
|---|---|---|
| 最安静方向能解出的最弱信号 | −23 dB SNR | FT8 解码极限在 −24 dB 附近,本站距理论灵敏度只差一点点 |
| 各方位噪声底 | 均匀,没有一个方向特别糟 | 没有本地噪声源吃掉哪一块天空 |
| 远距离通联占比:收对发 | 收 29.9%,发 20.6% | 收得比打得远,接收不是短板 |
下面每张卡都用同样四个小标题,所以「扼流圈管不管用」可以竖着读下来,一眼看出差别在哪儿。
为什么会响。电网上自己的金具在打火。两个导体之间开了个缝,通常是金具松了、坏了或者间距太近。电流跨过去,空气被电离,宽带能量就辐射出来。
怎么认出来。50 Hz 电网下每秒打 100 次火,因为每个周期有两个电压峰、两个过零点。60 Hz 是 120 次。示波器上看是两条噪声带慢慢往上漂,一条来自正半周,一条来自负半周。有两个不用仪器的判据:下雨时它变安静,因为雨水把缝搭上了;刮风时它会变,因为松的金具在动。
一条常被搞错的事。电晕放电几乎不是元凶。ARRL 说得很明白:电晕在低频,电流小,传不远。怪到电晕头上,你会花一天看错东西、爬错杆。
扼流圈管用吗?不管用。能量沿电力线跑,再辐射进天线导线,走的是第 ① 条。同轴扼流圈管的是屏蔽网上的共模电流,噪声不在这儿。
怎么办。带上证据去投诉。这是唯一一类得别人动手的,而且很多地方他们在法律上有义务动手。
出处:ARRL《Power Line Noise》· IEEE Std 1897-2024
为什么会响。开关电源每秒把直流斩断几万到几十万次。斩出来的谐波,加上每个边沿的振铃,一路升到短波。噪声从两条路出来:差模在火线和零线之间,靠 X 电容压;共模在导线和地之间,得靠 Y 电容加共模扼流圈。便宜电源省钱就省这后两件,而它们恰好是短波段唯一顶用的两件。
怎么认出来。间隔等于开关频率的谐波梳,随负载漂来漂去。轻载时电源进出突发模式,还会叠一层慢悠悠的起伏。
「合规」到底意味着什么。家用设备必须过 Class B 传导骚扰限值。下面列出限值,并把它折成 50 Ω 上对应的功率:
| 频段 | 限值 | 对应电压 | 折到 50 Ω |
|---|---|---|---|
| 0.15–0.5 MHz | 66 → 56 dBμV | 2.00 → 0.63 mV | −41.0 → −51.0 dBm |
| 0.5–5 MHz | 56 dBμV | 0.63 mV | −51.0 dBm |
| 5–30 MHz | 60 dBμV | 1.00 mV | −47.0 dBm |
| 仅供参考 | 安静乡村短波噪声底 | 典型量级 | ≈ −120 dBm |
| 仅供参考 | 郊区短波噪声底 | 典型量级 | ≈ −100 dBm |
把前三行和后两行比一比。一个刚好达标、一点余量都没有的设备,电源口上的电平和安静频段上的噪声底差不了多少。就算房屋布线再辐射之后只剩传导电平的一小部分,也仍然可能远高于安静频段。过标准不等于不干扰。限值是厂商和频谱管理者之间的妥协,不是「你的短波能用」的承诺。
扼流圈管用吗?装同轴上不管用。从市电进来的噪声根本碰不到同轴,装在那儿是个摆设。
怎么办。把同一件器件挪到对的导体上:市电线或直流线上加共模扼流圈。然后查 USB 线和网线,这两样最容易被漏。
出处:GB/T 9254.1-2021(≈ CISPR 32)· X 电容、Y 电容与共模扼流圈的标准 EMC 做法
为什么会响。慢充是把市电送进车里的车载充电机,一台 3.3 到 11 kW 的开关电源。快充把变换放进充电桩,功率更高,越来越多用碳化硅,开关更快。不管哪一种,充电电缆都是几米长的多芯电缆,从建筑拉到车上,而它的保护地线有多长,它形成的天线就有多长。千瓦级开关电源驱动一根长导体,两端都没有射频地。
怎么认出来。宽带,车充电时才强,拔枪就没了。这个开关对应关系最有用:就算你看不见充电桩,也能靠它给干扰定时、对上号。
扼流圈管用吗?部分管用。大部分走第 ① 条,从充电电缆直接辐射进你的天线导线。同轴扼流圈只够得着落在屏蔽网上的那一小份。
