เป็นไปได้ไหมที่จะปฏิเสธเสียงรบกวนที่เดินทางอยู่ด้านนอกของสายส่งสัญญาณโคแอกเซียล?

สมมติว่าฉันมีเล้าโลมธรรมดาระหว่างเครื่องรับและเสาอากาศ เล้าโลมนั้นจะมีสามกระแสในนั้น:

1. สัญญาณที่ต้องการ
2. เท่ากับกระแสตรงข้ามที่ด้านในของโล่ (จริงๆแล้วก็สัญญาณที่ต้องการด้วย)
3. เสียงที่ด้านนอกของโล่

ทีนี้ถ้านี่คือสายส่งที่สมดุล (ไม่ใช่ coax) ฉันจะเชื่อมต่อตัวนำคู่กับแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลซึ่งจะปฏิเสธแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไป ฉันต้องแน่ใจว่าอิมพีแดนซ์ของแต่ละด้านเท่ากันดังนั้นกระแสโหมดทั่วไปจะสร้างแรงดันไฟฟ้าโหมดสามัญเท่านั้นดังนั้นโหมดแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลที่แตกต่างกันของฉัน

แต่นี่เป็นเพียงแค่เล้าโลมธรรมดาโดยมีตัวนำตัวนำเพียงหนึ่งเดียว ความต้านทานของโล่และตัวนำกลางไม่เท่ากัน แม้ว่าสัญญาณจะติดอยู่ภายในตัวเล้าโลมโดยเกราะป้องกันฉันสามารถรักษากระแสแยกนี้ได้ไหมเมื่อเล้าโลมเข้าสู่วงจรตัวรับสัญญาณของฉัน? กล่าวอีกนัยหนึ่งฉันจะให้การอ้างอิงสำหรับวงจรรับของฉันที่ไม่ได้รับผลกระทบจากกระแสเสียง (3) ได้อย่างไร หรือว่าเป็นไปไม่ได้?

โปรดทราบว่าฉันไม่ได้ถามเกี่ยวกับทางเลือกในการเกลี้ยกล่อมหรือประเภทอื่น ๆ ที่มีเกราะกำบังหลายแบบ ฯลฯ ฉันยังไม่ได้กังวลมากเกี่ยวกับเสียงที่ไม่เหมาะที่จะนำมาใช้ในการชักชวนโดยการป้องกันที่ไม่สมบูรณ์ ฯลฯ สถานการณ์ที่น่าเป็นห่วงคือฉันมีเสาอากาศที่เชื่อมต่อกับเครื่องรับโดย coax และฉันต้องการรับสัญญาณจากเสาอากาศ แต่ไม่ใช่สัญญาณจาก coax shield (ซึ่งสามารถสร้างเสาอากาศโมโนโพลที่ดีได้ด้วย)

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ในบางแอปพลิเคชันที่ใช้ความบริสุทธิ์ของสัญญาณเป็นสิ่งสำคัญยิ่งที่จะป้องกัน coax (หรือแม้แต่สามเท่า) โล่ด้านในมีสัญญาณเดียวกับตัวนำกลาง สิ่งนี้ทำให้ความจุลดลงอย่างมากและเกราะด้านนอกมีการต่อสายดิน เป็นหลักนี้ให้ความแตกต่างกับสัญญาณสิ้นเดียวที่รับด้วยการปฏิเสธเสียงรบกวนในโหมดทั่วไปสูง แผงป้องกันเพิ่มเติมยังช่วยลดเสียงรบกวนที่เปล่งออกมาอย่างมาก

ในระบบโล่เดียวเสียงรบกวนบนโล่จะถูกระงับโดยตัวกรอง EMI บางครั้งนี่เป็นเพียงเฟอร์ไรต์ลูกปัดในซีรีส์ที่มีบริเวณหรือโช้กโหมดทั่วไป ขึ้นอยู่กับความถี่ของความสนใจและประเภทของเสียงว่าทางออกที่ดีที่สุดคืออะไร โปรดจำไว้ว่าคุณต้องใช้เงินและเวลาด้วยความกังวลเกี่ยวกับการกรองความถี่ที่อาจทำให้ระบบของคุณเสียหาย

