Uno dei maggiori problemi nell'utilizzo dei computer in connubio agli apparecchi radio, sia esso per scopi di controllo o per la decodifica di segnali, consiste nell'ammontare di RFI (Radio Frequency Interference, cioè interferenza a radio frequenza) generata da queste macchine. La maggior parte delle volte l'interferenza generata è abbastanza elevata da rendere inutilizzabili determinate bande di frequenza, coprendo i segnali più deboli e distorcendo o interferendo con i segnali desiderati. Questo comportamento è del tutto inaccettabile quando si opera nei modi di trasmissione digitali, ed a volte perfino per l'utilizzo in CW (trasmissione in codice morse). Ecco perchè il come ridurre o eliminare i disturbi a radio frequenza rappresenta una delle domande più frequenti. La brutta notizia è che, a quanto ne so, nella maggior parte dei casi non esiste alcun modo per rimuovere completamente le interferenze a radio frequenza generate dai computer. La buona notizia è invece che esistono dei ben definiti approcci da intraprendere per ridurre le interferenze a livelli molto più accettabili e, in alcuni casi, a livelli del tutto trascurabili. Questo documento contiene una collezione di suggerimenti provenienti da varie fonti e la descrizione di alcune operazioni da me effettuate sul mio sistema per risolvere il problema in oggetto. Molti dei documenti da me esaminati si riferiscono alla parte trasmittente, e riportano vari suggerimenti da mettere in atto per impedire ai trasmettitori di generare RFI; questo documento è invece concepito dal punto di vista della ricezione, contiene cioè dei suggerimenti per impedire ai ricevitori di essere disturbati dalle sorgenti di interferenze a radio frequenza.
Suppongo che la maggioranza di voi abbia già tentato i passi basilari per tentare di migliorare la ricezione dei segnali, per esempio spostando il ricevitore e l'antenna il più possibile, sia fisicamente che elettricamente, dalle sorgenti di RFI (computer e monitor nel nostro caso), ma sono anche cosciente del fatto che a volte ci siano delle limitazioni e costrizioni a riguardo della distanza massima a cui si può arrivare. Potreste anche aver provato a modificare l'orientamento del computer, del monitor, del ricevitore e delle antenne e dei cavi nel tentativo di migliorare la situazione. Fatto ciò, cos'altro si può fare? E' la stessa domanda che mi sono posto a suo tempo, ecco perchè ho scritto questo documento.
Ovviamente, sebbene abbia fatto del mio meglio per presentare le seguenti informazioni nella migliore integrità, declino ogni responsabilità per eventuali incidenti o danneggiamenti causati da errodi e omissioni nelle informazioni qui in appresso riportate.
Prima di iniziare ad affrontare realmente il problema, potrebbe essere interessante essere a conoscenza dei motivi per cui i computer generano interferenze a radio frequenza, e del modo in cui queste interferenze riescano ad entrare nel ricevitore. I due componenti principali del computer sono costituiti dall'unità centrale e dal monitor (per semplicità di descrizione). Il computer funziona ad un certo clock, determinato dall'oscillatore interno; la maggior parte delle volte le frequenze di oscillazione si aggirano sui 4.77 mHz, 8 mHz, 12 mHz, 16 mHz, 20 mHz, 25 mHz, 33 mHz, 40 mHz, 50 mHz, 66 mHz e 80 mHz. Ovviamente questa non è l'unica frequenza generata, in quanto sulla scheda video è presente almeno un altro oscillatore, a cui si aggiungono quelli presenti sulle altre schede. Come potete constatare, tutte queste frequenze ricadono nelle bande HF e L-VHF, e possono ovviamente interferire con i segnali che vorremmo ricevere. A peggiorare ulteriormente la situazione, queste frequenze sono di solito divise per da appositi circuiti all'interno del computer, per generare un certo numero di altre frequenze. Poichè il computer è un sistema digitale, la forma d'onda caratteristica di questi segnali è l'onda quadra, che come è noto contiene una infinità di armoniche. Anche la scheda video genera interferenze a radio frequenza in quanto il data-pixel-rate è spesso abbastanza elevato da ricadere nelle bande HF. Per tutte queste ragioni i computer e i monitor sono i migliori candidati se desiderate un perfetto generatore di RFI. La situazione viene spesso peggiorata dai computer dotati di economici case in plastica, che non sono assolutamente in grado di schermare seppur minimamente il sistema. Molta gente sostiene che i monitor costituiscano una delle principali sorgenti di RFI, la qual cosa è tutt'altro che priva di fondamento. Ho notato che anche le tastiere per PC generano una considerevole quantità di interferenze a radio frequenza, nonostante il loro aspetto innocente; il motivo di tutto questo risiede nel microprocessore montato sulla loro scheda, il cui funzionamento è basato su una freuqneza di clock che si aggira sui 3 MHz. Il problema viene aggravato dal modo in cui il circuito stampato della tastiera è costituito, che lo rende un discreto radiatore di antenna a loop e quindi le armoniche possono essere ascoltate anche nell'intervallo circostante la seconda e terza armonica. Il monitor probabilmente monta sulle proprie schede un quarzo di circa 14.316 MHz, quindi con molta probabilità troverete su tale frequenza una portante di forte intensità.
