JOB III Peredaman Sinyal RF

JOB III PEREDAMAN SINYAL RF

Tujuan

1.

Mengamati dan mengukur sinyal attenuasi pada Spektrum Analyzer dan Osiloskop

2.

Menghitung sinyal output yang telahh di attenusai

3.

Mengukur parameter-parameter sinyal HF

4.

Mengamati parameter-parameter sinyal VHF

5.

Mengamati karakterisktik output RF sinyal generator

Alat-alat Yang Dibutuhkan

1.

RF Signal Generator

2.

Digital Phospor Oscilloscope

3.

Frequency Counter

4.

Spectrum Analyzer

5.

Attenuator 3 dB, 6 dB , 10 dB

6.

Power Splitter

7.

Kabel – Kabel – kabel kabel dan konektor

Teori Dasar

Frekuensi radio (RF) atau gelombang radio adalah tingkat osilasi dalam kisaran sekitar 3 KHz sampai 300 GHz, yang sesuai dengan frekuensi gelombang radio dan arus bolak balik yang membawa sinyal radio. RF merupakan unit pengukuran frekuensi gelombang, dan sesuai dengan satu siklus per detik. Gelombang elektromagnetik di daerah spektrum, dapat ditransmisikan dengan menggunakan generator arus bolak-balik yang disebabkan oleh satelit. Sinyal RF merupakan gelombang elektromagnetik yang digunakan oleh sistem komunikasi untuk mengirim informasi melalui udara dari satu titik ke titik

lain. Sinyal RF telah digunakan selama beberapa tahun. Sinyal tersebut memberikan cara untuk mengirimkan musik pada radio FM dan video pada televisi. Pada kenyataannya, sinyal RF juga merupakan sarana umum untuk mengirim data melalui jaringan wireless. Sinyal RF merambat di antara antena pemancar pengirim dan penerima. Sinyal yang dipasok pada antena memiliki amplitudo, frekuensi dan interval. Sifat-sifat tersebut berubah-ubah setiap saat untuk merepresentasikan informasi. Amplitudo mengindikasikan kekuatan sinyal. Ukuran untuk amplitudo biasanya berupa energi yang dianalogikan dengan jumlah usaha yang digunakan seseorang pada waktu mengendarai sepeda untuk mencapai jarak tertentu. Energi, dalam konteks sinyal elektromagnetik, menggambarkan jumlah energi yang diperlukan untuk mendorong sinyal pada jarak tertentu. Saat energi meningkat, jaraknya pun juga bertambah. Redaman atau attenuasi adalah besaran pelemahan energi sinyal informasi dan fiber optik yang dinyatakan dalam dB. Redaman/ attenuasi serat optik merupakan karakteristik penting yang harus diperhatikan mengingat kaitannya dalam menentukan jarak pengulang (repeater ), jenis pemancar dan penerima optik yang harus digunakan. Redaman serat biasanya disebabkan oleh karena absorpsi hamburan ( scattering ) dan mikro-bending. Semakin besar attenuasi berarti semakin sedikit cahaya yang dapat mencapai detektor dan dengan demikian semakin pendek kemungkinan jarak span antar pengulang. Attenuasi adalah fungsi yang lebih kompleks dari jarak dan pada umumnya mengikuti fungsi logaritma. Sehingga biasanya dinyatakan sebagai jumlah desibel konstan per unit jarak. Attenuasi membawakan tiga pertimbangan untuk membangun transmisi : 1.

Sinyal yang diterima harus cukup kuat sehingga arus elektronik pada receiver bisa mendeteksi sinyal.

2.

Sinyal harus mempertahankan level yang lebih tinggi dibandingkan darau yang diterima tanpa error.

3.

Attenuasi merupakan fungsi frekuensi yang meningkat.

Selain jarak, attenuasi sinyal juga merupakan fungsi dari frekuensi. Karena sinyal data biasanya memiliki beberapa komponen frekuensi, maka amplifier biasanya didesain berbeda-beda menyesuaikan dengan frekuensi sinyal. Alat seperti ini disebut dengan equalizer. Adapun macam-macam att enuasi adalah : 1. Attenuasi Daya Attenuasi Daya adalah istilah umum yang mengacu pada setiap pengurangan kekuatan daya dari suatu sinyal. Jika P inadalah daya sinyal yang diterima dari sirkuit komunikasi dan P out adalah daya sinyal yang dikirim dari sirkuit komunikasi, maka P out> Pin.

