PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI...

PETUNJUK PELAKSANAAN PRAKTIKUM

ET 3200 PRAKTIKUM TEKNIK TELEKOMUNIKASI 4

Antena dan propagasi gelombang

Kontribusi :

Dr.-Ing. Chairunnisa

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

SEKOLAH TEKNIK ELEKTRO DAN INFORMATIKA

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2017

2

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................................................... 1

DAFTAR ISI ................................................................................................................................... 2

ATURAN UMUM LTRGM ............................................................................................................... 3

PANDUAN UMUM KESELAMATAN DAN PENGGUNAAN PERALATAN LAB ....................................... 5

PENGGUNAAN ALAT PRAKTIKUM ................................................................................................. 6

TUGAS PENDAHULUAN DAN LAPORAN PRAKTIKUM ..................................................................... 7

DASAR TEORI ............................................................................................................................... 8

MODUL 1 Mengenal peralatan praktikum untuk mengukur pita frekuensi antena dan prinsip dasar

pengukuran pola radiasi ............................................................................................................. 11

Tujuan Percobaan ............................................................................................................................. 11

Unit yang digunakan ......................................................................................................................... 11

Prosedur Percobaan .......................................................................................................................... 11

MODUL 2 Pengaruh lingkungan sekitar antena terhadap daya .................................................... 16




MODUL 3 Pengukuran bandwidht dan pola radiasi menggunakan alat ukur Vector Network

Analyzer .................................................................................................................................... 20




3

AturanUmumLaboratorium

TelekomunikasiRadiodanGelombang

Mikro

Kelengkapan

Setiap praktikan wajib berpakaian sopan dan formal, menggunakan celana panjang/ rok, kemeja,

dan menggunakan sepatu. Untuk memasuki laboratorium praktikan diwajibkan membawa

kelengkapan berikut:

1. Modul Praktikum

2. Log book

3. Alat tulis dan alat hitung (kalkulator)

4. Tugas Pendahuluan

Pada saat praktikum pertama praktikan diwajibkan membawa pas foto 3x4 sebanyak satu buah.

Keterlambatan

a) Praktikan yang datang praktikum akan mendapat nilai nol untuk praktikum modul tersebut

b) Praktikan yang terlambat mengumpulkan laporan praktikum akan mendapat nilai nol untuk

laporan praktikum modul tersebut

Persiapan Praktikum

Sebelum praktikum dimulai praktikan harus mempersiapkan diri dengan melakukan hal-hal berikut:

1. Membaca dan memahami isi modul praktikum

2. Mengerjakan tugas pendahuluan

3. Mengisi kartu praktikum

4. Memastikan seluruh anggota kelompok datang tepat waktu

5. Meletakkan tas pada loker yang telah disediakan.

Selama Praktikum

Setelah memasuki laboratorium dan menempati meja praktikum, praktikan diwajibkan :

1. Mengumpulkan tugas pendahuluan pada asisten

2. Mengumpulkan kartu praktikum pada asisten

3. Mempersiapkan peralatan praktikum

4. Melakukan setiap percobaan dengan baik sesuai prosedur pada modul praktikum

5. Mendokumentasikan hasil percobaan pada logbook yang telah disediakan (jika diperlukan

harap membawa kamera)

6. Menggunakan alat dengan baik.

4

Setelah Praktikum

Setelah percobaan selesai praktikan diwajibkan:

1. Mematikan dan merapikan alat praktikum

2. Memastikan log book ditandatangani asisten

3. Mencatat dan memahami instruksi pengerjaan laporan dari asisten

4. Merapikan meja dan kursi praktikum.

Pergantian Jadwal

Kasus umum

Pertukaran jadwal hanya dapat dilakukan per orang dengan modul yang sama. Prosedur

penukaran jadwal adalah sebagai berikut:

1. Menghubungi kordas praktikum mata kuliah terkait

2. Mencari praktikan lain yang bersedia bertukar jadwal

3. Mengisi form yang diberikan kordas praktikum mata kuliah terkait

4. Mengumpulkan form paling lambat tiga hari sebelum praktikum.

Kasus sakit atau urusan mendesak

Pertukaran jadwal dapat dilakukan oleh praktikan yang sakit atau memiliki kepentingan

mendesak tanpa harus mengumpulkan form pertukaran jadwal sesuai peraturan yang berlaku.

Prosedur penukaran dapat dilakukan dengan cara berikut:

1. Menghubungi kordas praktikum terkait mata kuliah terkait maksimal tiga jam sebelum

praktikum dimulai

2. Mencari praktikan lain yang bersedia bertukar jadwal

3. Apabila tidak ada yang bisa bertukar jadwal, praktikan diharapkan menghubungi kordas

terkait jadwal pengganti

4. Surat izin dikumpulkan kepada kordas secepatnya dengan ditandatangani pihak ketiga.

Sanksi

Bagi praktikan yang terbukti melakukan penjiplakan laporan dan atau tugas pendahuluan dikenakan

sanksi berupa nilai E pada mata kuliah terkait. Pengabaian peraturan di atas dapat dikenakan sanksi

pengurangan nilai praktikum.

5

PanduanUmumKeselamatandan

PenggunaanPeralatanLaboratorium

Keselamatan

Selama praktikum, praktikan dan asisten diharapkan menjaga keselamatan dan keamanan. Dengan

demikian, praktikan diharapkan mematuhi panduan keselamatan dan penggunaan alat di

laboratorium.

