Membuat pemancar estafet atau repeater radio amatir sering kali terbentur oleh masalah penurunan sensitivitas penerima yang sangat mengganggu. Ketika memancar dengan daya tinggi, pemancar akan menginterfensi penerima secara langsung jika tidak disekat dengan benar.
Solusi terbaik untuk mengatasi masalah ini adalah menggunakan sistem penyaring frekuensi yang mumpuni. Artikel ini akan membahas cara membuat duplexer sendiri menggunakan bahan cavity aluminium untuk kebutuhan repeater DMR UHF.
Memahami alasan di balik penentuan dimensi komponen duplexer dan menyediakan solusi mekanis untuk pembuatan setiap bagian individu jauh lebih penting daripada sekadar meniru ukuran jadi. Pemilik website rozenek.com, yang merupakan pemilik dua repeater DMR amatir, menyatakan bahwa meskipun produsen duplexer mobil Cina yang murah mengirimkan hasil spectrum analyser yang menjanjikan, duplexer tersebut tidak bekerja dengan sangat baik dalam praktiknya.
Sebelum masuk ke langkah pembuatan, teknisi harus memahami karakter filter yang akan dibuat. Duplexer berfungsi memisahkan sinyal masuk (RX) dan sinyal keluar (TX) yang bekerja serentak pada satu antena tunggal.
Sistem filter yang ideal mengombinasikan Band Pass Filter (BPF) dan Band Reject Filter (BRF) untuk meloloskan frekuensi target sekaligus meredam frekuensi gangguan. Tanpa sistem sekat yang kokoh, pemancar akan langsung membutakan bagian penerima radio.
Fenomena ini dikenal sebagai desense, yang membuat jangkauan komunikasi drop drastis. Berikut adalah dampak nyata yang terjadi di lapangan jika sistem pemisah frekuensi ini tidak dikalibrasi dengan tepat.
Bahaya Nyata Mengatasi Desense Repeater
Ketika TX memancar dengan daya 10 W, penerima mengalami desenses atau penurunan sensitivitas yang parah. Berdasarkan pengujian operasional, penerima menjadi sedikit lebih bisa digunakan setelah daya pancar dikurangi secara drastis menjadi hanya 1 W.
Kondisi ini tentu sangat membatasi jangkauan komunikasi radio amatir di area yang luas. Pada tepi cakupan jangkauan repeater, pengguna harus memancar dengan daya sekitar 40 W untuk bisa masuk ke penerima repeater akibat redaman balik tersebut.
Spesifikasi Bahan Proyek AL100
Proyek duplexer buatan sendiri atau homebrew ini dirancang khusus untuk repeater DMR UHF dengan offset sebesar 9 MHz. Proyek yang dinamakan AL100 ini menggunakan rongga atau cavity berbahan aluminium dengan diameter sebesar 4 inci atau setara 100 mm.
Pemilihan material dan dimensi tabung sangat menentukan performa redaman yang dihasilkan. Karakteristik teknis dari material aluminium ini memiliki standar efisiensi yang sangat spesifik saat diuji pada alat ukur.
Rongga aluminium menghasilkan redaman notch sebesar 55 dB per rongga untuk split 9 MHz pada band UHF 70 cm. Keuntungan lainnya adalah kerugian atau loss hanya sebesar 0,3 dB pada frekuensi resonansi untuk setiap rongganya.
Sebagai perbandingan material, rongga versi tembaga penuh atau fully copper mampu menghasilkan redaman notch sebesar 65 dB dengan split 9 MHz. Nilai ini menunjukkan performa 10 dB lebih tinggi dibandingkan dengan versi aluminium.
Kalkulasi Frekuensi Kerja Repeater UHF
Penentuan frekuensi kerja harus presisi agar proses penyetelan tabung tidak meleset dari target band amatir. Kalkulasi frekuensi repeater yang digunakan adalah TX pada 439,7125 MHz dan RX pada 430,7125 MHz dengan offset tepat 9 MHz.
Sedangkan konfigurasi untuk frekuensi radio pengguna adalah kebalikannya, yaitu RX pada 439,7125 MHz dan TX pada 430,7125 MHz. Desain mekanis tabung harus mampu mengakomodasi rentang pergeseran frekuensi ini secara stabil.
| Jenis Material Tabung | Diameter Rongga | Nilai Redaman Notch | Nilai Insertion Loss |
|---|---|---|---|
| Aluminium AL100 | 100 mm | 55 dB | 0,3 dB |
| Tembaga Penuh | 100 mm | 65 dB | 0,3 dB |
Langkah Merakit Duplexer Repeater Sendiri
Proyek ini senantiasa disempurnakan demi akurasi mekanis yang lebih baik. Tercatat proyek ini diperbarui dengan unggahan gambar dan gambar teknik baru pada November 2022 di platform rozenek.com.
Ikuti urutan langkah mekanis berikut untuk merakit bagian tabung utama:
- Potong pipa aluminium diameter 100 mm dengan panjang sesuai perhitungan gelombang frekuensi UHF 70 cm.
- Buat penutup atas dan bawah menggunakan pelat aluminium tebal, lalu pasang sekrup pengencang di sekelilingnya.
- Pasang batang silinder kuningan atau tembaga di bagian tengah dalam tabung sebagai plunger penyetel resonansi.
- Pasang konektor beraliran perak tipe N atau BNC pada dinding luar tabung sebagai gerbang input dan output sinyal.
- Hubungkan loop induktif internal dari konektor menuju ground tabung menggunakan kawat tembaga tebal.
Panduan Setting Duplexer Pakai Nano VNA
Setelah seluruh struktur mekanis selesai dirakit, proses penyetelan wajib dilakukan menggunakan alat ukur analisis jaringan vektor. Menggunakan metode manual tanpa alat ukur visual sangat tidak direkomendasikan untuk radio digital sekelas DMR.
Alat Nano VNA memiliki batas tingkat kebisingan atau noise level sebesar 70 dB, sehingga sangat memadai untuk membaca redaman 55 dB dari tabung aluminium AL100 ini. Ikuti panduan kalibrasi dan penyetelan berikut:
- Lakukan kalibrasi awal pada Nano VNA untuk rentang frekuensi 430 MHz hingga 440 MHz sebelum kabel dihubungkan ke tabung.
- Hubungkan Port 1 Nano VNA ke bagian input tabung filter, dan Port 2 ke bagian output tabung filter.
- Putar batang tuner kuningan perlahan sampai grafik S21 menunjukkan penurunan terdalam atau notch di frekuensi 439,7125 MHz untuk sisi filter RX.
- Lakukan langkah yang sama untuk sisi filter TX agar menghasilkan penurunan terdalam pada frekuensi 430,7125 MHz.
- Pastikan nilai insertion loss pada frekuensi lolos tetap berada di angka rendah sekitar 0,3 dB agar daya pancar tidak terbuang menjadi panas.
Proses penyetelan mekanis ini menuntut kesabaran tinggi karena pergeseran sekrup sekian milimeter saja akan menggeser titik resonansi filter secara drastis. Kunci keberhasilan dari rakitan homebrew ini terletak pada kekuatan sambungan mekanis yang bebas dari kebocoran sekat RF.
