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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 보조 전원 공급원의 Multiprikativnye 장애. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
라디오 수신에는 강한 교류 배경이 동반되는 경우가 많으며, 이는 캐리어 라디오 방송국에 주파수를 맞출 때 들을 수 있습니다. SSB 신호를 수신할 때와 같이 반송파가 없더라도 음성이 왜곡되어 알아들을 수 없게 됩니다. 전신 신호는 쉰 목소리로 들립니다. 이 효과는 특히 휩 안테나가 있는 트랜지스터 수신기에서 두드러지며, 종종 교류 네트워크에서 전원을 공급하는 것이 불가능해집니다. 그 효과는 전송 중에도 동일하게 나타나며 기지국의 신호를 왜곡하고 스펙트럼을 확장합니다. 이 현상의 원인과 이에 대처하는 방법은 제안된 자료에 설명되어 있습니다. 이 기사에서는 정류기가 포함된 작동 중인 XNUMX차 전원 공급 장치의 다이오드를 통해 무선 주파수 전류가 통과한 결과 공급 네트워크의 고조파 주파수에서 원치 않는 무선 신호 변조가 발생하는 무선 신호의 변환에 대해 설명합니다. 이 효과는 예를 들어 휩 안테나가 있는 AM 신호가 있는 휴대용 방송 라디오 수신기가 정류기를 통해 교류 네트워크에서 전원을 공급받을 때 가장 분명하게 나타납니다. AC 험은 수신기가 작동 스테이션의 주파수에 맞춰진 경우에만 들리며, 스테이션 신호가 없으면 전혀 들리지 않습니다. 신호 레벨이 증가하면 배경의 강도도 증가하므로 지역 라디오 방송국을 수신할 때 배경이 가장 눈에 띕니다[1]. 전송이 일시 중지되는 동안 눈에 띄는 AC 배경과 함께 음성 및 음악의 심각한 왜곡이 들릴 수 있습니다. 예를 들어 공급 전압의 불만족스러운 필터링으로 인해 발생할 수 있고 방송국에 맞춰져 있는지 여부에 관계없이 수신기의 출력에서 들리는 추가 배경과 달리 이 배경은 당연히 곱셈이라고 합니다. 배경(MF) [2], 즉. 신호 발진과 잡음의 기능적 증가로 인해 발생합니다. 프로세스는 다음과 같이 발생할 수 있습니다. 와이어 조각을 안테나로 사용하는 경우 수신 프로세스와 관련된 안테나 시스템에는 필연적으로 균형추로 전원 공급 와이어가 포함되며, 안테나 와이어에서와 마찬가지로 EMF도 아래에서 유도됩니다. 라디오 방송국 무선 주파수의 전자기장의 영향 (그림 1).
이 경우 보조 전원 공급 장치(SPS)는 그림과 같이 정류기 다이오드가 수신기(Rx)의 안테나 시스템 회로에 포함되어 있기 때문에 교류 배경의 무선 신호 변조기 역할을 동시에 수행합니다. . 2.
