Dummy Load mit Auskopplungsdämpfung

Die detaillierte Baumappe aus dem Leserservice der Zeitschrift Funkamateur zeigt die Schaltungsbeschreibung und gibt Hinweise zu Aufbau und Inbetriebnahme der Dummy Load (dt. „Kunstantenne“).

Baumappe: 100-W-Lastwiderstand mit 40-dB-Auskoppeldämpfung

Bild 1 zeigt den Messaufbau. Der Eingang des Dummy Load (DL) ist mit dem Antennenausgang des Transceivers (TX) verbunden. Letzterer sendet mit einer Leistung von 100 Watt einen konstanten sinusförmigen Träger, bspw. in der Betriebsart RTTY bei einer Frequenz von f = 3.6 MHz. An der 40-dB-Auskopplungsdämpfung des Dummy Load wird ein Oszilloskop zur Messung der Ausgangsspannung angeschlossen.

Bild 1: Messaufbau zur Funktionsprüfung des Dummy Load

Bild 2 zeigt eine Außenansicht der Dummy Load mit dem Eingang zum Anschluss an den Antennenausgang des Transceivers. Bei der Innenansicht in Bild 3 fallen die beiden 100 Ohm Lastwiderstände auf, welche mit dem Kühlkörper verbunden sind. Deren Parallelschaltung liefert die erforderlichen 50 Ohm. Im Vordergrund sind zwei (der insgesamt drei) Widerstände zur Realisierung der Auskopplung zu erkennen.

Verifiziert werden soll an dieser Stelle die korrekte Funktion des Dummy Load für verschiedene Frequenzbereiche durch Vergleich zwischen Theorie und Praxis.

Theorie:
Bei einer Leistung von 100 Watt am Eingang des Dummy Load (und somit am Antennenausgang des Transceivers) beträgt theoretisch die Leistung an der Auskopplungsdämpfung des Dummy Load 10 mW, also ein Leistungspegel von 10 dBm:

Pout,TX = 100 W = 50 dBm
Pout,DL = Pout,TX – 40 dB = 10 dBm = 10 mW

Somit sollte an der Auskopplung eine Spannung von etwa 0.7 Volt an R = 50 Ohm anliegen, was einer Leistung von 10 mW entspricht:

Pout,DL = (Ueff)² / R                                                                 [Leistung, Effektive Spannung, Widerstand]
Ueff = SQRT(Pout,DL * R) = SQRT(10 mW * 50 Ohm) =0.707 V      [effektive Spannung an 50 Ohm]
Uss = Ueff / 0.3535 = 2.2 V                                                              [Spitze-zu-Spitze-Spannung]

Praxis:
Und nun zur Praxis mit meinen Geräten und dem Aufbau gemäß Bild 1. An der Auskopplungsdämpfung liegen 80 Watt Ausgangsleistung vom Transceiver. Dies gilt unabhängig von der Frequenz, als Stichproben untersucht für 3.6 MHz, 7.1 MHz und 14.0 MHz:

Pout,DL = Pout,TX – 40 dB = 49 dBm – 40 dB = 9 dBm = 8 mW    [theoretische Leistung an der Auskopplung]
Ueff = 0.42 V                                                                            [gemessene effektive Spannung an 50 Ohm Auskopplung]
Pout,DL = (Ueff)² / R = 0.42² V² / 50 Ohm = 3.6 mW                     [hieraus berechnete Leistung an der Auskopplung]

Weitere Bilder:

Bild 2: Außenansicht auf Dummy Load mit Anschluss zum Senderausgang.

Bild 3: Zwei parallele 100 Ohm Lastwiderstände (schwarz) setzen Leistung

in Wärme um.

Bild 4: Am Messausgang des Dummy Load liegen Ueff = 420 mV bei
3.6 MHz Sendefrequenz.

Von dl1go am 07.11.2014 - 23:37 | Amateurfunk | Messgeräte | Selbstbau