La prima cosa da stabilire è l'ammontare di RFI generata dall'unità centrale e dal monitor; è possibile che l'unità centrale non irradi alcun segnale, ma il colpevole sia il monitor, o viceversa. Per accertarsene è sufficiente spegnere il monitor e lasciare accesa l'unità centrale, controllando il livello di interferenze ricevuto dalla radio. Ecco qui di seguito la procedura suggerita:
Effettuate una veloce scansione della bande per trovare il punto in cui le interferenze sono più forti. Questa operazione risulta utile perchè se riusciamo a ridurre la RFI su questa frequenza, dovrebbe normalmente verificarsi una corrispondente riduzione della RFI anche su altre frequenze, sebbene ciò non sempre si verifichi.
Scollegate il mouse, i cavi seriali e i cavi della stampante, il cavo della tastiera, il cavo del segnale video del monitor, e il cavo di alimentazione del monitor. Se possibile, per il momento fate funzionare il ricevitore a batterie. Ora accendete il computer e controllate se le interferenze a radio frequenza sono diminuite di un valore apprezzabile.
Alimentate la radio tramite l'alimentatore e di nuovo notate l'eventuale aumento di RFI.
Sconnettete la radio da qualunque antenna, sia essa esterna o interna, e notate se la RFI sparisce. Notate che su alcune radio, quando si stacca il connettore dell'antenna esterna, viene automaticamente abilitata l'antenna interna; per evitarlo, inserite un connettore nella presa d'antenna.
Arrivati a questo punto dovreste avere una buona idea dei componenti che contribuiscono a generare RFI; conservate questi appunti, mentre ci accingiamo ad esaminare un altro punto, le vie percorse dalla RFI per entrare nel ricevitore.
Earl Morse KZ8E suggerisce questa procedura per identificare il punto esatto dove viene generata la RFI:
"Nel caso in cui le procedure descritte in precedenza non portino ad alcun successo, dovrete investigare sulla radiofrequenza emessa dal cabinet del monitor e del computer. Costruite un loop con uno spezzone di cavo RG58, rivoltando la schermatura verso l'indietro per 10 cm circa e creando con il conduttore centrale una coppia di spire del diametro compreso tra 3 e 5 cm; saldate il conduttore centrale alla schermatura, nel punto in cui avete provveduto a rivoltarla verso l'indietro. Collegate l'altra estremità del cavo al ricevitore ed utilizzate la sonda così costruita per ricercare la fonte di RFI. Un cabinet per computer non schermato a dovere può essere facilmente racchiuso con treccia di rame o altri materiali conduttivi. Lo schermaggio del cabinet di un monitor presenta difficoltà leggermente maggiori e potrebbe causare problemi di sicurezza (alta tensione) o di sovrariscaldamento."
Se trovate eccessivamente difficoltoso il metodo sopra descritto, procuratevi semplicemente un ricevitore portatile per onde medie e corte alimentato a batterie e dotato di antenna interna in ferrite, ed iniziate a muovervi nei dintorni, ruotando il ricevitore radio man mano che procedete. Spesso è possibile individuare con precisione le più forti sorgenti RFI semplicemente spostandosi con la radio verso il punto dove il rumore si ascolta con maggiore intensità. Naturalmente, la radio deve essere sintonizzata in una parte dello spettro in cui sia già possibile in qualche modo ascoltare la RFI; effettuate tale operazione con la radio posizionata vicino all'apparecchio sospetto e poi raffinate la sintonia. E' così possibile avere idea del tipo di RFI presente e la frequenza su cui è focalizzata.
La RFI generata da una sorgente raggiunge il ricevitore attraverso strade diverse, che possono essere rappresentate dall'alimentatore, dalla connessione di "terra" dell'alimentatore, attraverso l'emissione radio diretta, o addirittura attraverso la "schermatura" che potrebbe essere stata mal progettata, o utilizzata in modo non idoneo. In queste situazioni si presentano un certo numero di casi da trattare. Se, arrivati al punto (6) della lista precedente, la vostra radio è ancora influenzata dalla RFI pur senza alcuna antenna collegata, allora la schermatura del vostro ricevitore è scadente. Se, arrivati al punto (5) della lista, la RFI cresce nel momento in cui la radio viene ricollegata alla rete elettrica o all'alimentatore, allora la RFI entra attraverso le connessioni di alimentazione. Se la radio è collegata direttamente o indirettamente al computer attraverso la porta seriale o una qualche altra interfaccia, anche quella potrebbe essere una potenziale via di ingresso per la RFI; potete scoprire se il vostro problema dipende dalle connessioni seriali seguendo la procedura descritta al punto (3) della precedente lista. Se la RFI cresce in modo apprezzabile riconnettendo l'antenna esterna, allora è segno che la RFI potrebbe arrivare via radio o essere raccolta dal cavo dell'antenna.