작동하는 정류기의 각 다이오드는 상대적으로 낮은 무선 주파수 전압을 위한 파라메트릭 요소입니다(즉, 변압기의 50차 권선에서 상대적으로 큰 전압의 영향을 받아 3Hz의 주파수에서 시간이 지남에 따라 매개변수가 크게 변하는 선형 요소). . 수신기 입력에 도달하는 안테나 시스템 회로의 무선 주파수 전류 I는 안테나 시스템에서 유도된 EMF에 비례하는 다이오드의 유용한 신호 전압과 다이오드의 가변 전도성의 곱으로 정의됩니다. 따라서 유용한 신호는 다이오드의 전도성을 변경하는 기능을 곱하여 교류 배경에 의한 기생 변조를 수신합니다. 다이오드가 닫힐 때 역전압 변화의 영향으로 커패시턴스가 변하기 때문에 신호는 일반적으로 진폭뿐만 아니라 위상(주파수) 변조도 수신합니다[XNUMX]. 수신 중뿐만 아니라 전송 중에도 유사한 현상이 발생할 수 있습니다. 이 경우 네트워크 전선의 무선 주파수 전류 소스는 정류기를 통해 네트워크에서 전력을 공급받는 송신기입니다. 네트워크 전선을 포함하는 안테나 시스템은 기생 변조 배경이 있는 신호를 방출하며, 이 곱셈 배경은 특정 송신기에서 신호를 수신하는 모든 사람을 방해합니다. 라디오 방송국이 수신 및 전송 모드에서 동일한 안테나를 사용하고 동일한 정류기에 의해 전원이 공급되는 경우 수신 중에 감지된 곱셈 배경은 전송 중에 배경에 의한 신호의 기생 변조가 있을 수 있음을 나타냅니다. 고려중인 효과의 발현 영역은 결코 휴대용 무선 장비에만 국한되지 않습니다. 가장 간단한 안테나를 갖춘 고정 설치에서는 전류가 전원을 우회하여 접지선을 통해 흘러야 하는 것처럼 보입니다. 그러나 이러한 의미의 접지는 거의 쓸모가 없습니다. 왜냐하면 [4, 5]에서 알려진 것처럼 효과적인 고주파 접지가 사실상 불가능하기 때문입니다. 네트워크 전선의 공통 모드 무선 주파수 전류는 전송 모드에서 그리고 피더가 있는 본격적인(심지어 대칭형) 안테나가 있는 경우 유도될 수 있습니다. 이는 안테나 자체가 네트워크 와이어에서 충분히 떨어져 있지 않거나 피더 안테나 효과가 있을 때 발생합니다[6]. 위에서는 신호의 진폭과 위상(주파수) 모두 기생 변조의 영향을 받는다고 표시했습니다. 실제로 배경에 의한 초기 기생 주파수 변조는 미미하지만, 배경에 의한 수신(또는 전송) 신호의 변조가 순전히 진폭이라면 송-수신 경로의 주파수 특성에 불가피한 왜곡이 발생합니다. 배경에 의한 주파수 변조의 출현과 간섭은 AM뿐만 아니라 FM 신호도 수신기에 의해 감지됩니다. 고려된 곱셈 간섭은 방송 및 통신 신호의 품질을 심각하게 저하시킵니다. 일반 방송 신호뿐만 아니라 전신 및 단측파대 신호의 수신에는 특징적인 쉰 목소리가 동반됩니다. [2]에서는 TV에서 곱셈 배경이 "화면에 움직이는 가로 줄무늬가 나타나는 이유 중 하나일 수 있으며, 그 안에서 이미지의 대비와 밝기가 약해지거나 향상될 수 있습니다"라고 언급했습니다. 이는 단순한 실내 안테나나 내장형 안테나를 사용할 때 발생합니다. 종종 간섭의 원인은 동일한 네트워크에 연결된 정류기의 무선 신호 변조로 인해 발생합니다. 이 정류기는 기능적으로(심지어 전기적으로도!) 이 신호의 수신기 또는 송신기와 연결되지 않습니다. 곱셈 노이즈에 대한 자세한 분석은 책 [3]에 나와 있습니다. 신호에 추가되는 가산 간섭의 영향이 유용한 신호의 필터링, 보상 및 단순히 레벨 증가를 통해 약화될 수 있는 경우 곱셈 간섭을 처리하는 가장 현실적인 방법은 그 원인을 제거하는 것입니다. 특히 전원에서. 