躲不掉的業餘無線電射頻噪聲干擾，從改善磁環鐵氧體材料開始

彩色放大環是什麼

射頻干擾是如今所有業餘無線電愛好者要面臨的問題，縱使擁有好天線、好電臺，周邊的電磁環境卻是通聯成功與否的關鍵環境因素之一。今天，本文作者TomL從磁環的鐵氧體材料入手，為我們提供了一些改善技巧。

室內噪聲和鐵氧體材料

文：TomL

我在門廊上的

電磁線環形天線

提醒我重新審視仍然需要理解的有關噪音的各個方面。如果可以在其中尋找到像我這樣的非工程師可以理解的正確資訊，我就可以控制一些RF射頻噪聲。

我嘗試了很久以前從eBay上獲得的一些普通夾式TDK鐵氧體，但它們似乎只起到一丁點兒的作用。從那以後，我發現這些可能是在家庭立體聲系統連線中廣泛使用的聯結器，用於減少這些系統上的噪聲，一定會有更好的辦法。

我研究了更多的內容，例如行動式“接地”天線，或者在電磁線環路上使用RF扼流圈，這讓我手足無措，被誤導的大腦突然意識到我在錯誤地思考如何使用鐵氧體材料。

一方面，用於抑制RF噪聲的材料是由某種“混合”元素（例如錳鋅）製成的，這些元素在電氣上“抵抗”了特定的頻率範圍。為了處理從源頭上引起的噪聲問題，我需要使用正確的“抑制”材料和正確的放置位置。因此，一定程度上合理的解釋了為什麼TDK卡扣式鐵氧體可能無法充分發揮作用，根本沒法減少我的計算機螢幕，LED燈，USB裝置和廉價的電源介面卡發出的某些噪音。

我被許多不同的用於減輕噪音的鐵氧體材料的“型別”非常詳細的

阻抗測量

所吸引。我記得我在大學期間經歷的創傷性痛苦，他們竭盡全力地理解Van Vlack材料科學教科書，但無濟於事。但吉姆（Jim）的論文提醒我，

使用正確型別的鐵氧體材料以及以最佳方式在目標頻率範圍內做出良好反應以解決特定噪聲問題的重要性。

那麼，我的問題所在是什麼？

短波噪聲

環形天線一直是我嘗試過的最多的東西。它們不會吸收那麼多的人為噪聲（QRM），並且具有節省空間的佔地面積。幸運的是，這裡有一個嘗試過這些東西的木製門廊。過去，我已經成功地製作了

寬頻放大的“鐵氧體套管環”（FSL）

。它曾經有用了一段時間，但後來卻失修了，公寓大樓的噪音輸出也在穩步增加。一段時間後，放大器只是放大了噪聲。我還嘗試

定相兩個天線

，但是發現不斷增加的噪聲雲來自各個方向，我無法消除它。我甚至嘗試了eBay的

“迷你鞭狀天線”

，但這只是產生了噪音。

我最近測試了以前寫過的

AirSpy的YouLoop

，結果很好。但是，對我來說，它似乎太小了，它作為無源環路太小，無法在不依靠天線上連線的另一個放大器的情況下足夠強地捕獲短波訊號，並且不會提高信噪比。

我當前的解決方案是在周長約32英尺的情況下使用未放大的隱形電磁線圈。

在那篇文章中，我提到了天線連線兩端的共模RF扼流圈，水平極化等問題，並且基本上接受了只有較強的短波訊號將以可預測的方式接收。我認為，就我自己的走廊產生的噪聲而言，這幾乎是我對短波和中波噪聲所能做的一切。鄰頻噪聲干擾是一個不同的話題。

甚高頻噪聲

然後，我開始隔離在收聽我的用於FM/VHF和UHF-TV傳輸的外部放大天線時，哪種裝置會導致哪種噪聲。

從VLF到UHF範圍，許多消費類電源介面卡都會產生大量噪聲。

我做對的一件事是嘗試從Palomar Engineers購買10包這樣的小奇蹟“ Wall Wart”環形線圈。如圖所示，我一個接一個地將這些小環形線圈（內徑19mm）放在家用交流介面卡上，然後噪音開始消失。它沒有明確說明，但是我相信它是75型材料，當包裹8至12次時，它可以抑制產生噪聲的交流介面卡（在非常低的頻率下）。

其中最令人震驚的是我的

CCrane FM2發射器

。離我最近的膝上型電腦的顯示器不斷散發出刺耳的嘶啞聲。在膝上型電腦和顯示器背面安裝鐵氧體也無濟於事。我移動了FM發射器，並發現噪音有所降低。因此，我將這些小圓環之一放在裝置的電源輸入上，噪音消失了。顯然，它正在從監視器（以及它自己的電源介面卡）中拾取噪音，然後將其重新廣播到我的所有其他接收機中！

