Mode Operasi Saklar Rectenna yang terintegrasi untuk Radio...

6
ISBN 978-602-8692-34-2 240 Mode Operasi Saklar Rectenna yang terintegrasi untuk Radio AM Fadhli Hilman Zhafari Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Malang, Indonesia [email protected] Rudy Yuwono Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Malang, Indonesia [email protected] Abstrak— Radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Radio juga merupakan perangkat elektronik yang digunakan sebagai media komunikasi dan informasi. Penggunaan radio pada dahulu banyak digunakan sementara pada zaman ini penggunaannya sudah berkurang dikarenakan adanya internet. Meskipun demikian, pemancar stasiun radio tetap memancarkan gelombang elektromagnetik. Hal ini dapat menyebabkan penggunaan gelombang elektromagnetik yang tidak efisien. Sehingga diperlukan adanya rectifier untuk menyerap gelombang elektromagnetik tersebut. Pada penelitian ini digunakan rectifier pada frekuensi AM dan terdapat dua buah alat yang digunakan untuk perbandingan hasil pengujian. Kedua alatnya yaitu Non- Integrated Switch Operation Mode Rectenna (Non-ISOMR) dan Integrated Switch Operation Mode Rectenna on Radio (ISOMRR). Pada Non- ISOMR terdapat empat buah kondisi pengujian yaitu rectenna on kapasitor on, rectenna on kapasitor off, rectenna off kapasitor on dan rectenna off kapasitor off. Pada ISOMRR terdapat empat buah kondisi percobaan juga yaitu, radio on rectifier on, radio on rectifier off, radio off rectifier on, dan radio off rectifier off. Dari tiap kondisi tersebut dilakukan pengujian tegangan, arus keluaran rectifier yang selanjutnya tegangan dan arus dikalikan yang menghasilkan daya keluaran rectifier. Kata Kunci— radio, rectifier, rectenna, ISOMRR, Non- ISOMR I. PENDAHULUAN Radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Kata radio berarti teknik yang digunakan dalam mentransmisikan dan menerima informasi memanfaatkan gelombang elektromagnetik [1]. Penggunaan radio pada dahulu banyak digunakan sementara pada sekarang penggunaannya sudah berkurang. Hal itu dikarenakan, sudah adanya internet, sehingga bisa mendengarkan radio melalui streaming kapan saja dan dimana saja. Walaupun mendengarkan radio sudah bisa streaming, stasiun radio tetap memancarkan gelombang elektronik dari pemancar radio tersebut. Hal ini dapat menyebabkan penggunaan gelombang elektromagnetik yang tidak efisien. Sehingga, dapat menyebabkan terjadinya polusi gelombang elektromagnetik. Proses pengumpulan dan penyimpanan energi yang melingkupi dari berbagai sumber di lingkungan hingga komponen penyimpanan energi disebut energy harvesting [2]. Rectenna adalah adaptasi gabungan dari rectifier dan antenna, dimana rectenna adalah sebuah perangkat yang berfungsi mengubah gelombang elektromagnetik menjadi daya listrik. Daya yang dihasilkan pada keluaran rectenna ini cendereung kecil. Sehingga dibutuhkan beberapa rectenna agar daya keluaran pada rectenna dapat digunakan untuk menghidupkan beban elektrik lain. Adanya rectifier dapat mempengaruhi kinerja dari sebuah antenna. Rectifier akan mempengaruhi penyerapan daya yang akan diterima pada antena. Maka dari itu diperlukan sebuah switch untuk mengatur kerja dari rectifier tersebut. Switch tersebut berfungsi mengoptimalkan kinerja dari antena. Pada saat yang bersamaan rectifier akan “off” ketika antenna pada perangkat elektronik dinyatakan “on”. Dengan begitu kerja dari rectifier tidak akan mengganggu kinerja antena. Switch Operation Mode (SOM) adalah sebuah metode pensaklaran pada suatu perangkat elektronik. Switch Operation Mode Rectenna (SOMR) berarti sebuah metode pensaklaran pada rectenna. Integrated Switch Operation Mode Rectenna berarti sebuah metode pensaklaran untuk memudahkan kerja dari rectenna yang sudah terintegrasi. Pada mata kuliah Antena dan Propagasi terdapat tugas yang membuat Non-ISOMR, sehingga peneltian ini bertujuan merancang alat Integrated Switch Operation Mode Rectenna on Radio(ISOMRR) dan membandingkan hasil pengujian ISOMRR dengan Non-ISOMR sebagai pengembangan dari tugas tersebut. Pengujian yang akan dilakukan berupa tegangan, arus dan daya keluaran rectifier pada Non-ISOMR dengan ISOMRR II. TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian Dasar Rectenna Rectenna merupakan kombinasi dari rectifier dan antena. Energi nirkabel dapat dikumpulkan oleh antena pada dioda rectifier melalui filter dan sirkuit yang cocok. Perancangangan rectenna pada umumnya terdiri dari antena, rangkaian impedance matching, filter dan rectifier [3]. B. Pengertian Rectifier Rectifier atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan penyearah gelombang. Rectifier merupakan suatu alat yang memiliki fungsi mengubah tegangan AC (Alternating Current) menjadi tegangan DC (Direct Current). Komponen utama dalam penyearah gelombang yaitu penurun tegangan (Transformator), Dioda, dan Kapasitor. Jenis - jenis rectifier dalam mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi sinyal sumber arus searah (DC), dapat dilihat berikut ini:

