Modul Antena Fix.docx

PERCOBAAN 1 POLARISASI GELOMBANG ANTENA DIPOLE

1.1

Tujuan Percobaan Untuk mengetahui Polarisasi Vertikal, Horizontal dan Cross pada antena dipole

1.2

Teori Dasar Antena dipole adalah jenis antenna yang paling sederhana dari antena radio.

Antena dipole dapat dibuat dari kabel sederhana dengan pengisi berada berada ditengah elemen driven. Antena ini terdiri dari dua buah logam konduktor atau kabel, berorientasi sejajar dan kolinier dengan lainnya (segaris dengan lainnya), dengan sela kecil ditengahnya. Tegangan frekuensi radio diterapkan pada tengatenga diantara kedua konduktor. Antena dipole pada umumnya digunakan untuk menangkap sinyal UHF (Ultra High Frequency) pada televisi. Tetapi antena ini bersifat indoor misalnya antenna telinga kelinci. Antena dipole ditemukan oleh seorang fisikawan jerman yang bernama Heinrich Hertz sekitar 1886, dialah orang yang merintis eksperimen dengan Gelombang Radio. Polarisasi antena ditentukan oleh polarisasi gelombang yang dipancarkan oleh antenna atau oleh elektivitas dalam menerima gelombang. Penamaan polarisasi antena dapat ditentukan oleh arah Medan Listrik (E) gelombang yang dipancarkan oleh antena terhadap bidang permukaan bumi. Jika antena lebih efektif menangkap gelombang berpolarisasi horizontal, maka disebut Antena Horizontal. Jika antena lebih efektif menangkap gelombang berpolarisasi vertika, maka disebut Antena Vertikal.

(a)

(b)

Gambar 1.1 (a) Vertical Polarisation (b) Horizontal Polarisation 1.3

Alat dan Bahan

Gambar 1.2 Antena Dipole

Gambar 1.3 Antena Rotating Platform

Gambar 1.4 RF Detektor

Gambar 1.5 Antena Platform

1.4

Prosedur Percobaan

1.4.1

Polarisasi Gelombang Antena Dipole Secara Horizontal 1. Set up atau setting semua peralatan 2. Atur jarak antara antena dengan Detektor RF maksimum 1,2 M dan sejajar (LOS) secara horizontal 3. Nyalakan RF Generator dan setting RF Generator sampai pada level 89 4. Putar detektor sampai fully clockwise (maksimum) dan tambah level RF Generator berlawanan dengan arah jarum jam 5. Lihat deviasi pada detektor, adjust RF Generator sampai 3 / 4 dari skala maksimum yang ditunjukkan oleh detektor 6. Lihat perubahan pada RF Detector jika kita letakkan tangan diantara detektor dan antena, kemudian rotasi antena dari sudut 0 ̊ hingga 360 ̊ 7. Lihat hasil perubahan yang terjadi setiap 10 ̊ ketika antena dirotasi, lalu catat hasil pengamatannya

1.4.2

Polarisasi Gelombang Antena Dipole Secara Vertikal

1. Atur jarak antara antena dengan Detektor RF maksimum 1,2 m dan sejajar (LOS) secara vertikal 2. Ulangi prosedur percobaan pada polarisasi gelombang antena secara horizontal diatas 1-7 1.4.3

Polarisasi Gelombang Antena Dipole Secara Cross 1. Atur jarak antara antena dengan Detektor RF maksimum 1,2 m dan sejajar (LOS) secara cross 2. Ulangi prosedur percobaan pada polarisasi gelombang antena secara horizontal diatas 1-7

PERCOBAAN 2 POLARISASI GELOMBANG ANTENA FOLDED DIPOLE

2.1

Tujuan Percobaan Untuk mengetahui Polarisasi Vertikal, Horizontal dan Cross pada antena folded dipole