Ricordate che in molti casi la RFI proviene da più di una strada, e che perciò è importante controllare tutte le possibilità. D'altro canto, se una sola delle vie di accesso è quella che arreca la totalità del disturbo, allora è ovvio che ci limiteremo a prendere in considerazione solo quella. Altre misure preventive consistono nel tenere i cavi e le connessioni più corte possibile, in modo da impedire che si trasformino in elementi radianti per la RFI generata dall'apparecchio. Se possibile, collegate la vostra radio ad un differente circuito di alimentazione ma fate attenzione ai collegamenti di terra, in modo da evitare il formarsi di pericolosi potenziali elettrici.
Come potrete probabilmente constatare, la RFI è una combinazione di problemi e non un problema unico. I problemi possono essere classificati in 3 categorie:
Non si tratta ovviamente di categorie ben definite, ma la suddivisione è stata fatta per semplicità. In molti casi, un cattivo schermaggio è la prima cosa da sospettare, e pertanto questo è il primo argomento che prenderemo in esame. Passiamo ai fatti.
Quando parliamo di schermaggio, ci sono quattro aspetti da considerare: la radio stessa, il monitor, l'unità centrale e la combinazione antenna/cavo. Uno schermaggio insufficiente può dipendere benissimo da una cattiva progettazione di uno degli apparecchi sopra citati, ma può anche essere causato anche da connettori sporchi o componenti vecchi. Esaminate gli apparecchi per assicurarvi che tutte le connessioni siano solide, in particolar modo le connessioni della massa dell'antenna, dell'alimentatore della radio, del case dell'unità centrale, e dei cavi in genere. Assicuratevi che i cavi non siano vecchi e che tutte le connessioni siano pulite, senza ossido sulle superfici. La presenza di ossido impedisce un buon contatto elettrico ed in alcuni casi produce la rettificazione dei segnali, cosa che può portare alla generazione di segnali fantasma o altri problemi.
Se, effettuando le operazioni descritte al punto (6) della lista riportata nel capitolo sulle sorgenti RFI, avete appurato che il vostro problema è causato da una scadente schermatura della radio, del monitor o dell'unità centrale, causato da problemi di progettazione, allora occorre costruire uno schermaggio adeguato. Questo scopo si può raggiungere utilizzando alluminio da cucina o spray conduttivo; l'idea è quella di foderare il contenitore degli apparecchi in modo da schermarli con una barriera contro la RFI. L'operazione va effettuata con attenzione in quanto, essendo lo schermaggio conduttivo, è possibile mettere accidentalmente qualcosa in corto circuito e bruciare la vostra radio o qualunque altro apparecchio che state tentando di schermare. Lo spray rappresenta probabilmente la migliore soluzione, ma anche la più costosa. A mio parere l'alluminio da cucina fornisce probabilmente la migliore schermatura, ma è anche il più difficile da applicare. Lo spray o la vernice conduttiva presenta una minore conduttività ma si distribuisce più uniformemente ed arriva più facilmente nei posti meno accessibili. Ciò che dovrete fare è rimuovere il coperchio in plastica della radio o del monitor, ponendo attenzione ai cablaggi ed ai contatti elettrici, e ricordando che l'apertura del contenitore quasi certamente invaliderà la garanzia dell'apparecchio. Pulite con cura le parti interne del contenitore ed assicuratevi che sia asciutto e non ci sia polvere o grasso sulle superfici prima di applicare lo spray; potrebbe essere necessario applicare più di uno strato per raggiungere una migliore schermatura. Assicuratevi che in qualche punto del contenitore, la vernice spray applicata venga a contatto con la massa dell'apparecchio; ricordate che nei monitor, lo chassis non sempre è connesso alla massa, perciò controllate questo particolare prima di procedere. Per realizzare una schermatura efficiente è necessario che la copertura sia il più possibile completa, ma fate attenzione a non spruzzare lo spray su commutatori o qualunque altro componente che potrebbe causare un corto circuito, ed evitate di coprire le fessure per la ventilazione. A questo punto potreste chiedervi come schermare la parte anteriore del tubo catodico, quella dove appare l'immagine: nella maggioranza dei monitor a colori, la maschera presente all'interno del monitor agisce proprio come uno schermo. Prima di rimontare i coperchi, attendete che la vernice si asciughi; provate ad assicurare una buona massa per lo schermo, facendo attenzione a non asportare la vernice. Nel caso dovessero verificarsi formazioni di archi elettrici, coprite l'area interessata con del nastro isolante. Il tipo di spray che utilizzo è noto come EMI-LAC o EMV-LACK (prodotto in Germania dalla Cramolin), ma sono in commercio molti altri prodotti similari che dovrebbero svolgere lo stesso lavoro. Nel caso non riusciate a reperire vernice, spray o un adatto foglio di alluminio, anche il nastro adesivo ricoperto di metallo conduttivo può servire allo scopo. Ricordate, lo schermo conduttivo NON deve assolutamente venire a contatto con i componenti; ponete estrema attenzione a tale particolare, in quanto esiste sempre il pericolo di scosse elettriche quando si mettono le mani nei monitor. Evitate di effettuare da soli questo tipo di operazione a meno che non siete assolutamente certi di quello che vi accingete a fare.
