RF CHOKE COIL WITH COAXIAL CABLE and FERRITE CORE
|Kutulama
Manyetik Loop (ML) antenimi kullamaya başladıktan bir süre sonra, özellikle çıkış gücünü 50W'ın üzerine yükselttiğimde bazı sorunlar çıkmaya başladığını gözledim. Zaman zaman SWR aşırı yükseliyor, telsiz korumaya geçiyordu. Stepper motorun kumanda devresinin de bazen donup kaldığını görüyordum. Kendi yaptığım bir detektörüm vardı, onunla da kontrol ettim. Hem RF hattı, hem de kumanda bağlantı kablosu üzerinden RF istasyona geri geliyordu. Bir defasında tuner'dan hafifçe çarpılınca artık tamam deyip sorunu gidermek için ne yapabileceğimi araştırmaya başladım (neyse ki sabrı olanlar için kaynak sıkıntısı olmayan bir konu).
Önce bu konularda bilgisine en güvendiğim kişinin, rahmetli TA2J Fazıl Ağabey'in Amatör Radyo Teknik ve İşletme El Kitabı eserine bir göz attım, diyordu ki:
"Blendajlı bir kablodaki işaret akımları kablonun içindeki iletkenlerden ve blendajın iç yüzeyinden akar. RF işaretlerinin bulunduğu ortamlarda adeta bir anten gibi işlev gören bu kabloların blendajının dış kısmından da (!) bazı yüksek frekanslı akımlar akarak istenmeyen etkileşimlere neden olabilir." (sf.377)
Aslında sıkıntının kaynağı üzerine bir düşüncem vardı. ML antenlerin örneğin bir dikey çubuk antenin radyalleri gibi toprak veya "dengeleyici" (counterpoise) işlevi görecek ayrı bir unsuru yok. Dolayısıyla hassas ayar yapamazsanız SWR zaten çabucak yükseliyor, bir de eşeksenli kablonun örgüsünün dış tarafından RF geri dönünce sorun iyice büyüyordu. Büyük olasılıkla RF'in geri geldiği tek yol o da değildi. Balkondaki anten bütün elektrik kabloları tarafından taşınıyordu. Ayrıca oturduğumuz eski, çok katlı binanın toprağına da çok güvenmiyordum.
Fazıl Ağabey'in söylediği gibi, bu işaretleri bastırmanın bir yolu uygun özelliklerde ferrit nüve kullanarak bir bobin yapmaktı, çünkü: "bu amaçla kullanılan ferrit malzemeler hem (dış) blendaj iletkeninin endüktansını (L) arttırarak hem de yüksek frekanslarda kayıplar getirerek etkileşimlerin önlenmesine yardımcı olur. "(s.377)
Ve: "...Yüksek frekanslı bazı uygulamalarda kullanılan nüvelerin kayıplı olması tercih edilir (örneğin, bazı RF şok bobinleri için olduğu gibi). (...) Nüve malzemelerinden kaynaklanan bu kayıp çekirdek kaybı (core loss) olarak nitelenir. Çalışma frekansında kaybı yüksek olan bir nüve birlikte kullanılmış olduğu bobinin kalite katsayısını (Q) düşürür. Harcanarak kaybedilen güç nüvede ısıya dönüşür (...) (s.156)
Kablo blendajının dışından akan bu istenmeyen akıma teknik olarak İngilizce'de "common mode current", bu akımı azaltmaya yarayan bobinlere de "common-mode choke" deniliyordu. Aslında doğru çevirisi "boğma bobini" ya da "boğucu bobin" olabilir ama nedense oradaki "choke" gelmiş bizde olmuş "şok" :) Aslında bobinin işlevi blendajın dışının empedansını 2000-3000 kΩ gibi yüksek bir değere getirerek yüksek frekanslar için "direnç" yaratmak olduğundan, "boğmak" daha uygun bir deyiş. Her neyse, sonuçta hangi ferrit nüveyle nasıl bir bobin yapabilirim diye bakındım.
K.Amerika'da özellikle RF girişimini (enterferans) azaltmakta kullanılacak malzemelerin ticaretini yapan Palomar Engineers firmasının hem hazır şok bobinleri, hem de şok bobinleri yapmak üzere ferit nüveler sattığını gördüm. Bu sitede, nüvelerin özelliklerine ve istediğiniz uygulama için nasıl nüve seçileceğine dair bilgilendirmeler de var. Bunlardan çok yararlandım. Bir de K9YC'nin "Amatörün RF Girişim, Ferritler, Balunlar ve Audio Arayüz Hazırlama Rehberi" açıklayıcı oldu. K9YC'nin web sayfasını mutlaka incelemenizi öneririm.
|"Snap-on", geçme nüve. Fotoğraf Palomar Engineers web sayfasından.
|Yine Palomar Engineers web sayfasından, örnek aldığım şok bobini
Okuduklarımdan yola çıkarak, Mix-31 olarak adlandırılan malzemeyi seçtim. K9YC'ye göre 31 tipi karışım, hem 1,5-150 MHz arasında etkiliydi (benim bütün haberleşmemin 0-30 MHz arasında olduğunu düşünürsek hem temel hem de harmonik işaretleri bastıracağını düşündüm). Maliyetin düşük olması için, büyükçe bir halka nüve alıp kabloyu içinden 8-10 defa geçirmeye karar verdim. Aslında İngilizce'de "snap-on" (geçirme) denilen nüvelerden kullanmak da mümkün. İstediğiniz bastırma düzeyine varana kadar kabloya tur attırarak nüvenin içinden geçirmeye devam etmek yerine, tur sayısı kadar nüveyi kablonun üzerine takabilirsiniz. Ancak 10-15 "geçirme" nüvenin maliyeti, bir halka nüveden 3-4 defa daha pahalı, bir de o koca nüveler üzerine geçirilince kablo yılana benziyor :)
Uzatmayayım. Digikey'de istediğim büyüklükte bir 31 Mix nüve buldum, ısmarladım. Nüve gelince, iki ucunda da blendaja birer SMA konnektör lehimlediğim, 1,5m kadar uzunluktaki RG-58 kabloyla deneylere başladım. Kablonun bir ucunu NanoVNA'dan ayırmadan, diğer ucunu nüveden geçirip tekrar NanoVNA'ya bağlayarak 0-30 MHz arasında her turda ne kadar kayıp meydana geldiğini izlemeye başladım. Fotoğraflarda da görebileceğiniz gibi, 15 turda yaklasık 33-35 dB zayıflatma elde ettim.
15. turdan sonra artık hem kabloya zarar vermeden sarım yapmak zorlaştı (zaten bükülme yarıçapını zorlamıştım) hem de fazladan yaptırdığım geçişler zayıflatmada büyük bir fark yaratmadı. Ardından bobini elimdeki eski bir plastik kutuya, BNC konnektörlerle yerleştirdim ve harket etmeyecek şekilde sabitledim. Cihaz ve tunerin arasına girecek şekilde bağlantıları yaptım ve kullanmaya başladım.
Şok bobinin kullanmaya başladığımdan beri yukarıda değindiğim RF girişim sorunlarını yaşamıyorum.
|Denemeler sırasında
|Şok bobininin zayıtlatması (40m, 30m ve 20m banlarında) 33-37 dB arası
|Kutulama