2.2

Teori Dasar Antena folded dipole adalah sebuah antenna dipole dengan ujung dilipat

kembali sekitar dan terhubung satu sama lain, membentuk lingkaran. Karena bentuk dipole loop tertutup, orang mengharapkan impedansi input bergantung pada impedansi masukan dari saluran transmisi hubung pendek dengan panjang L. Namun, Anda bisa membayangkan antenna dipole dilipat sebagai 2 garis sejajar hubung pendek transmisi panjang L/2. Karena folded dipole kembali ke dirinya sendiri, arus dapat saling memperkuat satu sama lain. Bukan membatalkan satu sama lain, sehingga impedansi juga akan tergantung pada impedansi antenna dipole dengan panjang L.

2.3

Alat dan Bahan

Gambar 2.2 Antena Folded Dipole

Gambar 2.3 Antena Rotating Platform

Gambar 2.4 RF Detektor

Gambar 2.5 Antena Platform

Gambar 2.6 Antena Trainer

2.4

Prosedur Percobaan

2.4.1

Polarisasi Gelombang Antena Folded Dipole Secara Horizontal 1. Set up atau setting semua peralatan 2. Atur jarak antara antena dengan Detektor RF maksimum 60 cm dan sejajar (LOS) secara horizontal 3. Nyalakan RF Generator dan setting RF Generator sampai pada level 89 4. Putar detektor sampai fully clockwise (maksimum) dan tambah level RF Generator berlawanan dengan arah jarum jam 5. Lihat deviasi pada detektor, adjust RF Generator sampai 3 / 4 dari skala maksimum yang ditunjukkan oleh detector 6. Lihat perubahan pada RF Detector jika kita letakkan tangan diantara detektor dan antena, kemudian rotasi antena dari sudut 0 ̊ hingga 360 ̊ 7. Lihat hasil perubahan yang terjadi setiap 10 ̊ ketika antena dirotasi, lalu catat hasil pengamatannya

2.4.2

Polarisasi Gelombang Antena Folded Dipole Secara Vertikal

1. Atur jarak antara antena dengan Detektor RF maksimum 60 cm dan sejajar (LOS) secara vertikal 2. Ulangi prosedur percobaan pada polarisasi gelombang antena folded dipole secara horizontal diatas 1-7 2.4.3

Polarisasi Gelombang Antena Folded Dipole Secara Cross 1. Atur jarak antara antena dengan Detektor RF maksimum 60 cm dan sejajar (LOS) secara cross 2. Ulangi prosedur percobaan pada polarisasi gelombang antena folded dipole secara horizontal diatas 1-7

PERCOBAAN 3 PENGUKURAN SWR (STANDING WAVE RATIO)

3.1

Tujuan Percobaan 1.

Mengetahui Arus Datang (Forward) dan Arus Balik (Reverse) pada antena

3.2

2.

Mengetahui dan mengukur SWR antena dan pemancar

3.

Mencari matching tidaknya perangkat transceiver dengan antenna

4.

Mengetahui apakah transmisi propagasi pada antena

Teori Dasar SWR merupakan singkatan dari Standing Wave Ratio. Kadang-kadang

SWR disebut juga dengan nama VSWR (Voltage Standing Wave Ratio). Jadi SWR adalah suatu keadaan dimana tidak terjadi ketidaksamaan impedance antar peralatan dalam sistem RF. SWR terjadi bila impedansi pada kabel koaxial tidak sesuai dengan transceiver. Maka akan timbul daya refleksi pada kabel yang berinterferensi dengan daya maju. Interferensi ini menghasilkan gelombang berdiri yang besarnya tergantung pada besarnya daya refleksi. Akibat SWR ini adalah return loss kemerosotan energy yang melalui sistem. SWR digunakan sebagai ukuran efisiensi untuk jalur transmisi kabel listrik yang melakukan frekuensi sinyal radio, digunakan untuk tujuan seperti menghubungkan

radio

pemancar

dan

penerima

dengan

antena

dan

mendistribusikan sinyal televisi. Jika ada masalah dengan jalur transmisi terjadi karena ketidaksesuaian impedansi dalam kabel. Cenderung untuk mencerminkan gelombang radio kembali ke sumber akhir kable, mencegah semua kekuatan dan mencapai tujuan akhir SWR. Hal yang perlu diperhatikan untuk memiliki jalur

transmisi ideal, yaitu jika memiliki SWR 1 : 1. Untuk mengetahui SWR hal yang harus diperhatikan adalah arus forward dan reverse. 𝑆𝑊𝑅 =

