Tag: ADSB

Perlindungan Terhadap Petir Dengan Surge Arrester

Petir dapat merusak perangkat elektronik melalui sambaran langsung maupun sambaran tidak langsung. Untuk mengatasi sambaran langsung perlu penangkal petir , supaya petir mengenai penangkal petir dan menjauhi perangkat. Gelombang elektromagnetik dari petir masih dapat merusak walaupun perangkat tidak terkena secara langsung. Untuk mengatasi imbas petir, perlu perangkat surge arrester / surge protector.

Beberapa macam surge arrester yang dijual di pasaran:

Perlindungan Imbas Petir Dengan Surge Protector di PCB

Spark gap adalah jalur PCB yang sengaja dibuat berdekatan, sehingga jika ada tegangan lebih maka akan terjadi loncatan arus di antara kedua jalur tersebut. Teknik ini mudah dan murah, namun tidak seefektif menggunakan surge arrester.

spark gap

Berikut ini komponen diskrit surge arrester, dapat langsung dipasang di PCB untuk proteksi input.


Komponen diskrit surge arrester (sumber)

Perlindungan Imbas Petir Dengan Surge Arrester Jala-Jala Listrik

Berikut ini proteksi surge protector untuk jala-jala listrik 220 volt 1 fasa. Perangkat ini cocok untuk dipakai di jaringan rumah yang menggunakan instalasi 2 kabel 1 fasa.

Surge Arrester Schneider Electric A9L15687
Surge Arrester Schneider Electric A9L15687

Pemakaian surge arrester jala-jala cukup sederhana, kabel netral (N) dan live (L) serta ground (D) disambung ke surge arrester tersebut. Jika ada imbas petir di kabel N maupun L, maka imbas petir itu akan diserap oleh surge arrester dan dibuang ke ground (tanah).

Pemasangan surge arrester jala-jala listrik

Surge Arrester Kabel Koaksial 50 ohm

Berikut ini surge arrester/surge protector untuk kabel koaksial 50 ohm, dengan konektor tipe N. Biasanya dipakai untuk menyambungkan antena luar dengan impedansi 50 ohm, seperti antena penerima sinyal ADSB.

Surge Protector TP-Link TL-ANT24SP untuk perlindungan petir kabel koaksial 50 ohm
Surge Protector TP-Link TL-ANT24SP

Antena yang dipasang di luar rumah (outdoor antena) sangat mungkin terpapar gelombang imbas dari petir, jadi untuk amannya maka perlu dipasang surge arrester sebelum masuk ke dalam rumah.

contoh pemasangan perlindungan imbas petir untuk kabel antena
Antena di luar rumah

Jika ada beberapa antena di luar rumah, maka masing-masing perlu dipasangi surge arrester terpisah. Supaya rapi, dapat dibuatkan kotak untuk menampung semua surge arrester tersebut. Berikut ini contoh pemasangan surge arrester untuk beberapa antena [sumber]

Panel surge arrester untuk perlindungan petir pada beberapa kabel koaksial dari luar rumah ke dalam rumah
Panel surge arrester untuk kabel koaksial

Surge Protector Kabel Koaksial 75 ohm

Berikut ini contoh surge protector untuk kabel 75 ohm seperti yang dipakai di antena TV dan kabel internet.

Towe coaxial transmission surge arrester untuk perlindungan kabel 75 ohm
Manual Towe coaxial transmission surge protector

Surge Protector Ethernet UTP RJ-45

Berikut ini proteksi untuk kabel ethernet UTP (unshielded twisted pair).

Ubiquiti ETH-SP ethernet surge protector
Ubiquiti ETH-SP ethernet surge protector

Proteksi kabel UTP ini terutama diperlukan jika menggunakan antena WiFi luar rumah (outdoor).

proteksi antena wifi luar rumah dengan surge arrester khusus wifi
Proteksi antena luar WiFi

Berikut ini surge arrester ethernet tipe ETH-SP-G2 buatan Ubiquiti

Ubiquiti ETH-SP-G2 ethernet surge arrester

Referensi

RTL-SDR Dongle V3

Berikut ini perangkat software defined radio RTL-SDR-V3.

Salah satu fungsinya adalah untuk membuat penerima ADSB.

RTL-SDR V3
RTL-SDR V3 menurut situs RTL-SDR.com

 

RTL SDR V3
RTL SDR V3 yang dibongkar sendiri

 

RTL SDR V3 dan casing
RTL SDR V3 dan casing

Salah satu komponen utama RTL-SDR V3 adalah chip tuner R820T2. Di sebelahnya ada kristal 28.8 MHz jenis TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator).