A

Pin

Pout Gambar 3.1. Attenuasi daya

Kekuatan attenuasi Ap dalam desibel diberikan oleh rumus : Ap = 10 Log

10

 

Dimana Ap

= Attenuasi Daya (dB)

Pout

= Daya

sinyal yang dikirim (watt)

Pin

= Daya

sinyal yang diterima (watt)

2. Attenuasi Tegangan Attenuasi juga dapat dinyatakan dalam tegangan. Attenuasi tegangan adalah istilah umum yang mengacu pada setiap pengurangan kekuatan tegangan dari suatu sinyal.

A Vin

Vout Gambar 3.2. Attenuasi Tegangan

Jika Av adalah redaman tegangan dalam desibel, V in adalah tegangan sinyal yang diterima, dan V out adalah tegangan sinyal yang dikirim, maka : Av = 20 Log

10

 

Dimana : Av

= Attenuasi Tegangan (dB)

Vout

=

Vin

= Tegangan sinyal yang diterima (watt)

Tegangan sinyal yang dikirim (watt)

(www.searchnetworking.techtarget.com/definition/attenuation)

Sedangkan, macam-macam attenuasi pada fiber optik : 1. Absorpsi Absorpsi adalah sifat alami suatu gelas. Pada daerah-daerah tertentu heles dapat mengabsorpsi sebagian besar cahaya seperti pada daerah ultraviolet. Penyerapan disebabkan oleh tiga mekanisme berbeda : Absorpsi disebabkan cacat atomis didalam komposisi kaca, Absorpsi ekstrinsik disebabkan oleh konstituen dasar dari atom material serat. Suatu gelombang menjalar sejauh dx dalam suatu medium yang



mempunyai koefisien absorbsi , besarnya penurunan intensitas : I = Io

− atau I = Io 10 0

Dengan : I

= Arus (A)

α

= Koefisien Absorbsi

2. Hamburan (Scattering ) Penghamburan yang terjadi saat lintasan yang dilalui gelombang elektromagnetik mengandung objek yang berdimensi kecil dibandingkan dengan panjang gelombang dan dengan jumlah halangan per unit yang besar. Dalam kenyataannya, dedaunan, marka-marka jalan, tiang-tiang lampu dapat menyebabkan scattering. Rugi-rugi hamburan dalam kaca terjadi karena variasi mikroskopik didalam kepadatan meterial dari

komposisi fluktuasi, dan dari ketidaksamaan yang structural dalam pembuatan darat. Propagasi cahaya melalui inti dari sebuah serat optik didasarkan pada refleksi internal total dari gelombang cahaya. Permukaan kasar dan tidak teratur, bahkan pada tingkat molekul kaca, dapat menyebabkan sinar cahaya akan tercermin dalam berbagai arah acak. Jenis refleksi disebut sebagai “refleksi menyebar”, dan itu biasanya ditandai dengan berbagai sudut refleksi. Sebagian besar benda-benda yang bisa dilihat dengan mata telanjang terlihat karena refleksi difus. Istilah lain yang umum digunakan untuk jenis refleksi adalah “hamburan cahaya”. Hamburan cahaya dari permukaan benda adalah mekanisme utama kami pengamatan fisik. Hamburan cahaya dari berbagai permukaan umu dapat dimodelkan oleh reflektansi lambertian.

Cahaya hamburan tergantung pada panjang gelombang cahaya yang tersebar. Dengan demikian, batas-batas skala spasial visibilitas timbul, tergantung pada frekuensi gelombang cahaya insiden dan dimensi fisik (atau skala spasial) dari pusat hamburan, yang biasanya dalm bentuk beberapa fitur mikrostuktur tertentu. Sebagai contoh, karena cahaya tampak memiliki skala panjang gelombang pada urutan satu mikrometer (seperjuta meter), pusat hamburan akan memiliki dimensi pada skala spesial yang sama. Dengan demikian, pelemahan hasil dari hamburan inkoheren cahaya pada permukaan internal dan interface. Dalam (poli) bahan kristal seperti logam dan keramik, selaian pori-pori, sebagian besar permukaan internal atau interface yang berupa batas butir yang memisahkan wilayah kecil urutan kristal. Baru-baru ini menunjukkan

