参赛作品：1kW不锈钢气密油浸假负载

注意：本帖子旨在以业余形式制造一款可靠耐用的射频无线电设备。其适用功率达到业余无线电执照之最高要求。请您完全了解对应的法律法规，考虑清晰，结合自身需求进行制作。不推荐任何莽撞冲动的使用和违法使用。如您需要其他相关信息，可在本帖提供的信息以外进行联系。您的制作和使用违法及其所有后果均与本帖无关。

（本人创意和制作，绝不玩虚假之事）

1：简要介绍：

射频假负载（简称为假负载）是一类专用的设备。其最核心的目的是制造一个恒定的只有纯实部50欧姆电阻（此电阻值可根据实际使用要求而进行灵活变化）的负载用于充当“假天线”。

从能量角度看，天线把机器输出的能量转为空间电磁场的能量，而假负载则把机器输出的能量转为热能。从发射机来看，两者都只是把它的能量给用掉了。没有什么区别，所以假负载可以检验一个射频功放的好坏（包括连续工作的热稳定性，工作点的确定等）

而当我们限制于一些特殊条件无法使用实际天线测试时，例如发射电波特征不符合无线电法规，空间有大量物件干扰实际天线效能，在狭小空间进行快速测试等等，只需要检验发射机的输出性能指标时，假负载将是一个有效的工具。

 

2：假负载的分类：

干负载：最常见的射频负载种类，其本质是一个高耐温的大功率电阻，可以承受高功率工作下的高温，而这些高温在有效传导的热桥上被散热片导到大气中热对流交换。干负载的特点是可以持续承受大功率。缺点是体积大质量重，价格较高，无法承受短时间的超额功率。

 

油浸负载：射频负载种类。其本质是一个高耐温的大功率电阻被浸泡在油里面，电阻体发热时电阻表面会和油进行热对流的充分热交换。其特点是小体积可以承受短时间的大功率，小巧便携。缺点是难以长期承受较高功率，油液达到最高工作温度时就是极限。之后能继续工作的功率只能取决于高温的筒壁和外界的空气对流的功率。所以油浸负载有一典型的焦耳曲线。其表示这个油桶在完全冷却时在每种功率下能坚持多长时间，工作完成之后，油桶高温要么降低功率，要么放置冷却才能再次使用。

 

水冷负载：高级负载形式。因为水是导电的，但水的比热容和传热性都很强大，所以这类负载会做到绝缘的同时进行高效的对流导热（例如陶瓷款的外层是导电物，而里层是水），其结构往往较复杂，承受功率高。适用于专业设备。

 

对于一般的无线电射频应用，我们测试功放级，只需要一定的时间即可让功放级产生过热失效等等各种可靠性问题，而几十瓦的小功率时，油浸负载又可以一直连续工作。所以相对小巧而可用的油浸负载在这一条件下是适用的。

 

3：为什么要制作不锈钢和气密？

根据我们的调查，大部分业余DIY的油浸假负载外壳均为马口铁罐子，材质为镀锡铁。这样的材质在北方干燥环境尚且可用，在南方高湿度环境会很容易因为磕伤等原因迅速生锈，导致后期维护麻烦。而不锈钢罐体则没有这个问题。

对于气密的要求，绝大部分专业和业余DIY的油浸假负载均是非气密的。气密三大无机材料是玻璃陶瓷和金属，而非气密的结构会导致油窜入聚四氟乙烯接头和金属壳体之间的等等缝隙，为长期可靠性带来影响。

作为一款专业经济可靠耐用的产品，结构必须要实现气密，保证不产生任何可能的缝隙漏油，这样才可让维护问题降到最低。

4：制作材料和制作过程。

首先是基板骨架，我们使用了嘉立创免费PCB设计制作。他的要求通过4个角撑在不锈钢罐内部提供稳定的支撑，同时又通过铺铜给所有浸泡在油中的电阻提供从中心到四周的导电通路。同时又要让底部电极和桶壁绝缘。一个假负载需要2块这样的板子。板子上打的较大的孔是为了让油更好的对流，而小孔镀锡则是为了焊接。焊接总共使用54只680欧姆电阻，每两只串联后再27支并联。680×2/27=50.3703704Ω。

您个人制造时可选用其他电阻值规格进行拼凑搭配，亦可获得较好效果。

将电阻焊接成如图所示的笼子。

我们使用的电阻引脚是纯铜的，端帽也是铜的。这有效的降低了铁磁性金属的磁感应对于参数的恶化影响。您在制作时也建议考虑到这些问题。推荐使用符合挑选要求的金属氧化膜电阻。

304的外桶，我们选择的是医用棉签罐。外观美观，壁厚较厚，非常耐用。在盖体的中心焊接一个黄铜片（注意不锈钢焊接要使用到氯化铵一类的助焊剂，焊接完成一定要仔细清洗烙铁和焊接之后的物件），黄铜片的作用是对结构进行补强和方便之后的焊接，避免之后应力过大焊锡开裂。随后在焊接完成的罐体上打孔，孔用于通入射频接头的中心柱。

将接头在外侧用焊锡焊在罐体上固定，随后扣入盒盖观察正常，再将电阻网络一侧焊接在内部黄铜片上。穿入一根陶瓷绝缘子并执行良好而可靠的焊接，隔离油液进入插头的过程。这样油液便不可能从电气通孔上的任何渠道进入外界。实现了气密。焊接完成后引入的中心线就是馈线。

这是壳体尺寸和验证合壳过程。非常完美。

（以下工作由61%先生部分代工，在此表示由衷感谢）

在壳体上打两个注油孔之后，将盖体和罐体使用氯化铵助焊剂进行焊接，焊接过程要遵循“先上锡再合龙焊接”以保障最高气密性，请不要合拢后直接用助焊剂焊接。这会导致助焊剂难以清洗的同时有很多沙眼导致漏油。

 

对里面注入存热油，这就是要打两个注油孔的原因。一个进油一个通气，只打一个孔会（油进不得气出不得）导致这个过程比较困难。而且考虑到日后疣体损耗和变质等等情况两个孔也易于进行更换新油。油体选择普通工业变压器绝缘油就可以。便宜耐用。

 

最终盖上两个硅胶小塞子（按打孔毫米直径购买，淘宝非常便宜，只需块把钱便可购买很多只），制作大功告成。不漏油，不漏气，油不乱跑。

30MHz SWR1.1，性能比较理想。

 

5：结语：

非常感谢诸位有耐心阅读到这里！

风雨招摇百树枯，受限于经济下行趋势和毕业即失业的大旗引领下，咱已在家GAP多年。没事总得寻思点事折磨精神过活过活。故而利用中国现代工业之优势制作出这一产品。如您还有感兴趣之处在本人没有回答的范围内，可以随时提问，本人竭力服务。您可能会在某黄鱼平台上见到这一产品，那也是本人的作品。版权独有，仅此一家！