Il prosciutto da $ 50: carichi fittizi, parte 2

Aug 04, 2023

Nell'ultima puntata di “The $50 Ham” ho costruito uno strumento comune utilizzato dai radioamatori che eseguono qualsiasi tipo di messa a punto o test di trasmettitori: un carico fittizio. Quella costruzione ha prodotto "L'il Dummy", un piccolo carico fittizio destinato a testare i tipici ricetrasmettitori Handy Talkie (HT) VHF-UHF, avvitato direttamente nel jack dell'antenna della radio.

Come menzionato nei commenti di alcuni lettori, L'il Dummy ha poca vera utilità. In realtà non c'è molta richiesta per un carico fittizio che si avviti direttamente in un HT, ed è stato sottolineato che un carico fittizio adeguato è disponibile in commercio a buon mercato. Penso che quest'ultima osservazione non copra il punto specifico della produzione di birra fatta in casa e l'etica di Hackaday in generale, ma ammetterò il primo punto. Ecco perché mentre stavo costruendo L'il Dummy, stavo costruendo la versione più grande e un po' più potente qui descritta: Big Dummy.

Come per la versione HT più piccola, il design di Big Dummy non è completamente mio. Nella grande tradizione di scoprire cosa hanno fatto gli altri radioamatori e attenermi a quello, ho costruito una versione di un carico fittizio costruito da K7AGE, che a sua volta è un progetto preso in prestito da Elecraft, un produttore di kit per ricetrasmettitori e altri dispositivi radioamatori.

I miei obiettivi di progettazione erano più ambiziosi rispetto a L'il Dummy, ma comunque piuttosto semplici. Innanzitutto volevo che il carico fittizio fosse adatto alle bande HF e, se possibile, alle VHF. In secondo luogo, doveva gestire più potenza di L'il Dummy: stavo girando per 50 watt. In terzo luogo, volevo che avesse una presa per effettuare misurazioni dell'uscita del trasmettitore e il connettore più standard in stile UHF SO-239. E infine, volevo che avesse un bell'aspetto.

Ho deciso di costruire una versione più piccola del classico carico fittizio “Cantenna”. Da non confondere con le antenne WiFi Pringles che abbiamo visto in abbondanza in precedenza, un carico di cantenna è un grosso resistore da 50 Ω in un barattolo di vernice riempito con olio dielettrico per il raffreddamento. Ho scelto di realizzare il mio in un barattolo di vernice da un quarto (circa un litro).

La scelta del resistore per Big Dummy è stata un po' più difficile di quanto lo fosse per L'il Dummy il reperimento di un singolo resistore SMT a film spesso da 35 W. I resistori di potenza a filo avvolto sono facili da trovare, ma come notato in precedenza sono completamente sbagliati per un carico fittizio, poiché la loro induttanza cambierebbe l'impedenza del carico a frequenze più elevate. Alla fine sono riuscito a trovare resistori a film metallico da 1000 Ω nei tradizionali contenitori con conduttori assiali. Una confezione da 30 mi è costata solo pochi dollari. Il piano era di mettere in parallelo venti resistori da 1000 Ω, ottenendo un'impedenza totale di 50 Ω. Con una dissipazione di due watt ciascuno, ciò dovrebbe rendere il carico in grado di gestire 40 W, abbastanza vicino al mio obiettivo di 50 W.

Anche il rubinetto per il punto di prova è stato una modifica al design del K7AGE. Ha utilizzato una rete in serie-parallelo per costruire il suo carico fittizio, che gli ha fornito un punto di presa naturale tra due resistori in serie che funge da divisore di tensione. Ho dovuto giocare alcuni trucchi con le resistenze che avevo per creare una rete che facesse la stessa cosa. Ne descrivo in dettaglio la costruzione nel mio post su Hackaday.io, ma la versione rapida è che quattro resistori da 1 kΩ in una disposizione in serie parallela hanno fatto il trucco, permettendomi di installare un diodo Schottky 1N5711 e un piccolo cappuccio di disaccoppiamento ceramico per il punto di test mentre mantenendo un carico complessivo di 50 Ω.

Per tenere a bada l'induttanza diffusa, ho deciso di montare i resistori tra due dischi di rame. Sembrava un'idea decisamente migliore di quanto si sia rivelata. Lascerò i dirottamenti derivanti da quella decisione al registro di costruzione, ma è sufficiente dire che provare a saldare venti resistori su una pesante piastra di rame non è così facile come potresti pensare. Alla fine ho utilizzato una piastra riscaldante economica per riscaldare l'intero gruppo in modo uniforme e saldare tutti i cavi su una piastra contemporaneamente, quindi capovolgere il gruppo e rifarlo.

Alla fine ho capito come farlo: prima le piastre dovevano essere tenute insieme con una barra filettata e dovevo utilizzare fori anziché fossette nelle piastre di rame. Ciò ha portato a questa bellezza eccessiva: mi piacciono davvero le sculture dei circuiti e volevo che avessero un bell'aspetto prima di fare una schiacciata.