Ecco cosa Gary Coffman KE4ZV ha da suggerire riguardo allo schermaggio:
Se avete appurato che il cavo del segnale video del monitor irradia RFI, per prima cosa assicuratevi che il cavo utilizzato sia schermato, e quindi utilizzate qualche nucleo di ferrite sul cavo; è consigliabile montare questi nuclei su *ogni* cavo esterno.
Se invece il colpevole è il PC, graffiate la vernice circostante le viti in modo tale che le varie parti componenti il case siano ben collegate elettricamente, e aggiungete ulteriori viti in modo tale che ogni giunzione abbia almeno una vite ogni 5 cm lungo tutta la sua lunghezza; questo è ciò che serve per creare una buona gabbia di Faraday. Ogni apertura del case dovrebbe essere ricoperta con treccia di rame schermante; l'apertura del drive floppy rappresenta un problema: non è possibile ricoprirla poichè sarebbe poi impossibile accedere al drive. Il miglior modo per aggirare il problema consiste nel schermare l'intero alloggiamento del drive dall'interno e ed accettare eventuali disturbi generati dal drive quando è in funzione. Non dimenticate di collegare un cavo dal case alla presa di terra della vostra stanza.
Naturalmente, risulta sempre di grande aiuto posizionare l'antenna della radio il più possibile distante dal PC, e collegare l'antenna alla radio tramite un cavo coassiale ben schermato. Lo chassis della radio dovrebbe essere collegato ad una buona presa di terra. Se utilizzate un HT (me ne dispiace) allora potrebbe essere necessario collocare la radio ed il TNC distanti dal PC, collegando quest'ultimo al PC tramite un lungo cavo RS232; si noti che anche il TNC potrebbe essere una sorgente di rumore. In alcuni casi è meglio lasciare il TNC vicino al computer e collocare la radio a distanza, collegandola al PC con lunghi cavi audio e di controllo. Il TNC inoltre dovrebbe essere trattato allo stesso modo del PC; graffiate la vernice nei punti dove sono montate le viti, ed aggiungetene delle altre per migliorare il collegamento a massa del contenitore. Se invece il contenitore è in plastica, allora o verniciate la parte interna con spray conduttivo, oppure lo montate in un contenitore metallico."
Se utilizzate lo spray, assicuratevi di applicarne uno strato il più uniforme possibile, e ripetete il procedimento alcune volte al fine di ottenere un migliore schermaggio. Non sprecate troppo spray su un punto, ma assicuratevi che la copertura non presenti delle aree troppo "sottili". Lo stesso metodo può essere applicato al case dell'unità centrale o al contenitore della tastiera. L'efficacia di un tale metodo sulla tastiera è comunque discutibile, vista la difficoltà di costruira una adeguata gabbia di Faraday attorno alla circuitazione che genera RFI; occorre inoltre agire con molta cura per evitare di causare eventuali cortocircuiti, vista le dimensioni molto ridotte della maggioranza delle tastiere.
Anche lo schermaggio dei cavi è molto importante; assicuratevi che il cavo del segnale video sia dotato di una buona schermatura; lo stesso dicasi per i cavi seriali e paralleli e, naturalmente, anche il cavo d'antenna deve essere adeguatamente schermato. Per i cavi d'antenna evitate l'utilizzo dei cavi coassiali TV a 75 Ohm, poichè questi in genere non garantiscono una schermatura sufficiente. Provate invece un cavo tipo RG-58-C/U (che a mio parere garantisce una schermatura migliore rispetto al tipo RG-58-A/U) o un qualche altro tipo di cavo ad elevata schermatura come RG-8 e similari. Una discesa di antenna ben schermata contribuisce enormemente a ridurre la RFI. Ho anche sentito che tutti gli apparecchi dovrebbero essere collegati ad una buona presa di terra attraverso un cavo o treccia di grosso diametro; il suggerimento risponde probabilmente a verità e, se avete la possibilità di metterlo in pratica, perchè non farlo. Per collegare i cavi d'antenna alla radio, utilizzate preferibilmente dei connettori appropriati, come il PL-259 o qualcosa di similare. In tutti i casi, assicurate una buona terra alla schermatura; una discesa di antenna ben schermata può in alcuni casi eliminare fino all'80% della RFI, o ancora di più. Ad ogni modo, se effettuate ascolto sulle bande VHF e UHF, la lunghezza del cavo di discesa dell'antenna andrebbe soppesata contro le perdite di segnale provocate dalla discesa stessa. Cavi tipo il 9913 presentano delle perdite molto basse, ma per contro sono abbastanza costosi; ad ogni modo, se potete affrontare la spesa, non esitate ad utilizzarli. Personalmente trovo che il tipo RG-58 sia il tipo di cavo con cui è più semplice lavorare.
