Prosiding Seminar Radar Nasional., Jakarta.,30 April 2008., ISSN :1979,2921

Phase Shifter Control Card dan Test Benchuntuk Radar Thomson

Bambang SutopoJurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik UGM

Jl. Grafika 2,Bulaksumur, Yogyakarta - INDONESIATelp/Fax : 0274 552305 email : bsutopo@te.ugm.ac.id

ABSTRACTThis paper shows the experience in trouble shooting of a radar system especially in phase shifter control card on Thomson radar. This control card is the most crucial component in the radar system, because of failures in operation. On the radar lab., there is no in circuit testing unit, so repairing this card is doing by trial and error. Therefore it takes long time, and the results are not reliable. A team of Electrical Engineering Department, Gadjah Mada University, has succeeded in developing a prototype of this card, included the test bench unit. The system has been tested on site and work well. Keywords : : radar, phase shifter, test bench

ABSTRAKMakalah ini dimaksudkan sebagai sharing pengalaman dalam menangani perbaikan sistem radar, khususnya radar Thomson, bagian karti kontrol penggeser fase. Sistem kontroler ini merupakan kartu yang paling kritis dalam pemeliharaan karena palin sering rusak. Dalam hal perbaikan belum dimiliki suatu cara elektronis untuk trouble shooting sehingga perbaikan berjalan dengan lambat dan tidak ada kepastian kerja.Oleh tim dari Jurusan Teknik Elektro FT-UGM telah dibuat suatu prototipe sistem card ini dan sistem test bench, sebagai alat bantu pengujian sistem kartu kontrole geser fase. Hasil uji coba alat ini sudah dapat bekerja dengan baik. Kata Kunci : radar, phase shifter, test bench

Pendahuluan Sistem Radar merupakan kunci dalam sistem

pertahanan Negara. Untuk itu diperlukan peningkatan kemampuan perguruan tinggi dalam penguasaan bidang ilmu dan teknologi sistem radar dan juga perlu diperkuat peran lembaga sebagai pengguna teknologi radar baik untuk pertahanan negara maupun kepentingan masyarakat. Teknologi elektronika yang digunakan dalam sistem radar sudah sangat maju, seiring dengan kemajuan teknologi elektronika itu sendiri.

Di Indonesia ini masih banyak sistem radar dari teknologi tahun 1980 yang masih bisa berjalan dengan baik. Karena teknologi kuna ini, maka suku cadang sudah tidak tersedia di pasar internasional, bahkan pabrik pembuatnya sendiri sudah tidak menyediakan. Kalaupun bisa dipesan, harga sudah sangat tinggi.

Jurusan Tenik Elektro mencoba bagian kecil dari sistem radar ini, yaitu bagian yang paling kritis, dalam arti paling banyak terjadi kerusakan dan tidak memiliki suku cadang. Untuk mempercepat trouble shooting dan memperbaiki kepastian kerja, juga telah dirancang sistem test bench. Sistem ini merupakan sistem perangkat komputer yang mempunyai unit interface yang dapat digunakan untuk menganalisis kartu kontrol penggeser fase. Dengan unit ini diharapkan dapat membantu para teknisi radar dalam mempercepat proses perbaikan kartu kontrol tadi dan mempertegas kepastian hasil perbaikan sistem

sebelum di uji coba di lapangan. Keberhasilan uji coba alat ini bisa mengurangi ketergantungan kita terhadap teknologi negara maju. Faktor keuntungan pada penggunaan teknologi elektronika yang masih sederhana (karena hasil th 80 an), adalah yang sistem masih terbuka, dalam arti mudah dibaca dan dipelajari. Komponen yang digunakan masih menggunakan komponen standar, sehingga mudah didapatkan.

Prototipe sistem kartu kontrol penggeser fase (Phase Shifter Control Card) yang merupakan tiruan sistem kartu yang ada diharapkan bisa menjadi salah satu suku cadang sistem radar Thomson dan sistem uji test bench diharapkan dapat mempercepat waktu perbaikan sistem kartu yang ada.

. Eksplorasi Sistem kartu kendali geser fase

Phase Shifter Control Card merupakan salah satu kartu dalam system radar Thomson. Kartu ini mempunyai tugas sebagai penggeser fase. Dalam sebuah system radar ada sekitar 40 buah kartu ini. Tata letak kompoenen dalam kartu ini bias dilihat pada gambar 1. Terlihat pada gambar 1, ada 6 blok rangkaian utama dengan masing-masing blok mempunyai sebuah transistor daya yaitu transistor A, B, C, D, E dan F. Transistor – transistor ini berfungsi sebagai penggerak penggeser fase yang membutuhkandaya yang sangat besar. Sistem kerja kartu ini dikendalikan oleh data dalam ROM. Pengalamatan ROM sendiri dikendalikan oleh sistem di luar kartu ini. Kartu phase shifter control card mempunyai ukuran 24 x16 inchi.

Prosiding Seminar Radar Nasional., Jakarta.,30 April 2008., ISSN :1979,2921

Gambar 1. Tata Letak Komponen dalam Phase Shifter Control Card

Gambar 2, memperlihatkan diagram kotak fungsional phase shifter control card yang terdiri atas bagian input, memori, blok yang dikendalikan dan bagian output. Bagian input menerima data dari peralatan lain. Memori berisi data untuk cara pengendalian kerja blok, yaitu blok A dan F, Blok C,Blok D, E dan F. Sistem output yang digunakan mengendalikan sistem lain.

Gambar 2. Diagram Kotak Phase Shifter Control Card.

