O presunto de US$ 50: cargas falsas, parte 2

Aug 10, 2023

Na última parte de “The $50 Ham”, construí uma ferramenta comum usada por operadores de rádio amadores que fazem qualquer tipo de sintonia ou teste de transmissores: uma carga fictícia. Essa construção resultou em “L'il Dummy”, uma pequena carga simulada destinada a testar transceptores de talkie (HT) VHF-UHF típicos, aparafusando diretamente no conector da antena do rádio.

Conforme mencionado nos comentários de alguns leitores, L'il Dummy tem pouca utilidade real. Na verdade, não há muita necessidade de uma carga fictícia que seja aparafusada diretamente em um HT, e foi apontado que uma carga fictícia adequada está comercialmente disponível e barata. Acho que a última observação está faltando no sentido da fabricação de cerveja caseira especificamente e no ethos Hackaday em geral, mas admitirei o primeiro ponto. É por isso que, ao mesmo tempo em que construí L'il Dummy, estava construindo a versão maior e um pouco mais capaz descrita aqui: Big Dummy.

Tal como acontece com a sua versão HT menor, o design do Big Dummy não é totalmente meu. Na grande tradição de descobrir o que outros radioamadores fizeram e continuar com isso, construí uma versão de uma carga fictícia que K7AGE construiu, que por sua vez é um design que ele pegou emprestado da Elecraft, fabricante de kits para transceptores e outros equipamentos para radioamadores.

Meus objetivos de design eram maiores do que com L'il Dummy, mas ainda assim bastante simples. Primeiro, eu queria que a carga fictícia fosse boa para as bandas HF e para VHF, se possível. Em segundo lugar, ele precisava lidar com mais potência do que L'il Dummy – eu estava atirando para 50 watts. Terceiro, eu queria que ele tivesse uma torneira para fazer medições da saída do transmissor e o conector estilo UHF SO-239 mais padrão. E, finalmente, eu queria que tivesse uma boa aparência.

Decidi construir uma versão menor do clássico manequim “Cantenna”. Não deve ser confundida com as antenas WiFi de lata de Pringles que já vimos antes, uma carga de cantenna é um grande resistor de 50 Ω em uma lata de tinta cheia de óleo dielétrico para resfriamento. Optei por fazer o meu em uma lata de tinta de um litro (cerca de um litro).

A escolha do resistor para o Big Dummy foi um pouco mais difícil do que a aquisição de um único resistor SMT de filme grosso de 35 W foi para o L'il Dummy. Os resistores de potência enrolados são fáceis de encontrar, mas como observado anteriormente, eles são totalmente errados para uma carga fictícia, pois sua indutância alteraria a impedância da carga em frequências mais altas. Finalmente consegui encontrar resistores de filme metálico de 1000 Ω em pacotes de cabos axiais tradicionais. Um pacote de 30 só me custou alguns dólares. O plano era colocar vinte resistores de 1000 Ω em paralelo, resultando em uma impedância total de 50 Ω. Com uma dissipação de dois watts cada, isso deve tornar a carga capaz de suportar 40 W – perto o suficiente da minha meta de 50 W.

A torneira para o ponto de teste também foi uma modificação no design do K7AGE. Ele usou uma rede série-paralelo para construir sua carga fictícia, o que lhe deu um ponto de derivação natural entre dois dos resistores em série que atua como um divisor de tensão. Tive que fazer alguns truques com os resistores. Tive que fazer uma rede que fizesse a mesma coisa. Eu detalho sua construção em minha postagem no Hackaday.io, mas a versão rápida é que quatro resistores de 1 kΩ em um arranjo em série paralela resolveram o problema, permitindo-me instalar um diodo Schottky 1N5711 e uma pequena tampa de desacoplamento de cerâmica para o ponto de teste enquanto mantendo uma carga geral de 50 Ω.

Para manter a indutância perdida sob controle, decidi montar os resistores entre dois discos de cobre. Parecia uma ideia muito melhor do que acabou sendo. Deixarei os problemas que resultaram dessa decisão para o registro de construção, mas basta dizer que tentar soldar vinte resistores em uma placa de cobre pesada não é tão fácil quanto você imagina. Acabei usando uma placa quente barata para aquecer todo o conjunto uniformemente e soldando todos os cabos em uma placa ao mesmo tempo, depois virando o conjunto e fazendo novamente.

Finalmente descobri como fazer isso – as placas precisavam ser fixadas primeiro com uma haste roscada e eu precisava usar furos em vez de covinhas nas placas de cobre. Isso resultou nessa beleza exagerada – eu realmente gosto de esculturas de circuito e queria que ficassem bem antes de enterrar.