Einleitung
Eine 1000 Watt Dummy Load 50 Ohm gehört zur Grundausstattung jeder leistungsstarken Amateurfunkstation. Sobald Transceiver oder Leistungsverstärker getestet werden, ist eine stabile und exakt angepasste HF-Last unverzichtbar. Nur so lassen sich Ausgangsleistung, Modulation und Signalqualität messen, ohne ungewollt HF-Leistung über eine Antenne abzustrahlen.
Gerade im Kurzwellen- und VHF-Bereich bis 150 MHz ist eine breitbandig angepasste Dummy Load entscheidend, um Fehlanpassungen und Reflexionen zu vermeiden. Eine hochwertige 50-Ohm-Dummy-Load ermöglicht reproduzierbare Messergebnisse und schützt gleichzeitig Sender und Endstufe vor Schäden durch hohe Rücklaufleistung.
Das hier vorgestellte Projekt beschreibt den Eigenbau einer 1000 Watt Dummy Load mit 50 Ohm, ausgelegt für kurzzeitige Spitzenleistungen bis 1000 Watt. Besonderes Augenmerk lag auf:
- präziser Impedanzanpassung
- minimaler Reflexion (sehr gute S11-Werte)
- effektiver Wärmeableitung
- mechanisch robuster Konstruktion
Die Last ist für Messungen im Amateurfunk sowie für Laboranwendungen konzipiert und eignet sich ideal in Kombination mit einem Richtkoppler oder Leistungsmessgerät.
Aufbau und Technik
Einzelteile (ohne Abdeckung)
- 2 Stück Hochlast-Widerstände 50 Ω, 250 W (isoliert, mit 2 Anschlüssen)
- 2 Stück Hochlast-Abschlusswiderstände 50 Ω, 250 W (ein Anschluss)
- Auf einer 5 mm dicken Kupferplatte montiert zur gleichmäßigen Wärmeverteilung
- Serien- oder Parallelkombination zur Anpassung an 50 Ω
- Aluminium-Kühlkörper
- Zur Wärmeabführung an die Umgebung
- Direkt auf Kupferplatte aufgeschraubt für optimale Wärmeleitung
- N-Flanschbuchse
- kein Billigteil verwenden, hochstromfähig, mechanisch stabil, der Innenleiter soll sich nicht drehen lassen
- Befestigung mit Alu Winkel, verschraubt mit dem Kühlkörper
- Leitungen aus Kupfer-Flachmaterial
- Dicke ca. 0,15 mm
- Abstand und Breite präzise berechnet für 50 Ω- und 100 Ω-Impedanz
- Schrauben und Federscheiben
- Edelstahl (nicht ferromagnetisch wegen Wirbelströmen)
Belastbarkeit: 1000 W kurzzeitig (Spitzenleistung), kontinuierliche Nutzung bei rduzierter Leistung möglich.
- Die Hochlastwiderstände sind als Neuteil ziemlich teuer
- Gebraucht bekommt man sie aus China deutlich günstiger, es handelt sich in der Regel um Teile bekannter Hersteller
- Die Anschlußfahnen sind recht empfindlich, sie sollten nicht im kalten Zustand gebogen werden
- Bisher hatte ich aber noch keine Ausfälle
Montagehinweise
Widerstände auf Kupferplatte und Aluminium Kühlkörper befestigen
- Wärmeleitpaste zwischen Widerstand und Kupferplatte
- Bohrungen in Kupfer etwas größer als der Schraubendurchmesser
- Die Gewinde sind im Alu Kühlkörper geschnitten, so werden die Teile eng zusammengepresst
- Wärmeleitpaste auch zwischen Kupfer und Aluminium
- Schrauben gleichmäßig anziehen, um mechanische Spannungen zu vermeiden
Kupfer-Flachleiter anschließen
- Aus Kupferblech ca. 0,15 mm stark zuschneiden
- Abstand und Breite der Leiter so wählen, dass 50 Ω bzw. 100 Ω Impedanz erreicht wird
- Löten: stabiler elektrischer Kontakt
- Leiterbahnen nicht ganz gerade machen, eine leichte Biegung ermöglicht den Ausgleich thermischer Spannungen
N-Flanschbuchse anschließen
- Sicherstellen, dass kein Kurzschluss zur Kupferplatte besteht
- Flansch stabil montieren
Messwerte und Anpassung
- Nominalimpedanz: 50 Ω
- DC Widerstand gemessen: 50,3 Ohm
- Reflexionsanpassung S11:
- < -30 dB bis 150 MHz
- < -40 dB bis 30 MHz
Die Dummy Load weist eine exzellente Anpassung über einen weiten Frequenzbereich auf und ermöglicht damit eine präzise Messung der Senderleistung, ohne dass nennenswerte Reflexionen auftreten.
Mit gewissen Einschränkungen ist die Dummy Load auch im 430-MHz-Band einsetzbar. Als reine Last kann sie bei einer Rückflussdämpfung von etwa −16 dB noch als brauchbar angesehen werden. Für präzise HF-Messungen in diesem Frequenzbereich ist sie jedoch nicht mehr geeignet.
Zusammenfassung
Die 1000-Watt-Dummy-Load ist eine robuste, hochbelastbare und breitbandige Last, die für den Einsatz im Amateurfunk oder im Labor bestens geeignet ist.
In Verbindung mit einem Messkoppler hat man ein wichtiges Messmittel für die eigene Funkstation.
Dank durchdachter Wärmeableitung, präziser Impedanzanpassung und hochwertiger Materialien ist der Lastwiderstand sowohl für kurzzeitige Spitzenbelastung bis 1000 Watt als auch für Messungen über längere Zeiträume ein zuverlässiges Werkzeug.