Радиочастотный эквивалент нагрузки, или dummy load, принимает мощность передатчика и превращает поглощённую энергию преимущественно в тепло. Для замены антенны при испытании должны совпадать импеданс, частотная полоса, средняя и пиковая мощность, охлаждение. Резистор 50 Ом на постоянном токе не обязательно является хорошей RF-нагрузкой.
Эквивалент нагрузки и балласт
Такое устройство иногда называют эквивалентом антенны. Его цель — нагрузить передатчик с ограниченным отражением, а не излучать полезный сигнал для связи. Во многих RF-системах используют 50 Ом, но существуют 75-омные и другие интерфейсы.
Электрический балласт и силовой нагрузочный стенд имеют иные задачи. Перевод «условная нагрузка» не задаёт RF-спецификацию: в документации нужны конкретные частоты и интерфейс.
Согласование и отражённая мощность
Для вещественного Z0 коэффициент отражения Γ = (ZL−Z0)/(ZL+Z0). КСВ = (1+|Γ|)/(1−|Γ|).
При КСВ 1,5 значение |Γ| равно 0,2: отражается 4% падающей мощности. Результат относится к определённой частоте и плоскости. Хороший КСВ при малом сигнале не доказывает способность выдерживать большой пик.
Как мощность становится теплом
1 Вт равен 1 Дж/с. Если согласованная нагрузка непрерывно поглощает 100 Вт, за 60 секунд она принимает 6000 Дж. Температура зависит от теплоёмкости и отвода тепла, а не только от надписи «100 Вт».
Используются радиаторы, вентиляторы, масло, вода и другие конструктивные решения. Паспортная мощность, разрешённая только при креплении на заданный радиатор, не переносится на свободно лежащий элемент.
Непрерывный, кратковременный и импульсный режимы
Для прямоугольных неперекрывающихся импульсов средняя мощность равна пиковой, умноженной на длительность импульса и частоту повторения. Нужны также пределы по длительности, пику и условиям охлаждения.
Малая средняя мощность не исключает превышения пикового напряжения. Нельзя утверждать, что любую нагрузку 50 Вт разрешено перегружать до 100 Вт в течение нескольких секунд.
Почему обычного мощного резистора недостаточно
Выводы, контакты и расположение создают паразитные индуктивности и ёмкости. Поэтому импеданс меняется с частотой. Номинал 100 Вт у обычного резистора не гарантирует широкополосную работу на 100 Вт RF.
Разъём, переходник и оболочка также имеют частотные, температурные и мощностные ограничения. Проверяйте готовое устройство, а не одну резистивную деталь.
Испытание и измерение мощности
Нагрузка не обязательно содержит измеритель. Для контроля мощности нужен подходящий датчик, ответвитель или иной предусмотренный измерительный тракт.
Подготовьте соединение при остановленной передаче, обеспечьте охлаждение и измерение. Испытывайте в пределах разрешённых времени и уровня, наблюдая отражение и температуру. Изменение этих показателей требует проверки причины.
Что указать при выборе
| Параметр | Условие |
|---|---|
| Импеданс | Номинал и отражение по частоте. |
| Мощность | Средняя, пик и длительность. |
| Охлаждение | Радиатор, поток и температура. |
| Интерфейс | Разъём или фланец и монтаж. |
Устройство уменьшает преднамеренное излучение, но не обещает абсолютно нулевую утечку из всех кабелей и стыков. Прямую мощность на индикаторе и фактически поглощённую мощность следует различать с учётом отражения.
Связь КСВ и отражения помогает читать требования к согласованию. Окончательные пределы мощности и теплоотвода задаёт документация используемого эквивалента нагрузки.