นี่คือบางส่วนภาพประกอบที่ดีจากMurata และการอภิปรายจากพายุ / พายุเกี่ยวกับแหล่งกำเนิด / ประเภทเสียงที่ได้รับการป้องกัน

แก้ไข: ฉันมีเวลาที่จะชี้แจงว่าระบบเล้าโลมที่มีเกราะหลายชั้นทำงานอย่างไร ก่อนอื่นฉันต้องเน้นว่าคุณต้องเข้าใจ EMI ของคุณและการออกแบบของคุณนั้นมีความไวต่อมันอย่างไร บ่อยครั้งสิ่งนี้สามารถทำได้โดยการทดสอบการออกแบบจริงเนื่องจากเส้นทางการมีเพศสัมพันธ์และการแสดงส่วนประกอบนั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างแบบจำลองอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นในกระบวนการค้นหาวิธีแก้ปัญหาฉันจึงให้คำตอบอย่างกว้าง ๆ แก่คำถามกว้าง ๆ

สัญญาณกลางจะได้รับประโยชน์จากการกรองสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปและไม่ธรรมดาเนื่องจากมีชิลด์ด้านนอกหลายชุด ใครก็ตามที่ทำงานร่วมกับเล้าโลมรู้ว่าพวกเขาไม่ได้เป็นเกราะป้องกันที่สมบูรณ์และรั่วไหลเสมอ วิธีการแก้ปัญหาแบบหลายโล่นำเสนอความสมดุลที่ดีระหว่างการปฏิเสธ EMI ทั้งโหมดทั่วไปและโหมดที่ไม่ใช่ทั่วไป การเพิ่มการรับส่วนต่างช่วยเพิ่มการกรองโหมดทั่วไปที่สูญเสียการปฏิเสธโหมดที่ไม่ธรรมดาซึ่ง Andy Aka ถาม

ดังนั้นการรวมสัญญาณที่น่าดูเข้ากับเวอร์ชั่นที่สะอาดกว่าจะช่วยได้อย่างไร นี่จะเป็นกรณีของสัญญาณรบกวนโหมดที่ไม่ธรรมดา ในระบบที่มีการป้องกันแบบหลายจุดสัญญาณรบกวนโหมดไม่ธรรมดานั้นน้อยกว่ามากเนื่องจากมีการป้องกันพิเศษ ดังนั้นเสียงที่แอนดี้อยากรู้เกี่ยวกับปัญหาก็น้อยลง อย่างไรก็ตามหากระบบของคุณมีความไวสูงเกินไปสำหรับผู้รบกวนโหมดที่ไม่ธรรมดานี้การใช้สัญญาณที่แตกต่างจะทำให้สิ่งเลวร้ายลง มันจะดีที่สุดในกรณีนี้ที่จะใช้สัญญาณที่ไม่แตกต่างอ้างอิงถึงรุ่นกรองของสัญญาณภาคพื้นดินด้านนอกและเพียงแค่ใส่สัญญาณป้องกันภายในเพื่อโหลดสิ้นสุดที่ใกล้เคียงกับโหลดความต้านทานของตัวนำตัวนำ นี่คือการออกแบบของคุณจะไม่ได้รับประโยชน์มากขึ้นจากการปฏิเสธเสียงทั่วไปในโหมดเพิ่มเติม

การลดเสียงรบกวนที่เพิ่มเข้ามาโดยใช้สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลที่ฉันอ้างถึงในข้อคิดเห็นคือการปฏิเสธเสียงทั่วไปในโหมด ตัวนำกลางและโล่ด้านในสามารถทำหน้าที่เป็นเส้นที่สมดุล เส้นมีความต้านทานคล้ายกับพื้นดิน (โดยหลักแล้วจะเหมือนกัน แต่ก็ยากที่จะทำในระบบเล้าโลม) ดังนั้นสนามไฟฟ้าหรือกระแสที่รบกวนทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเดียวกันในสายทั้งสอง เนื่องจากผู้รับตอบสนองต่อความแตกต่างระหว่างสายเท่านั้นจึงไม่ได้รับผลกระทบจากแรงดันเสียงรบกวน

