초코볼의 inside Tech

1. DC pass through

ADS-B 및 GPS 신호를 이용하여 비행기를 추적하고 있습니다.

관련하여, 한개의 GPS 신호를 복수의 수신기에서 분배해 줄 수 있도록, splitter 를 구매해서 사용하고 있었죠.

관련 내용은 아래 링크 참조.

* Hardware | Mini-Circuits ZN4PD-272-S+ Power Splitter 구매기

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-MiniCircuits-ZN4PD272S-Power-Splitter-buy

다만, planefinder 에서는 아래에서처럼 GPS 에 빨간 불이 들어옵니다.

기껏 splitter 를 구매해서 장착 해 줬더니만, 만족스럽지 않군요.

이유는 양방향 통신을 하는 GPS 가 있다는 군요.

아래 그림처럼 DC Block 이 일반적이고, 고가의 장비일 수록 DC bypass 가 가능하다 합니다.

* GNSS SIGNAL SPLITTER

- https://www.gps-repeaters.com/solutions/gnss-signal-splitter/

더더 고가가 되면, 복수의 port 에서 DC bypass 가 가능하고, 내부 회로적으로 voltage 가 높은 쪽을 우선시 하는 방식이라 합니다.

기존에 구입했던, Mini-Circuits ZN4PD-272-S+ 는 깡통 splitter 이다 보니,

DC pass through 를 요구하는 장비에서는 제대로 양방향 통신이 되지 않는 문제가 발생한 것 이었습니다. 비싼 공부 합니다.

2. PD594A

GPS splitter 조사하면서 눈여겨 봤던 INSTOCK 사이트를 뒤져 보니 TNC 이면서 DC pass through 기능이 지원되는 장비를 찾았습니다.

* PD594A - DC & 10 MHz Block L-Band Splitter

- https://www.instockwireless.com/pd594a-l-band-splitter.htm

pd594A.pdf

회로도를 보면 DC PASS 포트가 하나 마련되어 있습니다.

이 회로도 대로라면 planefinder 에서 GPS 양방향 통신이 가능할 듯 합니다.

여러 다른 장비들도 조사 했으나, 이 기기가 적당한 듯 하여, 눈물을 머금고 주문을 넣습니다. 배송비 포함 약 200 USD 가 들었네요.

3. 도착

한 일주일 만에 도착. 빠른 배송으로 FedEx 의 신뢰 +1.

Splitter 하나만 들어 있으니, 포장도 심플.

조심히 다뤄 달라는 주의 스티커.

내부 코드인 듯한 문구와 장비명을 매직으로 적어 놨네요.

미국스러운 충격 흡수재.

PD594A 하나가 포장되어 있다는 표시와 회사 홍보 카드 한 장.

뽁뽁이를 뜯어 보니, 묵직한 본체가 나옵니다. 통 알루미늄으로 꽤 무겁네요.

다른 각도에서 한 컷.

분해해 보고 싶은 마음은 간절하나, 실링 스티커를 훼손해야 하는지라 단념.

극히 심플한 뒷면.

Invoice 도 기록을 위해 올려 놓습니다.

FedEx 의 운송장 정보.

4. TNC 모듈

SMA 연결 및 termination 을 위해 TNC Male to SMA Female 모듈을 구매했습니다.

아래 JXRF 는 예전에 구입 했던 가게 입니다. 품질이 좋아서 이번에 2개 구입 했네요.

* JXRF connector TNC male to SMA female adapter RF Coaxial Kits Cover Test Coverter

- https://www.aliexpress.com/item/32258486664.html

아래 업자는 가격이 살짝 저렴하여 3개 구입해 봤습니다.

* 1pce Adapter Connector SMA to BNC / N / UHF SO239 PL259 / TNC / SMA RF Coaxial Kits Cover Test Coverter Right angle

- https://www.aliexpress.com/item/4000315373415.html

한국 우체국에서 한개로 모아 배송을 해 주셨습니다. 아마 통관 도착이 거의 동시였던 듯 합니다.