𝐹𝑤𝑑 + 𝑅𝑒𝑣 𝐹𝑤𝑑 − 𝑅𝑒𝑣

Dalam pengukuran yang apabila hasil arus forward yang didapatkan bernilai besar dan maksimum, dan nilai arus reverse jauh lebih kecil atau minimum, maka SWR yang didapat akan jauh lebih baik yaitu SWR ≤ 2. SWR dipengaruhi 2 hal yaitu : 1. Perbedaan Impedansi saluran transmisi dengan beban. 2. Diskontinuitas saluran transmisi, disebabkan oleh pemasangan konektor yang kurang bagus.

3.3

Alat dan Bahan

Gambar 3.1 Antena Folded Dipole

Gambar 3.2 Antena Rotating Platform

Gambar 3.3 RF Detektor

Gambar 3.4 Antena Platform

Gambar 3.5 Antena Trainer

Gambar 3.6 BNC T Connector

Gamabr 3.7 Kabel Coaxial

3.4

Prosedur Percobaan 1. Set up atau setting semua peralatan

2. Susun antena pemancar (Tx) dan penerima (Rx) dengan tinggi yang sama 3. Hidupkanlah power pada modul B4521 (Rotating Antenna Platform) dan modul B4520 (Antenna Trainer) 4. Aturlah ke rev. pada directional coupler dan fs adjust minimum. Slot line ke minimum 5. Ukurlah jarak antena pemancar (Tx) dan penerima (Rx) dan catatlah arus yang terbaca pada RF Detektor 6. Geserlah slot line secara bertahap dari nilai minimum hingga maximum dan catatlah arus yang terbaca pada RF Detektor

Slot Line

Arus Pada RF Detektor

0 5 10 15 20 25 30

7. Geserlah switch dari reverse ke forward dan aturlah knop fs adjust ke maximum yaitu 50 ƝA. Dan geserlah Slot Line yang memiliki nilai RF Detektor yang paling kecil. Kemudian catat arus terbaca pada RF Detektor 8. Geserlah kembali switch dari Fwd ke Rev dan catat arus di RF Detektor 9. Bandingkan nilai keduanya 10. Hitung SWR dengan rumus 𝑆𝑊𝑅 =

𝐹𝑤𝑑 + 𝑅𝑒𝑣 𝐹𝑤𝑑 − 𝑅𝑒𝑣

PERCOBAAN 4 POLA RADIASI (RADIATION PATTERN)

4.1

Tujuan Percobaan 1.

Untuk mengetahui Pola Radiasi pada antena

2.

Untuk dapat menggunakan software untuk memplot Pola Radiasi antena

4.2

3.

Untuk dapat membaca Pola Radiasi antena pada diagram polar

4.

