Laporan Praktikum Saluran Transmisi RF

Laporan Praktikum Saluran Transmisi RF

LAPORAN PRAKTIKUM SALURAN TRANSMISI RFPERCOBAAN 4

OLEH:BRYYAN ADITYANTO PRATAMA1041160028/08KELAS 2B

JURUSAN TEKNIK ELEKTROPROGRAM STUDI JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITALPOLITEKNIK NEGERI MALANG2012Tanggal Percobaan 11 - 04 -2012 PERCOBAAN -4PENGUKURAN RESISTANSI SALURAN KOAKSIAL 1 Tujuan Percobaan 1.1 Mengukur distribusi tegangan pada titik pengukuran 0 m, 25 m, 75 m, dan 100 m dengan frekuensi berbeda serta mengevaluasi hasil-hasil pengukuran. 1.2 . Memahami pengaruh impedansi instrumen pada hasil yang didapatkan. 1.3 Membuat pengukuran bebas pentanahan dan mengenal distribusi tegangan pada trasfer /4 dan /2.

2 Diagram Rangkaian

3 Alat-alat dan Komponen yang Digunakan JumlahNama AlatNo.Alat

1Generator Fungsi

1Oscilloscope Dual Trace

1Test probe, 10:1/1:1, switchable

22 Probe adapter

1Saluran koaksial

11 Kabel BNC/4mm banana

10Set kabel penghubung dan plug

1Multimeter Analog

1Tee konector BNC*

4 Pendahuluan Suatu kabel koaksial 100 meter terbagi masing -masing pada panjang 25 meter dan dilengkapi dengan soket, sehingga dapat dipasang dalam hubungan seri. Dalam percobaan, kapasitansi saluran terlihat bahwa kabel tersebut mempunyai kapasitansi : Dapat dipahami bahwa soket-soket dalam pengukuran saluran mempengaruhi kapasitansi saluran tersebut. Pemantulan terjadi padac msoket dan dapat dilihat pada saluran di MP6 pada saluran. Oleh karena itu, hanya 5 titik pengukuran dilakukan sepanjang saluran yang memberikan cukupinformasi pada distribusi tegangan sepanjang saluran. Kapasitansi 1 pF/cm juga menunjukkan pembebanan yang diperbolehkan oleh impedansi atau kopling pentanahan dari instrumen. Seperti yang terlihat pada percobaan resistansi saluran, konduktor luar mempunyai resistansi 35 W dan induktansi tidak dapat diabaikan. Dari sini terdapat perbedaan tegangan yang dihasilkan antara ujung akhir konduktor luar dan konduktor di awal saluran, yang mana makin tinggi dengan kenaikkan frekuensi. Perbedaan tegangan ini ditampilkan dalam Oscilloscope, tetapi tidak dapat dikurangkan begitu saja, karena fasa dari kedua tegangan tidak sama lagi pada frekuensi yang lebih tinggi. Bila frekuensi dinaikkan, tegangan pada titik pengukuran 2 sampai 5 juga naik. Jika kenaikkan ini mengikuti fungsi sinus pada frekuensi tertentu, kemudian distribusi l /4 tercapai yakni panjang gelombang terbentuk sepanjang saluran kabel dengan minimum pada awal saluran maksimum pada ujung akhir saluran kabel. Kondisi ini didapatkan ketika tegangan masukan saluran dipertahankan tetap dan tegangan pada ujung akhir saluran diatur ke maksimum dengan mengatur nilai frekuensi saja.Pembebanan hasil dari impedansi meter harus diingat. Hasil yang lebih baik akan didapatkan dengan instrumen bebas pentanahan (earth-free) yang dihubungkan ke titik pengukuran dan titik konduktor luar (screen) yang menyertainya. Perlu diingat bahwa instrumen seperti itu harus tidak dihubungkan dengan sumber tegangan utama dan kapasitansinya harus sekecil mungkin dibandingkan dengan kapasitansi saluran, kalau tidak terpenuhi kapasitansi paralel tambahan dikopelkan pada tegangan jatuh salauran. Untuk mendapatkan instrumen bebas pentanahan, multimeter (Ri = 10 MW) digunakan dengandioda adapter. Dengan beberapa pengukuran, pembebanan pada Generator oleh kapasitansi kabel dan pemindahan resistansi begitu besar, sehingga level keluaran 0 dB tidak dapat dipertahankan. Level -10 dB = 244,9 mVrms.22 = 0,69 Vpp digunakan dalam pengukuran. 5 Prosedur PercobaanSebelum merangkai peralatan , semua alat harus di uji kelayakan guna