Bahaya Listrik

Perhatikan dan pelajari tempat-tempat sumber listrik pada laboratorium. Jika ada potensi bahaya

segera laporkan pada asisten.

1. Menghindari daerah atau benda yang berpotensi menimbulkan bahaya listrik seperti kabel

yang sudah terkelupas

2. Tidak melakukan sesuatu yang menimbulkan bahaya listrik pada diri sendiri atau orang lain

3. Memastikan bagian tubuh kering pada saat menggunakan alat praktikum

4. Selalu waspada dan tidak main-main saat praktikum berlangsung.

Bahaya Api

Praktikan dan asisten diharapkan tidak membawa benda-benda yang mudah terbakar (korek api,

gas, dan lain-lain) ke dalam laboratorium.

1. Tidak melakukan sesuatu yang menimbulkan bahaya api pada diri sendiri atau orang lain

2. Selalu waspada terhadap bahaya api atau panas berlebih pada setiap aktivitas praktikum.

Lain-lain

Praktikan dan asisten dilarang membawa makanan dan minuman ke meja praktikum.

6

PenggunaanAlatPraktikum

Sebelum menggunakan alat praktikum, praktikan dan asisten diharapkan sudah memahami

penggunaan alat praktikum yang ada di laboratorium.

1. Perhatikan dan patuhi peringatan yang terdapat pada badan alat praktikum

2. Memahami fungsi alat praktikum dan menggunakannya untuk aktivitas yang sesuai dengan

fungsinya. Menggunakan alat praktikum diluar fungsinya dapat menimbulkan kerusakan alat

dan bahaya keselamatan praktikan

3. Memahami jangkauan kerja alat praktikum dan menggunakannya sesuai dengan jangkauan

kerja. Menggunakan alat praktikum diluar jangkauan kerjanya dapat menimbulkan

kerusakan alat dan bahaya keselamatan praktikan

4. Memastikan seluruh peralatan praktikum aman dari benda tajam, api atau panas berlebih,

maupun benda lain yang dapat mengakibatkan kerusakan alat

5. Tidak melakukan aktivitas yang dapat mengotori atau merusak alat praktikum

6. Kerusakan alat praktikum menjadi tanggung jawab bersama rombongan praktikum tersebut.

Alat yang rusak harus diganti oleh rombongan tersebut.

Sanksi

Pengabaian panduan di atas dapat dikenakan sanksi tidak lulus mata kuliah yang bersangkutan.

7

TugasPendahuluandanLaporan

Praktikum

Tugas Pendahuluan

1. Tugas pendahuluan wajib dibuat dan dikumpulkan oleh praktikan di waktu yang telah

ditentukan.

2. Praktikan tidak diperkenankan mengerjakan tugas pendahuluan saat praktikum akan dimulai

3. Tugas pendahuluan harus dikerjakan secara individu agar praktikan memahami materi

modul yang akan diuji dalam praktikum

4. Seluruh soal tugas pendahuluan harus disertakan jawabannya. Jika soal tugas pendahuluan

ada yang tidak dikerjakan, nilai tugas pendahuluan untuk modul tersebut adalah nol.

5. Praktikan wajib menuliskan nama lengkap, NIM, shift praktikum (hari dan jam), nama

lengkap asisten, dan judul modul yang akan diuji dalam praktikum di pojok kanan atas tugas

pendahuluan.

Laporan Praktikum

1. Laporan praktikum dibuat oleh praktikan dengan menggunakan format IEEE yang terdiri

atas:

a. Abstrak dan kata kunci

b. Pendahuluan

c. Dasar teori

d. Metodologi

e. Data dan analisis

f. Kesimpulan

g. Daftar pustaka

h. Biografi penulis

2. Praktikan yang terbukti melakukan plagiarism atas laporan praktikum akan mendapat nilai E

unutk mata kuliah PTT

3. Praktikan wajib mengumpulkan softcopy laporan praktikum ke email asisten dan email

koordinator asisten sesuai waktu yang akan ditetapkan

4. Praktikan wajib menyerahkan hardcopy laporan praktikum ke LTRGM sesuai waktu yang

akan ditetapkan dengan melakukan hal berikut :

a. Mengumpulkan laporan di tempat yang telah disediakan sesuai dengan modulnya

b. Mengisi formulir pengumpulan laporan praktikum dengan mencantumkan jam dan

tanggal pengumpulan secara benar

c. Praktikan diharapkan memperhatikan dengan seksama tempat dan formulir yang

sesuai dengan laporan praktikum yang akan dikumpulkan

Sanksi

Pengabaian peraturan di atas dapat dikenakan sanksi berupa pengurangan nilai tugas pendahuluan

atau laporan praktikum.

8

DASARTEORI

Berikut ini berbagai hal dasar dan parameter dasar yang perlu diketahui mengenai antena;

• Spektrum frekuensi pada gelombang elektromagnetik

Pada dasarnya pembagian spektrum frekuensi dilakukan berdasarkan jenis aplikasi atau teknologi

yang menggunakan spektrum tersebut. Ada banyak standard dalam pengklasifikasian tersebut,

namun yang perlu diingat adalah bahwa penamaan spektrum frekuensi tersebut pada dasarnya

digunakan untuk memudahkan dalam menyebutkan rentang frekuensi yang digunakan. Tabel 1

dibawah merupakan salah satu pengelompokkan spektrum frekuensi.