Alcune volte, in alcune unità centrali, potrebbero esserci alcuni componenti difficili da schermare, come ad esempio il drive per i dischetti; questo non è un problema serio, visto che il drive non è operativo per la maggioranza del tempo, ma se proprio avete deciso di tentare anche lo schermaggio del drive, ricordate che tutto lo schermo deve essere ben collegato elettricamente. Lo stesso dicasi per il resto del case del computer; se possibile, utilizzatene uno dotato di un adeguato schermaggio in metallo su tutta la superficie. Il nostro obiettivo è quello di ottenere una buona gabbia di Faraday, cosi che l'intero case sia ben schermato; graffiate la vernice presente sotto le viti, in modo che ci sia un buon contatto elettrico dappertutto.
Anche altri connettori esposti e splitters (che sono comunque sconsigliati) possono contribuire all'ingresso della RFI, pertanto sarebbe consigliabile controllare anche il loro schermaggio.
I circuiti di alimentazione rappresentano in senso di importanza la successiva via d'ingresso per la RFI. In alcuni apparecchi mal progettati, la RFI non viene filtrata in modo adeguato nei circuiti di alimentazione del computer o del monitor e quindi riesce ad infiltrarsi nella rete elettrica e da lì nell'alimentatore della radio, per raggiungere poi la sezione RF (o a volte anche la sezione AF) del ricevitore. Questo tipo di problemi può essere normalmente ridotto utilizzando un filtro di linea per gli alimentatori degli apparecchi interessati; assicuratevi che il filtro di linea sia idoneo a supportare il carico di corrente che deve scorrere attraverso il cavo, altrimenti potrebbe bruciarsi. Esiste in commercio un tipo di filtro di linea che è essenzialmente costituito da una presa da sostituire a quella presente nell'alimentatore; non sono a conoscenza del grado di miglioramento apportato da questo tipo di filtro, ma se decidete di intraprendere un tale approccio, fatelo con cura! Oltre ad usare filtri di linea, è anche possibile utilizzare perline di ferrite e toroidi su pressochè tutte le linee; procuratevi un mucchietto di questo materiale e sperimentate. Potreste anche provare a mettere alcune perline di ferrite sul cavo di discesa dell'antenna, che fungeranno da balun ed impediranno alla RFI di viaggiare sulla calza di schermo del cavo. Esistono in commercio molti tipi di nuclei RF in ferrite, modelli "clip on" e modelli già precostruiti, che possono essere utilizzati. L'Handbook ARRL descrive alcuni di questi dispositivi. Mi sono autocostruito un balun 4:1 (BAL-anced to UN-balanced) per la discesa coassiale della mia antenna a dipolo, che ora riceve la RFI generata dal computer e rumori di altre fonti in misura molto minore grazie al buon accordo di impedenza ed alle migliorate caratteristiche di trasferimento di energia. Un altro beneficio di un buon sistema di antenna è rappresentato da una migliore selettività. Filtri di linea e nuclei RF possono fare miracoli, perciò sperimentate con questi aggeggi installandoli in varie posizioni strategiche come alimentatori, alcune linee audio, etc.
Oltre che attraverso le linee di alimentazione, la RFI spesso entra attraverso altre linee dati e di controllo nella porte parallele e seriali, così come nelle porte video. Oltre ad utilizzare le perline in ferrite su queste linee, potreste tentare di collegare dei condensatori di piccolo valore tra le linee e la massa. Per le linee parallele e seriali, utilizzate dei condensatori da 0.01 uF (possibilmente multistrato, MKT, ma anche altri tipi andranno comunque bene), mentre per le porte video collegate dei condensatori da 100 pF dai segnali RGB, H-Sync e V-Sync verso la massa; l'installazione di questi condensatori potrebbe provocare qualche effetto collaterale sulle linee, pertanto è consigliabile sperimentare con condensatori di valore leggermente superiore o inferiore.
Se vi interessa ricevere solo determinate bande, allora è possibile utilizzare un filtro passabanda, passa-alto o passa-basso collegato sull'ingresso d'antenna del ricevitore; si noti ad ogni modo che un tale filtro non è in grado di ridurre il rumore presente nella stessa banda. E' anche possibile utilizzare un filtro notch sul cavo d'antenna, per tagliare via determinate emissioni di forte intensità, come ad esempio la frequenza di oscillazione del quarzo a 14.316 MHz della scheda video o il generatore di baud-rate. Si noti che qualunque tipo di filtro (esclusi quelli attivi) produce delle perdite di segnale in grado più o meno elevato, e se il vostro segnale ricade troppo vicino all'emissione indesiderata, allora non potrete utilizzare un filtro notch perchè in caso contrario anche il segnale desiderato verrebbe tagliato via. In questi casi è spesso preferibile un filtro notch ad alto Q.
