ON1BES Labo 2021                RTL-SDR Receiving

home
Back to Homepage


For ENG verion click here

SDR Ontvanger storingen en oplossingen

De harde waarheid


Uw elektriciteits-net wordt een zender !


In deze dagen is het praktisch niet meer mogelijk om met een BINNEN antenne goede radiosignalen op de korte/lange golf banden te onvangen.
Zelfs met een goede BUITEN antenne dienen er nog bijkomende maatregelen genomen te worden.
Dit komt doordat er de laatste 15 à 25 jaar er een overvloed is gekomen van toestellen die storing veroorzaken op het stroomnet, en in de omringende lucht binnenhuis.
Bijna elk modern electronisch-toestel heeft een ingebouwde schakelende voeding, of een losse schakelende plug-in voeding.
De toestellen zelf hebben hier geen last van de opgewekte storing, maar ze vervuilen wel de lucht en het stroomnet met sterke magnetische stoorpulsen.
Hoe kan dat ?
Elke electriciteitsdraad in uw stroomnet, zelfs al vanaf enkele cm, wordt eigenlijk zelf een antenne, en storende apparaten gaan zo in de omringende lucht stoorstraling uitzenden, en ze zo doorgeven aan bekabeling en andere aangesloten, ontvangende toestellen.
Vooral de net-aarde zal vervuild zijn met netstoringen, en zal deze vervuiling binnenhuis in de lucht uitstralen.
Op deze manier is het met een gevoelige radio-ontvanger zoals een SDR ontvanger, met een draad of telescopische antenne, BINNEN, onmogelijk om nog zuivere en de wat minder sterke signalen te ontvangen.
Voor de duidelijkheid: het gaat hier niet om de sterke FM-radio of omroep-zenders, maar om alle andere service signalen op de HF banden, zoals weerfoto's, Telex, Morse, bakens, tijdzenders en nog vele andere. De storing moet gezien worden als een extra ruis in de ontvanger, die zo sterk is dat zwakkere signalen hier niet meer doorheen komen, en dus simpelweg niet meer gehoord kunnen worden, omdat de ruisvloer dan te hoog is in de ontvanger.
En omdat een SDR ontvanger meestal gekoppeld is aan een (LCD) beeldscherm, zal dat duidelijk in het beeld te zien zijn.

Storende apparaten :
PWR DECT WiFi Spaarlamp
Schakelende voedings adapters DECT Telefoon - Repeater WiFi Booster - Router Spaarlampen
Storende toestellen zijn vooral deze met een losse netstroom-adapter zoals bij TV's, LCD's, Laptops, printers, Telefoons, Wifi, Modems en nog andere.
Maar ook zeer vervuilend zijn alle TL lampen, Spaarlampen en LED lampen en nog andere. Tegenwoordig kunnen we daar ook nog zonnepanelen met slechte omvormers aan toevoegen.

TL Lamps LED Lamps TV-LCD-Plasma Tablet-Laptop
TL Lampen LED Lampen TV - Plasma - LCD Tablet - Laptop


Stoorstraling
Veronderstel dat je dan een BUITEN antenne gebruikt om beter signaal zonder storing te krijgen, dan nog ben je er aan voor de moeite.
Omdat de stoor-straling binnen elk huis zo groot is, zal elk stuk draad of kabel van een kleine meter of zelfs minder, zoals luidsprekerdraden, verlengkabels en andere soorten, zich ook in deze storing bevinden, en zich als een ontvangst-antenne gaan gedragen.
Bij een ontvanger gaat de storing dan op de buitenmantel van de coax-kabel van de antenne zitten, en dus heeft een kabel afscherming nog maar weinig zin meer.
Meer nog: de storing zal op een antenne-kabel naar buiten omhoog kruipen, richting naar het antenne-element, en zo extra ontvangen worden.
Samen met het nuttige, dikwijls zwakke radio-signaal gaat het terug naar de ontvanger-ingang, waar dan een slecht signaal ontvangen wordt.
Hetzelfde gebeurt op het stroomnet: alle storende apparaten, geven hun storing door via hun bekabeling, aan het stroomnet en andere aangesloten toestellen, en alle draden in huis worden stralende stoor-bronnen.

Wat kunnen we doen tegen stoorstraling
1) Het elektriciteitsnet:
Hier kan je weinig aan doen: de vervuiling komt ook van buren, winkels of aanpalende bedrijven.
De electriciteitsdraden zelf kan je niet aarden, en de aarddraad zit meestal mee in dezelfde buis.
De nul-leider of "N" draad (blauw) is GEEN aarde, en daar blijf je dus beter af.

