ダミーから多くのことを学ぶことができます (負荷)

アマチュア無線家でなくても、RF 回路に取り組む場合は、ダミー負荷を用意する必要があります。 ダミー負荷は、既知のインピーダンスを持つ非放射性の「アンテナ」で、放射せずに RF 回路をテストするために使用できます。 無線作業の場合、通常は、（少なくとも対象とする周波数では）無誘導で、処理できると予想される電力量を（少なくとも短時間であれば）放散できる 50 オームの抵抗が必要です。時間）。 [VO1PWF] はダミー ロードが欲しくて自分で作りました。カンテナ (プリングルの種類ではありません。右を参照) は、ヒースキットが事業を行っていた頃の有名なダミー ロード設計でした。 それは、ペイント缶の変圧器油に浸した 1 本のカーボン棒でした (これは危険な PCB でいっぱいだったことが今ではわかっています。プリント基板のことではありません)。 [VO1PWF] の設計はもう少し実用的で、いくつかの抵抗器を並列に使用し (20 個の 1K 抵抗器)、プラスチックのパイプ ハウジングと、すべてを冷却するための鉱物油を使用しています。

抵抗を並列にする理由は、電力処理能力を最大化するためです。 抵抗器は 3W ユニットなので、理論上、ダミー負荷は 60 ワットを処理できます。 多くの場合、高電力抵抗器は巻線されているため、ダミー負荷を無効にするかなりの量の寄生インダクタンスを持っています (負荷インピーダンスが周波数によって変化するため、良いことではありません)。 彼らは無誘導巻線抵抗器を製造していますが、これらは真の無誘導ではありません。 ワイヤは 2 つの異なる方向に巻かれるため、インダクタンスは相殺される傾向があります。 これらが高電力ダミーロード設計における純粋な抵抗であるとは信じられません。

ただし、このプロジェクトに関して私たちが気づいたことが 3 つありました。 値の小さな違い（またははんだ接合部のわずかな違い）でも、最も低い値の抵抗が他の抵抗よりもはるかに多くの電流を消費するため、抵抗を一致させたはずです。 たとえば、5% 低い抵抗 (950 オーム) を除いてすべての抵抗が実際に 1K だった場合、低い抵抗はほぼ 3.15 ワットを消費します。

残りがすべて 5% 高い場合、状況はさらに悪化します。これは、多くのメーカーがより高い公差に合わせて正確な値を選別しているため、典型的な状況です。 5% の抵抗器のバッチでは、公称値の 1% 以内に収まる抵抗器は存在しない可能性があります。公称値の 1% 以内にある場合、1% 抵抗器としてマークされているはずです。 スプレッドを増やすと (たとえば 10% の抵抗を使用)、状況はさらに悪化します。 実際には、回路の許容誤差や配線の違いをより許容できるようにするために、抵抗器の定格を下げて、設計上最大設計電力を大幅に下回るようにすることをお勧めします。 また、短期間であれば、定格電力をわずかに超えても抵抗器が爆発するわけではありません。 ただし、この負荷に 60W のフル電力を長時間投入しようとするのはおそらく賢明ではありません。

はんだ付け作業は丁寧でかなり短時間で終わりました。 これが私たちが 2 番目に気づいたことです。カンテナを介して配線すると、寄生リアクタンスが追加され、高周波ではダミー負荷の有用性が低下します。 その周波数がどこにあるのかを知ることは興味深いでしょう。 バス線はかなり太いですが、さらに太いもの (下のビデオの PCB 材料など) を使用すると、有効周波数が増加する可能性があります。

最後に迷ったのが、ケースにABSを採用すること。 カンテナでも、オペレーターが誤ってダミーロードに引っ掛けながらDX（長距離）作業をしていたにもかかわらず、無事に成功したという有名な話があります。 そしてカンテナは金属製のケースに入っていました。 PVC のダミーロードはより多くの放射を行うと予想されます。 これでもアンテナを使用するよりは優れており、電気的には問題ありませんが、放射電力のテスト測定をぜひ見てみたいと考えています。

たとえば、LED ドライバー用のプログラム可能なロードであるダミー ロードが多数見られます。 ただし、ラジオでの使用に適した高出力の非誘導負荷はあまりありません。 以下のビデオは、金属缶と厚いバスバーを備えた同様の設計を示しています。これは古い Heathkit 設計に近いものですが、依然として複数の抵抗器を使用しています。

カンテナの写真: [Gerry Ashton] 作。 CC-BY-SA-3.0（ウィキメディア・コモンズ経由）