Riguardo all'uso di filtri clip-on (come quelli commercializzati dalla RS), ecco cosa ha da dirci Steve Byan:
"Il "nucleo clip-on" consiste in un una perlina di ferrite divisa in due, racchiusa in un contenitore di plastica, costruita per la soppressione della RFI generata dai personal computer; le due metà della perlina vanno posizionate attorno al cavo da schermare, e poi agganciate tramite un sistema di aggancio. E' possibile ottenere lo stesso effetto inserendo una perlina di ferrite attorno al cavo coassiale prima di collegarvi il connettore all'estremità.
Quest'idea è simile ai balun in perline di ferrite utilizzati dai radioamatori; l'idea è quella di incrementare l'impedenza al flusso di corrente RF sulla parte esterna della calza di schermo del cavo coassiale, in modo da impedire (idealmente) al cavo coassiale di diventare parte integrante dell'antenna.
Stento a credere che una o poche di queste perline della Radio Shack montate sul cavo coassiale possano produrre un qualche effetto; penso che ce ne vorrebbero un buon numero per creare una induttanza sufficiente a produrre un qualche effetto.
Sarebbe meglio utilizzare le perline sull'apparecchio che genera i disturbi.
Personalmente raccommanderei il metodo di John Doty, consistente nel collegare a terra la calza di schermo del cavo coassiale dell'antenna, e nell'installare, dove possibile, il cavo coassiale interrato o molto vicino alla superifcie della terra. Penso che questi accorgimenti aiutino a minimizzare la cattura delle sorgenti locali di rumore in modo più efficace rispetto all'utilizzo di qualche perlina di ferrite nei pressi del ricevitore."
Il disaccoppiamento e il filtraggio della linea di alimentazione è essenziale per raggiungere le prestazioni ottimali. L'alimentatore standard montato sulla maggioranza dei PC è un alimentatore switching; tali sistemi, sebbene molto efficienti, tendono a generare disturbi impulsivi e armoniche indesiderate a causa dell'effetto switching. Intuile dirlo, se questi disturbi non vengono gestiti in modo appropiato, possono trasferirsi nella rete elettrica e da li nella vostra radio. Di solito non si tratta di un problema serio, in quanto di solito nella progettazione ne viene tenuto conto; ciò che preoccupa maggiormente è il clock della CPU che si infiltra nella rete elettrica attraverso l'alimentatore. Ancora una volta, un filtro di rete rappresenta la soluzione al problema.
Spesso, quando è necessario convogliare l'audio del ricevitore nel computer, potreste prendere in considerazione un qualche modo per isolare il segnale piuttosto che collegarlo direttamente al computer. Un semplice sistema consiste nell'utilizzo di un trasformatore audio 1:1; personalmente ho riscontrato un leggero miglioramento, ma non fino al punto da soddisfare le mie aspettative. Ho anche provato a connettere l'audio del ricevitore ad un radiomicrofono FM adattato, per poi ricevere l'audio da inviare al computer con un normale ricevitore FM. Sembra in effetti un sistema macchinoso, ma potrebbe rappresentare un'ultima risorsa, o potrebbe venire in aiuto a chi intende realmente posizionare il computer ad una distanza considerevole dalla radio. E' possibile realizzare altre forme di isolamento utilizzando raggi infrarossi o trasmissioni ottiche; tutti questi sistemi forniranno un eccellente isolamento perlomeno nel caso in cui la linea audio costituisca la principale via di ingresso per la RFI.
I problemi di RFI sono a volte aggravati da una cattiva antenna o da un ricevitore di scadente progettazione. Il disadattamento di impedenza dell'antenna, per esempio, può peggiorare ulteriormente le cose; in tale situazione, può venire in aiuto l'utilizzo di balun e accordatori d'antenna. Sebbene si supponga che una discesa di antenna in cavo coassiale riesca a tenere la RFI alla larga, in realtà un'antenna ed un cavo disadattati possono far catturare la RFI dalla calza di schermo del cavo coassiale. Pertanto, se state utilizzando un cavo coassiale collegato direttamente ad un dipolo bilanciato, provate ad utilizzare un balun nel punto di alimentazione. I balun sono veramente semplici da costruire, ed i progetti per la realizzazione possono essere reperiti anche nell'handbook ARRL; i balun possono anche adattare l'impedenza dell'antenna a quella del cavo di discesa. I balun, essendo quello che sono, normalmente provocano una qualche perdita di segnale ma, in un balun di buona qualità, la perdita è insignificante se paragonata alle perdite del cavo stesso; d'altro canto, la perdita di intensità del segnale è spesso compensata dal migliorato rapporto segnale/rumore. Non ho avuto conferma di questo, ma la RFI fuori banda può essere ridotta con l'uso di accordatori d'antenna, che forniscono una migliore selettività; questi accordatori possono essere facilmente costruiti utilizzando uno dei tanti progetti reperibili nell'ambiente radioamatoriale, perchè gli accordatori commerciali tendono ad essere abbastanza costosi e vengono forniti con misuratori di onde stazionarie ed altre simpatiche caratteristiche che non occorrono al radioascoltatore, che deve effettuare semplicemente la ricezione dei segnali radio. Nel mio caso (un cavo coassiale che alimentava fuori centro un dipolo), il balun ha fatto miracoli nel miglioramento del rapporto segnale/rumore ed in realtà ho riscontrato un aumento dell'intensità dei segnali; con ciò non voglio dire che il balun aumenta il guadagno, ma che la selettività da esso fornita può impedire al circuito AGC del ricevitore di ridurre il guadagno per via dei disturbi, producendo come risultato un'apparente aumento dell'intensità del segnale.