 

Tuner R820T dan crystal 28.8 MHz
Tuner R820T dan crystal 28.8 MHz

 

 

Referensi

Antena Coaxial Collinear 1090 MHz Untuk ADS-B

Pada tulisan ini diuraikan pembuatan antena coaxial collinear untuk perangkat penerima sinyal ADS-B (Automatic Dependent Surveillance Broadcast)  dengan frekuensi 1090 MHz.

Desain antena mengacu ke artikel Coaxial Collinear Antenna for ADS-B Receiver (https://www.balarad.net/).

Diagram antena adalah sebagai berikut:

Desain antena collinear
Skema Antena Coaxial Collinear

Perancangan Antena Coaxial Collinear

Setiap elemen adalah kabel coaxial dengan panjang mengikuti panjang gelombang yang diinginkan:

Elemen dasar antena collinear
Elemen dasar antena collinear

Perhitungan panjang elemen:

frekuensi = 1090 MHz

Kecepatan cahaya dalam vakum = 3E8 = 300000000 m/s

Propagation velocity kabel Hansen 50 ohm adalah 84%, artinya kecepatan rambat sinyal dalam kabel tersebut adalah 3E8 m/s x 84%.

lambda = panjang gelombang pada kabel = c/f = 3E8 * 0.84 / 1090 MHz

Panjang elemen = 0.5 x lambda x propagation velocity = 0.5 x 3E8 x 0.84 /1090MHz = 116 mm

Jadi diperlukan elemen dengan panjang masing-masing 116 mm.

Pada antena ini dipilih jumlah elemen 12, dengan pertimbangan cukup panjang sehingga lebih sensitif, namun masih cukup pendek untuk dapat dibawa-bawa.

Pembuatan Antena Coaxial Collinear

Tahap pertama adalah memotong kabel koaksial. Pada setiap ujung disisakan kabel inti sekitar  5 cm, untuk disolder ke selubung pada elemen sebelahnya. Jadi panjang total setiap kabel yang dipotong adalah 116mm + 5 cm + 5 cm = 21.6 cm

Memotong kabel koaksial
Memotong kabel koaksial

Selubung dikupas dengan menggunakan tang potong, dengan dilebihkan sedikit. Kemudian panjang selubung digerinda dengan Dremel sampai tepat di 116 mm. Kabel Hansen dengan selubung tembaga keras ini dapat digerinda sampai panjangnya tepat di 116 mm. Pengukuran panjang dilakukan dengan menggunakan jangka sorong.

Trimming dengan Dremel
Trimming panjang selubung dengan Dremel

Setelah selesai semuanya, didapat 12 elemen kabel yang siap disambung-sambung.

Kabel koaksial selesai dipotong
Kabel koaksial selesai dipotong

Tahap berikutnya adalah menyambung elemen-elemen tersebut. Pada contoh artikel (Coaxial Collinear Antenna for ADS-B Receiver ) penyambungan dilakukan dengan menyelipkan konduktor tengah ke serabut selubung. Pada kabel Hansen ini penyambungan dilakukan dengan menyolder konduktor tengah ke selubung di elemen sebelahnya. Ternyata diperlukan solder dengan daya besar karena tembaga sangat menyerap panas, sehingga panas cepat tersebar ke sepanjang kabel.

Menyolder antena collinear
Menyolder antena collinear

 

Berikutnya antena yang sudah tersambung ditempelkan ke batang kayu sebagai penguat, dan antena dapat digunakan. Berikut ini foto antena coaxial collinear 1090 MHz 12 elemen disandingkan dengan antena ADS-B buatan FlightAware.

Pengujian Antena

Dari hasil pengukuran, penerimaan sinyal dengan antena coaxial collinear lebih bagus dibandingkan dengan antena FlightAware. Ada kemungkinan hal ini disebabkan redaman kabel Hansen lebih bagus daripada kabel asli bawaan dari Flightaware. Jadi belum tentu antena buatan sendiri lebih bagus.

Panjang kabel kedua antena adalah sama-sama 10 meter.

 

Ujicoba Antena Colinear
Ujicoba Antena Collinear

Perbandingan redaman kabel antena pada foto:

  • Redaman kabel Hansen: 13.6 dB/100m
  • Redaman kabel Flightaware (Bieffe Cavi CO 100 AF) : 32 db/100m

Berikut ini contoh pengamatan pesawat yang sama dengan kedua sistem tersebut:

Perbandingan rekaman ADS-B
Perbandingan rekaman ADS-B

Gambar kiri adalah RTL-SDR dengan antena Coaxial Collinear, sedangkan gambar kanan adalah perangkat penerima ADS-B dari Flightware ( Flightaware Feeder dengan antena Flightaware). Dari perbandingan gambar tersebut nampak bahwa untuk GIA725, antena coaxial collinear merekam sinyal pesawat lebih awal.