사이좋게 한꺼번에 도착.

조금 더 비싼 제품.

좀더 저렴한 제품. 사용해본 느낌으로는 JXRF 에서 판매하는 제품이 조금 더 완성도 있습니다.

TNC Male to SMA Female 모듈을 PD594A 에 장착한 모습.

신호 인입 port 부분.

분배 신호 port 부분.

5. 연결

입력 port 에는 GPS 안테나와 연결하고, split port 의 DC PASS 는 planefinder, DC BLOCK 포트 중 하나는 flightrader24 에 연결.

나머지 비어있는 포트는 50 ohm terminator 를 달아 줬습니다.

6. 확인

PD594A 를 장착하는 순간 planefinder 에서 "Doing Fixes" 와 "Performing survey..." 를 시작합니다.

확인이 모두 끝나고 GPS 부분이 green 으로 바뀌었습니다! 문제가 해결 되었네요.

로그를 살펴 봐도, 예전에 나왔던 아래 문구의 GPS 에러 로그가 사라졌습니다.

Data upload failed with error: 'Waiting for GPS to acquire location.'

Indicator 도 정상으로 돌아 왔습니다.

개운해 졌습니다 :-D

FIN

GPS 신호를 분배해 주는 스플리터를 구매해 봤습니다.

GPS 안테나 하나만을 이용하여, GPS 신호를 요구하는 복수의 장비에 넣어주기 위한 장치 입니다.

ADS-B 신호를 이용하여 비행기를 추척하는 아래 두 장비에서 사용하기 위함입니다. 일상생활에서는 전혀 필요가 없죠.

* Hardware | planefinder unboxing

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-planefinder-unboxing

* Hardware | Flighradar24 신청에서 설치까지

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Flighradar24-unboxing

1. 장비 선택

아래는 ADS-B 를 위해 일전에 구입한 Active Splitter 입니다.

* Hardware | 전파를 copy 해주는 Multicoupler

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-active-splitter-Multicoupler

단순히 GPS 신호만 분배해주면 되기 때문에, active (전원을 인가하여 신호 저감을 차단하는 방식) splitter 를 구하는 것 보다, 신호 세기가 조금 깎이더라도 저가의 Passive splitter 를 구매하기로 합니다.

* New 4 Way SMA Power Splitter 380mhz~2500MHz,SMA female power divider signal cable splitter female divider Free shipping

- https://www.aliexpress.com/item/32428689758.html

* low Pim 380mhz~2500mhz 2 3 4 Way Sma Power Splitter Sma Female Connector Power Divider Splitter Divider For Wifi Gps Booster

- https://www.aliexpress.com/item/32879818245.html

위의 두 사이트에서는 COVID-19 영향으로 업자가 발송을 캔슬 하였습니다.

아래 사이트에서 발송 받은 기기는 LTE 4G Repeater... 완전 다른 장비가 와서 진행이 안되고 있었습니다.

* 4-Way SMA Power Divider GSM CDMA 3G Signal Booster Splitter 380-2500MHz SMA Female Signal Repeater Divider RF SMA Connector

- https://www.aliexpress.com/item/32883146329.html

그 다음으로 eBay 에서 지불한 깡통 splitter. 가능한 싼 가격으로 구매해 보려고 했습니다.

* RF Microwave Power Divider Splitter 2-Way Combiner 100-2700MHz 20dB

- https://www.ebay.com/itm/RF-Microwave-Power-Divider-Splitter-2-Way-Combiner-100-2700MHz-20dB/184084749329

만, COVID-19 때문이었는지, 이 제품도 한달 넘게 기다린 후, 판매자로부터 캔슬 + refund 당합니다.

정말 진행하기 힘든 장비군요.

그러던 중, Mini-Circuits ZN4PD-272-S+ 이라는, GPS 신호 대역을 split 해주는 장비가 eBay 에 뜹니다.

비싸긴 하지만, 현실적으로 구할 수 있는 제품이 이것밖에 없는 듯 하여 구매 진행 합니다.

