60W Dummy load 試製

 

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本文載於 201811qst 雜誌,網上 search 一下資料,原來原作早己上網,只是加了 Arduino 去計算輸出功率。

Source:

http://www.ai4ji.com/projects/dummyload.htm

這款自製 dummy load 油浸散熱下,可承受 200W 輸出功率達 5 分鐘。

而本文是 bypass 了功率計這 part,原因是需要有另一功率計去調較讀數。

問題來了,有功率計的,不需這種迷你顯示 meter。

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Courtesy of Nov-2018,QST

 

沒有的,想仿製但沒有另一功率計去調較讀數,出來數字唔精準。

所以本文專講 dummy load 自製。

 

Dummy load 也見於業餘無線電考試範圍內,這是一個實淺的好機會。

SWR meter 輸出端接駁天線,多是用來測試發射機與該天線系統是否匹配,駐波要小。然而,有時在焗狹窄室內量度手機天線,讀數也會受環境影響。

如我們需測量發射機的輸出,或當中的連接線,接頭是否ok,需不受環境影響,輸出就需接駁 dummy load 了。

Dummy load 吸收絕大部份發射機電波能量(係有少少泄漏),並轉化為熱能。

以上兩種方法,common part 係接線。接線係大題目,可以講一篇文,這裡用最簡短的形容:越短越好,情況許可,用粗 cable,儘管量度的是手機,用轉換頭接粗 cable,尤其在 UHF 頻段。

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幼線如 RG-58,在 UHF 下駐波稍大,所以過往的測試 demo多在 VHF 完成,又或以粗 cable 5D 完成。Dummy load 接頭用 M 頭,不要用 BNC 了。

 

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商品化的 dummy load ,如附圖的規格是 15W,瞬間100W

 

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官網圖片

有一些罐裝油浸型的,最高可承受 1000W

我們今次試製的是介乎兩者。

 

並廿枝 1k 等於 50 Ohm

原線路是廿枝 1k +/-1% 電阻 in parallel,得出 50ohm。並配一簡單整流分壓電路,檢波後將能量輸為電壓,火數越大,電壓越大,反之越小。

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Courtesy of Nov-2018,QST

1k 電阻火數是 3W20 枝並排就得出最高耐功率 60W 了。

留意電阻物料是 metal film 金屬薄膜,一般誤差 1%  電阻均是 metal film 的。

這裡用 metal film 電阻,主要取其低電感特性。

60W 50 Ohm,經油浸散熱後其最高承受功率可達 200W

油,文章中起用的是 mineral oil,即礦物油。香港人聽落就會眉頭皺,邊道搵 d 礦物油返 o黎,神油可能易搵 d

結果神推鬼壅給我在宜家買拖把時見到有,分膠樽裝和罐裝。

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官網圖片

 

咁油浸定唔浸

首先,要清楚知道商品化罐裝油浸型 dummy load 的用途。

從其特性圖得知,其可承受高功率約數分鐘。所以,其用途是維修向的。維修,測試發射機的後級功率部份後,要 full pull 輸出一段時間,証明輸出火數穩定,散熱風扇等工作良好。

這種測試,一般業餘電台同好是用不著的,所以唔油浸,只 60W 手車機向的同好是 ok 的。我們的測試不外幾秒,知道輸出火數,SWR 等。個 load 熱了,放開 PTT,攤凍再試即可。

至於我放棄油浸的原因,倒是一個實際問題。潛在漏油問題解決不了。倒瀉油比倒瀉水煩 n 倍。

以宜家罐裝礦物油為例,打開,倒掉一點剩 7-8 成蓋過電阻,頂蓋開個孔給 RF 頭即成。

這是理論,開個孔給 RF 頭容易,但這個 RF 頭的外殼 (GND) 需和油罐絕緣,否則 high power 下 接觸到個罐隨時觸電。

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要和油罐絕緣,個 RF 頭螺絲位可包膠紙,頂蓋上下貼膠紙。但罐內有油,油接觸到這些膠紙會否令其黏性融掉,油也會在蓋頂的孔漏出等等。

總之一大堆唔係無線電既問題,解決不了,也不花時間研究了。

 

組裝

 

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將廿枝電阻銲在兩塊萬用板沒難度。RF 頭條件許可應用 M頭,否則用 BNC 吧。M 頭在 UHF 頻段較好。

電子方面相對簡單。

鐵罐方面,用餅乾罐就 ok 了 。開孔方面,留意餅乾罐鐵片很薄,容易開但披鋒,鐵碎也很鋒利。

 

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這方面有困難的同好,其實也可以用一些耐熱的糖果,零食罐,外包錫紙就 ok 了。唔包,也只是電波外泄,對周遭影響很微,因大部份能量也被電阻轉為熱能了。

業餘的手作仔,不對外界產生干擾其實可以很隨心的。

用鐵罐的,要留意上文提到的 RF 頭與罐身絕緣問題。

絕緣後必需用萬用表量度兩者電阻無限大。

銲完後,用萬用表再量度一下 M 頭的電阻值,應是 50 ohm,如是 52 ohm 或更大,就是有電阻腳未銲到了。

 

實戰

測試前再三檢查線路與鐵罐是絕緣。先以手機 low power 測試一下,駐波,功率讀數 ok 的話,再以車機 high power 輸出,效果良好。

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總結

廿枝電阻就是一個 60Wdummy load 了。失敗機率少,比百多元的商用 15W dummy load 便宜 n 倍。是一個簡單合用的 weekend project

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