Tabel 1. Pembagian spektrum frekuensi

• Panjang gelombang

Panjang gelombang merupakan suatu parameter yang menyatakan jarak 2 titik dalam m dimana

perbedaan fasa dari kedua titik tersebut adalah 2π. Untuk mengetahui besarnya panjang gelombang

dapat digunakan persamaan sbb :� � ��

� , dimana :

o λ = panjang gelombang (m)

o β = konstanta propagasi (rad/m)

o Vp = kecepatan phasa, di udara disamakan dengan c = 3x108 m/det

o f = frekuensi

9

• Resonansi dan Bandwidth

Terminologi resonansi disini didefinisikan sebagai kecenderungan sebuah antena untuk

memancarkan daya yang paling besar pada rentang frekuensi tertentu. Tingkat efsiensi yang

maksimum dari antena untuk mengkonversi energi menjadi gelombang elektromagnetik terjadi jika

gelombang sinyal dan osilasi dari antena sephasa. Untuk mencapai kondisi sephasa ini, antena harus

didesain dengan dimensi yang tertetu yang sesuai dengan panjang gelombang dari sinyal

elektromagnetik.

Pada daerah di sekitar frekuensi resonansi, terdapat rentang frekuensi dimana antena memancarkan

daya dengan efisiensi yang cukup tinggi. Rentang frekusni disini disebut dengan pita frekuensi

(BANDWIDTH). Lebarnya bandwidth dari sebuah antena tergantung dari jenis antena. Kebanyakan

antena memiliki pita frekuensi yang sempit karena antena pita sempit lebih mudah difabrikasi dan

seringkali dibuat untuk memenuhi kebutuhan frekuensi yang spesifik.

• Redaman (atenuasi)

Redaman didefinisikan sebagai berkurangnya intensitas gelombang elektomagnetik yang terjadi

secara bertahap. Hal ini merupakan hal yang natural dan terjadi karena faktor lingkungan. Redaman

menyebabkan daya terima menjadi lebih kecil dibandingkan dengan daya pancar. Hubungan antara

daya terima dengan daya pancar adalah sbb :

� � �� + �� + �� + 20�� , dimana :

o Prx = Daya yang diterima oleh RX (dBm)

o Ptx = Daya yang dipancarkan oleh TX (dBm)

o Gtx = Gain TX (dBi)

o Grx = Gain RX (dBi)

o λ = Panjang gelombang (m)

o d = Jarak antara TX dan RX (m)

• Satuan kuat sinyal

Beberapa satuan yang digunakan :

o Decibel-miliwatts (dBm), merupakan nilai logaritmic dari daya sinyal terhadap nilai acuan

sebesar 1 mlliwatt (1 mw).

o Watt (W), merupakan nilai linear dari daya sinyal.

Hubungan antara dBm dan W : �� 10 × ��!�"#

• Pola radiasi

Pola radiasi merupakan diagram yang menggambarkan besarnya daya pancar antena. Diagram

tersebut mampu menunjukkan arah direktivitas dan gain dari antena. Pada dasarnya antena

memancarkan sinyal ke segala arah, sehingga pola radiasi dari antena seharusnya digambarkan

dalam bentuk 3 dimensi. Namun demikian untuk mengurangi kompleksitas, seringkali pola radiasi

diplot dalam bentuk 2 dimensi saja. Bidang yang digunakan untuk melakukan pemetaan pola radiasi

ini adalah E-plane (bidang vertikal, bidang elevasi) dan H-plane (bidang horisontal, bidang azimuth).

10

• Direktivitas dan gain antena

Direktivitas merupakan besaran yang menyatakan arah dimana antena memancarkan daya paling

besar. Sedangkan Gain merupakan besaran yang menyatakan perbandingan antara daya maksimum

yang dipancarkan dengan besarnya daya pancar dari antena isotropis. Satuan dari Gain adalah dBi.

Berdasarkan persamaan Friis Transmission Equation, besarnya Gain dapat dihitung dengan

persamaan sbb :

� � �� $20�� % � 10�� &'(&)(�*, dimana :

o G = Gain antena (dBi)

o d = Jarak antena antena

o λ0 = Panjang gelombang dalam freespace

o Prx = Daya yang diterima oleh RX (dBm)

o Ptx = Daya yang dipancarkan oleh TX (dBm)

Berdasarkan nilai dari direktivitas antena, maka antena dibagi menjadi dua jenis yaitu antena

omnidirectional dan antena directional. Antena omnidirectional adalah antena yang didesain untuk

meradiasikan daya secara seragam di satu bidang dan lebih kecil di arah yang lain. Sedangkan antena

directional adalah antena yang meradiasikan daya secara maksimum di satu arah, sedangkan diarah

lain lebih kecil.