Bagian memori berisi data yang menentukan urutan operasi blok A, B, C, D, E dan F, karean masing-masing blok ini bekerja secara ON dan OFF dan bergantian..

Gambar 3 merupakan gambar rangkaian dari blok C, sedang gambar 4 (dipasang di halaman terakhir) memperlihatkan gambar blok A dan B.

Gambar 3. Gambar Rangkaian Blok C

Pada blokC ini terdapat 6 buah transistor yang beroperasi sebagai saklar. Op-amp yang berjumlah tiga juga berfungsi sebagai komparator. Sehingga pada prinsipnya sistem blok C ini merupakan sistem elektronis yang bekerja secara digital. Demikian juga sistem yang berada di blok A, B,C,D, dan F. Berbagai nilai tegangan diperlukan oleh

Prosiding Seminar Radar Nasional., Jakarta.,30 April 2008., ISSN :1979,2921

blok–blok ini yaitu tegangan 1 Volt, 2,8 Volt, -3 Volt, 5 Volt dan 115 Volt.

Gambar 5. Rangkaian Bagian ROM ROM berupa memori dengan 1024 lokasi

yang masing-masing memuat data 4 bit. Keluaran 4 bit digunakan untuk mengendalikan blok A s/d F.melewat sebiah flip-flop. Blok A dan B bergantian ON dan OFF, demikian juga blok E dan F. Sedang blok C dan D merupakan blok tak saling bergantian.

Hasil dan Pembahsan Sistem Test Bench

Test Bench merupakan gabungan perangkat lunak dan perangkat keras yang digunakan untuk mengadakan uji kartu phase shift secara otomatis. Test bench dibuat dengan tujuan mempermudah seorang teknisi untuk mengidentifikasi bagian yang rusak dari phase shifter control card. Sistem test bench digambarkan dalam diagram kotak pada gambar 6.

Gambar 6. Diagram Kotak Sistem Perangkat Keras Test Bench

Sitsem mikroprosesor sebagai alat uji, yang memberi masukan pada sistem dan menguji hasilnya melalui I/O digital. Untuk pengujian tegangan pada transistor disediakan 8 probe analog, sehingga setiap saat dapat menguji 8 titik uji sekaligus. Disediakan ADC 8 bit untuk mengubah sinyal-sinyal analog ini menjadi digital. Di dalam mikrokontroler telah dibuatkan tabel pembanding yang valid. Setiap data pembacaan akan dibandingkan derngan isi tabel yang sesuai. Ketidak-cocokan antara hasil dan tabel, mengindikasikan kemungkian adanya kegagalan fungsi komponen elekronis teruji. Penentuan kerusakan yang pasti masih perlu bantuan teknisi.

Program dalam komputer ditulis dalam bahasa Delphi. Fungí komputer adalah memberi

perintah mikroprosesor untuk mulai mengadakan pengujian dan kemudian mengirimkan data hasil pengujian untuk ditampilkan di monitor.

Gambar 7.Diagram Alir Pengujian Otomatis

Gambar 8. Diagram Alir Uji Transistor

Tampilan hasil di monitor dapat dilihat di gambar 9, 10 dan 11. Gambar 9 menampilkan hasil pengujian secara otomatis. Pengujian ini dimaksudkan untuk memberi informasi apakah sistem kartu dalam keadaan baik atau perlu perbaikan. Bila terjadi kegagalan operasi, akan ditunjukkan bagian blok yang gagal beroperasi. Gambar 10 menampilkan hasil pengujian IC input. Indikasi adanya kegagalan operasi ditunjukkan dengan perubahan warna dalam tampilan. Gambar 11 menampilkan data hasil pengukuran tegangan pada transistor, sehingga dapat diketahui tegangan transistor yang tidak normal. Komputer sudah mempunyaidata besar tegangan yang seharusnya. Akan tetapi karena besaran ini merupakan besaran yang analog sehingga nilainya tidak pasti pada

angka tertentu, ada kemungkinan bervariasi antara satu transistor dengan transistor yang lain, atau kartu satu dengan kartu yang lain. Analisis selanjutnya diserahkan pada teknisi untuk mengadakan pemerikasaan lanjut dan perbaikan.

Kesimpulan

Dari pengalaman kami selama mengadakan penelitian pembuatan prototipe komponen ini, dapat disimpulkan bahwa :

1. Sistem yang kuno, masih merupakan sistem yang terbuka sehingga mudah dipahami, mudah dimodifikasi atau dibuatkan suku cadangnya.

2. Sistem test bench bisa mempercepat waktu perbaikan kartu yang rusak dan memberi kepastian kerja bagi teknisi yang mengerjakan.

3. Dengan kemampuan ini diharapkan bisa memberi sumbangan bagi pemeliharaan

sistem radar yang ada, untuk bisa diberdayakan secara optiomal dengan karya dalam negeri.

Ucapan terima kasih.Pada kesempatan ini kami juga mengucapkan

terima kasih kepada Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi yang telah memberi bantuan dana untuk mengadakan penelitian ini.

Daftar Referensi

[1]. Operation Manual untuk Radar Thomson, 1980[2]. Phased Array Polarization Switches, Application Note,EMS Tecknologi, Space and Technology-Atlanta. 2003[3]. Sertac Yilmaz and Ibrahim Tekim, Ultra-Wideband N Bit Digitally Tunable Pulse Generator, Sabanci University, Istambul. 2005

Gamabr 9. Tampilan hasilPengujian Otomatis

Gambar 10.Tampilan Hasil Pengujian Input

Gambar 11. Tampilan Hasil Pengujian Transistor

. Gambar 4. Skema Rangkaian blok A dan B