Transcript of Mode Operasi Saklar Rectenna yang terintegrasi untuk Radio...

Page 1: Mode Operasi Saklar Rectenna yang terintegrasi untuk Radio AMelektro.ub.ac.id/fortei/wp-content/uploads/2018/10/D-P100_FORTEI... · dioda rectifier melalui filter dan sirkuit yang

ISBN 978-602-8692-34-2

240

Mode Operasi Saklar Rectenna yang terintegrasi untuk Radio AM

Fadhli Hilman Zhafari

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya

Malang, Indonesia [email protected]

Rudy Yuwono Jurusan Teknik Elektro, Fakultas

Teknik, Universitas Brawijaya Malang, Indonesia

[email protected]

Abstrak— Radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Radio juga merupakan perangkat elektronik yang digunakan sebagai media komunikasi dan informasi. Penggunaan radio pada dahulu banyak digunakan sementara pada zaman ini penggunaannya sudah berkurang dikarenakan adanya internet. Meskipun demikian, pemancar stasiun radio tetap memancarkan gelombang elektromagnetik. Hal ini dapat menyebabkan penggunaan gelombang elektromagnetik yang tidak efisien. Sehingga diperlukan adanya rectifier untuk menyerap gelombang elektromagnetik tersebut. Pada penelitian ini digunakan rectifier pada frekuensi AM dan terdapat dua buah alat yang digunakan untuk perbandingan hasil pengujian. Kedua alatnya yaitu Non- Integrated Switch Operation Mode Rectenna (Non-ISOMR) dan Integrated Switch Operation Mode Rectenna on Radio (ISOMRR). Pada Non-ISOMR terdapat empat buah kondisi pengujian yaitu rectenna on kapasitor on, rectenna on kapasitor off, rectenna off kapasitor on dan rectenna off kapasitor off. Pada ISOMRR terdapat empat buah kondisi percobaan juga yaitu, radio on rectifier on, radio on rectifier off, radio off rectifier on, dan radio off rectifier off. Dari tiap kondisi tersebut dilakukan pengujian tegangan, arus keluaran rectifier yang selanjutnya tegangan dan arus dikalikan yang menghasilkan daya keluaran rectifier.

Kata Kunci— radio, rectifier, rectenna, ISOMRR, Non-ISOMR

I. PENDAHULUAN Radio adalah teknologi yang digunakan untuk

pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Kata radio berarti teknik yang digunakan dalam mentransmisikan dan menerima informasi memanfaatkan gelombang elektromagnetik [1]. Penggunaan radio pada dahulu banyak digunakan sementara pada sekarang penggunaannya sudah berkurang. Hal itu dikarenakan, sudah adanya internet, sehingga bisa mendengarkan radio melalui streaming kapan saja dan dimana saja. Walaupun mendengarkan radio sudah bisa streaming, stasiun radio tetap memancarkan gelombang elektronik dari pemancar radio tersebut. Hal ini dapat menyebabkan penggunaan gelombang elektromagnetik yang tidak efisien. Sehingga, dapat menyebabkan terjadinya polusi gelombang elektromagnetik.

