Yazı “Lloyd Butler (VK5BR)’in Eylül 1996’da Amatör Radyo’daki orijinal makaleden alınmıştır.”

Açık bir bobin kullanan “Tek Bobinli Z Match Tuner” tasarımı, birkaç yıldır Amatör Radyo dergilerinde sunulan makalelerle artık iyi bir şekilde belgelenmiştir. Orijinal tasarım, oldukça büyük bir bobin ve ayar kapasitörleri gerektirir.

Buradaki ilerleme; QRP kullanıcıları için daha uygun olabilecek daha küçük boyutta bir cihaz elde etmek için minyatür ayarlama kapasitörleriyle birleştirilmiş daha küçük bir toroidal çekirdekli indüktörün kullanılması içindir.

Açıklanan tasarım, QRP operatörleri tarafından sıklıkla kullanılan 3.5 ve 7 MHz bantlarında açık bobinlere benzer bir eşleşen yük aralığı ve yüksek güç verimliliği sağlar.

Eşleştirme daha yüksek frekans bantlarında da elde edilebilirken, frekans arttıkça güç verimliliği düşer. Bu nedenle, açıklanan düzenleme gerçekten en düşük HF bantları için uygundur.

Bobini oluşturmak için iki karışımlı (kırmızı) malzemeli Amidon 50 mm T200 demir tozu çekirdeğini seçtim. Bu, birçok amatör tarafından yüksek güçlü HF balun transformatörleri için kullanılan çekirdekle aynıdır.

Diğer demir tozu çekirdek de uygun olabilir, ancak ferrit çekirdeklerden kaçınılması gerektiğini belirtmeliyim. Ferrit, manyetik akı seviyesindeki bir değişiklikle geçirgenliği değiştirir ve dolayısıyla bobin endüktansı güç seviyesiyle değişir.

Demir tozu, ferritten çok daha kararlıdır ve genel olarak konuşursak, ayarlanmış devrelerdeki indüktörler ve yüksek güçte çalışan filtreler için kullanılmalıdır.

Toroidal bobinin açık bobin ünitesine benzer bir birincil endüktansa sahip olmasını ve bobin sarımlarını aynı dönüş oranını sağlayacak şekilde kullandım. Sekonder sarım da aynı temelde oranlandı.

Aynı endüktansı elde etmek için (5 uH’nin biraz üzerinde), primere 20 tur yerleştirildi ve 14 ve 10 turda uçlar alındı. Altı turdan oluşan sekonder, soğuk uçtan başlayarak primerin ilk altı dönüşü ile iç içe sarılmıştır.

Şekil-1. Devre şeması.

T1 – Toroidal Demir Tozu Çekirdek, Amidon 50mm. Tip T200 2 Karışık Kırmızı.

Primer turlu 1,3 mm/18SWG emaye tel, çekirdeğin etrafına eşit aralıklarla yerleştirilmiş ve 10 tur ve 14 tur ilave edilmiştir.

Sekonder 6 tur 1.3/18SWG emaye tel, primerin toprak ucunu yakın kısmında 6 primer tur ile iç içe sarılmıştır .

C1 – Tek gang değişken kapasitör 20 – 450 pF. C2 – Bölüm başına 20 ila 260 pF arasında iki gang değişken kapasitör.

Şekil-2. Toroidal çekirdek sargısı.

Test Sonuçları

Açık bobinli ve Tek Bobinli Z Eşleme testinde, 3,5, 7, 14, 21 ve 28 MHz frekanslarda 10 ila 2000 Ohm direnç aralığında yük aralığı testleri gerçekleştirilmiştir.

Aynı testler toroidal çekirdekli bobin ünitemiz kullanılarak tekrarlandı ve bu, açık bobin ünitesinde olduğu gibi tüm aralıkta eşleşti.

Ayar eğrileri, Şekil 3 ve 4, yük aralığı boyunca Cl ve C2’de gereken kapasitansı gösterir. Eğriler, giriş kondansatörü Cl için maksimum kapasitansın 450 pF ve şönt kondansatör C2 için 260 pF olduğunu göstermektedir.

Şekil-3. Yük direncinin bir fonksiyonu olarak giriş kapasitansının (C1) grafiği.

Şimdiye kadar her şey yolunda, ancak asıl soru; verimlilik ve çekirdekteki olası kayıplarla ilgili. Önceki bir makalede (Amatör Radyo, Eylül 1995) 1,8, 3,5, 7 ve 14 MHz’de bir dizi Z eşleme biriminin etkinliğini nasıl ölçtüğümü anlatmıştım.

Testleri 28 MHz’e kadar genişletmek için tekniği biraz iyileştirerek toroidal bobin ünitesi için testleri tekrarladım.

Toroidal bobin ünitesi üzerindeki testlerin sonuçları Şekil 4’te verilmektedir. Bu, 3.5 ve 7 MHz’deki yük aralığının çoğunda verimliliğin oldukça iyi olduğunu göstermektedir. Daha yüksek frekanslarda verimlilik düşer ve özellikle 28 MHz’de zayıftır.

Şekil-4. Toroidal çekirdek Z uyumunun güç verimliliği.

Ağırlıklı olarak 3.5 ve 7 MHz bantlarında çalışan QRP kullanıcıları için toroidal çekirdek bobin çekici bir tekliftir.

25 Watt’a kadar ark oluşturmadan çalıştığını kanıtladığımız minyatür ayarlı kondansatörler ile birleştirildiğinde, 3,5 ve 7 MHz için çok kompakt ve verimli, düşük güçlü bir Z eşleştirme ünitesi oluşturulabilir.

Daha yüksek frekans bantlarında daha az verimli olmakla birlikte, gerektiğinde bu bantlarda da faydalı bir hizmet verebilmektedir.

Şekil-6. Yalnızca 3,5 MHz ve 7 MHz için basitleştirilmiş eşleştirme devresi.