Vous pouvez apprendre beaucoup d'un mannequin (chargement)

Si vous travaillez sur des circuits RF, même si vous n'êtes pas un opérateur radioamateur, vous devriez avoir une charge fictive. Une charge fictive est une "antenne" non rayonnante avec une impédance connue que vous pouvez utiliser pour tester votre circuit RF sans rayonner. Pour le travail radio, vous avez généralement juste besoin d'une résistance de 50 ohms qui est non inductive (au moins aux fréquences qui vous intéressent) et qui peut dissiper la quantité d'énergie que vous attendez d'elle (au moins pour un court temps). [VO1PWF] voulait une charge factice et a construit la sienne. Il s'agissait d'une seule tige de carbone immergée dans un pot de peinture plein d'huile de transformateur (dont nous savons maintenant qu'elle était pleine de PCB dangereux ; et nous ne parlons pas de cartes de circuits imprimés). La conception de [VO1PWF] est un peu plus pratique, utilisant des résistances en parallèle (20 résistances 1K), un boîtier de tuyau en plastique et de l'huile minérale pour garder le tout au frais.

La raison des résistances parallèles est de maximiser la capacité de gestion de la puissance. Les résistances sont des unités de 3 W, de sorte que la charge fictive – en théorie – peut gérer 60 watts. Souvent, les résistances à haute puissance sont bobinées et ont donc une bonne inductance parasite qui rend la charge fictive réactive (ce qui n'est pas une bonne chose car cela fait varier l'impédance de charge en fonction de la fréquence). Ils fabriquent des résistances bobinées non inductives, mais elles ne sont pas vraiment non inductives. Le fil s'enroule dans deux directions différentes, de sorte que l'inductance a tendance à s'annuler. Nous ne leur ferions pas confiance pour être une résistance pure dans une conception de charge fictive haute puissance.

Cependant, nous avons remarqué trois choses à propos du projet. Nous aurions fait correspondre les résistances car même une petite différence de valeur (ou même une petite différence dans les joints de soudure) fera que la résistance de valeur la plus basse prendra beaucoup plus de courant que les autres. Par exemple, si toutes les résistances étaient en fait de 1K à l'exception d'une qui était basse de 5% (950 ohms), la résistance basse dissipera près de 3,15 watts.

La situation s'aggrave si les autres étaient tous à 5 % de haut, et c'est une situation typique puisque de nombreux fabricants trient des valeurs précises pour des tolérances plus élevées ; dans un lot de résistances à 5 %, aucune n'est susceptible de se situer à moins de 1 % de la valeur nominale, car si elles l'étaient, elles auraient été marquées comme des résistances à 1 %. Augmentez la propagation (avec des résistances à 10%, par exemple) et c'est encore pire. En pratique, vous voudriez probablement déclasser les résistances afin que, de par leur conception, elles restent bien en dessous de leur puissance de conception maximale pour rendre le circuit plus tolérant en matière de tolérance et de différences de câblage. De plus, pour de courtes durées, ce n'est pas comme si les résistances explosaient si elles dépassaient légèrement leur puissance nominale. Cependant, il n'est probablement pas judicieux d'essayer d'exécuter les 60 W complets dans cette charge pendant une durée quelconque.

Le travail de soudure était soigné et assez court. C'est la deuxième chose que nous avons remarquée : sur une antenne, le câblage va ajouter une réactance parasite et rendre la charge fictive moins utile à une fréquence élevée. Il serait intéressant de savoir où se trouve cette fréquence. Le fil de bus est assez épais, mais l'utilisation de quelque chose d'encore plus grand (comme le matériau PCB dans la vidéo ci-dessous) peut augmenter la fréquence utile.

La dernière chose sur laquelle nous nous sommes interrogés était d'utiliser l'ABS pour le boîtier. Même avec une Cantenna, il y a des histoires célèbres d'opérateurs travaillant DX (longue distance) alors qu'ils étaient accidentellement accrochés à une charge factice et qu'ils passaient néanmoins à travers. Et la Cantenna était dans un boîtier en métal. Nous nous attendons à ce qu'une charge fictive en PVC rayonne beaucoup plus. Et même si c'est toujours mieux que d'utiliser une antenne, et électriquement ce n'est pas un problème, nous aimerions voir des mesures de test de la puissance rayonnée.

Nous voyons pas mal de charges fictives qui sont des charges programmables pour les pilotes de LED, par exemple. Cependant, nous ne voyons pas beaucoup de charges non inductives de haute puissance adaptées à une utilisation avec une radio. La vidéo ci-dessous montre une conception similaire avec une boîte métallique et des barres omnibus plus épaisses qui sont plus proches de l'ancienne conception Heathkit, bien qu'elle utilise toujours plusieurs résistances.

Photo de l'antenne : par [Gerry Ashton]. CC-BY-SA-3.0 via Wikimedia Commons