4.1 Rangkaian perangkat seperti dalam diagram rangkaian, ujung saluran dibuka. Atur Generator U1 = 2 Vpp dan frekuensi diberikan dalam tabel. Gunakan probe 10:1 pada Oscilloscope dan kalibrasi probe tersebut. Y1 (1 V/div; 10:1) ke MP1. Y2 (1 - 2 V/div; 10:1) ke MP2 sampai MP4 berurutan. TB diatur sesuai dengan keperluan. Ground Oscilloscope dan Generator dihubungkan ke MP10. Isi tabel tersebut Pertahankan U1 = 2 Vpp untuk setiap kenaikkan frekuensi. Mengapa timbul tegangan pada MP6 dibandingkan MP10 ?4.2 Mengatur Y1 ke MP1 sebesar 2 Vpp. Y2 ke MP5. Atur frekuensi agar MP5 mencapai maksimum. Catat frekuensinya. Distribusi gelombang apa yang terjadi ?

4.3 Y2 ke MP5 dan atur hingga maksimum, dengan Y1 selidiki titik pengukuran 2 sampai 4 dan amati MP5 pada waktu yang bersamaan. Hasilnya ?4.4 Bila kedua hasil pengukuran dibandingkan, Metoda mana yang lebih baik ? 4.5 Pengukuran dengan instrumen bebas pentanahan. Atur U1 = -10 dB. Lakukan pengukuran pada MP1 ke MP5 dengan ground dihubungkan ke titik menyertainya, yakni 1 dan 10, 2 dan 9, dan seterusnya. 4.6 Bagaimana tanggapan tegangan pada saluran ujung buka ? Kapan tegangan makismum terjadi ? Pada frekuensi berapa transfer 1:1 diharapkan terjadi ? Catat nilai untuk f = 740 kHz dan f = 680 kHz. Mengapa frekuensi turun ke 680 kHz ?

6 Hasil Percobaan Untuk 4.1 FrekuensiMP1MP2MP3MP4MP5Vpp

10 kHz2,0 Vpp2,0 Vpp2,0 Vpp2,0 Vpp2,0 VppVpp

100 kHz2,0 Vpp2,1 Vpp2,5 Vpp2,7 Vpp3,0 VppVpp

200 kHz2,0 Vpp2,4 Vpp4 Vpp5,5 Vpp8,2 VppVpp

300 kHz2,0 Vpp3,1 Vpp5,5 Vpp3,6 Vpp1,7 VppVpp

400 kHz2,0 Vpp3,4 Vpp0,8 Vpp0,8 Vpp0,6 VppVpp

500 kHz2,0 Vpp0,5 Vpp0,3 Vpp0,3 Vpp0,3 VppVpp

Untuk 4.2 U1 = 2 VPP , menghasilkan U5 maksimum = 8,2 Vpp pada frekuensi = 200kHz . yaitu tegangan maksimum muncul pada ujung akhir saluran.Untuk 4.3 U5 memperlihatkan tegangan maksimum pada frekuensi 200 kHz.Untuk 4.4 Metode yang lebih baik mennggunakan metode bebas pentanahan (earth-free) yang dihubungkan ke titik pengukuran dan titik konduktor luar (screen) yang menyertainya.Untuk 4.5 FrekuensiMP1MP2MP3MP4MP5Satuan

10 kHz-10-10-10-10-10dB

100 kHz-10-9,5-9-9-8,9dB

200 kHz-10-9-8,2-7,2-6.2dB

300 kHz-10-7,5-5,5-4,5-3,9dB

400 kHz-10-9,8-6,5-4,2-3,8dB

500 kHz-10-14-11-7,5-6,5dB

600 kHz-10-16-16-11-9,5dB

700 kHz-10-15-19-13-11dB

800 kHz-10-14-20-14-12dB

900 kHz-10-14-20-14-12dB

1 MHz-10-9,5-17-15-11dB

11 MHz-10-8,5-15-15-10dB

1,2 MHz-10-8,5-14-15-9,5dB

1,3 MHz-10-8-12-16-9dB

1,37 MHz-10-8,5-12-17-9dB

Untuk 4.6 Tegangan pada ujung buka, naik sampai frekuensi 400 kHz. Kondisi ini menunjukkan kondisi distribusi pada Tegangan maksimum terjadi pada 400 kHz Tegangan minimum terjadi pada 900 kHz Tranfer 1:1 (/2) diharapkan terjadi pada frekuensi 10 kHz.,700 kHz, 1.3 MHz dan 1.37MHzTransfer 1:1 artinya tidak ada gelombang yang dipantulkan.