* Mini-Circuits ZN4PD-272-S+ Power Splitter, 500 - 2700 MHz

- https://www.ebay.com/itm/264550202564

2. Mini-Circuits ZN4PD-272-S+

Mini-Circuits ZN4PD-272-S+ 스펙은 다음과 같습니다.

* ZN4PD-272-S+

- https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=ZN4PD-272-S%2B

- ZN4PD-272-S+_dashboard.pdf

아래는 사이트에 올라온 사진 입니다.

전체적인 크기는 가늠할 수 없지만, 견고하게 잘 만들어진 것 같습니다.

확실하게 고정되는 TNC connector 제품을 찾았으나, 별로 없더군요. SMA 라도 만족하고 쓰렵니다.

Source 부분.

뒷면.

판매자가 동일한 제품 두 개를 팔고 있네요.

배송료를 아껴 보고자, 8천원짜리 Economy 배달료를 지불하고 기다리길 한 달... ㅠㅠ. 도착하지 않았습니다.

판매자와 연락하여 상황을 이야기 하니, 미안하다며 환불 해줬습니다.

그렇지만, 아래처럼 잘 포장해서 보냈는데 도착하지 않았다는 것은, COVID-19 때문이 아닐까 합니다.

한창 세계적으로 마스크 도난이 일어나고, 배송사고가 많이 일어날 때 였거든요. 아예 국가적으로 마스크 컨테이너를 훔치던 시기.

Finland 에서 Economy 로 국제화물을 보내는 것은 위험하다는 것을 이번에 알게 되었슴. 참고로 Economy 발송은 추적이 되지 않습니다.

3. 재구매

판매자에게는 미안하지만, 동일한 제품을 다시 구매했습니다. 이번에는 Tracking number 가 붙는 28 USD 짜리 배송으로.

송장 번호가 붙은 내용으로 안내가 왔습니다. FedEx 군요.

맙소사. 3일만에 Finland 로부터 배송 완료되었습니다.

다만 마지막 도착지에서 이모양... 배달 아저씨가 대충 던져 놓고 가셨습니다. 비대면이고 상황이 그런지라... 요즘은 경비실에도 맡기지 않네요.

4. unboxing

중고품이지만, 포장을 뜯는 것은 항상 설레입니다.

계획하고 6개월만에 받은 GPS 용 splitter !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

이런 모양이었군요. 외형이 통짜 알루미늄 입니다.

뒷면입니다. 글씨가 씌여 있는데, 어떤 의미인지는 모르겠어요. 판매자에게 물어봐야 겠습니다.

커버가 나사로 고정되어 있어서, 한번 풀어 봅니다. 뒷면은 아무것도 없군요.

앞면도 풀어봅니다.

이런식으로 전파 분배가 일어나는 군요. 중간 중간에 저항으로 연결되어 있는데, 주파수 대역별로 뭔가 조정하는 듯 합니다.

저 구부러진 각도와 저항이 주파수 특성을 손상시키지 않고 분배하는 것이겠죠?

5. 연결

Flightradar24 와 planefinder 만을 연결할 것이므로, 남는 port 는 50 ohm 짜리 terminator 를 연결해 줍니다.

30cm 짜리 male SMA to male SMA 를 연결합니다.

마지막으로 GPS source 선을 연결하고, 각 기기의 GPS 부분에 연결 했습니다.

6. planefinder

planefinder 에서는 분배기를 거치지 않으면, 아래처럼 정삭적으로 GPS 부분이 초록색으로 표시됩니다.

이번에 splitter 를 이용해서 연결하니, PF Radar GPS 를 3분정도 확인 하더니만...

아래처럼 "GPS Status: Antenna Fault" 와 "Antenna Short: No" 에러가 뜨면서 빨간 색으로 표시됩니다.

아래와 같이 로그에서도 GPS 와 관련된 에러가 발생하고, reset 이 정기적으로 일어나고 있습니다.

다만, data upload 는 되는 것 같습니다.