Proses pengumpulan dan penyimpanan energi yang melingkupi dari berbagai sumber di lingkungan hingga komponen penyimpanan energi disebut energy harvesting [2]. Rectenna adalah adaptasi gabungan dari rectifier dan

antenna, dimana rectenna adalah sebuah perangkat yang berfungsi mengubah gelombang elektromagnetik menjadi daya listrik. Daya yang dihasilkan pada keluaran rectenna ini cendereung kecil. Sehingga dibutuhkan beberapa rectenna agar daya keluaran pada rectenna dapat digunakan untuk menghidupkan beban elektrik lain.

Adanya rectifier dapat mempengaruhi kinerja dari sebuah antenna. Rectifier akan mempengaruhi penyerapan daya yang akan diterima pada antena. Maka dari itu diperlukan sebuah switch untuk mengatur kerja dari rectifier tersebut. Switch tersebut berfungsi mengoptimalkan kinerja dari antena. Pada saat yang bersamaan rectifier akan “off” ketika antenna pada perangkat elektronik dinyatakan “on”. Dengan begitu kerja dari rectifier tidak akan mengganggu kinerja antena.

Switch Operation Mode (SOM) adalah sebuah metode pensaklaran pada suatu perangkat elektronik. Switch Operation Mode Rectenna (SOMR) berarti sebuah metode pensaklaran pada rectenna. Integrated Switch Operation Mode Rectenna berarti sebuah metode pensaklaran untuk memudahkan kerja dari rectenna yang sudah terintegrasi.

Pada mata kuliah Antena dan Propagasi terdapat tugas yang membuat Non-ISOMR, sehingga peneltian ini bertujuan merancang alat Integrated Switch Operation Mode Rectenna on Radio(ISOMRR) dan membandingkan hasil pengujian ISOMRR dengan Non-ISOMR sebagai pengembangan dari tugas tersebut. Pengujian yang akan dilakukan berupa tegangan, arus dan daya keluaran rectifier pada Non-ISOMR dengan ISOMRR

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian Dasar Rectenna Rectenna merupakan kombinasi dari rectifier dan

antena. Energi nirkabel dapat dikumpulkan oleh antena pada dioda rectifier melalui filter dan sirkuit yang cocok. Perancangangan rectenna pada umumnya terdiri dari antena, rangkaian impedance matching, filter dan rectifier [3].

B. Pengertian Rectifier Rectifier atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan

penyearah gelombang. Rectifier merupakan suatu alat yang memiliki fungsi mengubah tegangan AC (Alternating Current) menjadi tegangan DC (Direct Current). Komponen utama dalam penyearah gelombang yaitu penurun tegangan (Transformator), Dioda, dan Kapasitor. Jenis - jenis rectifier dalam mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi sinyal sumber arus searah (DC), dapat dilihat berikut ini:

Page 2: Mode Operasi Saklar Rectenna yang terintegrasi untuk Radio AMelektro.ub.ac.id/fortei/wp-content/uploads/2018/10/D-P100_FORTEI... · dioda rectifier melalui filter dan sirkuit yang

ISBN 978-602-8692-34-2

241

1) Rectifier Setengah Gelombang Rectifier jenis ini hanya menggunakan satu buah dioda

sebagai komponen utama dalam menyearahkan gelombang AC. Rectifier dengan anoda pada postif load dan katoda pada sumber AC, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 1 [3].

Prinsip kerja penyearah setengah gelombang adalah bahwa pada saat sinyal input berupa siklus positif maka dioda mendapat bias maju sehingga arus mengalir ke beban, dan sebaliknya bila sinyal input berupa siklus negatif maka diode mendapat bias mundur sehingga tidak mengalir arus

Gambar 1. Rangkaian Rectifier Setengah Gelombang

Sumber: Samuel, 2001:37 2) Rectifier Gelombang Penuh Rectifier pada jenis ini menggunakan 4 (empat) buah

diode yang dirangkai secara bridge. Rectifier gelombang penuh dapat dilihat pada Gambar 2. Prinsip kerja rectifier gelombang penuh adalah bahwa pada saat sinyal input berupa siklus positif, maka D1 dan D3 aktif, sedangkan D2 dan D4 tidak aktif, sehingga level tegangan sisi puncak positif tersebut akan dilewatkan melalui D1 ke D3. Pada saat sinyal siklus negatif maka D2 dan D4 aktif, sedangkan D1 dan D3 tidak aktif, sehingga level tegangan sisi negatif tersebut dialirkan melalui D2 dan D4 [3].

Gambar 2. Rangkaian Rectifier Gelombang Penuh

Sumber: Samuel, 2001:37 3) Rectifier Gelombang Penuh dengan Filter Untuk mendapatkan bentuk sinyal output dari rectifier

yang mendekati bentuk sinyal DC murni, maka rangkaian ini dapat mengurangi ripple. Untuk mengurangi ripple maka perlu ditambahkan komponen kapasitor pada rangkaian dan dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Rangkaian Rectifier Gelombang Penuh dengan Filter

Sumber: http://elektronika-dasar.web.id/

C. Radio Radio adalah teknologi yang digunakan untuk

pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Bagian dari spectrum elektromagnetik didefinisikan sebagai gelombang radio dan gelombang mikro yang dibagi menjadi delapan rentang (band). Rentang band terdiri dari Very Low Frequency (VLF) sampai Extremely High Frequency (EHF). Gelombang elektromagnetik yang berkisar pada frekuensi antara 3 kHz sampai 1 GHz disebut gelombang radio sementara, gelombang elektromagnetik yang berkisar pada frekuensi antara 1 sampai 300 GHz disebut gelombang mikro [4].

III. METODOLOGI PENELITIAN Metode penelitian yang akan digunakan dalam

penelitian ini secara umum dapat dilihat pada Gambar. 4.

Gambar 4. Diagram Alir Penelitian

A. Perancangan Sistem Pada Gambar. 5 merupakan blok diagram dari Integrated

Switch Operation Mode Rectenna on Radio, dimana pada tiap blok tersebut memiliki fungsi nya masing – masing. Input 5V berguna untuk memicu relay agar dapat bekerja. Penggunaan dua buah push button dan dua buah relay bertujuan untuk mendapatkan empat kondisi percobaan. Dimana kondisi tersebut antara lain; radio on rectifier on, radio off rectifier on, radio on rectifier off, radio off rectifier off. Sinyal dari antenna sebelum masuk ke radio ataupun rectifier, sinyal dari antenna masuk ke relay terlebih dahulu. Pada saat relay 1 kondisi “ON” dan relay 2 kondisi “ON” maka sinyal dari antenna akan diteruskan ke rectifier dan radio serta pada rectifier diukur keluarannya menggunakan multimeter. Lalu, pada saat relay 1 kondisi “ON” dan relay 2 kondisi “OFF” maka sinyal dari antenna hanya diteruskan

Mulai

Studi Literatur

Pengumpulan Data

Perancangan dan Pembuatan Rectifier

Selesai

Perancangan dan Pembuatan Integrated Switch Operation Mode

Pengujian Rectifier dan Integrated Switch Operation Mode

Pengukuran dan Analisis

Pengambilan Kesimpulan dan Saran

Page 3: Mode Operasi Saklar Rectenna yang terintegrasi untuk Radio AMelektro.ub.ac.id/fortei/wp-content/uploads/2018/10/D-P100_FORTEI... · dioda rectifier melalui filter dan sirkuit yang

ISBN 978-602-8692-34-2

242

ke rectifier dan keluaran rectifier diukur menggunakan multimeter. Kemudian, pada saat relay 1 kondisi “OFF” dan relay 2 kondisi “ON” maka sinyal dari antenna hanya diteruskan ke radio dan pada keluaran rectifier tetap diukur menggunakan multimeter. Untuk yang terakhir, pada saat relay 1 kondisi “OFF” dan relay 2 kondisi “OFF” maka sinyal dari antenna tidak ada yang diteruskan ke rectifier dan radio serta pada keluaran rectifier tetap diukur menggunakan multimeter. Dikarenakan terdapat empat buah kondisi yang sudah disebutkan dan untuk melihat perbedaan nilai keluaran rectifier pada empat kondisi tersebut.

Gambar 5. Blok Diagram Integrated Switch Operation Mode Rectenna

on Radio (ISOMRR)

B. Rancangan Keseluruhan Sistem ISOMRR Komponen pada perancangan ini terdiri dari dua buah

relay 5V, dua buah push button, empat buah dioda HSMS 2850. Komponen tersebut di rancang pada software EAGLE. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar. 6.

Perancangan rangkaian keseluruhan sistem pada EAGLE dilakukan dengan menggunakan salah satu fungsi yang telah disediakan pada EAGLE yaitu ADD. Pada fungsi ADD terdapat komponen yang diperlukan untuk membuat sebuah rangkaian elektronika sesuai yang diinginkan Tujuan dilakukanya perancangan supaya dapat mencetak PCB yang akan digunakan pada penelitian ini.

Gambar 6. Rancangan Keseluruhan Sistem ISOMRR

C. Visualisasi Rancangan ISOMRR Setelah dilakukan perancangan pada software EAGLE,

dilakukan visualisasi terlebih dahulu agar didapatkan gambaran dari rancangan penilitian ini. Untuk membuat visualisasi digunakan software ADOBE ILUSTRATOR. Visualisasi rancangan keseluruhan sistem ISOMRR dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Visualisasi Rancangan ISOMRR

D. Implementasi Rancangan ISOMRR Tahapan yang dilakukan sebelum melakukan pengujian

yaitu mencetak PCB yang sudah di rancang pada software EAGLE.

E. Pengujian Pengambilan data pada penelitian ini dilakukan di RRI

Malang. Terdapat beberapa pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini. Pertama, dilakukan pengujian tegangan keluaran rectifier. Kedua, dilakukan pengujian arus keluaran rectifier. Ketiga, dilakukan perhitungan daya dengan mengkalikan tegangan keluaran rectifier dengan arus keluaran rectifier. Persamaan (1) adalah perhitungan daya pada keluaran rectifier [5]. P = V x I (1)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Terdapat dua jenis pengujian pada alat Non-ISOMR dan

ISOMRR yaitu tegangan dan arus keluaran rectifier. Setelah diketahui tegangan dan arus keluaran rectifier, dilakukan perhitungan daya keluaran rectifier. Pengujian dilakukan pada empat buah kondisi untuk ISOMRR yaitu, radio on rectifier on, radio on rectifier off, radio off rectifier on dan radio off rectifier off. Pengujian pada Non-ISOMR juga dilakukan pada empat buah kondisi yaitu, rectenna on kapasitor on, rectenna on kapasitor off, rectenna off kapasitor on dan rectenna off kapasitor off. Skema pengujian Non-ISOMR pada penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 8, Skema pengujian ISOMRR pada penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 9.

Gambar 8. Skema Pengujian Non – ISOMR

Input 5V

Push Button

1

Push Button

2

Relay 1

Relay 2

RF Input Radio

Rectifier Multimeter

Antenna

Page 4: Mode Operasi Saklar Rectenna yang terintegrasi untuk Radio AMelektro.ub.ac.id/fortei/wp-content/uploads/2018/10/D-P100_FORTEI... · dioda rectifier melalui filter dan sirkuit yang

ISBN 978-602-8692-34-2

243

Gambar 9. Skema Pengujian ISOMRR

A. Pengujian Non - ISOMR Hasil pengujian tegangan rata-rata recifier Non-ISOMR

dapat dilihat grafik pada Gambar. 10 bahwa nilai tegangan keluaran pada kondisi rectenna on kapasitor on memiliki nilai yang fluktuatif pada saat pengujian. Hal ini dikarenakan antenna hanya menangkap gelombang elektromagnetik yang ada pada lingkungan sekitar pengambilan data. Lalu, nilai tegangan keluaran pada kondisi rectenna on kapasitor off memiliki nilai sebesar 0.00 mV. Hal ini dikarenakan kondisi kapasitor yang off sehingga nilai tegangan keluaran rectifier yang diukur bernilai 0.00 mV.

Kemudian, nilai tegangan keluaran pada kondisi rectenna off kapasitor on mengalami penurunan nilai tegangan keluaran rectifier. Hal ini dikarenakan energy yang tersimpan pada kapasitor dikeluarkan dan terjadi pengosongan energy kapasitor. Untuk kondisi yang terakhir, nilai tegangan keluaran pada kondisi rectenna off kapasitor off memiliki nilai sebesar 0.00 mV. Hal ini dikarenakan kondisi rectenna off yang tidak dapat meneruskan gelombang elektromagnetik ke rectifier dan kondisi kapasitor off yang tidak dapat menyimpan energy.

Hasil pengujian arus rata-rata Non-ISOMR dapat dilihat grafik pada Gambar. 11 bahwa nilai arus keluaran pada semua kondisi percobaan memiliki nilai sebesar 0.00 µA. Hal ini dikarenakan tidak adanya beban (resistor) pada Non – ISOMR. Hasil perhitungan daya rata-rata rectfier Non-ISOMR dapat dilihat grafik pada Gambar 12 bahwa daya keluaran rectifier pada Non – ISOMR memiliki nilai sebesar 0.00 mW. Hal ini dikarenakan nilai arus yang diperoleh sebesar 0.00 µA sehingga membuat nilai daya menjadi 0.00 mW.

Gambar 10. Tegangan Keluaran Rata – rata Rectifier Non-ISOMR

Gambar 11. Arus Keluaran Rata – rata Rectifier Non-ISOMR

Gambar 12. Daya Keluaran Rata – rata Rectifier Non-ISOMR

B. Pengujian ISOMRR Hasil pengujian tegangan keluaran rata-rata rectifier

ISOMRR dapat dilihat grafik pada Gambar. 13 bahwa nilai tegangan keluaran pada kondisi radio on rectifier on lebih besar daripada kondisi radio off rectifier on. Hal ini dikarenakan adanya kondisi radio on yang membuat penyerapan energy oleh rectifier lebih besar. Lalu, nilai tegangan keluaran rectifier ketika kondisi radio on rectifier off didapatkan nilai sebesar 0.00 mV. Hal ini dikarenakan kondisi rectifier off sehingga tidak ada tegangan yang masuk ke rectifier. Kemudian, nilai tegangan keluaran rectifier ketika kondisi radio off rectifier on lebih kecil dari kondisi radio on rectifier on. Hal ini dikarenakan ketika kondisi radio off maka rectifier hanya menyerap energy gelombang elektromagnetik yang berada pada lingkungan sekitar

0.95

0

1.425

00

1

RectennaonKapasitoron

RectennaonKapasitoroff

RectennaoffKapasitoron

RectennaoffKapasitoroff

TeganganKeluaranRata- rataRectifierNon-ISOMR(mV)

TeganganKeluaranRata- rataRectifierNon-ISOMR(mV)

Page 5: Mode Operasi Saklar Rectenna yang terintegrasi untuk Radio AMelektro.ub.ac.id/fortei/wp-content/uploads/2018/10/D-P100_FORTEI... · dioda rectifier melalui filter dan sirkuit yang

ISBN 978-602-8692-34-2

244

pengambilan data. Untuk kondisi yang terkhir, nilai tegangan keluaran rectifier ketika kondisi radio off rectifier off didapatkan nilai sebesar 0.00 mV. Hal ini dikarenakan kondisi rectifier off sehingga tidak ada penyerapan energy yang dilakukan oleh rectifier. Hasil pengujian arus keluaran rata-rata rectifier ISOMRR dapat dilihat grafik pada Gambar 14 bahwa nilai arus keluaran rectifier ketika kondisi radio on rectifier on memiliki nilai yang lebih kecil daripada tegangan keluaran ketika kondisi radio on rectifier on. Hal ini dikarenakan beban (resistor) yang digunakan bernilai kecil sehingga membuat arus keluaran memiliki nilai yang lebih kecil daripada tegangan keluaran. Lalu, nilai arus keluaran ketika kondisi radio on rectifier off didapatkan nilai 0.00 µA. Hal ini dikarenakan kondisi rectifier off, sehingga tidak ada penyerapan energy yang dilakukan rectifier . Kemudian, nilai arus keluaran rectifier ketika kondisi radio off rectifier on memiliki nilai yang lebih kecil dari kondisi radio on rectifier on. Hal ini dikarenakan ketika kondisi radio off maka rectifier hanya menyerap energy gelombang elektromagnetik yang berada pada lingkungan sekitar pengambilan data. Untuk kondisi yang terakhir, nilai arus keluaran rectifier ketika kondisi radio off rectifier off didapatkan nilai sebesar 0.00 µA. Hal ini dikarenakan kondisi rectifier off sehingga tidak ada penyerapan energy yang dilakukan oleh rectifier. Hasil perhitungan daya keluaran rata-rata rectifier ISOMRR dapat dilihat grafik pada Gambar. 15 bahwa nilai daya keluaran rectifier memiliki nilai yang variatif. Pada kondisi radio on rectifier on dan radio off rectifier on yang memiliki nilai tidak sama dengan 0.00 mW. Hal itu dikarenakan pada kedua kondisi tersebut memiliki nilai arus yang dapat dikalikan dengan tegangan sehingga nilai daya yang diperoleh tidak sama dengan 0.00 mW.

Gambar 13. Tegangan Keluaran Rata – rata Rectifier ISOMRR

Gambar 14. Arus Keluaran Rata – rata Rectifier ISOMRR

Gambar 15. Daya Keluaran Rata – rata Rectifier ISOMRR

C. Perbandingan Non-ISOMR dengan ISOMRR Pada tiga jenis data di bawah dapat dilihat bahwa

berbagai kondisi percobaan didapatkan variasi nilai. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini yaitu tegangan, arus keluaran rectifier serta daya keluaran rectifier masing- masing kondisi percobaan dihasilkan nilai yang bervariasi untuk frekuensi 891 KHz. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari tiap kondisi percobaan didapatkan variasi nilai keluaran rectifier. Pada pengujian Non-ISOMR, hasil tegangan, arus dan daya keluaran rectifier yang memiliki nilai yang besar, terdapat pada pengukuran ketika kondisi rectenna on kapasitor on dan rectenna off kapasitor on dengan nilai tegangan rata – rata sebesar 0.95 mV dan 1.425 mV sementara untuk pengujian arus dan perhitungan daya didapatkan nilai 0.00 mA dan 0.00 mW untuk masing – masing kondisi. Hal ini dikarenakan pada Non-ISOMR tidak terdapat beban (resistor) yang mengakibatkan nilai arus keluaran sebesar 0 mA. Sementara daya keluaran rectifier didapatkan nilai sebesar 0 mW dikarenakan nilai arus keluaran rectifier sebesar 0 mA jika dikalikan pada tegangan keluaran rectifier didapatkan nilai 0 mW. Sementara itu, pada ISOMRR hasil yang terbaik ketika kondisi radio on rectifier on dengan nilai tegangan keluaran rata – rata rectifier sebesar 1.1 mV, arus keluaran rata – rata rectifier sebesar 0.55 µA serta daya keluaran rata – rata rectifier sebesar 0.000605 mW. Sementara pada kondisi radio off rectifier on didapatkan nilai tegangan keluaran rata – rata rectifier sebesar 0.825 mV, arus keluaran rata – rata rectifier sebesar 0.425 µA serta daya keluaran rectifier sebesar 0.000355 mW. Pada kondisi radio on rectifier on memiliki hasil yang paling besar diantara ke empat kondisi percobaan dikarenakan adanya kondisi radio on membuat rectifier menyerap energy yang lebih besar dibandingkan ketika kondisi radio off. Sementara itu, untuk kedua kondisi selajutnya pada ISOMRR ketika salah satu kondisinya pada rectifier off hasilnya adalah 0 hal ini karena rectifier pada kondisi off sehingga tidak ada tegangan ataupun arus yang dapat diukur pada keluaran rectifier. Maka dari itu, hasil penelitian menunjukkan bahwa ISOMRR lebih bagus daripada Non-ISOMR.

0.55

00.425

00

0.5

1

RadioonRectifieron

RadioonRectifieroff

RadiooffRectiferon

RadiooffRectifieroff

ArusKeluaranRata- rataRectifier ISOMR(μA)

ArusKeluaranRata- rataRectifierISOMR(μA)

0.000605

00.000385

00

0.0005

0.001

RadioonRectifieron

RadioonRectifieroff

RadiooffRectiferon

RadiooffRectifieroff

DayaKeluaranRata- rataRectifier ISOMR(mW)

DayaKeluaranRata- rataRectifierISOMR(mW)

Page 6: Mode Operasi Saklar Rectenna yang terintegrasi untuk Radio AMelektro.ub.ac.id/fortei/wp-content/uploads/2018/10/D-P100_FORTEI... · dioda rectifier melalui filter dan sirkuit yang

ISBN 978-602-8692-34-2

245

Gambar 16. Perbandingan Tegangan Rata – rata Keluaran Rectifier Non-

ISOMR dengan ISOMRR

Gambar 17. Perbandingan Arus Rata – rata Keluaran Rectifier Non-ISOMR dengan ISOMRR

Gambar 18. Perbandingan Daya Rata – rata Keluaran Rectifier Non-ISOMR dengan ISOMRR

V. PENUTUP

A. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Dapat merancang alat Integrated Switch Operation

Mode Rectenna (ISOMR) for Radio AM yang berfungsi sebagai pemanfaatan gelombang elektromagnetik pada frekuensi kerja radio AM dan dapat melakukan switching untuk berbagai kondisi. Hal ini dapat dibuktikan dengan nilai tegangan, arus dan daya keluaran rectifier pada ISOMRR dari berbagai kondisi yang telah diuji.

2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ISOMRR lebih bagus jika dibandingkan dengan Non-ISOMR. Hal ini dikarenakan pada ISOMRR terdapat radio yang membuat rectifier menyerap energy lebih besar.

B. Saran Saran yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Penggunaan mosfet untuk menggantikan relay

yang lebih efisien dan kecepatan switch nya yang lebih cepat daripada relay.

2. Menggunakan rectifier dengan jumlah yang lebih banyak yang disusun secara seri untuk mendapatkan tegangan yang lebih besar

3. Menggunakan rangkaian penguat tegangan / pengali tegangan agar tegangan keluaran yang dihasilkan dapat digunakan sesuai dengan manfaaatnya.

4. Mengganti diode dengan jenis lain yang dapat menghasilkan hasil keluaran rectifier yang lebih baik.

REFFERENSI [1] Antti, V. R. & Arto L. (2003). Radio engineering for wireless

communication and sensor applications. London : Artech House. [2] N. Abdullah. 2016. Rectenna for RF Energy Harvesting. Journal of

International Conference on Advances in Electrical, Electronic and System Engineering, hlm 1.

[3] Rahmadi, Hilman Yanuar. 2018. Perancangan Switch Operation Mode Rectenna Dan Analisis Pengaruh DayaYang Diserap Rectenna Terhadap Daya Yang Diterima Radio FM 88-108 MHz [skripsi]. Malang (ID): Universitas Brawijaya.

[4] Forouzan, B.A. (2007). Data communications and Networking 4rdEdition. New York: Mc Graw-Hill Companies,Inc.

[5] Halliday, David. (2010). Fisika Dasar. Jakarta: Erlangga.

00.20.40.60.81

1.21.41.6

Non-ISOMR ISOMRR

Kondisi1

Kondisi2

Kondisi3

Kondisi4

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Non-ISOMR ISOMRR

Kondisi1

Kondisi2

Kondisi3

Kondisi4

0

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.0007

Non-ISOMR ISOMRR

Kondisi1

Kondisi2

Kondisi3

Kondisi4