SuperminarenandClaude Sonnet 5.5
f7fa8cfbc1
- Sections and slides rewritten in Swedish; German law and institutions replaced by Swedish/CEPT/ITU equivalents (PTS, SSA, PTSFS 2025:1, SSMFS 2008:18), unverified statements marked "% TODO VERIFY" - New toc: INSTEG, HAREC, UPPGRADERING; section idents are Swedish (see ident-map.tsv) - Exam-question tags, BNetzA question pool, solutions and the German SWL course removed - Static pages, snippets, applets, READMEs and image alt-texts translated - TikZ labels translated; SVG drawings regenerated (drawing 689 still fails to build upstream: it references a missing photo) - Changed from the original: not endorsed by DARC e.V., SSA or PTS Co-Authored-By: Claude Sonnet 5.5 <noreply@anthropic.com>
6.9 KiB
Tidigare har vi redan lärt känna oönskade emissioner i form av övertoner och parasitsignaler (spuriösa emissioner). Övertoner, eller harmoniska, av en signal uppstår alltid när kurvformen avviker från den ideala sinuskurvan, och de är alltid heltalsmultiplar av grundfrekvensen, som figur [ref:a_harmonische] visar.
Ett exempel: om en förstärkare överstyrs begränsas sinussignalens toppar – och därmed uppstår övertoner.
[picture:868:a_harmonische: Övertoner (ÖT), harmoniska (Harm.) och parasitsignaler (PS)]När vi tittar på multiplar av en signals grundfrekvens skiljer vi mellan begreppen harmoniska och övertoner. De båda begreppen skiljer sig bara i definition och sätt att räkna. Den 1:a harmoniska av en signal är själva grundfrekvensen. Den 2:a harmoniska är den 1:a övertonen, den 3:e harmoniska är den 2:a övertonen och så vidare. Tabell [ref:a_harmonische] visar sambandet.
| l: Multipel av grundfrekvensen | l: Harmonisk | l: Överton | | $f_0$ | 1 | ~ | | $2 \cdot f_0$ | 2 | 1 | | $3 \cdot f_0$ | 3 | 2 | | $4 \cdot f_0$ | 4 | 3 | [table:a_harmonische:Harmoniska och övertoner]FM-radio är den "klassiska" rundradion på ultrakortvåg (VHF). Radioprogrammen sänds i frekvensområdet $\qtyrange{87,5}{108}{\mega\hertz}$.
Om du vill dämpa enstaka övertoner eller harmoniska av en signal kan du, förutom med det klassiska övertonsfiltret (lågpassfilter), också använda så kallade spärrkretsar. En spärrkrets dämpar exakt en frekvens maximalt och släpper i övrigt igenom alla andra nästan ohindrat.
I Sverige gäller att den som använder en amatörradiosändare ska anpassa sändarens tekniska egenskaper så att den inte stör användningen av andra radioanläggningar (PTSFS 2025:1). Oönskade emissioner ska alltså hållas så låga som möjligt. För kommersiellt tillverkade amatörradioapparater som säljs inom EU gäller enhetliga gränsvärden för oönskade emissioner enligt den harmoniserade standarden EN 301 783, och tillverkaren intygar med CE-märkningen att gränsvärdena hålls.
% TODO VERIFY: Någon svensk föreskrift med siffervärden för oönskade emissioner från hembyggda eller modifierade amatörradiosändare har inte kunnat bekräftas (motsvarigheten i Tyskland är Verfügung 33/2007). Värdena nedan är riktvärden som är vanliga i amatörradiosammanhang (ITU-R SM.329 / RR Appendix 3, EN 301 783) – kontrollera vilka siffror SSA och PTS rekommenderar.
Gränsvärdena anges vanligen i \unit{\dBc} och beskriver hur många decibel en oönskad emission måste vara dämpad jämfört med bärvågen, eller sändarens maximala signalnivå (PEP). Alternativt kan ett absolut effektvärde gälla, till exempel i \unit{\dBm} eller \unit{\micro\watt}. Avgörande är då det högsta av de två effektvärden som de båda gränserna ger.