• Elemen matched dan mismatched

Beberapa parameter yang digunakan untuk mengukur tingkat kesepadanan antara antena dengan

sistem adalah sbb :

o Reflected power (dB), merupakan daya yang dipantulkan antena ke saluran transmisi

disebabkan ketidaksesuaian impedansi antena dengan impedansi saluran transmisi. Pada

kondisi ideal, besarnya daya yang dikirim ke antena melalui saluran transmisi (Pfwd) sama

besar dengan daya yang diradiasikan oleh antena (Pemit). Namun di lapangan ketidaksesuaian

impedansi seringkali terjadi, sehingga daya yang diradiasikan selalu lebih kecil dari daya yang

diterima dari saluran transmisi dan daya yang dikembalikan ke saluran transmisi (Pref)

muncul.

Gambar 1. Distribusi daya pada sistem mismatched

o Standing Wave Ration (SWR). Ketika terjadi ketidaksesuaian impedansi antara antena

dengan saluran transmisi, maka dari daya yang dikirim ke antena, ada sebagian daya yang

11

dikembalikan ke saluran transmisi. SWR merupakan besaran yang menyatakan perbandingan

daya yang dipantulkan terhadap daya yang dikirimkan ke antena, dimana SWR dapat

dihitung dengna persamaan sbb :

SWR � ./01./23 � .4567.894

.456:.894 ≅ <03=<>0? , dimana :

� Vmax= amplitudo maksimum dari penjumlahan amplitudo sinyal datang dan

amplitudo sinyal yang dipantulkan

� Vmin = amplitudo minimum dari penjumlahan amplitudo sinyal datang dan

amplitudo sinyal yang dipantulkan

� Vfwd = tegangan dari sinyal datang

� Vr = tegangan dari sinyal yang dipantulkan

� Zant = impedansi antena

� Zsat = impedansi saluran transmisi

o Return-Loss menyatakan besarnya daya yang dipantulkan. Satuan dari return loss adalah

decibell (dB). Untuk menghitung nilai return loss dapat digunakan persamaan sbb :

@ABCDEF�GGH��I � J20�� KL"@ J 1L"@ 1M

o Mismatch loss merupakanbesaran yang menyatakan daya yang hilang dibandingkan dengan

daya yang dikirim oleh saluran transmisi. Rugi-rugi ini terjadi akibat ketidaksesuaian

impedansi antara antena dan saluran transmisi. Mismatch loss dapat dihitung dengan

persamaan sbb :

NOG�PBQR��GGH��I � J10��!�SADDAT�AQBA�H%I# dimana

�SADDAT�AQBA�H%I � 1 J KL"@ J 1L"@ 1M�

Gambar dibawah ini menggambarkan berbagai kondisi impedansi pada rangkaian, kondisi impedansi

yang sesuai (matched, gambar 3) dan kondisi impedansi tidak sesuai (gambar 2 dan gambar 1).

Gambar 2. Distribusi tegangan pada berbagai kondisi impedansi

12

MODUL1MENGENALPERALATANPRAKTIKUMUNTUK

MENGUKURPITAFREKUENSIANTENADAN

PRINSIPDASARPENGUKURANPOLARADIASI

1. Tujuan :

1. Mengenal kit praktikum yang digunakan untuk menghindari terjadinya kesalahan instalasi

perangkat praktikum yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada peralatan.

2. Memahami konsep SWR dan return loss pada antena beserta kaitannya terhadap bandwidth.

3. Memahami prinsip pengukuran pola radiasi secara 2 dimensi.

4. Memahami konsep elevasi dan azimuth pada pengukuran pola radiasi antena.

5. Mampu menggambar pola radiasi dalam bidang 2 dimensi.

6. Mampu membuat ekstrapolasi pola radiasi antena dalam bentuk 3 dimensi dari data

pengukuran secara 2 dimensi.

2. Unit yang digunakan :

1. Tiang pemancar dengan pemutar otomatis

2. Tiang penerima

3. Kabel dan konektor

4. Kit Antenna EAN-1 : Monopole antenna

5. Antena penerima wide-band log periodic

6. Tiang pemancar dengan pemutar manual

7. Penggaris panjang/meteran.

3. Prosedur praktikum :

A. Pengenalan peralatan

1. Lakukan identifikasi 4 unit utama dalam praktikum ini : kabel dan konektor, tiang

pemancar, tiang penerima, dan kit Antenna.

2. Amati dengan seksama kabel dan juga konektor yang harus dihubungkan dengan setiap

elemen yang ada yaitu : generator RF, motor penggerak (stepper motor), dan spectrum

analyzer(terletak menyatu dengan control box EANC).

3. Amati tiang pemancar dan tiang penerima dengan baik. Pada tiang pemancar terdapat

dua buah pegangan untuk meletakkan antena. Pada tiang penerima terdapat antena

pita lebar log periodic yang didesain khusus sebagai penerima yang digunakan pada

praktikum ini.

4. Perhatikan kit antenna EAN-1, dan identifikasi semua jenis antena yang terdapat pada

kit tersebut.

13

B. Pengukuran bandwidth antena

1. Ambil antena monopole dari kit antena EAN-1, dan pasang pada tiang pemancar dengan

posisi horisontal.

2. Dengan menggunakan penggaris panjang, pastikan bahwa tiang pemancar dan tiang

penerima pada jarak 1.5 meter.

3. Pastikan bahwa antena penerima (wide-band log periodic) dan antena monopole yang

akan diukur terletak pada ketinggian yang sama.

4. Lakukan pengecekan dengan menggunakan penggaris panjang agar indicator sudut pada

tiang pemancar terletak pada sudut 00.