bahwa, ketika ukuran pusat hamburan (atau batas butir) berkurang di bawah ukuran panjang gelombang cahaya yang tersebar, hamburan tidak lagi terjadi ke batas yang signifikan. Fenomena ini telah menimbulkan produksi bahan keramik transparan. 3. Bending Ada dua jenis pembengkokan yang menyebabkan rugi-rugi dalam fiber, yaitu pembengkokan mikro (microbending) dan pembengkokan makro (makrobending). Keduanya timbul krena alasan yang berbeda, dan menimbulkan rugi-rugi dengan dua macam mekanisme yang berbeda pula. Pembengkokan mikro adalah suatu pembengkokan mikropis dari inti fiber yang disebabkan oleh laju penyusutan (contraction) thermal yang sedikit berbeda antara bahan inti dan bahan pelapis. Pembengkokan mikro dapat juga timbul bila fiber berulan kali digulung menjadi suatu kabel fiber majemuk (multifiber cable), atau bila digulung pada kelos kelos untuk memudahkan pengangkutannya. Makin tajam belokan itu dibuat, makin banyak pula ragam-ragam yang terlepas pada belokan. Pembengkokan makro ragam-ragam

yang

terlepas

padabelokan.

Pembengkokan

makro

pelengkungan fiber optik. Rugi- rugi pembelokan sebagai berikut : 1. Loss Pembengkokan = Loss pada kabel tidak dibengkokan 2. Loss pada kabel dibengkokan Rugi-rugi (loss) penggandengan ragam secara umum sebagai berikut : 

= Pin/Pout......................................................................................(1)

Maka L = -10 Log ....................................................................................(2) Dengan : Pin = Daya yang dimasukkan ke dalam serat optik (watt) Pout = Daya yang dipancarkan oleh sumber cahaya (watt)

adalah

 =

Efisiensi penyambungan

Atau L = -10 log n .......................................................................................(3)

Dengan

2

n = [ cos-1 

 -  √ [ 1(  ) ].........................................................(4) 2 2 2 2

Dimana : L = Rugi-rugi (dB) d = lebar antara sambungan ( m) a = Lebar kabel fiber (cm) n = efisiensi Prosedur pengukuran

1.

Siapkan semua peralatan yang dibutuhkan. Pastikan masing-masing peralatan dalam kondisi baik

2.

Buat rangkaian pengukuran seperti rangkaian berikut:

3.

Hidupkan semua alat ukur

4.

Set frekuensi pada signal generator 1 MHz dan 0 dBm

5.

Amati dan catat hasil pengukuran seperti pada tabel 3.1 gambarkan juga bentuk gelombangnya

6.

Ulangi prosedur percobaan 1 sampai 5 untuk masing-masing atetenuator 6 dB dan 10 dB. Catat hasilnya pada tabel 3.2 dan 3.3

7.

Ulangi prosedur percobaan 1 sampai 5 untuk frekuensi 115 KHz sampai dengan 135 KHz. Catat hasilnya pada tabel 3.4. pada frekuensi berapa untuk gelombangnya maksimum?

8.

Naikkan output signal generator 1 dBm. Dengan attenuator 3 dB. Amati dan gambarkan untuk gelombangnya.( frekuensi 115 KHz sampai dengan 135 KHz ). Catat hasilnya pada tabel 3.5

9.


10.


11.


12.


13.


14.

Turunkan output signal generator hingga -1 dBm. Dengan attenuator 3 dB. Amati dan gambarkan untuk gelombangnya.( frekuensi 115 KHz sampai dengan 135 KHz ). Catat hasilnya pada tabel 3.11

15.


16.


17.


18.


19.


20.

Hitung signal output untuk masing-masing attenuasi.

Analisa Percobaan

Pada percobaan kali ini mengenai “Peredaman Sinyal RF”, pada percobaan kali ini kita dapat memahami dan mengukur sinyal attenuasi pada Spektrum Analyzer dan osiloskop, menghitung sinyal output yang telah di attenuasi, mengukur parameter-parameter sinyal HF, mengamati parameter parameter sinyal VHF, dan mengamati karakteristik output RF sinyal generator. Frekuensi Radio (RF) atau gelombang radio adalah tingkat osilasi dalam kisaran 3 KHz sampai 300 GHz, yang sesuai dengan frekuensi gelombang radio dan arus bolak-balik yang membawa sinyal radio. Sinyal RF merupakan gelombang elektromagnetik yang digunakan oleh sistem komunikasi untuk mengirim informasi melalui udara dari satu titik ke titik lain. Redaman atau attenuasi adalah besaran pelemahan energi sinyal informasi dari fiber optik yang dinyatakan dalam dB. Attenuasi adalah fungsi yang lebih kompleks dari jarak dan pada umumnya mengikuti fungsi logaritma. Sehingga biasanya dinyatakan sebagai jumlah desibel konstan per unit jarak.. Attenuasi daya sering digunakan dalam peredaman sinyal RF, dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

A

Pin

Pout Gambar 1.1 Attenuasi Daya

Ap = 10 Log 10

 

Dimana : Ap

= Attenuasi Daya (Db)