EMI เป็นวิชาที่ซับซ้อนและอินเทอร์เน็ตมีความคิดเห็นที่มีเสียงดังมากมาย สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเสียงรบกวนและเอฟเฟกต์ของพวกเขาและกรองลิงก์ทั้งสองที่ฉันมีให้นั้นเป็นแหล่งข้อมูลที่ยอดเยี่ยมจากการแก้ไขปัญหา EMI ที่แท้จริง

แก้ไข # 2 (นี่คือคำตอบที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นหลังจากการสนทนาการสนทนากับ Phil): ในแอปพลิเคชันพลังงานต่ำแบบอะนาล็อกฟิลระบุว่าเขามีการสุ่มตัวอย่าง ADC 50Mhz 7 MHz ถึง 30 MHz ด้วยช่วงไดนามิก -55dBm ถึง -110dBm ตัวกรองสัญญาณความถี่ต่ำก่อนหน้า เมื่อเขาวิ่ง FFT เขาจะเห็นแหล่งกำเนิดเสียงที่มาจากทิศทางที่อยู่ในจุดว่างของเสาอากาศ ข้อสันนิษฐานคือสิ่งนี้จะต้องหยิบขึ้นมาจากเล้าโลมอย่างไรก็ตามพวกเขาก็อาจจะมาจากแหล่งอื่น ๆ ที่อยู่ในการออกแบบหรือภายนอกรวมทั้งเสาอากาศเองเพราะพวกเขาจะได้รับสัญญาณแม้ในจุดที่ว่างเปล่า ดังนั้น ณ จุดนี้ความกังวลของเขาจึงเป็นแหล่งเสียงรบกวนในวงดนตรี เขาต้องการค้นหาแหล่งที่มาของวิธีการเหล่านี้:

1. เปลี่ยนเสาอากาศด้วยโหลด 50 โอห์มที่มีฉนวนหุ้ม หมายเหตุระดับเก๊
2. ถอดสายเคเบิลป้องกันโหลด 50 โอห์มบน ADC หมายเหตุระดับเก๊
3. วางสายเคเบิลอีกครั้งโดยโหลด 50 โอห์มที่บริเวณเสาอากาศ เพิ่มเฟอร์ไรต์ที่ปลาย RX ที่มีคุณสมบัติวัสดุ 31สำหรับย่านความถี่นี้ ทำการเพิ่มต่อไป (บางครั้งอาจต้องการ 5 หรือ 6) จนกว่าคุณจะเห็นระดับใกล้เคียงกับสิ่งที่คุณวัดใน # 2
4. เชื่อมต่อเสาอากาศ โปรดสังเกตว่าการเพิ่มระดับนี่คือสิ่งที่ตัวรับสัญญาณของคุณ (ในกรณีนี้) จะต้องปฏิเสธ

ระวังช่วงไดนามิกของคุณ หากสัญญาณเดียวสูงกว่า -55dBm มันสามารถสร้างสิ่งที่ดูเหมือนเสียงรบกวนที่ความถี่อื่นผสมกับเครื่องขยายเสียง AGC เมื่อคุณพยายามขยายสัญญาณที่มีขนาดเล็กลง

หาก # 2 พบว่ามีสัญญาณรบกวนสูงที่ยอมรับไม่ได้ดังนั้นต้องแยกแหล่งกำเนิดเสียงนี้ มันอาจเป็นแหล่งจ่ายไฟแหล่งเสียงภายในไปยัง PCB หรือถูกหยิบขึ้นมาภายในห้อง การป้องกันแผ่นเฟอร์ไรต์ที่อ่อนนุ่มและเม็ดเฟอร์ไรต์อาจเป็นวิธีแก้ปัญหาที่นี่ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มา