5. Hubungkan tiap elemen ke konektor yang sesuai. Antena pemancar dihubungkan ke RF

generator output connector, motor stepper disambungkan ke motor controller

connector, dan antena penerima dihubungkan ke RF input connector. Jika terlihat bahwa

kabel sudah terhubung, tetap lakukan pengecekan untuk memastikan bahwa kabel telah

terpasang dengan baik.

6. Pastikan bahwa saklar pada bagian belakang unit ini dalam posisi ‘ON’.

7. Buka perangkat lunak EANC dan tekan tombol ‘START’.

8. Pada bagian ‘Antenna Test’ pilihlah ‘Antenna Bandwidth Test’

9. Tekan tombol ‘START TEST’ untuk memulai dan tunggu sampai perangkat ini selesai

melakukan pengukuran. Selesainya pengukuran ditandai dengan indicator ‘TEST

FINISHED’ berwarna hijau.

10. Tekan tombol ‘Print Plot’ untuk menyimpan data hasil pengukuran pada folder yang

telah ditetapkan oleh asisten.

11. Cari rentang frekuensi dimana harga SWR kurang dari 1.5. Rentang frekuensi tersebut

merupakan bandwidth dari antena.

12. Cari posisi frekuensi dimana harga SWR nya paling rendah. Frekuensi ini adalah frekuensi

kerja dari antena.

C. Pengukuran pola radiasi untuk bidang horizontal (azimuth radiation pattern)

1. Pasang antena monopole pada tiang pemancar dengan posisi horisontal.

2. Dengan menggunakan penggaris panjang, pastikan bahwa tiang pemancar dan tiang

penerima pada jarak 1.5 meter.

14



4. Lakukan pengecekan dengan menggunakan penggaris panjang agar indicator sudut pada

tiang pemancar terletak pada sudut 00.



connector, dan antena penerima dihubungkan ke RF input connector. Jika terlihat bahwa

kabel sudah terhubung, tetap lakukan pengecekan untuk memastikan bahwa kabel telah

terpasang dengan baik.



8. Pada bagian ‘Antenna Test’ pilihlah ‘Antenna Radiation Pattern’. Pada bagian ‘Antenna

Type’ pilihlah ‘Monopole Antenna’.

9. Tekan tombol ‘START TEST’ untuk memulai pengukuran pola radiasi.

10. Pada pengukuran, amati posisi antena pada saat pola radiasi yang dipancarkan adalah

maksimum.

11. Tunggu sampai perangkat ini selesai melakukan pengukuran sampai satu putaran penuh

sehingga posisi antena monopole kembali ke posisi awal. Penting : Perhatikan posisi

kabel yang terhubung pada tiang pemancar. Pastikan kabel dalam posisi yang baik

sehingga tidak mengganggu putaran tiang.


telah ditentukan oleh asisten.

13. Amati gambar dengan seksama.

D. Pengukuran pola radiasi untuk bidang vertikal (elevation radiation pattern)

1. Lepaskan antena monopole dari tiang pemancar dan bukalah dudukan antena horisontal

dari tiang.

2. Pasang kembali antena monopole di tiang yang sama dengan posisi vertikal. Dengan

menggunakan mistar, pastikan bahwa tiang pemancar dan tiang penerima pada jarak 1.5

meter.



4. Lakukan pengecekan dimana indicator sudut pada tiang pemancar terletak pada sudut

00.

5. Periksa kembali tiap hubungan elemen praktikum ke konektor yang sesuai. Antena

pemancar dihubungkan ke RF generator output connector, motor stepper disambungkan

ke motor controller connector, dan antena penerima dihubungkan ke RF input connector.






10. Pada pengukuran, amati posisi antena pada saat pola radiasi yang dipancarkan adalah

maksimum.

15


sehingga posisi antena monopole kembali ke posisi awal. Penting : Perhatikan posisi

kabel yang terhubung pada tiang pemancar. Pastikan kabel dalam posisi yang baik

sehingga tidak mengganggu putaran tiang.


telah ditentukan oleh asisten.

16. Amati gambar dengan seksama..

E. Pengukuran pola radiasi untuk bidang horisontal (azimuth radiation pattern) secara semi

manual.

1. Lepaskan antena monopole dari tiang pemancar otomatis dan pasanglah antena

monopole secara horisontal dengan menggunakan adapter berbentuk siku pada tiang

pemancar putaran manual.

2. Pastikan bahwa tiang pemancar dan tiang penerima pada jarak 1.5 meter.




00.



connector, dan antena penerima dihubungkan ke RF input connector.



8. Pada bagian ‘Antenna Test’ pilihlah ‘Power signal measurement’. Pada bagian ‘Antenna


9. Tekan tombol ‘START TEST’ untuk memulai pengukuran daya.

10. Catatlah daya RCV-P yang terbaca pada layar monitor.

11. Putar secara manual tiang pemancar sebesar 100. Dan ulangi langkah 8 sd 10.

12. Ulangi langkah 11 sampai tiang pemancar berputar 3600.

13. Plot hasil pencatatan ini pada diagram polar. Bandingkan dengan hasil pengukuran pada

percobaan C.

F. Pengukuran pola radiasi untuk bidang vertikal (elevation radiation pattern) secara semi

manual.

