Puedes aprender mucho de un maniquí (carga)

Si trabaja en circuitos de RF, incluso si no es un operador de radioaficionado, debe tener una carga ficticia. Una carga ficticia es una "antena" no radiante con una impedancia conocida que puede usar para probar su circuito de RF sin irradiar. Para el trabajo de radio, generalmente solo necesita una resistencia de 50 ohmios que no sea inductiva (al menos en las frecuencias que le interesan) y que pueda disipar la cantidad de energía que esperará que maneje (al menos por un corto tiempo). tiempo). [VO1PWF] quería una carga ficticia y construyó la suya propia. La Cantenna (no del tipo de Pringle; ver a la derecha) era un diseño de carga ficticia famoso cuando Heathkit estaba en el negocio. Era una sola varilla de carbón sumergida en una lata de pintura llena de aceite de transformador (que ahora sabemos que estaba llena de peligrosos PCB; y no nos referimos a las placas de circuito impreso). El diseño [de VO1PWF] es un poco más práctico, utiliza algunas resistencias en paralelo (20 resistencias de 1K), una carcasa de tubería de plástico y aceite mineral para mantener todo fresco.

El motivo de las resistencias en paralelo es maximizar la capacidad de manejo de energía. Las resistencias son unidades de 3 W, por lo que la carga ficticia, en teoría, puede manejar 60 vatios. A menudo, las resistencias de alta potencia están bobinadas con alambre y, por lo tanto, tienen una buena cantidad de inductancia parásita que hace que la carga ficticia sea reactiva (lo cual no es bueno, ya que hace que la impedancia de la carga varíe según la frecuencia). Hacen resistencias de bobinado de alambre no inductivas, pero estas no son realmente no inductivas. El cable se enrolla en dos direcciones diferentes, por lo que la inductancia tiende a cancelarse. No confiaríamos en que fueran una resistencia pura en un diseño de carga ficticia de alta potencia.

Sin embargo, notamos tres cosas sobre el proyecto. Habríamos emparejado las resistencias ya que incluso una pequeña diferencia en el valor (o incluso una pequeña diferencia en las juntas de soldadura) hará que la resistencia de valor más bajo tome mucha más corriente que las otras. Por ejemplo, si todas las resistencias fueran realmente de 1K excepto una que tuviera un 5 % de baja (950 ohmios), la resistencia baja disipará casi 3,15 vatios.

La situación empeora si el resto tuviera un 5% de alto, y esta es una situación típica ya que muchos fabricantes clasifican valores precisos para tolerancias más altas; en un lote de resistencias al 5 %, es probable que ninguna esté dentro del 1 % del valor nominal porque, de ser así, se habrían marcado como resistencias al 1 %. Aumente la propagación (con resistencias del 10%, por ejemplo) y empeorará aún más. En la práctica, probablemente desee reducir la potencia de las resistencias para que, por diseño, permanezcan muy por debajo de su potencia máxima de diseño para que el circuito sea más indulgente con la tolerancia y las diferencias en el cableado. Además, para duraciones cortas, no es como si las resistencias explotaran si superan ligeramente sus valores nominales de potencia. Sin embargo, probablemente no sea aconsejable intentar ejecutar los 60 W completos en esta carga durante un período de tiempo prolongado.

El trabajo de soldadura fue limpio y bastante corto. Esa es la segunda cosa que notamos: sobre una Cantenna, el cableado agregará una reactancia parásita y hará que la carga ficticia sea menos útil en algunas frecuencias altas. Sería interesante saber dónde está esa frecuencia. El cable del bus es bastante grueso, pero usar algo aún más grande (como el material de PCB en el video a continuación) podría aumentar la frecuencia útil.

Lo último que nos preguntamos fue el uso de ABS para el caso. Incluso con una Cantenna, hay historias famosas sobre operadores que trabajan DX (larga distancia) mientras se enganchan accidentalmente a una carga ficticia y, sin embargo, logran pasar. Y la Cantenna estaba en una caja de metal. Esperamos que una carga ficticia de PVC irradie mucho más. Y aunque esto sigue siendo mejor que usar una antena, y eléctricamente no es un problema, nos encantaría ver algunas medidas de prueba de la potencia radiada.

Vemos bastantes cargas ficticias que son cargas programables para controladores LED, por ejemplo. Sin embargo, no vemos muchas cargas no inductivas de alta potencia adecuadas para usar con una radio. El video a continuación muestra un diseño similar con una lata de metal y barras colectoras más gruesas que se acerca más al antiguo diseño de Heathkit, aunque todavía usa múltiples resistencias.

Foto de la antena de la antena: por [Gerry Ashton]. CC-BY-SA-3.0 a través de Wikimedia Commons