Pengukuran (tegangan maksimum) untuk f = 680 kHz.FrekuensiMP1MP2MP3MP4MP5Satuan

680 kHz-10-15-19.5-13-10.8dB

Transfer 1:1 terjadi pada frekuensi 10 kHz. karena tidak ada daya yangdipantulkan. Pengukuran frekuensi ini terjadi disebabkan pembebanan oleh kapasitansi instrumen di ujung saluran.

7 Bahasan Hasil Pengukuran

Setelah melakukan pengambilan data melalui proses pengukuran, maka kami dapat mengambil beberapa point-point mengenai hasil pengukuran pada percobaan yang terlah di lakukan, point-point tersebut antara lain ; Ukuran jumlahmuatan listrikyang disimpan (atau dipisahkan) untuk sebuahpotensial listrikyang telah ditentukan itu disebut dengan kapasitansi.

Alasan :Pada diagram II dapat dilihat bahwa, soket-soket dalam pengukuran saluran mempengaruhi kapasitansi saluran tersebut. Pemantulan terjadi pada soket dan dapat dilihat pada saluran di MP6 pada saluran. Oleh karena itu, hanya 5 titik pengukuran dilakukan sepanjang saluran yang memberikan cukup informasi pada distribusi tegangan sepanjang saluran. Sehingga untuk langkah 4.1 didapat hasil pengukuran dengan menggunakan diode adapter menunjukkan bahwa saat frekuensi 10 kHz dan 100 kHz nilai pada MP1- MP5 tidak mengalami kenaikan yang signifikan. Pada saat 200 kHz dan 500 kHz nilai pada MP1 -MP5 mnegalami kenaikan yang signifikan dan saat frekuensi berada pada 400kHz dan 500kHz mengalami penurunan yang begitu jelas. Semakin tinggi frekuensi saluran, maka tegangan akan semakin mengecil pada ujung karena adanya faktor Xc dan XL.Pada langkah 4.5 frekuensi 10 kHz terjadi transfer 1:1 artinya tidak ada pelemahan ataupun penguatan pada saluran. Nilai MP1-MP5 bernilai sama, yaitu 0 dB. Sedangkan pada frekuensi diatas 10 khz terjadi pelemahan.Dilihat pada gambar 4.1.Pada tegangan maksimum terjadi pada frekuensi 300 kHz dengan atenuasi paling kecil karena terjadi pelemahan paling kecil diantara yang lainnya.Tegangan minimum akan terjadi pada 900 kHz dengan pelemahan yang besar.Karena saluran berfrekuensi tinggi akan menyebabkan resistansi saluran bertambah besar.8 KesimpulanDari percobaan yang telah saya lakukan di atas dan setelah menghitung dan menganalisa hasil percobaan, maka saya mempunyai kesimpulan sebagai berikut : Saluran yg memiliki ujung beban dengan impedansi yg tidak sama dengan impedansi saluran akan menyebabkan terjadinya gelombang pantul. Daya dan tegangan maksimum akan terjadi pada saat distribusi gelombang /4. Semakin tinggi frekuensi akan mengakibatkan tegangan pantul, karena resistansi pada beban imepedansi input dan impedansi outputnya tidak sama,sehingga terjadi missmatch dengan resistansi saluran. Pada pengukuran dengan langkah 4.5 didapatkan hasil yaitu tegangan maksimum dari MP1 MP5 pada frekuensi 10 kHz-500 kHz Sedangkan pada frekuensi 600 kHz 1,37 MHz tegangan mengalami penurunan.

9. Pertanyaan Paska Praktikum1. Apa yang terjadi jika ujung beban saluran tidak dibebani sama sekali? jelaskan dengan teori saluran! 2. Apa yang dimaksud dengan gelombang pantul dan gelombang insident pada saluran dua kawat sejajar? 3. Bagaimana cara mengurangi gelombang pantul yang terjadi pada saluran?Jawaban :1. Jika ujung beban saluran tidak dibebani maka saluran koaksialdalam keadaan missmatch, keadaan ini dapat menimbulkan ada tegangan pantul.2. Gelombang Pantul adalah gelombang yang kembali dari beban ke sumber karena tidak semua sinyal di serap oleh beban . Ini dikarenakan Z input saluran tidak sama dengan Z pada beban (ZinZr). Gelombang insident merupakan gelombang datang yang berasaldari sumber. Berasal dari catu daya yang dihubungkan ke saluran.3. Dengan memberikan impedansi yang sama seperti saluran koaksial pada ujung beban.

Bryyan Adityanto Pratama (JTD-2B / 08)Page 2