2) Aangesloten toestellen:
Hier moeten we onderscheid maken met toestellen met een 3-polige stekker (met aarde) of met een 2-polige stekker (zonder aarde).
Let op: dit gaat NIET om de zwaardere toestellen zoals verwarmers, ovens, en toestellen met motoren zoals ventilators, wasmachines, stofzuigers.
Er zijn nog wat oudere toestellen in omloop met een inwendige voeding zoals sommige versterkers, printers, vaste computers en oudere Laptops.
De toestellen met een schakelende voeding zullen hun stoorpulsen onvermijdelijk doorgeven aan hun bekabeling, en op de metalen behuizing van het toestel.
Bij net-adapters met 2-polige stekker en Laptop's met 2-polige voeding, zijn er meestal weinig problemen voor gebruik met SDR.

Soorten voedingen:
Dit is een complexe en lastig te bespreken materie, omdat er zoveel soorten en combinaties mogelijk zijn.
Elke fabrikant heeft zo wel een eigen type of versie van voeding op de markt.
Lineaire voedingen, zoals de wat oudere, zijn niet schakelend, en zijn veilig voor SDR ontvangst.
Ze zijn kenmerkend door de grote inwendige transformator, en daarachter de simpele gelijkrichting schakeling.
Geschakelde voeding zijn klein van afmetingen, en wekken zelf storing op en moeten nagezien worden of ze vervuilend zijn voor SDR.

Het princiepe bij ALLE geschakelde netvoedingen, om storing op radios's en ontvangers te vermijden is echter hetzelfde :
De vervuilde aarde van het stroomnet, mag enkel aan het chassis liggen, en NIET op de voedings-min van het PCB.
Dit vraagt meestal een wijziging van de bedrading in de voeding van het toestel, en zal niet door iedereen uitgevoerd kunnen worden.
Dikwijls bij gelijmde, of niet open te schroeven voedingen is dit niet aan te raden.
De enige oplossing is hier om een scheidingstransformator te gebruiken, die tussen stroom-net en toestel-voeding komt.

Net-voedingen kunnen grotendeels onderverdeeld worden in 5 groepen (2 lineair en 3 geschakeld) :
- Een lineaire voeding zonder een net-aarde (v.b. 2-polige stekker met draad en een dikke plastic blok)
- Een lineaire voeding in een metalen kast (v.b. CB voeding), met 3-polige stekker en draad, de aarde-draad zit aan het chassis.
- Een geschakelde voeding zonder net-aarde (uitgevoerd als dikke 2-polige stekker in plastiek)
- Een geschakelde voeding met inwendige net-aarde (3-polige stekker met draad en plastieken blok)
- Een geschakelde voeding met inwendige dubbel gecombineerde net-aarde (3-polige stekker met draad en plastieken blok)

1) Klassieke lineaire netvoedingen
Het volgende is van toepassing voor net-voedingen met 3-polige stekker+draad in een metalen behuizing (voor CB zender, Versterker, mengpaneel, Radio, Labvoeding..)
Hier moet men er voor zorgen dat de draad van de net-aarde NIET (meer) op de min-aansluiting van het voedings PCB komt.
Meet dit met een universeelmeter, of het metalen chassis niet doormeet naar de min van de voeding (op laagste ohm-meetbereik).
Bij oudere toestellen als radio's en versterkers, is soms maar een kleine aanpassing nodig in het toestel, door de aarddraad los te koppelen van het PCB en deze te isoleren.
Indien het toestel ingangs-connectors heeft zoals voor antenne, Line-in of Mic, mag de net-aarde NIET op de metalen achterkant aangesloten zijn.
Bij toestellen zonder ingangsconnectors of antenne, mag de net-aarde aan het metalen chassis verbonden blijven.
Indien de ingangsconnectors niet losgekoppeld kunnen worden van het metalen chassis, kan dit chassis optioneel geaard worden met een apparte, schone aarde.

2) Schakelende net-voedingen zoals plug-in net-adapters en voedingsblok voor Laptop of LCD monitor of Printer...
Bij een voedingsblok met een 2-polige stekker+draad, b.v. voor een Laptop, is er meestal geen probleem voor gebruik met SDR: de net-aarde kan hier niet aan het chassis van de Laptop en de USB poorten komen, en kan de ontvangst van uw SDR ontvanger op de USB poort niet verstoren.

De betere plug-in net-adapter (stekker of blok) zal minder storing opwekken dan b.v. een goedkope (Chinese) plug-in net-adapter.
Je kan de betere plug-in net-adapter of computer voedingsblok met draad herkennen doordat er een ferrietkern (verdikking) in de voedings draad zit.