장비에서는 아래와 같이 빨간색으로 뜨지만, 일단 data upload 에는 문제가 없는 듯 하니, 이 상태로 운영하기로 합니다.

GPS 통신에서 어떤 부분이 이용 되는지, 어떤 기능들이 이용되어 splitter 에서도 지원해야 하는지 좀더 조사해 봐야 할것 같습니다.

이상, 6개월 걸린 GPS signal splitter 구매기 프로젝트 였습니다.

7. Update - 20200822

Invoice 정보

ADS-B 를 이용한 비행기 추적 취미 활동을 하고 있습니다.

지금까지의 내용은 아래 포스트를 참고해 주세요.

* Hardware | planefinder unboxing

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-planefinder-unboxing

1. splitter

이 splitter 를 처음에는 AliExpress 에서 검색했습니다.

그리 비싸지 않은 가격으로 팔고 있습니다.

다행히도 ADS-B 주파수인 1090MHz 대역도 커버되는 제품이 꽤 있더군요.

다만 문제는 신호 손실이 발생한다는 점 입니다. 아래는 위 제품의 스펙입니다.

위의 표에서 보면 "Insertion Loss" 라고 표기되어 있네요.

보다 멀리서 오는 신호를 잡을 수 있도록 필터까지 끼우는 마당에 신호 손실이라니.

좀더 알아보니, splitter 들은 Passive 와 Active 로 나뉘는 것을 알 수 있었습니다.

말 그대로, Passive 는 추가 전원 없어, "신호 손실" 이 발생하는 splitter 이고,

Active 는 추가 전원을 이용하여, 입력 받은 신호를 그대로 copy 하여 분배해줘 "신호 손실"을 발생시키지 않는 제품을 말합니다.

바로 인터넷을 뒤지고 뒤진 결과 아래 제품을 알게 되었습니다.

* Stridsberg Engineering - Receiver Multicouplers : VLF, LF, HF, VHF & UHF

- http://www.stridsberg.com/prod01.htm

저처럼 ADS-B 장비를 멀티로 운용하는 사람이 그리 많지 않아서 사용하는 사람이 적은 듯 합니다만, 

이쪽 분야에서는 평이 좋은 제품으로, 몇 군데에서 추천하는 글을 볼 수 있었습니다.

다만, 가격이... 가격이... 가격이 205 USD 라는 것이 높은 벽이었습니다.

손가락만 빨다가, 거의 1년여 동안 돈을 모아서 겨우겨우 구입했더랬습니다.

마지막에 가서는 배송비가 부담되어, 미국 출장까지 늦춰서 현지 사무실로 배송시켰습니다.

다만, 배송지를 정확하게 기제하지 못해 출장기간동안 받지 못하는 불쌍사가 발생한건 덤 입니다. T_T

결국 미국에서 한국으로 오는 출장자를 통하여, 미국 출장 6개월 뒤에 이 제품을 받게 되었습니다.

기획하고 1년 반이나 지나서 겨우 겨우 받은 제품이 아래 입니다.

2. MCA204M/T

제품 명칭은 "MCA204M/T" 이고, 설명은 "VHF/UHF Receiver Multicoupler - 25 MHz to 1 GHz - 4 Ports" 입니다.

연결부는 N-connector 나 BNC 보다 안정적이고 잡음 내성이 뛰어난 TNC 를 선택하여, MCA204M/T 가 제품명이 되었습니다.

이번에 이 제품을 구매하면서 TNC 라는 connector 도 새로 알게 되었네요.

드디어!!! 제품을 받아서 unboxing 사진을 찍을 수 있게 되었습니다.

멀리 돌아돌아 겨우 제 곁으로 온 박스 입니다.

한국에서는 왠지 잘 쓰이지 않는 완충제가 들어 있습니다. 이런게 미국스러운 것인가? 라는 생각에 잠시 잠겨 봅니다.

Made in U.S.A. 가 저를 반겨 줍니다.