Untuk dapat menentukan parameter radiasi antena

Teori Dasar Antena

merupakan

penghasil

sinyal

gelombang

elektromagnetik

(pemancar) dan penyelusur gelombang elektromagnetik (penerima). Gelombang elektromagnetik dari antena berasal dari medan listrik dan medan magnet. Pola Radiasi terbagi 2 yaitu : 1. Pola Radiasi Directional : Pola Radiasi yang memiliki beamwidth sempit dan ditembak ke satu arah. Ex : Antena Yagi & Parabolic. 2. Pola Radiasi Omni Directional : Pola Radiasi yang memiliki beamwidth lebar dan ditembak ke segala arah. Ex : Antena Omni. Parameter-parameter radiasi antena : a. Cuping Radiasi (Radiation Lobe) : Merupakan puncak intensitas radiasi tertinggi disekitar daerah intensitas terendah. b. Cuping Utama (Main Lobe) : Cuping Radiasi pada arah radiasi maximum. c. Cuping Minor (Minor Lobe) : Cupng Radiasi lainnya, selain Main Lobe. d. Cuping Sisi (Side Lobe) : Cuping Radiasi dalam arah lainnya daripada arah radiasi yang dipusatkan. e. Cuping Belakang (Back Lobe) : Merupakan cuping kebalikan dari cuping utama.

f. Half Power Beamwidth (HPBW) : Merupakan lebar sudut utama pada titik setengah daya. g. First Null Beamwidth (FNBW) : Merupakan lebar sudut antara bagian null (kosong) pertama pada sisi lain berkas utama.

4.3

Alat dan Bahan

Gambar 4.1 Antena Trainer

Gambar 4.2 Rotating Antenna Platform

Gambar 4.3 Laptop/PC

Gambar 4.4 Antena Dipole

Gambar 4.5 Antena Folded Dipole

Gambar 4.6 Antena Yagi

Gambar 4.7 Antena Helix

4.4

Prosedur Percobaan

4.4.1

Tahap 1 / Set Up 1. Hubungkan semua perangkat sesuai dengan yang dibawah ini 2. RF Output B4520 pada RF Input B4521 dengan kabel koaksial 30 cmn pada socket BNC dimasing-masing modul 3. Hubungkan RF Generator dan test tone generator pada B4520. Ini digunakan untuk membangkitkan gelombang termodulasi amplitudonya 4. Gunakan kabel shielded sepanjang 5 meter dengan 5 pin Din Connector untuk menghubungkan detector dan modul B4521 5. Hubungkan modul B4521 dengan PC menggunakan kabel serial 6. Hubungkan power supply pada B4520, B4521 dengan PC

4.4.2

Tahap 2 1. Hidupkan semua perangkat B4520, B4521 dan PC, lalu ikuti langkah berikut 2. Letakkan antena transmitter dan receiver secara LOS dengan jarak 1 meter 3. Atur knop pada receiver (RF Detektor) ke skala penuh, naikkan level knop pada B4520 untuk mendapatkan defleksi yang besar pada detektor 4. Jika instrument menunjukkan skal melebihi angka maksimal geser RF Detektor atau kurangi nilai RF Level pada modul B4520 5. Jika terjadi kesalahan dalam praktikum, maka generator akan mati secara otomatis. Matikan power pada B4520, atur level ke minimum. Setelah beberapa detik hidupkan kembali generator. Naikkan level hingga terlihat pada jarum penunjuk lalu atur f adjust dan output z untuk menaikkan keangka max.

4.4.3

Penggunaan Program 1. Jalankan program dengan mengklik start > program > B4521 2. Lalu akan muncul windows dengan pilihan record antenna polar diagram dan view/print a save polar diagram

3. Pilih record antenna polar diagram lalu OK 4. Pilih port communication yang tepat. Jika salah pilih port yang lain, dan coba lagi

5. Harus diperhatikan pada saat perekaman pola radiasi, semua aplikasi harus di close, jika tidak akan terjadi error 6. Setelah recording pola radiasi selesai, maka akan ada pilihan untuk mensave atau edit. Pilih save agar data tersimpan permanen 7. Viewing dan printing 8. Jalankan program dengan cara start > program > B4521 9. Lalu pilih view/print a saved polar diagram lalu OK 10. Data pola radiasi akan memiliki format “.dat”. Asumsikan data disimpan di drive A 11. Pilih drive A pada drive Box 12. Tulis nama file pada kotak dialog, dan secara otomatis program akan mencarinya 13. Klik design untuk menampilkan gambar radiasi pada layar 14. Klik print untuk mencetak gambar ke kertas, atau exit untuk pilihan ke menu utama