1. Lepaskan antena monopole dari tiang pemancar manual, dan pasang kembali di tiang

yang sama dengan posisi vertikal. Pastikan bahwa tiang pemancar dan tiang penerima

pada jarak 1.5 meter.

2. Lakukan langkah 2 sampai langkah 13 pada percobaan E.

G. Pengukuran antena dipol λ/2

1. Ulangi prosedur percobaan B, C, D, E, dan F untuk antena dipol λ/2

16

MODUL2

PENGARUHLINGKUNGANSEKITARANTENA

TERHADAPDAYA

1. Tujuan :

Secara teoritis, sebuah antena didesain untuk memiliki sebuah pola radiasi dan parameter tertentu.

Parameter antena yang didapat dari hasil desain baik secara perhitungan maupun simulasi

perangkat lunak merupakan parameter yang didapat pada kondisi free space. Free space berarti

bahwa daerah tempat antena diletakkan tidak memiliki benda benda yang tidak menyerap ataupun

memantulkan gelombang. Namun demikian, pada prakteknya parameter-parameter antena tersebut

dapat berubah setelah antena tersebut diletakkan pada suatu tempat karena pada dasarnya

performansi sebuah antena dipengaruhi oleh lingkungan sekitar.

Praktikum disini bertujuan untuk memperlihatkan bagaimana pola radiasi, daya, dan parameter

antena lainnya berubah setelah diletakkan suatu benda di sekitar antena. Selain itu ingin dilihat juga

pengaruh pantulan dan jgua perubahan jarak terhadap daya yang diterima.


1. Tiang pemancar

2. Tiang penerima

3. Kabel dan konektor

4. Control Box EANC

5. Kit Antenna EAN-1 : Antena Yagi-Uda

6. Material-1, Material-2, Material-3, dan Material-4.

7. Mistar, meteran, obeng.


A. Pengukuran pola radiasi antena Yagi-Uda pada kondisi free space

1. Ambil antena Yagi-Uda dari kit EAN-1 dan pasang pada tiang pemancar pada posisi

horizontal.

2. Pastikan bahwa antena pada tiang pemancar dan tiang penerima pada jarak 1.5 meter.

3. Dengan menggunakan mistar, pastikan bahwa antena penerima (wide-band log

periodic) dan antena monopole yang akan diukur terletak pada ketinggian yang sama.


00.

5. Hubungkan tiap elemen ke konektor yang sesuai dan pastikan tterhubung dengan baik.

Antena pemancar dihubungkan ke RF generator output connector, motor stepper

disambungkan ke motor controller connector, dan antena penerima dihubungkan ke RF

input connector.


17



Type’ pilihlah ‘Yagi-Uda Antenna’.


10. Perhatikan posisi antena yang memiliki pola radiasi maksimum.


sehingga posisi antena Yagi-Uda kembali ke posisi awal dan indicator ‘TEST FINISHED’

pada monitor berwarna hijau.

12. Tekan tombol ‘Print Plot’ untuk menyimpan data hasil pengukuran.

13. Tandai bagian pada antena Yagi-Uda yang memiliki pola radiasi maksimum.

B. Pengukuran daya pancar pada antena Yagi-Uda pada berbagai kondisi

1. Setelah selesai percobaan A, dengan posisi konektor antar elemen tidak berubah, atur

posisi sehingga jarak antara antena penerima dan antena pemancar tetap 1.5 m, dan

kedua antena dengan posisi pola radiasi maksimum saling berhadapan.

2. Gunakan perangkat lunak EANC, dan pada bagian ‘Antenna Test’ pilihlah ‘Power signal

measurement’ dan pada bagian ‘Antenna Type’ pilihlah ‘Yagi-Uda Antenna’.

3. Tekan tombol ‘START TEST’ untuk memulai pengukuran daya dan tunggu sampai

perangkat lunak selesai melakukan pengukuran. Catat nilai RCV-P yang tertera pada

monitor.

4. Letakkan Material-1 di tengah-tengah antena pemancar dan penerima, dan ulangi

langkah 2 dan 3.


langkah 2 dan 3.


langkah 2 dan 3.


langkah 2 dan 3.

C. Pengaruh pantulan terhadap daya yang diterima untuk berbagai kondisi 1200

1. Pastikan posisi tiap konektor tidak berubah seperti pada percobaan A dan B

2. Aturlah posisi antena penerima, antena Yagi-Uda, dan Material-1 seperti gambar

dibawah dengan jarak terdekat antar antena adalah 1.3 m.




perangkat lunak selesai melakukan pengukuran. Catat nilai RCV_P yang tertera pada

monitor.

5. Gantilah Material-1 dengan Material-2, dan ulangi langkah 3 dan 4.



18

D. Pengaruh pantulan terhadap daya yang diterima untuk berbagai kondisi 600

1. Pastikan posisi tiap konektor tidak berubah seperti pada percobaan A dan B

2. Aturlah posisi antena penerima, antena Yagi-Uda, dan Material-1 seperti pada

percobaan C dengan jarak terdekat antar antena adalah 0.75 m sehingga sudut yang

terbentuk adalah 600.




perangkat lunak selesai melakukan pengukuran. Catat nilai RCV_P yang tertera pada

monitor.



E. Pengaruh jarak terhadap daya pancar

1. Ambil antena Yagi-Uda dari kit EAN-1 dan pasang pada tiang pemancar pada posisi

horizontal.

