home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ QRZ! Ham Radio 1 / QRZ Ham Radio Callsign Database - December 1993.iso / arrl / emi_au.dio < prev    next >
Text File  |  1993-11-21  |  14KB  |  306 lines

  1. >From the files of the ARRL Automated Mail Server, (info@arrl.org):
  2.  
  3. Prepared as a membership service by the American Radio Relay League, 
  4. Inc., Technical Information Service, 225 Main St., Newington, CT  06111 
  5. (203) 666-1541. Email: tis@arrl.org (Internet).
  6.  
  7. file: \public\info\tis\rfiaudio.txt updated: 06-06-93
  8.  
  9. Reprinted from: June 1993 QST "Lab Notes"
  10. Copyright 1993 American Radio Relay League, Inc. 
  11. All rights reserved.
  12.  
  13. Thank you for requesting the following information from the ARRL 
  14. Technical Information Service or the ARRL Automated Mail Server 
  15. (info@arrl.org). ARRL HQ is glad to provide this information free 
  16. of charge as a service to League members and affiliated clubs.
  17.  
  18. For your convenience, you may reproduce this information, 
  19. electronically or on paper, and distribute it to anyone who needs 
  20. it, provided that you reproduce it in its entirety and do so free 
  21. of charge. Please note that you must reproduce the information as 
  22. it appears in the original, including the League's copyright 
  23. notice.
  24.  
  25. If you have any questions concerning the reproduction or 
  26. distribution of this material, please contact Michael Tracy, 
  27. American Radio Relay League, 225 Main St., Newington, CT 06111 
  28. (email: mtracy@arrl.org).
  29.  
  30. Lab Notes
  31.  
  32. Curing Interference to Non-Radio Equipment 
  33.  
  34. The ARRL Laboratory staff is continuing to receive phone calls and 
  35. letters about interference problems, so this month we will 
  36. continue our "Lab Notes" series on EMI/RFI. At first glance, 
  37. interference to non-radio equipment sounds like it should be easy 
  38. to understand and solve, but, as always, the issues are complex 
  39. and the solutions are sometimes elusive. In addition to the 
  40. "personal diplomacy" involved, you and your neighbor must 
  41. understand the regulatory and technical aspects of the problem.
  42.  
  43. We have called on our EMI/RFI guru again. Ed Hare, KA1CV, our 
  44. Laboratory Supervisor and co-editor of our RFI book, who will help 
  45. unravel some of the mystery.
  46.  
  47. Q: Well, it happened again! Just when I got Sam's television and 
  48. telephone interference problems under control, my other neighbor, 
  49. Sally, bought a new stereo system. Just as I fired up on 20-
  50. meters, my telephone rang. Sally was very upset! My transmitter 
  51. was interfering with her new purchase. She says it's all my fault 
  52. because the stereo system is brand new. I want to help her, but I 
  53. think I need to understand more about the subject. Can you help?
  54.  
  55. A: I wish I had a nickel for every time I've heard a similar tale. 
  56. I'll be glad to offer some advice, but first I want to take you 
  57. back in time a bit.
  58.  
  59. We started this EMI/RFI "Lab Notes" series in February and March 
  60. 1992 QST. Those two articles discussed the important personal and 
  61. technical issues that surround any EMI/RFI problem and told you 
  62. how to contact a valuable local resource--your ARRL section 
  63. Technical Coordinator (TC). If you have the back issues, read 
  64. them. If you gave them away to your local library, or are a new 
  65. League member (welcome to the hobby!), a reprint is included in 
  66. the "EMI/RFI Package,"\1/ available from the ARRL Technical 
  67. Department Secretary. 
  68.  
  69. Q: I just sent for the package, but I'm still wondering if the 
  70. problem really is my fault after all. Should I put a filter on my 
  71. transmitter?
  72.  