在尋找顯示器噪音時，

我在所有USB埠和HDMI埠上放置了eBay TDK鐵氧體。

這極大地幫助了VHF，並證實了我的懷疑，即這些廉價的TDK鐵氧體確實是一種常見的鐵氧體材料。在前面提到的Jim Brown的音訊論文中可以看到一些有用的圖表。一個示例可能是圖22，它顯示了＃61串聯電阻，當使用帶有三個“轉彎”的環形線圈時，其峰值在100 MHz附近。更困惑的是，我找不到“轉彎”的定義。最終，他在給業餘無線電愛好者的更長篇論文中將其定義為：

“……比鐵芯外部匝數多一些”

。他在其他地方描述了使用許多單一的卡扣式鐵氧體，它們在電氣上僅等於一個具有多個匝數的環形鐵氧體。

有趣的是，更多的匝數會使峰值阻抗的頻率大大降低。

因此，使用他提供的圖表，可以針對嘈雜的頻率範圍以試圖進行抑制。

然後，我將6個TDK鐵氧體放在AirSpy HF +的VHF輸入上。減少了一些FM噪音干擾，對此表示感謝。

其餘的背景噪聲似乎確實來自放大天線拾取的外部。

另外，我還混用了幾個放大器，現在有單獨的VHF/FM和UHF/TV放大器，它們可以進一步清除FM接收訊號。

超高頻電視質量提升

我一時興起，將剩餘的TDK鐵氧體放在FM / TV分配器輸入電纜上，總共10條。調頻接收沒有改善，但空中超高頻電視的接收質量顯著提高。我最弱的電視臺現在具有穩定的訊號電平，質量固定為100％。這真是一個令人驚訝的驚喜，因為這意味著現在UHF上的所有本地電視臺都將無干擾的播放，不會出現訊號丟失，並且我可以檢視所有數字子頻道。我甚至可以重新掃描並添加了兩個以前從未見過的低功率電視臺。

關於LED燈干擾的探索

我在魚缸上懸掛著許多普通的LED燈，而在室內植物盒上懸掛著一些生長燈，可以在短波較高的無線電頻段上聽到這種噪音。我後續將探討LED燈的RF噪聲作為其特殊主題。例如，為什麼有些LED燈會產生RFI，以及在購買前如何知道（我使用的是知名品牌的BR30射燈）？另外，現在出現了一種新型的LED“燈絲”燈，該燈在鋁條的兩側都使用了更小的LED，從而大大降低了電磁噪聲的輸出（或者說是？）。問題多於答案。

我將探索如何建立自己的定製交流電源線，該電源線連線到LED燈的交流電源板上。我將需要對此進行安全性和有效性測試，因此我將需要一些時間來正確執行此操作。

希望是，利用吉姆的資訊，我將能夠製造出一種廣譜的RFI抑制交流電源線，每根線的成本不到30美元。走著瞧。

最後，我將研究使用不同型別的鐵氧體混合物的“堆疊”環形線圈，與僅使用一種型別的鐵氧體材料（以交流電源線為主要示例）相比，建立自定義RF抑制效果更好。例如，在我看來，吉姆論文中最好的一組圖形是將圖21和圖24相互比較。我之前不知道的是，不僅可以對單個環形線圈進行多次旋轉以獲得較低的峰值頻率響應，而且可以堆疊多個相同型別的環形線圈以獲得更平滑的頻率響應。然後，最重要的是，將該設定與其他“型別”組合以建立自定義的頻率響應曲線。

收音機現在安靜了。這些煩人的生長燈以及樓上鄰居的照明燈似乎仍在繼續，這仍然是一個問題，使FM接收在下午5點之後再次變得嘈雜！

小叔來啦：

任何馬氏體鐵氧體都可能適用於甚高頻以上。但別用於短波！原因：儘管磨削了接觸區域，但氣隙在鐵氧體磁芯中產生了大部分“磁阻”。這大大降低了電感。因此，僅對短波甚至更低的波長使用完整的鐵氧體環。

記住，沒有雜散磁通的線圈的電感與繞組數的平方成正比：如果純繞組的電感為x，則3個繞組的電感為9x！

鐵氧體混合物不是很重要，因為損耗並不重要–相反：損耗抑制了任何良好的諧振。因此，只要是鐵素體而不是鐵粉混合物，一切都很好。

大多數RFI是透過電線傳輸的。因此，沒有任何定向能力會幫助您查明源頭。

在家裡找到RFI訊號源的正確方法很簡單：關閉所有斷路器，並使用電池供電的收音機收聽。一次開啟一個斷路器並搜尋RFI。

如果有任何問題，請關閉該電路上的所有裝置，直到發現干擾源為止。是的，那是乏味的工作。

這種深入解決和探索問題的模式很適合火腿進行深度研究。