För kommersiella apparater beror de tillåtna värdena delvis på sändarens effekt. Figur [ref:a_etsi_vfg] jämför gränsvärdena i EN 301 783 för kommersiella apparater med de strängare riktvärdena för hembyggda apparater som tillämpas i Tyskland.
Ett exempel visar skillnaden: för en kommersiell handapparat med \qty{5}{\watt} sändareffekt gäller i det visade frekvensområdet ett gränsvärde på \qty{-50}{\dBc}. Bygger du däremot själv en motsvarande $\qty{5}{\watt}$-apparat för $\qty{2}{\meter}$- eller $\qty{70}{\centi\meter}$-bandet bör du enligt dessa riktvärden klara \qty{-60}{\dBc}. Vid högre sändareffekt skärps kravet för kommersiella apparater.
För VHF/UHF/SHF-området \qtyrange{50}{1000}{\mega\hertz} gäller som riktvärde att parasitsignaler och övertoner ska vara dämpade minst \qty{60}{\dB} jämfört med sändarens maximala signaltopp (PEP), så länge signalernas effekt ligger över \qty{0,25}{\micro\watt} (se figur [ref:a_uagw]).
För kortvågsområdet \qtyrange{1,7}{35}{\mega\hertz} gäller som riktvärde att parasitsignaler och övertoner ska vara dämpade minst \qty{40}{\dB} jämfört med sändarens maximala signaltopp (PEP), så länge signalernas effekt ligger över \qty{0,25}{\micro\watt} (se figur [ref:a_uagw2]).
Med en spektrumanalysator kan du mäta övertoner (engelska harmonics) i läget Spurious Emissions, som figur [ref:a_uagw] visar. Spektrumanalysatorn registrerar automatiskt bärvågens nivå och övertonernas dämpning och visar dem på skärmen. Bygger du en apparat själv är det avgörande att du med mätningar säkerställer att gränsvärdena hålls. En kommersiell tillverkare intygar visserligen med CE-försäkran att gränsvärdena hålls, men det händer att enskilda apparater inte uppfyller kraven – då kan marknadskontrollen (i Sverige PTS) förbjuda försäljning och användning.
% TODO VERIFY: att PTS är marknadskontrollmyndighet för radioutrustning (radioutrustningslagen 2016:392) och kan förbjuda försäljning/användning.
Oönskade emissioner uppstår inte bara genom övertoner, utan kan också uppstå i sändarens frekvensberedning – till exempel genom oönskade blandningsprodukter, genom variationer i matningsspänningen eller genom överstyrning av LF-signalen. Det tittar vi närmare på nu.
För att dämpa oönskade blandningsprodukter – men också övertoner – används ofta ett bandpassfilter efter blandarna. Särskilt i enbandssändare och i apparater för VHF, UHF och SHF används bandpassfilter i stället för klassiska övertonsfilter (lågpass). I sådana apparater måste man ofta också dämpa signalkomponenter som uppstår redan i beredningen av sändarsignalen och som till och med kan ligga under själva sändningsfrekvensen.
Oönskade emissioner kan också ligga mycket nära sändarsignalen. De är svåra eller omöjliga att dämpa med filter och bör därför undertryckas effektivt redan i början av signalberedningen. Ofta uppstår sådana närliggande alster – i dagligt tal "splatter" – som oavsiktligt breddar sändarsignalen, genom att mikrofonförstärkningen är inställd för högt. Då förvrängs LF-signalen, vilket ger oönskade emissioner. Figur [ref:a_harmonische] visar parasitsignalerna.
En otillräckligt stabiliserad matningsspänning till sändarens slutsteg kan också ge oönskade emissioner. Till exempel kan ett dåligt filtrerat eller stabiliserat nätaggregat (med brumspänning) ge AM-emissioner från slutsteget. Även inströmning av LF-signaler på sändarens nätsida kan ge motsvarande AM-emissioner. Det märks ofta vid CW som en "brummig" bärvåg eller ton, särskilt hos äldre sändare.