Le jambon à 50 $ : charges factices, partie 2

Aug 04, 2023

Dans le dernier volet de « The $50 Ham », j'ai construit un outil commun utilisé par les opérateurs de radio amateur qui effectuent tout type de réglage ou de test des émetteurs : une charge factice. Cette construction a donné naissance à « L'il Dummy », une petite charge factice destinée à tester les émetteurs-récepteurs de talkie-walkie (HT) VHF-UHF typiques, se vissant directement dans la prise d'antenne de la radio.

Comme mentionné dans les commentaires de certains lecteurs, L'il Dummy n'a que peu d'utilité réelle. En fait, une charge factice qui se visse directement dans un HT n'est pas vraiment nécessaire, et il a été souligné qu'une charge factice appropriée est disponible dans le commerce à bas prix. Je pense que cette dernière observation ne tient pas compte de l'intérêt du homebrewing en particulier et de la philosophie Hackaday en général, mais je concède le premier point. C'est pourquoi, en même temps que je construisais L'il Dummy, je construisais la version plus grande et un peu plus performante décrite ici : Big Dummy.

Comme pour sa version plus petite HT, le design de Big Dummy n’est pas entièrement le mien. Dans la grande tradition de trouver ce que d'autres jambons ont fait et de m'en tenir à cela, j'ai construit une version d'une charge factice construite par K7AGE, qui à son tour est une conception qu'il a empruntée à Elecraft, un fabricant de kits pour émetteurs-récepteurs et autres équipements de jambon.

Mes objectifs de conception étaient plus ambitieux qu'avec L'il Dummy, mais restaient assez simples. Premièrement, je voulais que la charge factice soit bonne pour les bandes HF et si possible en VHF. Deuxièmement, il devait gérer plus de puissance que L'il Dummy – je tournais pour 50 watts. Troisièmement, je voulais qu'il ait une prise pour effectuer des mesures de sortie de l'émetteur et un connecteur de style UHF SO-239 plus standard. Et enfin, je voulais que ça soit beau.

J'ai décidé de construire une version plus petite de la charge factice classique « Cantenna ». À ne pas confondre avec les antennes WiFi Pringles-can que nous avons vues beaucoup auparavant, une charge de cantenna est une grosse résistance de 50 Ω dans un pot de peinture rempli d'huile diélectrique pour le refroidissement. J'ai choisi de fabriquer le mien dans un pot de peinture d'un litre (environ un litre).

Le choix de la résistance pour Big Dummy était un peu plus difficile que l'approvisionnement en une seule résistance SMT à couche épaisse de 35 W pour L'il Dummy. Les résistances de puissance bobinées sont faciles à trouver, mais comme indiqué précédemment, elles sont totalement inappropriées pour une charge factice, car leur inductance modifierait l'impédance de la charge à des fréquences plus élevées. J'ai finalement réussi à trouver des résistances à film métallique de 1 000 Ω dans des boîtiers à connexion axiale traditionnels. Un paquet de 30 ne m'a coûté que quelques dollars. Le plan était de mettre vingt résistances de 1 000 Ω en parallèle, ce qui donnerait une impédance totale de 50 Ω. Avec une dissipation de deux watts chacun, cela devrait rendre la charge capable de gérer 40 W – assez proche de mon objectif de 50 W.

Le robinet du point de test était également une modification de la conception du K7AGE. Il a utilisé un réseau série-parallèle pour construire sa charge factice, ce qui lui a donné un point de prise naturel entre deux des résistances série qui agit comme un diviseur de tension. J'ai dû jouer quelques tours avec les résistances pour constituer un réseau qui fasse la même chose. Je détaille sa construction dans mon article Hackaday.io, mais la version rapide est que quatre résistances de 1 kΩ disposées en série parallèle ont fait l'affaire, me permettant d'installer une diode Schottky 1N5711 et un petit capuchon de découplage en céramique pour le point de test tout en en maintenant une charge globale de 50 Ω.

Pour éviter les inductances parasites, j'ai décidé de monter les résistances entre deux disques de cuivre. Cela semblait être une bien meilleure idée qu’elle ne l’était en réalité. Je laisserai les problèmes résultant de cette décision dans le journal de construction, mais il suffit de dire qu'essayer de souder vingt résistances à une lourde plaque de cuivre n'est pas aussi facile qu'on pourrait le penser. J'ai fini par utiliser une plaque chauffante bon marché pour chauffer l'ensemble de manière uniforme et souder tous les fils sur une plaque en même temps, puis retourner l'assemblage et recommencer.

J'ai finalement compris comment faire : les plaques devaient d'abord être maintenues ensemble avec une tige filetée, et je devais utiliser des trous plutôt que des fossettes dans les plaques de cuivre. Cela a abouti à cette beauté exagérée – j’aime vraiment les sculptures de circuit, et je voulais que ça soit beau avant de faire un dunk.