문헌에서는 곱셈 배경을 약화시키는 여러 가지 방법을 찾을 수 있지만[1, 2, 7 - 10], 발견된 모든 문헌 소스는 라디오 수신 중 한쪽에서만 문제를 해결합니다. 우리의 목표는 고려된 변형의 가능한 부정적인 표현 영역이 다소 더 넓다는 것을 보여줄 뿐만 아니라 MF를 억제할 수 있는 가능한 방법을 비교 평가하고 다음 방향 중 하나에 찬성하는 합리적인 주장을 제공하는 것입니다. 이 현상에 맞서 싸워라. 전송 및 수신 중 곱셈 배경은 두 가지 조건이 일치할 때 발생합니다. 즉, 수신기(송신기)와 네트워크 와이어 사이에 상당한 연결이 존재합니다. 즉, 안테나 시스템 작동에 네트워크 와이어가 눈에 띄게 참여하고 송신기(수신기)를 포함하여 안테나 시스템의 회로에 변조 매개변수 요소(정류기 다이오드)가 있습니다. 결과적으로 곱셈 배경에 대한 싸움은 각각 두 가지 방법 중 적어도 하나로 수행될 수 있습니다: 송신기(수신기)와 네트워크 와이어 사이의 연결을 약화시키거나 다이오드의 변조 효과를 약화시킴으로써. 이러한 방법 중 어느 것이든 MF를 약화시키는 데 충분할 수 있습니다. 곱셈 배경을 억제하는 가장 일반적인 방법은 두 번째 방법에 속합니다. 이는 커패시터가 있는 션트 정류기 다이오드로 구성됩니다[2, 8-10]. RF 전류의 경로는 다이오드보다는 저임피던스 선형 커패시터를 통해 더 짧아지고, 충분히 큰 션트 커패시터를 사용하면 상당한 잡음 감소를 달성할 수 있습니다. 70년대 말부터 국내외 많은 무선기기용 5차 전원 제조사에서 커패시터를 구비한 션트 정류 다이오드를 사용해 왔다. 커패시터는 XNUMX차 권선 중앙에서 탭이 형성된 브리지 정류기와 전파 정류기 모두에 설치되며, 심지어 반파 정류기에도 설치됩니다. 근본 원인을 추적하거나 커패시터 설치 목적을 확인할 수 없었지만, 이 문제에 대해 발견된 다수의 의견에서는 이것이 "네트워크에서 발생하는 고주파 간섭을 완화"하기 위한 조치임을 나타냈습니다. 어쨌든 배경 교류에 의한 변조 효과는 눈에 띄게 감소합니다. 커패시터는 또한 정류기 작동 중 다이오드 자체의 과도 프로세스에서 발생하는 임펄스 잡음을 줄이는 데도 도움이 됩니다[XNUMX]. 공통 모드 무선 주파수 전류용 회로에서 정류기 다이오드를 제외하는 또 다른 방법은 접근성이 더 높습니다. 즉, 고주파 네트워크 와이어를 무선 장치의 공통 와이어(케이스)에 간단히 연결할 수 있습니다[1, 7]. 예를 들어 모든 소음에 민감한 측정 장비 및 신호 발생기에서는 이러한 작업이 수행됩니다. 네트워크의 두 전선은 모두 10~100nf의 커패시터를 사용하여 장치 본체에 연결됩니다. 이 경우 장치의 접지되지 않은 하우징이 위험한 전압에 노출될 수 있으므로 하우징의 보호 접지(또는 접지)가 필수입니다. 다이오드 또는 정류기 전체를 커패시터로 분류한 결과 네트워크 측(수신기)과 네트워크 측(송신기) 모두에 침투하는 다양한 종류의 간섭이 감소하지 않지만, 반대로 저항이 감소하기 때문에 증가합니다. 따라서 두 번째 방법을 사용하여 정류기에서 발생하는 곱셈 배경을 약화시킴으로써 제거하는 것이 아니라 반대로 네트워크 와이어의 무선 주파수 전류를 증가시킵니다. 강력한 잠재적 간섭 원인인 안테나 시스템의 활성 부분인 전력망이 여전히 남아 있습니다. 이러한 방식으로 경험에서 알 수 있듯이 동일한 네트워크에 연결된 인접 장치, 특히 보조 전원 공급 장치에 비선형 또는 매개변수 요소가 있는 경우 실제 네트워크에서 MF를 효과적으로 억제하는 것은 거의 불가능합니다. 