  73. A: No. Remember, you are interfering with a non-radio device. The 
  74. FCC's Interference Handbook 1990 Edition says "Telephones, 
  75. stereos, computers, electronic organs and home intercom devices 
  76. can receive interference from nearby radio transmitters. When this 
  77. happens, the device improperly functions as a radio receiver. 
  78. Proper shielding or filtering can eliminate such interference." 
  79.  
  80. Her stereo is picking up your RF signal. If your transmitter is 
  81. not putting out illegal spurious signals, your spurious emissions 
  82. are 30 to 60 dB weaker than your fundamental. This means that 
  83. these spurs are 1000 to 1,000,000 times weaker than your 
  84. fundamental signal. The problem is almost certainly not caused by 
  85. harmonics. 
  86.  
  87. Q: I guess the FCC has let me off the hook, right? 
  88.  
  89. A: You are indeed off the hook, at least as far as the technical 
  90. and regulatory issues are concerned. But remember, Sally is your 
  91. neighbor. You may want to offer a helping hand anyway. Amateur 
  92. Radio is known for its public-service contributions. Applying your 
  93. technical skills, or those of your TC or local EMI/RFI Committee, 
  94. to a neighborhood problem is a form of public service. So let's 
  95. see how we can help. 
  96.  
  97. Q: Well, the ARRL "EMI/RFI Package" arrived in this morning's 
  98. mail. You didn't tell me it had a pamphlet about interference that 
  99. was written just for my neighbor! I gave it to Sally and after she 
  100. read it, she (somewhat reluctantly) agreed that it might not be my 
  101. fault. She is ready to work with me toward a solution. Where do we 
  102. begin? 
  103.  
  104. A: Let me start with a stern warning! Do not attempt to repair 
  105. your neighbor's equipment. The problem can often be fixed with the 
  106. proper application of internal filtering and shielding, but this 
  107. is something that is best done by the manufacturer. Think of the 
  108. possible consequences. If you dismantle Sally's new stereo system, 
  109. you may be setting yourself up for some real problems. You'll 
  110. probably void her warranty. This means that anything that goes 
  111. wrong with that system, ever, will be your fault as far as she is 
  112. concerned!
  113.  
  114. If you work on her system, you may also be breaking the law. Most 
  115. states have laws that prohibit you from working on your neighbor's 
  116. electronic equipment (even for free) unless you hold a valid state 
  117. service license. Your ham license, although a valued document, is 
  118. no substitute.
  119.  
  120. Q: Should I tell Sally that there is nothing I can do? 
  121.  
  122. A: No. There is a lot you can do! You can help her contact the 
  123. manufacturer of the stereo system. The Electronic Industries 
  124. Association, 2001 Pennsylvania Ave. NW, Washington, DC  20006, tel 
  125. 202-457-4977 maintains a database of key contact people at each 
  126. manufacturer.
  127. You may discover that the manufacturer already has some easy fixes 
  128. available. Some manufacturers even offer to do the work under 
  129. warranty, or supply free filters.
  130.  
  131. Once you and Sally have located a manufacturer's representative to 
  132. repair the stereo, you can help that representative understand the 
  133. technical issues involved. The manufacturers are usually willing 
  134. to assume their responsibilities fairly, but they do not always 
  135. understand the fundamental causes of the problem, nor all the 
  136. solutions. The ARRL has published an RFI book, Radio Frequency 
  137. Interference -- How to Find It and Fix It.\3/ Buy a copy and read 
  138. the chapters on fundamentals and curing audio equipment 
  139. interference.
  140.  
  141. You can also make your station available for testing when the 
  142. electronic service person arrives. Sometimes several things need 
  143. to be tried before the magic combination is found. If you're not 
  144. there to put the radio signal on the air, the service person will 
  145. have no way of knowing whether the cures actually worked. 
  146.  
  147. Q: The manufacturer has agreed to send a service person to 
  148. investigate the problem. If I'm going to help, I guess I'd better 
  149. sharpen my skills. I've have read the "EMI/RFI Package" and 
  150. learned a bit about troubleshooting. What's the best way to start?