2. Pastikan bahwa tiang pemancar dan tiang penerima pada jarak 0.5 meter.


akan diukur terletak pada ketinggian yang sama dan kedua antena dalam posisi dimana

pola radiasi maksimum saling berhadapan.



connector, dan antena penerima dihubungkan ke RF input connector.



7. Pada bagian ‘Antenna Test’ pilihlah ‘Power signal measurement’ dan pada bagian

‘Antenna Type’ pilihlah ‘Yagi-Uda Antenna’. Catatlah nilai RCV P yang tertera pada

monitor.

8. Tekan tombol ‘START TEST’ untuk memulai pengukuran.

9. Lakukan pengukuran dengan mengubah jarak antara TX dan RX menjadi 1.0 m dan

lakukan pengukuran seperti langkah 7.

19

10. Ulangi pengukuran pada langkah 9 untuk jarak antar kedua antena 1.5 m

11. Ulangi pengukuran pada langkah 9 untuk jarak antar kedua antena 2 m

12. Ulangi pengukuran pada langkah 9 untuk jarak antar kedua antena 2.5 m

13. Gunakan data hasil pengukuran pada jarak 0.5 m untuk menghitung besarnya daya yang

dipancarkan oleh antenna Yagi-Uda dengan menggunakan rumus

VPWP WPE� �OBADO�P � �XYZY ZY[\ �]^Y[_Y`Y[�a �, dimana d adalah jarak antara TX dan

RX.

14. Dengan rumus yang sama, hitung berapa besar daya yang diterima untuk berbagai jarak

antara TX dan RX, dimana besarnya daya yang dipancarkan didapat dari perhitungan

pada langkah 13. Catat hasil percobaan dan perhitungan di tabel yang disediakan.

20

MODUL3

PENGUKURANBANDWIDTHDANPOLARADIASI

MENGGUNAKANALATUKURVECTORNETWORK

ANALYZER

1. Tujuan :

Perkembangan teknologi telekomunikasi di berbagai aspek dengan berbagai nilai frekuensi operasi,

lebar pita, dan pola radiasi, menyebabkan teknologi menyangkut antena pun berkembang pesat.

Antena dalam berbagai bentuk telah diciptakan untuk melayani kebutuhan berbagai sistem yang

ada. Percobaan kali ini bertujuan untuk mengamati pita frekuensi dan pola radiasi antena dengan

menggunakan alat ukur vector network analyzer.


1. VNA planar TR1300/1

2. Kit kalibrasi : Planar N1.1

3. Personal computer dengan perangkat lunak TRVNA

4. 2 buah kabel coaxial RG50 connector N

5. Tiang pemancar yang dapat diputar secara manual (rotator tower)

6. Tiang penerima dipasang fix.

7. Adaptor N to SMA

8. Kit Antenna EAN-1 : Antena Monopole, Antena Dipole λ/2.


A. Kalibrasi alat ukur VNA 1 port dan pengukuran pita frekuensi

1. Periksa ketersediaan semua unit yang digunakan.

2. Pastikan semua kabel yang terhubung antara VNA Planar TR1300/1 dan PC tersambung

dengan benar.

3. Nyalakan VNA planar TR1300/1 dan buka perangkat lunak TRVNA pada PC

4. Pada perangkat lunak TRVNA, klik tombol Stimulus, lalu isi pada bagian Start 300 Mhz,

pada bagian Stop diisi 1.3 GHz, pada bagian Point diisi 401.

21

5. Klik tombol Calibration. Setelah muncul menu pulldown, lakukan sbb :

i. Correction off

ii. Pilih Cal-Kit : N1.1 type N-F

iii. Pilih Calibrate

iv. Pilih Full one port – Calibration

v. Ambil beban ‘Open’ dari kit kalibrasi dan pasang beban tersebut pada kabel Port 1.

Pada layar monitor klik tombol OPEN, dan tunggu sampai muncul tanda checklist

pada tombol OPEN. Buka beban ‘Open’ dari kabel Port 1.

vi. Ambil beban ‘Short’ dari kit kalibrasi dan pasang beban tersebut pada kabel Port 1.

Pada layar monitor klik tombol SHORT, dan tunggu sampai muncul tanda checklist

pada tombol SHORT. Buka beban ‘Short’ dari kabel Port 1.

vii. Ambil beban ‘Load’ dari kit kalibrasi dan pasang beban tersebut pada kabel Port 1

dengah mengugnakan adapter N-F. Pada layar monitor, klik tombol LOAD, dan

tunggu sampai muncul tanda checklist pada tombol LOAD, kemudian klik tombol

APPLY. Buka beban ‘Load’ dari kabel Port 1.

viii. Perhatikan pada layar bahwa tampilan garis berwarna hijau menjadi lurus.

6. Ubah tampilan grafik menjadi grafik SWR.

7. Ambil antena Monopole dari kit antena EAN-1 Hubungkan antena Monopole dengan

kabel Port 1. Dengan menggunakan marker, tandai nilai SWR terendah dan catat

besarnya nilai SWR tersebut beserta nilai frekuensinya. Bandingkan nilai yang didapat

dengan hasil percobaan pada modul 1.

8. Buatlah gambar menjadi diam dengan menekan tombol pada layar dengan urutan sbb :

‘MENU’ � ‘TRACE’ � ‘MAXHOLD’.