Ecco cosa ha da dirci Kok Chen AA6TY sui sistemi di antenna non accordati:
"Ed infine, proprio come il collegamento di un cavo cossiale ad un'antenna bilanciata rende il cavo coassiale parte integrante del sistema radiante, così avviene anche il contrario se un tale sistema d'antenna viene usato per la ricezione. Se alimentate una antenna di ricezione bilanciata utilizzando una linea sbilanciata come ad esempio il cavo coassiale, la schermatura del cavo coassiale raccolgierà il rumore trasferendolo all'ingresso d'antenna del ricevitore. Per evitare il problema, collegate un balun tra il cavo coassiale e l'antenna stessa."
Un guadagno eccessivo, come nel caso di un preamplificatore d'antenna, non sempre migliora il rapporto segnale/rumore perchè il rumore viene amplificato insieme al segnale. Sotto questo aspetto, un preamplificatore montato su palo dell'antenna fornisce normalmente prestazioni migliori.
In alcuni apparecchi digitali il disaccoppiamento delle tensioni di alimentazione non è realizzato a dovere, e quindi la RFI potrebbe non essere soppressa a sufficienza. Per porre rimedio è sufficiente montare dei condensatori da 0.1 uF tra la tensione di alimentazione e la massa lungo tutti i punti dell'alimentatore e del circuito. L'operazione potrebbe sembrare stupida, qualcuno potrebbe obiettare che sarebbe sufficiente montare un unico condensatore di maggiore capacità ma sebbene le proprietà elettriche in corrente continua siano similari, la capacità distribuita ha un effetto differente sulla RF. Sarebbe consigliabile assicurarsi che tutte le tensioni di alimentazione siano disaccoppiate a dovere, e che sui regolatori di tensione non abbiano luogo oscillazioni indesiderate.
Anche la direttività delle antenne può aiutare a migliorare la ricezione del segnale in presenza di RFI. L'antenna a loop, per esempio, può essere posizionata in modo da annullare totalmente la ricezione nella direzione della fonte di RFI. E' una prova che non ho effettuato di persona ma in teoria dovrebbe funzionare, anche se non posso esprimermi sulle reali prestazioni di un tale sistema. Similarmente anche il dipolo presenta determinate proprietà di direttività, dalle quali si può trarre vantaggio per ridurre la RFI.
L'utilizzo di accordatori d'antenna e di preselettori può aiutare a ridurre il rumore fuori banda e può quindi fornire un segnale più chiaro, specialmente se viene utilizzato un accordatore ad altro Q nel front-end della radio. Se viene utilizzata un'antenna con preamplificatore, è probabilmente preferibile montare sia l'antenna che il preamplificatore sul palo, in modo che venga amplificato il solo segnale utile e non la RFI generata dal computer. Questo accorgimento è particolarmente importante nell'utilizzo di preamplificatori RF a larga banda, che sono maggiormente suscettibili al rumore. Attualmente possiedo un'antenna attiva MFJ modello 1020-A completa di preselettore che nel mio caso funziona bene, riuscendo a rimuovere un ammontare considerevole di segnali fuori banda pur se allo stesso tempo amplifica anche il rumore di fondo. Un utilizzo giudizioso di un tale sistema può aiutare a migliorare la ricezione di molti segnali, specialmente i segnali a portante continua come le emissioni RTTY, FAX e SSTV.
Nel caso intendete autocostruirvi l'interfaccia, provate per quanto possibile a montarla in un contenitore schermante, o un contenitore metallico; questo accorgimento potrebbe aiutare a ridurre l'ingresso della RFI nella radio.
Oltre ai suggerimenti già forniti, se intendete utilizzare il computer per la ricezione di segnali CW/RTTY o altri segnali digitali, un buon filtro IF o audio risulterà di grande aiuto nella rimozione del rumore indesiderato. I vantaggi dei diversi tipi di filtri sono descritti in dettaglio nell'Handbook ARRL. Se potete spendere, un filtro DSP rappresenta senza dubbio la scelta migliore, in grado di garantire migliori prestazioni e maggiore versatilità rispetto ai normali filtri a capacità commutata, filtri Notch, ecc. Di nuovo, non posso parlare per esperienza diretta; i filtri passabanda sono abbastanza semplici da costruire, e magari potreste sperimentare con alcuni progetti prima di fare il grande investimento per un apparecchio commerciale.