  151.  
  152. A: Start by simplifying the problem. Disconnect all inputs to the 
  153. stereo system, one by one, and see if the interference suddenly 
  154. goes away. If you disconnect the FM tuner, for example, and the 
  155. interference stops, you've found a culprit. Now you know where to 
  156. apply the cure. (Of course, this doesn't apply to a unit that is 
  157. all self-contained.) 
  158.  
  159. Q: We disconnected everything, including the long audio cable from 
  160. Sally's stereo TV. The interference is still there. 
  161.  
  162. A: That's unfortunate. Those long cables are prime suspects. They 
  163. make make a nice long-wire antennas and they pick up a lot of RF. 
  164. Let's recall an old electromagnetic compatibility (EMC) engineer's 
  165. adage: Components don't pick up RF energy--wires do! Take a look 
  166. at the wires that are connected to her amplifier. 
  167.  
  168. Q: Well, the only wires I see are the speaker wires. She has the 
  169. speakers located about 15 feet from the stereo. Hmmm . . . the 
  170. wires are just about the size of my 20-meter dipole. Is that why 
  171. she gets interference when I operate on 20 meters?
  172.  A: Could be! Speaker wires are often 8- or 16-feet long. When you 
  173. put two of them together, you make an efficient ham-band receive 
  174. antenna--not something you want to connect to your neighbor's 
  175. stereo. Try bundling the speaker wires to reduce their 
  176. effectiveness as an antenna. This procedure has been known to 
  177. eliminate the interference all by itself. 
  178.  
  179. Q: Well, we moved the speakers and tried bundling the wire. It 
  180. helped somewhat, but not enough. "CQ DX" is still interspersed 
  181. with her favorite songs. Whats next? 
  182.  
  183. A: You're on the right track. Try this: Disconnect the speaker 
  184. wires altogether and plug in a set of headphones. What happens? 
  185.  
  186. Q: The interference is gone! Sally is understandably reluctant to 
  187. use her headphones whenever she wants to listen to her stereo, 
  188. though. What now? 
  189.  
  190. A: Well, you've just learned that the RF is being picked up on the 
  191. speaker wires and being conducted into the amplifier. (The output 
  192. transistors are possibly rectifying the RF into audio, and the 
  193. amplifier's internal negative feedback circuitry is conducting it 
  194. back to the high-gain stages of the amplifier.) Let's start with a 
  195. common-mode choke. 
  196.  
  197. Q: I think Sally had a different kind of choke in mind--one that 
  198. involves my neck! What is a common-mode choke? 
  199.  
  200. A: For a detailed explanation, I will refer you to the RFI book. 
  201. However, I will gladly tell you how to build one (two actually, 
  202. you will need one for each speaker output). Wrap ten to fifteen 
  203. turns of speaker wire onto an FT-140-43 ferrite core. (Use and FT-
  204. 240-43 if the speaker wires are large, and use -73 material for 
  205. interference from 80- or 160-meter signals.) The common-mode 
  206. chokes should be installed right at the amplifier. (If the system 
  207. uses amplified speakers, you should install one at each speaker, 
  208. too.)
  209.  
  210. Another possibility is to try a few commercially available 
  211. filters. Here are two companies that sell filters specifically 
  212. designed for audio systems: 
  213.  
  214.   Industrial Communications Engineers, POB 18495, Indianapolis IN, 
  215.   46218-0495, tel 317-545-5412.  Model 461 series. 
  216.  
  217.   TCE Labs, RR9 Box 243D, New Braunfels TX 78133, tel 800-KILL-TVI. 
  218.   Model SP-1. 
  219.  
  220. Both of these companies have fine reputations, and sell a broad 
  221. line of other interference-reduction products. Contact them for 
  222. more information. 
  223.  