Kesimpulan

  • Dari percobaan sejauh ini dapat disimpulkan bahwa antena coaxial collinear 12 elemen ini mempunyai kinerja lebih baik dibandingkan antena ADS-B bawaan dari Flightaware

Referensi

Save

Perangkat ADSB Receiver dari Flightaware

Perangkat penerima ADSB dari Flightaware
Perangkat penerima ADSB dari Flightaware

Daftar perangkat

  • Network box, berisi Raspberry Pi, GPS receiver dan Software Defined Radio
  • Power supply 5 volt untuk Raspberry Pi
  • Kabel Ethernet 5 meter (warna biru)
  • Kabel coaxial 50 ohm 10 meter untuk antena (warna putih)
  • Antena warna putih (dengan konektor tipe N)

Kotak berisi Raspberry PI , GPS dan SDR
Kotak berisi Raspberry PI , GPS dan SDR

Kabel yang dipakai bertulisan “BIEFFE CO 100 AF 50 Ohm LOW LOSS made ini ITALY EN50117”.

Kabel Koaksial CO 100 AF
Kabel Koaksial Bieffe Cavi CO 100 AF

Redaman kabel adalah 32 dB/100m , cukup besar kalau dibandingkan dengan Kabel Coaxial lain

Bagian dalam antenna menurut seorang staff Flightaware adalah sebagai berikut (didapat dari diskusi di http://discussions.flightaware.com/post179553.html#p179553). Feature: “5 dBi Antenna with very low SWR <1.5”. Desain antena nampaknya adalah ‘coaxial antenna’.

Bagian dalam antenna Flightaware
Bagian dalam antenna Flightaware

Review tentang antena tersebut dapat dibaca di artikel berikut: Review: FlightAware 1090 MHz ADS-B Antenna and Filter

Referensi

Perbandingan Kabel 50 Ohm Coaxial di Pasaran

Hansen Coaxial 50 ohm
Hansen Coaxial 50 ohm

Berikut ini beberapa kabel coaxial 50 ohm yang tersedia di pasaran Indonesia. Redaman yang dicantumkan adalah pada 1 GHz, karena tujuan review ini untuk mencari kabel yang cocok untuk ADSB di 1090 MHz

No Tipe Pabrikan Redaman di 1 GHz Datasheet Harga
1 RG8/U 9913 Belden 14.436 dB/100m Datasheet Rp 10 juta/305m (baru)
2 RF50 1/4″ Hansen 13.60 dB/100m

4.15 dB/100 feet

 Datasheet Rp 17000/m (baru)
3 LMR-400 Times Microwave Systems 13.5 db/100m

4.1 dB/100 feet

 Datasheet 10000/m (bekas)

20000/m (baru)
4 RG58/A/U 8219 Belden 59 dB/100m Datasheet 1500000/300 yard (baru)
5 RG58 DC5850 Digitalpro  ? ?
6  RG8 Fujikura ? ? Rp 11000/m (bekas)
7  TZC 500 (RG8)  Ericsson 15 dB/100m Datasheet  7900/m (bekas)
8 Andrew LDF5-50A Heliax Andrew 4.12dB/100m

1.25dB/100feet

 Datasheet Rp Rp 45000/m
9 Andrew LDF4.5-50 Heliax 5.38dB/100m

1.64dB/100feet

 Datasheet 35000/m (bekas)
10 Andrew Heliax CNT-400 Heliax 12.8 dB/100m (900 MHz) Datasheet Rp 35000 / m (baru)

Catatan: Harga merujuk ke Tokopedia per 26 Februari 2017

Berikut ini foto kabel Hansen yang dibeli di toko online

Hansen RF50 1/4" coaxial cable
Hansen RF50 1/4″ coaxial cable

Hansen RF50 1/4" coaxial cable
Hansen RF50 1/4″ coaxial cable

Berikut ini penampang kabel Hansen setelah dikupas isolator luarnya. Nampak selubung tembaga, foam isolator dan konduktor tengah.

Penampang kabel Hansen setelah dikupas
Penampang kabel Hansen setelah dikupas

Konduktor tengah nampak terdiri dari 2 macam logam. Bagian luarnya warna coklat (tembaga), bagian dalamnya warna putih, kemungkinan besar Aluminium.

Penampang konduktor tengah Hansen
Penampang konduktor tengah Hansen

Kabel CNT-400
Kabel CNT-400

Referensi