9. Dengan menggunakan marker tambahan, tandai pita frekuensi yang memiliki nilai SWR

< 1.5 dan catat lebar pita frekuensi tersebut beserta harga SWR nya.

10. Simpanlah data hasil pengukuran pada folder yang telah ditentukan oleh asisten dengan

menekan tombol sbb : ‘SYSTEM’ � ‘SAVE’ � ‘SAVE TRACE DATA’.

11. Lepaskan antena Monopole dari kabel Port 1 dan pasang antena Monopole pada Tiang

pemancar yang berputar secara manual dan hubungkan konektor pada tiang pemancar

tersebut (berupa kabel tipis berwarna biru) dengan kabel pada Port 1.

12. Perhatikan perbedaan konfigurasi pada no. 7 dan no. 11

13. Letakkan marker pada posisi frekuensi yang didapat pada langkah no. 7 dan catat harga

SWR.

14. Bandingkan harga SWR yang didapat pada langkah no. 7 dan no. 13.

15. Ganti antena monopole dengan antena dipol λ/2, ulangi langkah 1 sampai 14.

CATATAN: Perhatikan type antenna yang dipilih setiap melakukan penggantian antena.

B. Kalibrasi alat ukur VNA 2 port dan pengukuran pola radiasi vertikal

1. Atur tampilan pada layar monitor, sehingga grafik yang dihasilkan adalah S11 dalam

format LOG MAG

2. Pada perangkat lunak TRVNA, klik tombol Stimulus, lalu isi pada bagian Start 300 Mhz,

pada bagian Stop diisi 1.3 GHz, pada bagian Point diisi 401.

3. Klik tombol Calibration. Setelah muncul menu pulldown, lakukan sbb :

i. Correction off

ii. Pilih Cal-Kit : N1.1 type N-F

22

iii. Pilih Calibrate

iv. Pilih One Path – 2 – Port Calibration

v. Ambil beban ‘Open’ dari kit kalibrasi dan pasang beban tersebut pada kabel Port 1.

Pada layar monitor klik tombol OPEN, dan tunggu sampai muncul tanda checklist

pada tombol OPEN. Buka beban ‘Open’ dari kabel Port 1.

vi. Ambil beban ‘Short’ dari kit kalibrasi dan pasang beban tersebut pada kabel Port 1.

Pada layar monitor klik tombol SHORT, dan tunggu sampai muncul tanda checklist

pada tombol SHORT. Buka beban ‘Short’ dari kabel Port 1.

vii. Ambil beban ‘Load’ dari kit kalibrasi dan pasang beban tersebut pada kabel Port 1

dengah mengugnakan adapter N-F. Pada layar monitor, klik tombol LOAD, dan

tunggu sampai muncul tanda checklist pada tombol LOAD. Buka beban ‘Load’ dari

kabel Port 1 dan posisi adapter tetap terhubung pada kabel Port 1.

viii. Hubungkan kabel Port 1 dan kabel Port 2, setelah itu klik tombol THRU, kemudian

tunggu sampai tanda checklist muncul pada tombol THRU, kemudian klik APPLY.

ix. Perhatikan pada layar bahwa tampilan garis berwarna hijau menjadi lurus.

4. Pasang antena Monopole pada tiang pemancar rotator dan hubungkan kabel Port 1 ke

tiang tersebut.

5. Pasang antena Wide band Logperiodic pada tiang penerima dan atur agar posisi antena

pemancar dan penerima sama tinggi dengan jarak antar keduanya 1.5 m dan posisi

sudut 00 terletak pada garis yang menghubungkan tiang pemancar dan tiang penerima.

Atur agar posisi antena pemancar dan penerima tidak banyak berubah nilai S11 nya jika

Anda bergerak di sekitar antena.

6. Ubah grafik pada monitor sehingga menjadi grafik S21.

7. Dengan menggunakan data frekuensi dengan nilai SWR terendah dari percobaan A

langkah no. 7, tandai nilai frekuensi tersebut dengan menggunakan marker dan catat

nilai S21 yang tertera pada layar monitor.

8. Putar posisi antena pada tiang pemancar, sehingga posisi sudut bertambah 200.

Catatlah nilai S21 yang tertera pada layar untuk nilai frekuensi yang sama dengan

pengukuran pada langkah 7.

9. Ulangi langkah no. 7 sampai pengukuran dilakukan satu putaran penuh dengan

penambahan tiap 200.

10. Lakukan normalisasi, dan plotlah hasil pengukuran ini pada diagram polar.

11. Ganti antena monopole dengan antena dipol λ/2, ulangi langkah 4 sampai 10.

C. Kalibrasi alat ukur VNA 2 port dan pengukuran pola radiasi horisontal

1. Pertahankan agar semua posisi unit praktikum pada percobaan B tidak berubah.

2. Lepas antena yang sedang terpasang pada tiang pemancar.

3. Pasang antena monopole pada tiang pemancar dengan posisi horizontal dengan

menggunakan adapter siku. Atur agar posisi antena stabil.

4. Ubah tampilan grafik agar menjadi grafik S11.

5. Lakukan kalibrasi seperti langkah 3 pada percobaan B.

6. Lakukan langkah 5 sd. 11 pada percobaan C.

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI...

Documents

Transcript of PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI...