Post on 18-Oct-2020
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
Tujuan Percobaan ............................................................................................................................. 16
Unit yang digunakan ......................................................................................................................... 16
Prosedur Percobaan .......................................................................................................................... 16
MODUL 3 Pengukuran bandwidht dan pola radiasi menggunakan alat ukur Vector Network
Analyzer .................................................................................................................................... 20
Tujuan Percobaan ............................................................................................................................. 20
Unit yang digunakan ......................................................................................................................... 20
Prosedur Percobaan .......................................................................................................................... 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
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 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.
12. Tekan tombol ‘Print Plot’ untuk menyimpan data hasil pengukuran pada folder yang
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.
3. Pastikan bahwa antena penerima (wide-band log periodic) dan antena monopole yang
akan diukur terletak pada ketinggian yang sama.
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.
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 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.
15
14. 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.
15. Tekan tombol ‘Print Plot’ untuk menyimpan data hasil pengukuran pada folder yang
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.
3. Pastikan bahwa antena penerima (wide-band log periodic) dan antena monopole yang
akan diukur terletak pada ketinggian yang sama.
4. Lakukan pengecekan dimana 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.
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 ‘Power signal measurement’. Pada bagian ‘Antenna
Type’ pilihlah ‘Monopole 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.
2. Unit yang digunakan :
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.
3. Prosedur praktikum :
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.
4. Lakukan pengecekan dimana indicator sudut pada tiang pemancar terletak pada sudut
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.
6. Pastikan bahwa saklar pada bagian belakang unit ini dalam posisi ‘ON’.
17
7. Buka perangkat lunak EANC dan tekan tombol ‘START’.
8. Pada bagian ‘Antenna Test’ pilihlah ‘Antenna Radiation Pattern’. Pada bagian ‘Antenna
Type’ pilihlah ‘Yagi-Uda Antenna’.
9. Tekan tombol ‘START TEST’ untuk memulai pengukuran pola radiasi.
10. Perhatikan posisi antena yang memiliki pola radiasi maksimum.
11. Tunggu sampai perangkat ini selesai melakukan pengukuran sampai satu putaran penuh
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.
5. Letakkan Material-2 di tengah-tengah antena pemancar dan penerima, dan ulangi
langkah 2 dan 3.
6. Letakkan Material-3 di tengah-tengah antena pemancar dan penerima, dan ulangi
langkah 2 dan 3.
7. Letakkan Material-4 di tengah-tengah antena pemancar dan penerima, dan ulangi
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.
3. Gunakan perangkat lunak EANC, dan pada bagian ‘Antenna Test’ pilihlah ‘Power signal
measurement’ dan pada bagian ‘Antenna Type’ pilihlah ‘Yagi-Uda Antenna’.
4. Tekan tombol ‘START TEST’ untuk memulai pengukuran daya dan tunggu sampai
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.
6. Gantilah Material-2 dengan Material-3, dan ulangi langkah 3 dan 4.
7. Gantilah Material-3 dengan Material-4, 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.
3. Gunakan perangkat lunak EANC, dan pada bagian ‘Antenna Test’ pilihlah ‘Power signal
measurement’ dan pada bagian ‘Antenna Type’ pilihlah ‘Yagi-Uda Antenna’.
4. Tekan tombol ‘START TEST’ untuk memulai pengukuran daya dan tunggu sampai
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.
6. Gantilah Material-2 dengan Material-3, dan ulangi langkah 3 dan 4.
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.
3. Pastikan bahwa antena penerima (wide-band log periodic) dan antena monopole yang
akan diukur terletak pada ketinggian yang sama dan kedua antena dalam posisi dimana
pola radiasi maksimum saling berhadapan.
4. 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.
5. Pastikan bahwa saklar pada bagian belakang unit ini dalam posisi ‘ON’.
6. Buka perangkat lunak EANC dan tekan tombol ‘START’.
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.
2. Unit yang digunakan :
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.
3. Prosedur praktikum :
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.