หาก # 3 ไม่แสดงการปรับปรุงลองเปลี่ยนตำแหน่งของเฟอร์ไรต์ตามสายเคเบิล

ลูกปัดเฟอร์ไรต์ยังสามารถออกแบบลงใน PCB เพื่อแยกพื้นที่บนเล้าโลมและ PCB ตามความถี่ที่น่าสนใจ สิ่งนี้จะทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานเล็กน้อยเนื่องจากมีการสะท้อนในแถบผ่านอย่างไรก็ตามการลดเสียงรบกวนจะชดเชยการสูญเสียพลังงานได้มากกว่า ลิงก์ muratta ที่ให้ไว้ข้างต้นมีการถกเถียงกันมากมายเกี่ยวกับการใช้เฟอร์ไรต์ PCB เพื่อลดเสียงรบกวน

บางครั้งเป็นการทดลองด่วนฉันใส่กระบอกเล้าโลมที่ทำขึ้นเป็นพิเศษซึ่งจะทำลายการเชื่อมต่อภาคพื้นดินในโล่ นี่เป็นเพียงคอนเน็กเตอร์สำหรับหญิง 2 ตัวที่มีหมุดกลางประสานเข้าด้วยกัน คุณจะได้รับการสูญเสียพลังงานและการรั่วไหลบางอย่าง แต่มันควรบอกคุณอย่างรวดเร็วว่าเส้นทางเกราะเป็นปัญหาหรือไม่

หมายเหตุเกี่ยวกับการวัดในวงนี้ มีแหล่งเสียงรบกวนชั่วคราวจำนวนมากที่มาและไป เพื่อป้องกันไม่ให้ผมของคุณหลุดขณะทดสอบให้ใช้ฟังก์ชั่น MAX HOLD สำหรับ FFT ของคุณ ดำเนินการระงับ FFT สูงสุดนี้เป็นเวลา 20-30 วินาทีโดยสังเกตตำแหน่งที่เกิดขึ้นชั่วคราวและระยะเวลาที่คุณต้องเรียกใช้เก็บสูงสุดเพื่อให้แน่ใจว่าคุณเห็นทุกสิ่ง พยายามทำการทดสอบให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อกลับไปหาแหล่งที่มาของเสียงรบกวนไม่มีเวลาที่จะปิดและสร้างความสับสนให้กับผลลัพธ์ของคุณ โปรดจำไว้ว่าการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวเหล่านี้กำลังจะเปลี่ยนแปลงในเวลาความถี่พลังงานดังนั้นตรวจสอบพวกเขาอย่างใกล้ชิดเพื่อทำความเข้าใจแหล่งที่มาของพวกเขา

FFTS ถูก จำกัด ในการแก้ปัญหาตามแบนด์วิดท์อินพุตและอัตราตัวอย่าง เดือยที่แตกต่างกันสองตัวที่อยู่ติดกันและจากแหล่งต่าง ๆ สามารถมีลักษณะเหมือนสัญญาณเดียว บางครั้งการถ่ายโอนหลายครั้งที่ความถี่เดียวกันอาจแยกได้ยาก - คุณอาจมีเสียงรบกวนภายในที่ 8Mhz ที่ -55dBm และการแพร่กระจายแบบชั่วคราวแผ่กระจายไปด้านบนที่ -60dBm คุณอาจกำจัดแหล่งกำเนิดรังสีที่มีเฟอร์ไรต์และสงสัยว่าทำไมยังมีสัญญาณรบกวน 8Mhz และคิดว่าเฟอร์ไรต์ไม่ทำงาน มันยากที่จะเสียเวลา

อีกหนึ่งหมายเหตุเกี่ยวกับการตั้งค่านี้โดยใช้ FFT เนื่องจากมีฟิลเตอร์ low low ฟิสิคัลเพียงตัวเดียวเท่านั้นคุณจึงไม่สามารถใช้ FFT เพื่อซูมเข้าที่ 10Mhz ที่เดือยที่ -90dBm ในขณะที่คุณมีเดือย / สัญญาณที่แรงกว่าที่ 23Mhz คุณอาจจะละเมิดช่วงไดนามิกของ ADC และสร้างเสียงลวงตาผิด ๆ เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมมีตัวกรองแบบสลับที่หลากหลายเพื่อป้องกันสิ่งนี้เกิดขึ้นเพื่อให้สิ่งที่คุณเห็นบนหน้าจอคือช่วงการวัดแบบไดนามิก