Per coloro che stanno pensando di acquistare un nuovo computer, ho sentito che i notebooks presentano delle emissioni di RFI molto basse e risultano pertanto particolarmente adatti all'utilizzo con le radio.
Se, come nel mio caso, non vivete vicino al piano terra, potreste prendere in considerazione l'utilizzo di un sistema d'antenna bilanciato, che non richiede alcuna terra, oppure potreste procurarvi una di quelle 'Terre artificiali' commercializzate dalla MFJ. Ecco una citazione da un messaggio inviatomi da Scott N3FI al riguardo:
"Ho acquistato dalla MFJ quest'oggetto denominato 'Terra Artificiale', che consiste in un circuito LC ed un cavo controbilanciato, penso collegati in parallelo. Questo circuito permette di "sintonizzare" la reattanza al di fuori del cavo controbilanciato in modo tale che "sembri" come una vera terra nei confronti dello shack. Non più scosse sul vostro microfono! Non so se questo accessorio sia necessario anche sui ricevitori, ma penso di no. Ricordate solo che la presa di terra presente sulla presa di corrente è effettivamente una terra a 50 o 60 Hz, ma NON a frequenze di vari MHz. Il vostro intero impianto elettrico si comporterà come un'antenna!"
Ricordate di non tenere il cavo di discesa dell'antenna parallelo alle linee elettriche per tutta la sua lunghezza, e cercate di evitare l'utilizzo di lampade fluorescenti se possibile; alcune delle più vecchie lampade di questo tipo montano nuclei difettosi che tendono a generare del rumore. Le costruzioni più moderne dovrebbero essere a posto, ma le vecchie tendono a soffrire di questo problema. Visto che siamo in argomento, ricordate che non sempre la RFI viene generata dal vostro computer e/o monitor; specialmente al giorno d'oggi sempre più gente vive in appartamenti in condiminio o anche abitazioni unifamiliari molto vicine tra loro, e quindi anche il computer di qualche vicino potrebbe costituire una fonte di rumore. Un modo per accertarsene è di instaurare un colloquio cordiale con il vostro vicino o utilizzare un qualche tipo di lamina metallica schermante sulle pareti, tenendo presente che nelle costruzioni in calcestruzzo le pareti contengono delle barre di acciaio, e quindi sarebbe inutile schermarle ulteriormente.
La RFI è stata un problema imbarazzante e continuerà ad esserlo fino a che i produttori di computer non lo prenderanno in considerazione come tale. Sono benvenuti eventuali contributi e altri suggerimrnti, in modo che si possa compiere dei passi in avanti nella nostra lotta contro la RFI. Inviate i vostri suggerimenti all'indirizzo:
asirene@ntuvax.ntu.ac.sg
Voglio anche ringraziare le persone che hanno messo a disposizione i loro suggerimenti e le loro esperienze relative al problema in oggetto.
Kok Chen AA6TY kchen@apple.com
Earl Morse KZ8E e.morse@zds.com
R. R. Scott NF3I ham@wam.umd.edu
Gary Coffman KE4ZV gary@ke4zv.atl.ga.us
Tom Bruhns K7ITM tomb@lsid.hp.com
Andrew Moore dmoore@viper.cis.upenn.edu
Steve Byan steve@hicomb.hi.com
ed altri di cui potrei aver perso i nomi ...
L'Handbook ARRL offre molte informazioni utili a riguardo di balun, accordatori d'antenna, filtri e nuclei in ferrite; si tratta di informazioni che risulteranno di aiuto per coloro che desiderano sapere di più sulla teoria delle antenne e delle linee di trasmissione. Le informazioni possono anche essere ottenute attraverso il server e-mail della ARRL; per iniziare, è sufficiente inviare un messaggio e-mail contenente la parola "HELP" all'indirizzo info@arrl.org. Il server contiene alcune ulteriori informazioni sulla RFI e problemi correlati.
Buon divertimento, e abbasso il QRM e la RFI! Qualche raccomandazione di pridenza, prima di terminare: assicuratevi di sapere ciò che fate o potreste bruciare il vostro apparecchio, o bruciare voi stessi (il che indiscutibilmente risolverebbe tutti i vostri problemi di RFI). In caso di dubbi, procuratevi un ELMER o contattate qualche esperto di elettronica disposto ad aiutarvi o a guidarvi lungo i vostri passi.
73 de Daniel 9V1ZV
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| Daniel Wee | daniel%pandora@csah.com |
| 9V1ZV | daniel.wee@f516.n600.z6.fidonet.org |
| UUCP1.12j | Packet: 9V1ZV @ 9V1VS.SGP.AS -- |
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A public-opinion poll is no substitute for thought
-- Warren Buffet --