DIY Dummyloads

Hoofdcategorie: Techniek Categorie: Shack
afbeelding1Foto 1 DIY Dummyload 1Zoals we als zendamateurs horen te weten (volgens de examenstof) is het zaak om testen van onze (zelfbouw)apparatuur in eerste instantie te doen met een dummyload ("kunstantenne") en dus niet met een echte antenne. Daarmee voorkomen we dat we dat de amateur-frequentiebanden onnodig 'vervuild' worden met testsignalen.  Pas als alles op een dummyload goed in orde is bevonden gaan we daadwerkelijk uitzenden / testen met een echte antenne.


afbeelding2Foto 2 DIY Dummyload 2Wat is nu precies een dummyload?  Eigenlijk heel simpel: een zuiver Ohmse belasting met een waarde die correspondeert met wat de uitgangstrap van onze zender of lineaire eindtrap verwacht. In vrijwel alle gevallen zal dat een weerstand van 50 Ohm zijn. Met de aanduiding "zuiver Ohmse weerstand" bedoelen we een weerstand die geen inductieve of capacitieve eigenschappen heeft.  Uiteraard is zo'n weerstand een theoretisch ideaal, toch kunnen we met geschikte materialen een heel eind komen.  Daarbij moeten we in gedachten houden dat het lastiger wordt een goede dummyload te maken naarmate de frequentie van het te belasten signaal hoger is.  Uiteraard moeten we de koppeling tussen eindtrap en dummyload uitvoeren met een kabel die qua karakteristieke impedantie correspondeert met de uitgangsimpedantie van de eindtrap oftewel de waarde van de dummyload.  Kortom: doorgaans 50 ohm coax.

Hoe komen we nu aan zo'n dummyload?  De simpelste oplossing is uiteraard om er eentje te kopen.  Op ham beurzen zoals Rosmalen of de DvdRA worden ze in allerlei maten en soorten aangeboden, en ook tegen allerlei prijzen. De prijs is afhankelijk van het maximale vermogen wat de weerstand aan kan, maar ook de maximale frequentie is een factor, en niet in de laatste plaats de bouwkwaliteit en de naam van de fabrikant.  De prijzen lopen behoorlijk uiteen maar EUR 30 ben je zo kwijt, en 60-70 EURO heb ik ook al gezien voor een 100W exemplaar.


afbeelding3Foto 3 DIY Dummyload 2Kopen kan altijd nog denk ik dan..  zelfbouwen is veel leuker.  Op een hambeurs heb ik een paar 100W en 150W zogenaamde chipweerstanden van 50 Ohm gekocht [zie 1].  Zie foto 1 voor een afbeelding van zo'n zelfbouw dummyload.  Er zit een koperen plaat achter de weerstand die door middel van 2 schroeven op een koelplaat is geschroefd.  De truc is wel om een geschikte koppeling aan 50 Ohm coax te maken, alleen op die manier blijft de weerstand zo "Ohms mogelijk".  Uiteraard willen we een SWR van 1.0 als we de dummyload gebruiken voor onze testen.  Bij de dummyload van foto 2, 3 en 4 heb ik een surplus chipweerstand gebruikt die als complete module in een gefreesd aluminium doosje met een stuk semi-rigid coax eraan werd aangeboden.  Dat scheelt veel mechanisch geknutsel ten opzichte van het gebruik van een losse weerstand.  De semi-rigid heb ik door Teflon coax met aangekrompen BNC chassisdeel vervangen (uit de junkbox)

Om een dummyload te bouwen is uiteraard ook nog een goede koelplaat nodig. Immers, het uitgangsvermogen van de transceiver "stoken we op" in de weerstand.  De weerstand moet goed worden gekoeld om heel te blijven en een nette 50 Ohm Ohmse belasting te blijven vormen.

Als koelplaten had ik in mijn junkbox nog een aantal CPU koelplaten uit professionele server computers.  De lange koelplaat van foto 1 en de wat kleinere van foto 4 zijn koelplaten met zogenaamde heatpipes [zie 2].  Heatpipes zijn heel efficiente warmtegeleiders.  Die warmte die in het relatief kleine contactvlak van de CPU of in ons geval de weerstand wordt opgewekt wordt snel naar de eigenlijke "koelradiator" weggevoerd.

De dummyloads heb ik met een 100W HF transceiver in CW continue belast. Dat leverde een erg hete (maar niet te hete) koelplaat op met een SWR die netjes constant heel dicht in de buurt van 1.0 bleef.


afbeelding4Foto 4 DIY Dummyload 2Omdat een foto meer zegt dan 1000 woorden zijn mijn 3 zelfbouw dummyloads in fotos 1 tot 5 weergegeven.  Uiteraard is de uiteindelijke uitvoering sterk afhankelijk van wat de junkbox aan materiaal levert, met name in de koelplaat sfeer. Persoonlijke voorkeuren als het type connector zijn bij een doe-het-zelf dummyload uiteraard geen probleem.  Ik heb het zelf niet op PL pluggen, vandaar de BNC connectoren. Let er bij gebruik van heatpipe koelplaten op dat er niet per ongeluk gaten door de heatpipes heen worden geboord. Dat maakt de koelplaat onbruikbaar.  Eventueel kunnen uiteraard de CPU-ventilators die doorgaans op kleinere koelplaten zitten worden gebruikt. Ik vind dat zelf minder handig, passief gekoelde dummyloads zijn handiger in gebruik omdat geen ventilator-voedingkabel nodig is.


afbeelding5Foto 5 DIY Dummyload 3Rest nog een waarschuwing: in sommige dummyload(weerstanden) wordt gebruik gemaakt van beryllium-oxide (BeO) als isolatiemateriaal [zie 3]. BeO is in poedervorm puur slecht voor de gezondheid, dus ga geen stukjes zitten afslijpen en pas op met gebroken BeO.  Het blijft keramisch spul en het is dus kwetsbaar.  Deze waarschuwing is overigens ook op z'n plaats voor componenten als HF eindtransistoren en power-modules.  Vaak zit er een waarschuwingssticker op maar dat is geen wet van Meden en Perzen.

Veel succes met de zelfbouw!
73, Wilko de PA1WBU


Referenties:
1 - http://www.bourns.com/data/global/pdfs/CHF12545CBF.pdf
2 - https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_pipe
3 - https://en.wikipedia.org/wiki/Beryllium_oxide