F1SYH Radio Amateur · JN25LT
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Projet de laboratoire radioamateur

Construire une charge fictive 50 Ω et un wattmètre RF

Une charge fictive absorbe la puissance d’un émetteur sans rayonner. Elle permet de régler un étage RF, mesurer sa puissance et contrôler sa stabilité avant tout raccordement à une antenne.

Une charge fictive peut devenir extrêmement chaude. Ne touchez pas les résistances après un essai et ne dépassez jamais leur puissance admissible moyenne.

Principe

Impédance résistive

La charge doit présenter environ 50 Ω avec une composante réactive aussi faible que possible.

Résistances non inductives

Les résistances bobinées de puissance sont souvent inutilisables en RF, car leur inductance parasite augmente avec la fréquence.

Dissipation thermique

Toute la puissance RF est transformée en chaleur. La puissance nominale doit donc inclure une marge thermique.

Réseau de résistances

Objectif Exemple de réseau Résistance obtenue Puissance nominale Usage raisonnable
Charge QRP 10 × 500 Ω / 1 W en parallèle 50 Ω 10 W théoriques Environ 5 W continus
Charge 20 W 20 × 1 kΩ / 2 W en parallèle 50 Ω 40 W théoriques 20 W avec ventilation correcte
Charge 100 W intermittents 20 × 1 kΩ / 5 W en parallèle 50 Ω 100 W théoriques Essais courts avec dissipateur
La puissance nominale inscrite sur les résistances suppose des conditions thermiques déterminées. Dans un boîtier fermé, sans ventilation ni dissipateur, il faut réduire fortement la puissance réellement utilisable.

Calculateur de charge fictive

Nombre de résistances en parallèle —
Résistance équivalente —
Puissance nominale totale —
Puissance totale recommandée —
Tension RF efficace —
Tension RF de crête —
Courant RF efficace —
Diagnostic

Construction

SO-239 Boîtier métallique Masse / dissipateur

Disposition recommandée

  • Utiliser des résistances à couche ou spécifiquement RF.
  • Répartir les résistances symétriquement.
  • Conserver les connexions aussi courtes que possible.
  • Relier largement la masse au boîtier métallique.
  • Éviter les fils longs qui ajoutent de l’inductance.

HF et VHF

Une charge qui mesure 50 Ω en courant continu peut devenir inductive à 144 MHz. Plus la fréquence monte, plus la géométrie et les capacités parasites deviennent critiques.

Pour la VHF et l’UHF, une véritable résistance RF montée directement sur dissipateur est préférable.

Sonde wattmètre RF

Entrée RF Diviseur résistif RF Schottky Condensateur Voltmètre DC ou ADC

Sonde simple

  • Diode Schottky faible capacité, par exemple BAT54.
  • Diviseur résistif conçu pour la tension maximale.
  • Condensateur de filtrage.
  • Résistance de décharge.
  • Voltmètre numérique à haute impédance.

Limite importante

Une sonde à diode n’est pas parfaitement linéaire aux faibles niveaux. Elle doit être calibrée sur plusieurs points avec une source ou un wattmètre de référence.

Pour un wattmètre précis, un détecteur logarithmique ou RMS dédié est préférable.

Calibration

  1. Raccorder un émetteur stable à la charge fictive au travers d’un wattmètre de référence.
  2. Commencer à très faible puissance.
  3. Noter la tension continue délivrée par la sonde pour plusieurs puissances connues.
  4. Créer une table de calibration, par exemple 0,5 W, 1 W, 2 W, 5 W et 10 W.
  5. Répéter la calibration sur plusieurs fréquences.
  6. Vérifier que la diode, les résistances et l’entrée du voltmètre ne modifient pas sensiblement l’impédance de la charge.

Procédure de test

Avant émission

  1. Mesurer environ 50 Ω au multimètre.
  2. Contrôler l’absence de court-circuit.
  3. Mesurer le ROS avec le NanoVNA.
  4. Vérifier la tenue mécanique.

Essai progressif

  1. Commencer sous 1 W.
  2. Vérifier le ROS et la température.
  3. Augmenter par étapes.
  4. Limiter la durée des essais.
  5. Laisser refroidir entre deux mesures.
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