Bij 3-polige net-stekkers is de netaarde altijd op een bepaalde manier verbonden met het chassis van het toestel, en het PCB, en in de helft van de gevallen ook met de min van de voeding.
Meet dit uit met een universeelmeter, ofdat het metalen chassis niet een beetje doormeet naar de min van de voeding (op hoogste ohm-meetbereik).
Dit resulteert dat de min van de voeding in 50% van de gevallen vervuilt zal zijn en storing zal veroorzaken, en verderop, op andere aangesloten toestellen.
Dit kan niet opgelost worden, zonder de plastic gelijmde voedingskast open te breken, en een aantal dingen te onderbreken, wat niet aan te raden is.
Een vervuilde min aansluiting van een voeding, komt uiteindelijk ook op ingangsbus van een versterker, en ook op de afscherming van een antennekabel, en zal het antenne signaal vervuilen.

Kontroleer ook alle andere apparaten die een 3-polige stekker hebben, vooral ook LCD schermen en modem's of printers, en toestellen die verbonden zijn aan andere toestellen, met kabels als een HDMI, RS232 Seriele kabel, USB kabel of gelijkaardig, omdat anders de moeite vergeefs zou zijn.
Een vergeten VGA of USB of verbindingskabel of stroomkabel, kan nog altijd de storing doorgeven aan andere aangesloten apparaten.
Een mogelijke oplossing is om van b.v. bij een Laptop voeding met 3-polige stekker, de voeding te vervangen door een andere met een 2-polige stekker.

LCD schermen met een inwendige of een losse voeding met 3-polige stekker komen vrij vaak voor, zoals 3-polige losse Laptop voedingsbloks van Dell of HP.
Deze storen dikwijls op de lage HF banden, en zijn niet goed voor SDR.
Soms kan men ook in plaats daarvan, een normale, klassieke lineaire voeding gebruiken, maar bij Laptops is dat een dure oplossing.
Als bijna enige andere oplossing is een scheidingstransformator aangewezen, ofwel werken met batterijen op het toestel.
Een storende voeding of apparaat kan je ontdekken door er met een klein MG radiootje langs te gaan, en je hoort het dan wel of er storig is.
sch_lineair_pwr_2 sch_switch_2p sch_switch_3p
Lineaire netvoeding zonder scherm Geschakelde 2 polige netvoeding Geschakelde 3p voeding met gecombineerde aarding
foto_lineair_2-3p foto_switch_2p foto_switch_3-3p
Lineaire 2 polige en 3 polige voeding Geschakelde 2 polige netvoedingen Geschakelde 3 polige voedingen
Klik op het schema voor groter beeld
Storing op Radio/zender en ontvangers
Als je uw radio/zender ontvanger (met een 3-polige stekker) op de stroomnet-aarde aansluit, wordt het aleen maar erger.
Storing van geschakelde voedingen komt dus op de draden van het stroomnet, maar ook uiteindelijk op de coaxkabel afscherming, zodat een metalen kabel afscherming grotendeels zijn functie verliest.

Opstelling van een Mini-Whip buitenantenne :

Grounding Zorg dus dat de aarde ( = metalen behuizing) van uw radio/zender ontvanger NOOIT op de aarddraad van het stroom-net aangesloten is, of onderbreek deze draad.
De meeste Radio's en versterkers hebben echter een apparte klem op de achterkant om daar een extra aarde aan te sluiten. Sluit uw radio/zender ontvanger aan op een propere aarding met een aarddraad rechtstreeks naar buiten, sluit deze aan op een koperen of verzinkte buis van minimum 1,5m en sla die in de volle grond.
De problemen met de storing op alle draden, en primair op de antenne-kabel zijn slechts gedeeltelijk op te lossen.
Dit kan door te beletten dat de stoorstraling op de antenne-kabel doorgegeven kan worden. Aan de antenne-kabel wordt aan het begin en aan het einde een "common mode choke" geplaatst. Op de tekening, staat er 1 juist buiten het huis.

Mantelstroom spoelen
USB Choke Cable balun
USB Choke met "Click On" ferriet Kabel Spoel en een Ringkern balun
Klik op de foto voor groter beeld
Niet enkel in antenne-kabels, maar ook aan USB kabels en voedings-kabels, kan u dat "dikke" ding zien aan het begin of het eind van de kabel.
Hier zit een ringkern, en deze blokkeerd gedeeltelijk ongewenste mantelstromen, en zal beletten dat een deel van de storing doorgegeven wordt naar de antenne toe.
Mantelstroom antenne spoelen bestaan in verschillende uitvoeringen. De eenvoudigste uitvoering is een gewikkelde spoel met een 10-tal windingen met de antenne-kabel zelf, en dit op een stuk plastic koker van 6 à 8cm diameter (fig. rechts). De beste, maar moeilijkste en duurste methode is een speciale grote ferriet-ringkern gebruiken, waar de antennekabel ook een aantal windingen rond de ring-kern wordt gewikkeld. De ferrietkern is van een speciaal nikel-ijzer poeder gemaakt, en enkel geschikt voor dunne 6mm antenne kabel. Deze luistert naar de naam FT240-43, en is geschikt voor de lage HF banden. Dit noemt men ook een "Common Mode Balun".
Info hierover vind u genoeg op het internet.

