Простой эквивалент нагрузки на частоты до 500 МГц и мощность до 100 Вт

27 июля 2020

Ранее в посте Самодельный эквивалент нагрузки 50 Ом на 100 Вт был описан эквивалент нагрузки на основе параллельно соединенных резисторов. Он неплохо работает на частотах где-то до 50 МГц, где имеет КСВ не более 1.2. Однако для УКВ диапазонов такой эквивалент нагрузки не годится. Давайте же выясним, как можно исправить ситуацию.

Воспользуемся тем фактом, что потери в коаксиальных кабелях тем больше, чем выше частота сигнала. Достаточно длинный кабель с высокими потерями работает на УКВ, как эквивалент нагрузки. Что же до КВ, то для него эквивалент нагрузки у нас уже есть. Просто подключим его на конце кабеля.

У меня получилась такая конструкция:

Самодельный эквивалент нагрузки на частоты до 500 МГц

Здесь использовано 62 метра кабеля RG-174. Кабель был куплен в популярном розничном магазине. Его цена составила 21$ по курсу на день покупки. У меня не нашлось разъемов к этому кабелю. Было решено припаять кусочки кабеля RG-58 с разъемами PL-259. В месте пайки жила кабеля изолируется от экрана с помощью изоленты. Спаянный экран дополнительно оборачивается фольгой, после чего обматывается двумя слоями изоленты. Сверху изолента стягивается нейлоновыми стяжками. При этом волновое сопротивление кабеля в месте пайки максимально приближается к 50 Ом, что видно по КСВ. Стяжки были использованы только на входе эквивалента нагрузки. Волновое сопротивление кабеля на втором конце не критично.

Так выглядит аттенюации кабеля без нагрузки в зависимости от частоты:

Аттенюация в 62-х метрах кабеля RG-174

Если вам нужен не эквивалент нагрузки, а аттенюатор, то кабель можно использовать и в такой роли. Обратите внимание, что потери оказались выше ожидаемых. Табличка от ARRL предсказывала 3.28 дБ потерь на 10 метров кабеля на частоте 145 МГц. Мы же получили 5.64 дБ на 10 метров кабеля. Это в очередной раз показывает, что качество кабеля зависит от производителя.

Тест эквивалента нагрузки при помощи антенного анализатора FAA-450 выглядит многообещающим:

График КСВ эквивалента нагрузки из кабеля RG-174

Как мы помним из шестого дома The ARRL Handbook, на самом деле волновое сопротивление кабелей зависит от частоты. На частотах до 2 МГц оно даже не является чисто активным. Этим можно объяснить рост КСВ и появление реактивной составляющей в импедансе эквивалента нагрузки в диапазоне 160 метров.

Поскольку FAA-450 не позволяет увидеть КСВ на интервале частот более 80 МГц, воспользуемся анализатором спектра и КСВ-мостом:

Возвратные потери эквивалента нагрузки 500 МГц

На частотах до 500 МГц видим возвратные потери ≥ 15 дБ, что соответствует КСВ ≤ 1.43 или ≤ 3% отраженной мощности. Эквивалент нагрузки далек от идеального. Но учитывая кустарность метода, считаю, что результат неплохой. Его можно улучшить, если использовать более подходящие для УКВ разъемы BNC или Type-N. Притом, нормально обжатые, а не как было сделано у меня. Стоит отметить, что небольшой КСВ иногда полезен. Он делает эквивалент нагрузки похожим на реальную нагрузку.

С помощью Yaesu FT-991A в нагрузку подавалось 100 Вт на КВ и 50 Вт на УКВ в течение одной минуты. Эквивалент нагрузки без проблем выдерживает эту мощность. Кабель при этом становится слегка теплым. Резисторы ожидаемым образом греются только на КВ.

Выглядит так, как если бы все работало.

Метки: , .

Поддержи автора, чтобы в блоге было больше полезных статей!

Также подпишись на RSS, ВКонтакте, Twitter или Telegram.