MCA204M 에 더해서 TNC 버전이라고 마킹을 해주셨군요.

간단한 메뉴얼 한장.

본체, 그리고 어뎁터가 들어 있습니다.

어뎁터는 12V 에 200mA 입니다. 전류량이 그리 많지 않음에도 불구하고 꽤나 두꺼운 어뎁터 입니다.

CLASS 2 라는게 과전류나 안정된 전기를 주는 그런걸까요?

콘센트에 꼽는 부분이 EU 용이라서 2구이긴 하지만 매우 가늡니다. 집에 굴러다니는 다른 12V 어뎁터로 바꿔서 끼워 줬습니다.

짜잔~~~~~~~~~~~!

드디어 본체 입니다. 아~!

표면은 우레탄 코팅이나 요즘 후라이 팬처럼 오돌토돌하면서도 미끌합니다.

때가 거의 타지 않는 피막인듯 하네요.

전원은 5.5mm/2.1 female DC jack 입니다. 다행히 일반적으로 널리 쓰이는 전원젝 이네요.

우후후후후. TNC connector 입니다. 아래는 입력부 입니다.

출력부도 TNC 입니다. 4 Way 제품이라 4개의 기기를 동시에 연결하여 사용 가능합니다.

정말 빤닥빤닥한 connector 들 입니다.

3. TNC connector

참고로 TNC connector 에 대해 설명해 봅니다.

아래는 TNC (왼쪽) 과 N connector (오른쪽) 와 비교 사진입니다.

N connector 보다는 작으면서, 나사 돌리듯 돌려서 고정하는 방식 입니다.

또한, 안에 스프링이 있어, 돌려서 연결하기 시작하면 스프링이 장력을 받기 시작합니다.

이 스프링은 돌려주는 방향과 반대 방향으로 힘을 가해줍니다. 밀어주는 거죠.

결과적으로 진동으로 인한 풀림 등을 방지해 주고, 빡빡한 상태를 유지해주는 구조가 됩니다.

다른 connector 들과 비교해 신뢰성이 가장 좋아 보입니다. 다만, 내부 구조가 복잡해져 가격이 제일 비싸진 듯 합니다.

제품을 받기 전까지 본체 TNC 가 male 인지 female 인지 알 수 없어서 구입하지 못했습니다.

제품에 붙어있는 TNC connector 가 TNC female 이라는 것을 알았으니, 이제 TNC cable 구매를 진행합니다.

돈없는 회사원이므로, 당연 AliExpress 에서 구입합니다. 배송이 늦는건 덤이죠. 아~~~! T_T

연결할 장비가 3개인지라 3개의 TNC male - SMA male pig tail cable 을 구매합니다.

* Hot sale TNC male to SMA male plug straight connector with 20cm 8" 8in RG316 RG-316 RF Coaxial Pigtail cable and high quality

- https://www.aliexpress.com/item/TNC-male-to-SMA-male-plug-straight-connector-with-20cm-8-8in-RG316-RG-316-RF/32365021907.html

똑같은거만 구입하면 심심하므로, SMA 가 90도로 꺾인 것도 구입해 봅니다.

* Tanger TNC male plug to SMA male plug right angle 90 degree RF RG58 Pigtail Jumper Coaxial Cable 20inch 50cm and High Quality

- https://www.aliexpress.com/item/Tanger-TNC-male-plug-to-SMA-male-plug-right-angle-90-degree-RF-RG58-Pigtail-Jumper/32758017457.html

아래는 도착 사진입니다. 생각보다 퀄리티가 좋습니다.

배송은 아래와 같이 간단하게 왔습니다.

같이 배송된 SMA가 90도 꺾인 케이블 입니다.

90도 꺾인 TNC 가 아쉬운 부분은, connector 와 채결해야만 튀어 나오는 부분 (채결하지 않으면 스프링 장력으로 가려지는 부분) 이 미리 튀어나와 있습니다. 아마 제품을 잘못 만든게 아닌가 합니다.