이와 관련하여 정류기를 통한 무선 주파수 전류의 경로를 촉진하는 것이 아니라, 반대로 위의 방법 중 첫 번째 방법에 따라 이러한 전류의 원인을 제거하거나 이 경로를 닫는 것이 훨씬 좋습니다. 한 가지 방법은 차단 초크 [2]를 설치하는 것입니다. 정류기 회로에 개입할 필요 없이 물체(수신기 또는 송신기)에 가까운 전원 회로(XNUMX차 및/또는 XNUMX차)에 연결됩니다. 초크는 무선 장치의 안테나 시스템에서 네트워크 와이어의 참여를 배제하거나 제한하는 역할을 합니다. 이는 자체 정류기의 간섭뿐만 아니라 네트워크에 연결된 다른 모든 정류기 및 기타 소스의 간섭으로부터 수신기를 보호합니다. 결국, "외부" 정류기의 다이오드에서도 기생 변조가 발생할 수 있습니다. 네트워크 와이어의 초크는 펄스 보조 전원 공급 장치가 있는 거의 모든 최신 TV 수신기에 설치되지만, 그 주요 목적은 주파수 변환기와 수평 스캔 생성기의 고조파 경로를 네트워크 와이어로 차단하는 것입니다. 또 다른 방법[2]은 전력 변압기의 XNUMX차 권선을 XNUMX차 권선으로부터 차폐하는 것입니다. 이상적인 차폐에는 변압기 권선 사이의 용량성 결합을 완전히 제거하는 것이 포함됩니다. 그러나 이는 무선 주파수에서 실드를 효과적으로 접지하는 것이 실제로 불가능하기 때문에 불가능합니다. 물론 변압기가 없는 전원 공급 장치의 경우 이 방법은 전혀 적합하지 않습니다. 곱셈 배경에 대처하는 또 다른 방법은 안테나와 네트워크 와이어 사이의 전자기 연결을 약화시키는 것입니다. 이는 가능한 한 네트워크 와이어에서 안테나 와이어를 제거하고 병렬 배열을 피하며 피더 [6]의 안테나 효과를 방지하거나 약화시킴으로써 달성할 수 있습니다. 이는 예를 들어 발룬을 사용하여 달성됩니다. 피더의 차단 초크(라인 절연체). 곱셈 간섭을 가장 효과적으로 억제하고 방지하려면 사용 가능한 모든 방법을 조합하여 사용할 수 있고 사용해야 합니다. 그러나 아마추어 보조 전원 공급 장치에 대한 대부분의 설명에서는 불행히도 MF에 대처할 수단이 발견되지 않았습니다. 우리는 첫 번째 방법의 방법이 전원 공급 장치의 곱셈 간섭을 억제하려는 좁은 목적에는 필요하지 않지만 다른 유형의 간섭(추가)에 대처하는 데 매우 바람직하고 심지어 필요한 것으로 판명될 수 있음을 강조합니다. 두 번째 방법을 별도로 취하면 이러한 다른 간섭과 관련하여 간섭 상황이 악화될 수 있습니다. 따라서 첫 번째 방법을 별도로 사용하거나 두 번째 방법과 함께 사용하는 것이 더 적절하다고 생각됩니다. 위 내용은 컴퓨터 시뮬레이션(Electronics Workbench v.5.12)을 사용하여 얻은 오실로그램으로 설명됩니다. 시뮬레이션 다이어그램은 그림 3에 나와 있습니다. 삼.
AC 전압원 G1으로 구동되는 브리지 정류기는 회로 R2C7에 의해 로드됩니다. 브리지 다이오드 VD1 - VD4의 매개변수는 국내 다이오드 KD204B에 가깝습니다. 정류기를 통과하는 150kHz 무선 주파수 전류는 발전기 G2의 EMF 작용에 의해 생성됩니다. 이를 표시하려면 전류-전압 변환기(전류 제어 전압 발생기) U1을 사용하십시오. 커패시터 C3 - C6 및/또는 인덕터 L1은 MF 억제 요소 역할을 합니다. 요소 C1, C2, R1은 네트워크와 관련된 일부 안테나 시스템의 모델(동등)을 나타냅니다. 저자: D.Avdonin, A.Grechikhin
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