怎么办。先找人谈,再改自己的位置。第一步是把「车一充电就响」这个对应关系坐实,那是你找车主或者物业谈的凭据。然后把天线挪远,或者认下那几个小时。
出处:GB/T 18487.1-2015 · 公开的充电桩 EMC 整改案例 · 125 kHz 无钥匙进入干扰报告
为什么会响。现在的组串式逆变器大多没有变压器,光伏板和电网共用一条共模通路,中间什么都没有。再加上从屋顶下来的长直流电缆本身就构成一个大环路,再加上开关很快的器件,于是和你天线同一栋楼上挂着一个强共模源。
怎么认出来。跟着太阳和逆变器出力走。中午最强,晚上没有,一片云过去它就变。
扼流圈管用吗?部分管用。路径是混的。辐射进天线的那部分够不着;传导进楼内布线的那部分能治,但要用市电侧的扼流圈,不是同轴上的。
怎么办。几乎全在源头侧,也就是说轮不到你动手:LCL 滤波器、共模电抗器、有源滤波、门极驱动调整,全在逆变器里面。归你的是那份开关证据,和同一场谈话。
出处:ARRL RFI 项目(把光伏和电力线、照明并列跟踪)
为什么会响。宽带电力线通信的定义就是:在 2 到 30 MHz 之间,用电力线传数据。这不是「挨着」业余短波频段。它就是业余短波频段,外加中间那些空隙。
怎么认出来。这是本页唯一不是副产物的东西。它是有人故意发出来的调制信号,就在你的频段里,听上去也像。
扼流圈管用吗?不管用,而且永远不会管用。信号带内到达天线,跟有用信号走同一条路。没有共模路径可切。
怎么办。做频率协调,或者投诉。这是监管问题,当成天线问题治只会白花钱。
出处:宽带电力线通信的频段定义(2–30 MHz)· 国家无线电干扰投诉流程
为什么会响。每只 LED 灯里都有一颗驱动,那是一台把成本压到极限的小开关电源。第 2 张卡的省钱压力,在这里规模更小,留给滤波的空间也更少。生长灯的大功率镇流器是同一件事的工业版,ARRL 把它列为长期被问得很多的一类。
怎么认出来。跟着开关走。灯亮噪声来,灯灭噪声走。所以第 5 刀是决定性的,这也让它成为本页最好认的一类。
扼流圈管用吗?部分管用。完全取决于噪声走哪条路。所以顺序是先查后买。
怎么办。换一只规矩的灯。比事后滤波更便宜,也更可靠。
出处:ARRL RFI 项目(照明设备类)
八行。只有最后一行是同轴扼流圈能正经干好的活。
| 源 | 主路径 | 同轴扼流圈管用吗 | 解药在哪 |
|---|---|---|---|
| 电力线打火 | ① 再辐射 | 不管用 | 投诉,加天线位置 |
| 自家开关电源 | ③ | 不管用 | 市电线或直流线上的扼流圈 |
| 自家电脑、USB、网线 | ④ | 不管用 | 那些线缆上加磁环 |
| 邻居的 LED 或电源 | ① 为主 | 部分 | 源头处理,加天线位置 |
| 电动汽车充电器 | ① 为主 | 部分 | 去谈,加天线位置 |
| 光伏逆变器 | ① 和 ③ | 部分 | 源头处理,加市电侧 |
| PLC / BPL | ① 带内 | 不管用 | 频率协调、投诉 |
| 屏蔽网收到的噪声 | ② | 完全管用 | 同轴扼流圈,它就是干这个的 |
这一段弄懂,后面全是推论:装哪儿、为什么有时候越装越糟、绕几圈。
一样是你的信号:内导体和屏蔽层内表面之间的电压差。接收机只认这个,别的不认。另一样是屏蔽层外表面上的电流,也就是你的馈线在当接收天线,把周围的东西都收进来。
第二样东西不会自己走进接收机。它得先变成电压差,而「变」的地方就是你系统里天生不平衡的那几处:49:1 变压器、馈电点、机箱接地。你的馈线是一根天线,它接进了一个你拆不掉的转换环节。
共模扼流圈只做一件事:在屏蔽层外表面这条路上串一个高阻抗,让那里的电流变小。你的信号跑在屏蔽层另一侧,不受影响。扼流圈不挑频率,它挑的是走哪根线。
这也是它别的事都干不了的原因。它不会改善匹配,不会提高效率,不会改变驻波,因为这些都不依赖共模通路。如果装了扼流圈驻波变了,那是别的东西变了,值得查清楚。
往共模回路里串一个阻抗,电流就变小。粗略地说:
A ≈ 20 · log₁₀( 1 + Z_cm / Z_loop )
| 扼流圈的阻抗 | 降噪量,Z_loop = 50 Ω | 降噪量,Z_loop = 200 Ω |
