EMC zaken – Storing of Ruis op HF

Bij discussies over EMC-gerelateerde zaken is het van belang te weten wat het niveau is van de achtergrond ruis. Immers alleen als er stoorsignalen en/of ruis boven de achtergrond ruis uit komen, of als die achtergrondruis daardoor verhoogd wordt, kan er sprake zijn van “schadelijke” storing:

Een zodanige storing dat onze radiodienst niet meer kan functioneren zoals het bedoeld is.

Dat betekent dat bij discussies over EMC-limieten voor stoorstraling en bij actuele storingsklachten, het nodig is te weten wat het niveau van de “natuurlijke” achtergrond ruis op de beschouwde frequenties is.

In tegenstelling tot op de VHF en hogere banden wordt op de HF banden en lagere frequenties de ruisvloer niet bepaald door de ontvanger, maar door ruis dat door de antenne wordt opgepikt. We kunnen dat onderscheiden in:

  • Atmosferische ruis: Ruis dat ontstaat door de wereldwijde optelling van alle onweersactiviteit.
  • Galactische ruis: Ruis afkomstig van buitenaardse objecten, zoals de zon, de planeet Jupiter, het melkwegstelsel, enz.
  • Manmade ruis: De optelling van alle door de mens veroorzaakte radiostoring.
  • Lokale ruis- en stoorbronnen: Hiermee wordt bedoeld individueel te onderscheiden bronnen zoals radiostoring veroorzakende apparaten, statisch geladen regen, lokale onweersactiviteit (QRN), enz.

De eerste drie vormen samen het achtergrond ruisniveau, waar de lokale bronnen boven uit kunnen steken.

Onderzoek naar achtergrond ruisniveaus

In de jaren zestig/zeventig is er onderzoek gedaan naar de niveaus van deze achtergrond ruisniveaus, en de resultaten daarvan zijn te vinden in [1]. Een berekening van ruisveldsterktes, gericht op West en Midden Europa, is uitgevoerd in [2], hetgeen samengevat wordt in figuur 1.

Figuur 2 laat hetzelfde zien, maar nu uitgaande van de spanning aan de ingang van een ontvanger, uitgedrukt in de uitslag van een IARU-gecalibreerde S-meter, en gecombineerd met een kwart golf verticale ontvangantenne.

De getekende curven voor atmosferische ruis zijn statistische waarden. De bovenste curve, aangegeven met 80 %, geeft die waarden aan waarbij in 80 % van de waarnemingen het echte ruisniveau lager uit komt. De 20 % curve geeft die waarde aan, waarbij het echte ruisniveau in 20 % van de gevallen onder ligt.

Het grote verschil tussen de 80 % en de 20 % lijn in het frequentiegebied 0,5 tot 10 MHz wordt grotendeels veroorzaakt door dag / nacht en winter / zomer verschillen in de ionosferische condities.

Figuur 1. Berekende ruisveldsterktes in West en Midden Europa.

Figuur 1. Berekende ruisveldsterktes in West en Midden Europa.

 

Manmade ruisniveaus

Figuren 1 en 2 tonen een reeks rechte lijnen, die het manmade ruisniveau representeren voor een aantal situaties. De waarden zijn het resultaat van onderzoekingen in de VS in de jaren zeventig. Het is zeer de vraag of deze lijnen wel representatief zijn voor de situatie in Europa in de huidige tijd.

Er zijn aanwijzingen dat de waarden in figuur 1 voor de Rural en Quiet Rural omgeving wel eens te hoog zou kunnen zijn, terwijl de lijnen voor Residential en Business misschien aan de lage kant zijn. Ook de meetwijze en met name de meetafstand tot woningen, 3 m, 10 m of 30 m, wat grote invloed kan hebben op het stoorniveau, is niet gedefinieerd. Zie ook de meetresultaten van PA0KDF in [3].

Figuur 2. S-meter aflezing ten gevolge van de omgevingsruis.

Figuur 2. S-meter aflezing ten gevolge van de omgevingsruis.

 

Storing door niet-amateurstations

Interferentie of storing in de ontvangst kan ook veroorzaakt worden door niet-amateurstations. De klacht dient in dit geval te worden gemeld aan de IARUMS-coördinator. Houd er echter wel rekening mee dat de Amateurdienst een aantal banden is toegewezen op secundaire basis. Dit houdt in dat hierop legaal een aantal professionele radiodiensten, waarvan u mogelijk hinder ondervindt, met voorrang mogen werken.

Signaalfunctie van de amateur

De radiowereld is in de afgelopen decennia totaal veranderd. Tot eind jaren tachtig van de vorige eeuw werd de radiowereld volledig beheerst door de (klassieke) radiodiensten. Sindsdien zijn vele nieuwe telecommunicatiediensten ingevoerd. Denk aan breedband internet via het vaste telefoonnet (xDSL), via het lichtnet (PLC) en de Short Range Device (SRD) toepassingen zoals Wifi en Ultra Wideband. Daar komt nog bij dat het met de voortgaande digitalisering van radiocommunicatie steeds moeilijker wordt om radiostoring als zodanig te herkennen.

Bij veel systemen in de consumentensfeer, zoals Digitale Radio Omroep. Satelliet- en aardse digitale TV, kan de verbinding onder invloed van storing plotseling wegvallen zonder dat de oorzaak voor de gebruiker zichtbaar wordt. Niet alleen de Amateurdienst maar ook de professionele radiodiensten ondervinden hiervan in toenemende mate de gevolgen.

Radioamateurs behoren daarbij tot de kleine groep in het veld, die over de mogelijkheden en kennis beschikken om vroegtijdig radiostoring te herkennen en eventueel te lokaliseren. Door hiervan melding te maken kan de Amateurdienst ook in bredere zin een rol spelen in de bescherming van de radiodiensten. Vooral in de strijd tegen PLC is gebleken dat de Amateurdienst als volwaardige partner mee kan doen in de coalitie van de HF gebruikers.

De signaalfunctie van de Amateurdienst is belangrijk.
Amateurs maak daarom melding van storingen bij de EMC commissie en het Agentschap Telecom!
Gebruik bij voorkeur het meldingsformulier!

Referenties

[1] Recommendation ITU-R PI.372-6. Radio noise. 1994. ITU_R Recommendations Volume 1997. P Series-part 1.

[2] ERC Report 69. http://www.ero.dk.

[3] Technische Notities van PA0KDF, Electron pagina 154, april 2005.