내친 김에 마지막 제품은, 양쪽이 90도로 꺾인 놈을 구입했습니다.

* New SMA Male Right Angle Switch TNC Male Right Angle Cable RG316 15CM 6" Adapter Wholesale Fast Ship

- https://www.aliexpress.com/item/New-SMA-Male-Right-Angle-Switch-Male-Right-Angle-Cable-RG316-Wholesale-Fast-Ship-15CM-6/32229833231.html

이게 불행의 다른 씨앗...

연말 연시 및 설이 겹쳐, 이 제품을 받기까지 배송이 3개월 걸렸습니다. 이제 시스템의 완성까지 1년 9개월까지 연장되게 됩니다.

너무 오래 걸린 나머지, dispute 걸고 환불받고 난 다음에야 왔습니다.

(이미 추가로 다른 케이블 주문을 넣은 뒤...)

MCA204M/T 는 4 Way 라, port 하나가 남습니다.

이 부분은 50 Ohm Terminator 를 연결해 주기로 합니다.

* 1pcs TNC male to SMA female adapter RF connector Free shipping

- https://www.aliexpress.com/item/TNC-male-head-SMA-female-head-screw-hole-connectors/32258486664.html

위의 제품을 2개 구입했습니다.

하나는 안테나와 연결할 부분의 input 용. 나머지 하나는 Terminator 연결용 입니다.

포장은 허접하지만 문제 없이 도착했습니다. 그것도 2주만에.

SMA female 부분은 파손 및 먼지 방지를 위해 캡도 씌워져 있습니다.

요즘 이런 부품류의 중국 제품 퀄리티가 정말 좋습니다. 빤닥빤닥 해서 보기도 좋네요.

MCA204M/T 와 연결하면 이렇게 보입니다. 이쁘네요.

아래는 TNC 부분과 연결될, SMA male 형태의 50 Ohm Terminator / Dummy 입니다.

* SMA Male RF Coaxial Termination Matched Dummy Load 50 Ohm

- https://www.aliexpress.com/item/SMA-Male-RF-Coaxial-Termination-Matched-Dummy-Load-50-Ohm/32420329137.html

앙증맞은 모습입니다.

딱 이 제품이 "본체 > TNC female > TNC male > SMA female" 와의 구성에 맞아 떨어졌습니다.

도착샷이구요.

정말 귀엽게 생겼습니다.

정말 50 Ohm 일까? 궁금해서 테스터기로 찍어 봤습니다. 50 Ohm 이네요.

모두 조합하면, Terminator / Dummy 부분은, 위 사진처럼 됩니다.

4. ADS-B 장비와 연결

드이어 모두 갖춰 졌으니, 모두모두 연결합니다.

마땅한 장소가 없어서 거실 에어컨 뒷쪽 구석에 널부러져 있습니다.

현재 3개의 ADS-B 장비가 운용 중 입니다.

ADS-B 3대, multicoupler 인 MCA204M/T 하나, network hub 하나를 한곳에서 사용해야 하니, 기존의 멀티탭으론 커버가 안됩니다.

그래서 USB 도 사용할 수 있는 샤오미 제품을 추가 구매했습니다.

* Hardware | 샤오미 창미 멀티탭 3구 USB 3포트

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Xiaomi-3Sockets-3USB-power-strip

정말 준비할게 많은 취미가 되어버렸습니다.

5. 결과

각 어플에서 잘 되는지 확인해 보겠습니다.

아래는 FlightAware 사의 FligthFeeder 구요.

잘 나오네요. 요놈과 연결된 안테나 위치가 안좋아서 비행기를 많이 못잡았는데, 이제 많이 잡힙니다.

Radarbox24 도 잘 잡히구요.

planefinder 도 잘 됩니다.

Local Network 으로 접속해야 확인이 가능한데, 귀찮아서 신호 잡는 범위 확인까지면 해 봅니다.

아... 이제 다 끝났습니다.

Update - 20201216

참고를 위해 Invoice 문서 첨부.

참고를 위해 설명 문서 첨부.