|---|---|---|
| 50 Ω | 6.0 dB | 1.9 dB |
| 100 Ω | 9.5 dB | 3.5 dB |
| 250 Ω | 15.6 dB | 7.0 dB |
| 500 Ω | 20.8 dB | 10.9 dB |
| 1000 Ω | 26.4 dB | 15.6 dB |
| 2000 Ω | 32.3 dB | 20.8 dB |
| 5000 Ω | 40.1 dB | 28.3 dB |
粗略就是粗略。它在三件事上是错的,而这三件事在现场都重要。
匝数越多阻抗越大,按匝数的平方涨。但铁氧体的磁导率本身也随频率变。下面是你最可能用到的两种材料的实测值:
| 频率 | Mix 43 μ′ | Mix 43 μ″ | Mix 51 μ′ | Mix 51 μ″ |
|---|---|---|---|---|
| 7 MHz | — | — | 364 | 156 |
| 10 MHz | 293 | 340 | — | — |
| 14 MHz | — | — | 235 | 186 |
| 28.6 MHz | — | — | 129 | 163 |
| 30 MHz | 117 | 202 | — | — |
下面这些绕法是验证过的。都是引述,不是编的:
| 覆盖 | 材料 | 怎么绕 |
|---|---|---|
| 80–20 m | Mix 31 | FT240-31 上绕 5–9 圈 RG-8X |
| 40–10 m | Mix 43 | FT240-43 上绕 6–10 圈 RG-8X |
| 便携 | 夹式 Mix 31 | 沿同轴间隔 3–5 个。方便,但明显更差 |
四条路里有三条同轴扼流圈够不着。每条都有自己的破绽,而解药都不是馈线上的磁环。
噪声源和你的电台共用一路电。它的脏东西沿布线走,穿过电源,落到机箱上,而机箱正是接收机的测量基准。这条路里没有同轴,所以第 1 刀清不掉它。
端馈半波的馈电点在导线上电压最高那一点。电压高的点天生对附近的电场敏感,而灯驱动和小开关电源主要就是这么耦合进来的。让 EFHW 好挂的形状,也正是让它成为整栋楼的好听众的形状。
你的电台、SDR、USB 线、网线,随便哪一样都是摆在桌上的小天线,旁边什么在开关它就收什么。这条路最不稀奇,也最容易被忽略,因为元凶通常是你自己装的,所以你信它。
第 01 节那两条纪律依然生效。这一节讲的都是怎么让它们好执行。
不需要实验室。如果你的台位跑的是 MRRC 那一套,你已经有 S 表数据流和 DSP 频谱显示,两样都够做扼流圈的 A/B,只要把接收机设置冻住。频谱显示更好用,因为它同时给你噪声的形状和电平。搬走谐振点的那种扼流圈,和消掉电流的那种,在频谱上长得完全不一样。
要一个能跨天比较的数字,本站用的那套 PSK Reporter 分析,任何有呼号、有耐心的人都能跑。它从「你能听到哪些台」反推噪声底,方法写在天线实测画像页。改之前跑一次,改之后跑一次,然后对比。
第 02 节给了你一张表。这里把同一张表读成一份「别往这些东西上浪费磁环」的清单。
台位确实埋在本地噪声里的话,标准答案是收发分开:EFHW 留着发射,加一副有源磁环接收,把零点对准噪声源,用 T/R 继电器或电台自带的接收天线口切换。这办法有用,产品也有。
电力线打火和邻居的充电桩,是两类你没法从源头治的。两类都需要证据和一条渠道。国内的渠道是 12381 热线,2023 年 3 月 20 日开通,设在工信部公共服务平台下的无线电干扰投诉受理中心。
打电话之前先把记录攒好:什么时候开始的、哪些波段、哪些模式、听起来什么样,外加一段 30 到 60 秒的 AM 和 SSB 录音。这份清单和 ARRL 给自己会员的嘱咐一样,它也是把「我的电台有噪声」变成一桩案子的东西。
上面每个数字都带两个标签之一,或者带一个破折号。
| 标签 | 含义 |
|---|---|
| C | 有来源可查的工程论断。来源都在下面。 |
| 算式 | 你可以复算的算术。公式印在数字旁边,每一格你都能自己核对。 |
| — | 没测,也没猜。 |