Pout

= Daya Sinyal yang Dikirim (Watt)

Pin

= Daya Sinyal yang Diterima (Watt)

Pada Percobaan kali ini kita melakukan banyak percobaan. Pertama, kita menset frekuensi pada sinyal generator 1 MHz dan 0 dBm untuk mengamati hasil

bentuk gelombang keluaran (output). Maka hasil yang didapatkan pada bentuk gelombang nya yaitu berbentuk sinus. Selanjutnya, kita menset frekuensi mulai dari 115, 120, 125,130, dan 135 KHz dari 0 dBm sampai 6 dBm pada attenuasi 3 dB. Maka hasil yang didapatkan semuanya hampir sama yaitu berbentuk sinus tetapi yang membedakan hanya amplitudo, frekuensi, Vpp, dan hasil peredaman nya. Hasil yang didapatkan pada peredaman tidak jauh berbeda pada setiap sinyal generator, sebagai contoh pada 1 dBm pada frekuensi 115 KHz menghasilkan 19 dBm, frekuensi 120 KHz menghasilkan 18,5 dBm, frekuensi 125 KHZ menghasilkan 19 dBm, 130 KHz menghasilkan 19 dBm, frekuensi 135 KHz menghasilkan 18,5 dBm, dan seterusnya untuk semua output signal generator pada semua frekuensi yang telah ditentukan. Selanjutnya, kita menset frekuensi mulai dari 115, 120, 125,130, dan 135 KHz

dari -1 dBm sampai -6 dBm pada attenuasi 3 dB. Maka hasil yang

didapatkan

semuanya

hampir

sama

yaitu

berbentuk

sinus

tetapi

yang

membedakan hanya amplitudo, frekuensi, Vpp, dan hasil peredaman nya. Hasil yang didapatkan pada peredaman tidak jauh berbeda pada setiap sinyal generator, sebagai contoh pada -1 dBm pada frekuensi 115 KHz menghasilkan -6 dBm, frekuensi 120 KHz menghasilkan -6 dBm, frekuensi 125 KHZ menghasilkan -6 dBm, 130 KHz menghasilkan -6 dBm, frekuensi 135 KHz menghasilkan -6 dBm, dan seterusnya untuk semua output signal generator pada semua frekuensi yang telah ditentukan. Selanjutnya, kita melakukan percobaan yang terakhir yaitu mengukur output spectrum analyzer dan osiloskop denagn menggunakan attenuasi 3 dB. Hasil output gelombang semuanya hampir sama, yaitu berbentuk sinus pada osiloskop, begitupun dengan gelombang keluaran dengan spectrum analyzer hampir sama. Hasil dari amplitudo dan Vpp pun juga hampir sama pada semua frekuensi, hanya terdapat selisih yang sedikit tidak terlal u banyak. Maka dari percobaan diatas, kita telah mengetahui bahwa semakin besar frekuensi maka semakin besar peredaman yang terjadi. Semakin besar attenuasi bearti semakin sedikit cahaya yang dapat mencapai detektor dan dengan demikian semakin pendek kemungkinan jarak span antar pengulang.

Kesimpulan dan Saran 1.

Kesimpulan

1.

Sinyal RF merupakan gelombang elektromagnetik yang digunakan oleh sistem komunikasi untuk mengirim informasi melalui udara dari satu titik ke titik lain.

2.

Redaman atau attenuasi adalah besaran pelemahan energi sinyal informasi dari fiber optik yang dinyatakan dalam dB.

3.

Semakin besar frekuensi maka semakin besar peredaman yang terjadi.

4.

Semakin besar attenuasi bearti semakin sedikit cahaya yang dapat mencapai detektor dan dengan demikian semakin pendek kemungkinan jarak span antar pengulang.

5.

Karakteristik output RF sinyal generator semuanya hampir sama pada semua frekuensi.

6.

Hasil pengukuran sinyal attenuasi pada Spektrum Analyzer dan Osiloskop hampir sama juga pada semua frekuensi yang telah ditentukan.

7.

Saran

1.

Pahami dasar teori dan langkah kerja sebelum melakukan percobaan

2.

Pastikan semua alat yang akan digunakan dalam keadaaan baik

3.

Lakukan pengkalibrasian pada osiloskop dan spectrum analyzer

4.

Tanyakan pada instruktur jika ada yang kurang dimengerti.

Mengetahui,

Palembang, 24 April 2015

Instruktur,

Praktikan,

M. Zakuan Agung, S.T.

Asmaniar

NIP.196909291993031001

NIM.061330330243

JOB III Peredaman Sinyal RF

Recommend Documents