Gebruik van USB adapters en SDR ontvangers
Indien op een computer of Laptop, op de één of andere manier, de lichtnet-aarde verbonden is met de behuizing van het toestel, zal deze vervuilde aarde ook aanwezig zijn op de afscherming van de USB poorten, en ook op de - leiding (pin4) van de voeding van een USB poort. Dit is een slechte zaak, en een historische fout van vroeger, gemaakt bij het ontwerpen van USB poorten. De afscherming van een USB poort kan niet gescheiden worden van de computer grond.
De storing op USB poorten komt bijna altijd voor bij computers met een voeding met een 3-polige stekker, maar veel minder op computers met 2-polige stekkers.
Ook een slechte zaak is dat computers ZELF storing veroorzaken, afkomstig van de chips in de computer, het LCD scherm en de opwekking van de USB signalen zelf !
Hier komen de meeste klachten voor bij slechte ontvangst van lange golf met SDR ontvangers, aangesloten op een USB poort.
De laptop op batterij gebruiken verminderd de slechte ontvangst aanzienlijk. Indien dit niet mogelijk is, (b.v. bij een vaste computer) gebruik dan indien mogelijk, een scheidingstransformator.
Een andere oplossing die soms voorgesteld wordt, is het gebruiken van een zogenaamde USB isolator, waar de massa gescheiden wordt van de computer.
Maar dit werkt NIET op een USB-2 poort met hoge snelheid. Deze zijn wel geschikt voor USB-2 lage snelheid, maar een SDR ontvanger werkt enkel op een USB poort met hoge snelheid (max. 3.0kbit/sec). Een kleine verbetering in ontvangst werd hier bekomen door de massa aansluiting aan de afscherming in de USB SDR stick los te koppelen van de pin4 - aansluiting. Maar dat vergt een niet zo gemakkelijk ingreep in de SDR stick, en is niet voor iedereen aan te raden.
Er kan echter ook een dubbele USB doorvoer adapter gemaakt worden, waarbij de massa aan de ene USB kant NIET op de afscherming van de andere USB zit.
Ten slotte kunnen er heel goede resultaten bekomen worden door een klein ringkern scheidingtransformatortje (van Mini Circuits) te plaatsen in de antenne-leiding, juist voor de antenne de SDR ontvanger binnenkomt.
Op deze manier kunnen stoorsignalen op de kabelmantel de antenne niet bereiken, en wordt dus de ontvangst een stuk beter.
Deze mini ringkerntjes zitten b.v. in een 1:9 mini-balun printje van Ebay, maar ze zijn ook te vinden binnenin een oude RJ-45 netwerkaansluiting, achteraan op een moederbord van een vaste computer.

Antennes

Indien u toch een binnenantenne wil proberen, doe dit dan met een z.g. LOOP antenne, of "Magnetic Loop".
Dit zijn de enige antenne's die minder storingsgevoelig zijn voor elektrische storingen.
Een spriet, draad, staaf of schuif antenne is een prima antenne om elektrishe storing op te vangen !.
Doe dit dan niet op het gelijkvloers, maar op de hoogst mogelijke verdieping, en liefst nog aan een raam.
Dat is de enige kans dat u wat ontvangst zal hebben.
Sommigen proberen zcveel mogelijk te ontstoren met ferriet-kralen, maar verwacht daar niet te veel van.

Ondanks alles, zijn met een goede commerciele HF all-band radio-ontvanger best wel goede resultaten te behalen.
Maar bedenk dat deze helemaal anders werken, en verschillende filters hebben, in tegenstelling met een goedkope SDR stick, die wel zeer gevoeling is, maar geen enkele voor-filtering of bescherming of onderdrukking heeft tegen sterke signalen, de spiegel-frequenties niet weg kan filteren (valse signalen), een slecht dynamisch bereik heeft, en niet tegen onweer kan.
Maar het is mooi en verleidelijk te zien wat met een SDR stick mogelijk is.
Zie ook de link SDR Antenna Considerations




mail mail: on1bes at Scarlet.be