  224. Q: I read an old QST article that recommended placing a 0.01 uF 
  225. capacitor across the speaker terminals. Wouldn't that be a lot 
  226. easier? 
  227.  
  228. A: Don't do it! That was good advice when amplifiers used tubes. 
  229. Many modern solid-state amplifiers don't work well into capacitive 
  230. loads. In fact, they can break into a full-power (sometimes 
  231. ultrasonic) oscillation. This can result in the near-instantaneous 
  232. destruction of the output module or transistors. And if you think 
  233. you had a diplomacy problem before you blow up her stereo, think 
  234. what will happen after you let out all the smoke! 
  235.  
  236. Q: Thanks for the warning! Where do I get the right ferrite 
  237. chokes? 
  238.  
  239. A: The ARRL "RFI Package" contains a list of EMI/RFI materials 
  240. suppliers. You can also refer to the advertisements in QST -- 
  241. there are a few advertisers offering ferrite materials and chokes. 
  242.  
  243. Q: I installed the speaker-lead chokes, and they worked like 
  244. champs! However, as soon as I hook up the long cable to the TV 
  245. set, the interference returned. Should I put chokes on that cable, 
  246. too? 
  247.  
  248. A: Yes. Many interference problems have multiple causes. This is 
  249. why we simplify the problem into manageable-sized pieces. Try a 
  250. ferrite common-mode choke at one or both ends of long cable. 
  251.  
  252. Q: The chokes helped somewhat. What else can I try? 
  253.  
  254. A: Now we are getting into the more complicated cures. You many 
  255. need to use an L/C filter in the input lines as well. The ARRL RFI 
  256. book contains information about how to build one.
  257.  
  258. Q: We're going to order the filter. In the meantime, Sally has 
  259. decided to forgo her stereo TV connection. I guess everything is 
  260. under control. Am I going to have similar problems if one of my 
  261. neighbors installs an intercom or alarm system? 
  262.  
  263. A: You might. Many of these devices are not designed with EMC in 
  264. mind. But you have learned many things from your stereo 
  265. experiences that you can apply to nearly any non-radio 
  266. interference problem.
  267.  
  268. You can make use of those 0.01 $microF capacitors, putting them 
  269. across (or from both terminals to ground) of simple alarm systems, 
  270. or across input connections to intercoms. You can also install 
  271. some common-mode chokes on long wire runs. Some people have 
  272. reported that a single choke for both wires in a twisted pair 
  273. works best; others have reported that a separate ferrite choke for 
  274. each wire cured the interference.
  275.  
  276. In any case, contact the manufacturer through the Electronic 
  277. Industries Association. This not only assures that you get the 
  278. best possible source of help, but it also ensures that the 
  279. manufacturer knows when people are having problems with their 
  280. systems.
  281.  
  282. You can also contact me here at ARRL Headquarters to get advice on 
  283. how to fix an interference problem that has stumped you and your 
  284. ARRL section Technical Coordinator. Good luck! 
  285.  
  286. Notes
  287.  
  288. \1/ The ARRL Technical Department "RFI Package" can be obtained by 
  289. sending a large (9X12) self-addressed stamped envelope to the ARRL 
  290. Technical Department Secretary. Include a specific request for the 
  291. "RFI Package." The package is rather large so  three units of 
  292. postage is appreciated. 
  293.  
  294. \2/ A copy of the FCC Interference Handbook can be obtained by 
  295. sending a large (9X12) self-addressed stamp envelope to the ARRL 
  296. Regulatory Information Branch. Include a specific request for the 
  297. FCC Interference Handbook. Three units of postage is appreciated. 
  298.  
  299. \3/Radio Frequency Interference--How to Find It and Fix It is 
  300. available from your local dealer or directly from ARRL HQ. See the 
  301. ARRL Publications Catalog (ARRL-CATALOG) elsewhere in this issue 
  302. for ordering information. 
  303.  
  304.  
  305.  
  306.