Pemancar Radio FM

8/4/2019 Pemancar Radio FM

1/11

DASAR TEORI PEMANCAR RADIO FM

Komunikasi radio pada dasarnya adalah pertukaran informasi antara dua

tempat yang berjauhan. Informasi yang dimaksud di sini adalah sinyal suara,

percakapan, musik atau sandi. Akan tetapi, karena keterbatasan kekuatan

gelombang suara yang berupa informasi dan lain sebagainya, maka diperlukan

sebuah media untuk menumpangkan sinyal informasi tersebut hingga ke lokasi

yang tak terjangkau oleh alat sederhana.

Pada sistem telekomunikasi radio dibutuhkan adanya pemancar dan

penerima. Pemancar digunakan untuk mentransmisikan/menyalurkan informasiyang akan dikirim kepada penerima. Teknik pengiriman menggunakan sarana

frekuensi tinggi untuk menyalurkan informasi melalui udara. Pada sistem radio

FM (Frequency Modulation), sinyal informasi tidak merubah besar kecilnya

jangkauan gelombang frekuensi (amplitudo tetap), akan tetapi merubah besar nilai

panjang gelombangnya. Perhatikan gambar berikut ini,


2/11

Dari gambar gelombang di atas, nampak bahwa amplitudo frekuensi sinyal

pembawa dan output memiliki besar yang sama. Dengan demikian dapat

disimpulkan bahwa pemancaran gelombang informasi menggunakan sistem

frekuensi modulasi memiliki lebar pita yang relatif stabil (fidelitas bandwidht).

Keuntungan penggunaan sistem FM dalam radio penyiaran maupun

komunikasi antara lain bebas dari pengaruh gangguan udara, bandwidht (lebar

pita) yang lebih besar, dan fidelitas yang tinggi. Selain itu, keunggulan-

keunggulan yang lain dari sistem radio FM bila dibanding radio AM antara lain :

1. Lebih tahan noiseFrekuensi yang dialokasikan untuk siaran radio FM berada pada 88-

108 MHz. Pada range frekuensi ini bebas gangguan baik atmosfer

maupun interferensi yang tidak diharapkan.

2. Bandwidht yang lebih lebarStandar saluran siaran FM menduduki lebih dari 10x lebar bandwidht

saluran siaran AM. Ini disebabkan oleh struktur sideband non linear

yang lebih kompleks dengan adanya efek-efek (deviasi) sehingga

memerlukan bandwidht yang lebih lebar dibanding distribusi linear

yang sederhana dari sideband-sideband dalam sistem AM.

3. Fidelitas tinggiRespon yang seragam terhadap frekuensi audio (paling tidak pada

interval 50Hz sampai 15KHz), distorsi (harmonik dan intermodulasi)

dengan amplitudo sangat rendah, tingkat noise yang sangat rendah dan

respon transien yang bagus sangat diperlukan untuk kinerja Hi-Fi yang

baik. Pemakaian saluran FM memberikan respon yang cukup untuk

frekuensi audio dan menyediakan hubungan radio dengan noise

rendah. Karakterisitik yang lain hanyalah ditentukan oleh masalah

rancangan perangkatnya saja.

4. Transmisi stereoDengan spesifikasi saluran yang baik, memungkinkan pengembangan

sistem penyiaran stereo yang praktis.


3/11

Komponen-Komponen Pemancar FM

a. KokerKoker berfungsi untuk mengatur atau menentukan frekuensi pada

pemancar radio. Didalam koker juga terdapat ferite yang berfungsi sebagai

inti induktor selain itu juga terdapat lilitan induktor yang terdiri dari lilitan

primer dan skunder. Cara kerja dari koker adalah memudahkan pencarian

gelombang yang kosong. Apabila inti koker di putar ke kanan sampai

maksimal maka frekuensi yang di hasilkan osilator makin rendah. Jika

pemancar FM menyala, putar inti koker ke kiri sampai desis pada radio

FM hilang maka akan didapatkan sinyal yang kuat dan stabil.

b. InduktorLilitan dari kawat yang dililit dengan hitungan tertentu, dalam hal ini

untuk menentukan nilai dari induktor biasanya digunakan meter.

Induktor berfungsi sebagai penyesuai impedansi, sehingga keluaran dari

impedansi dapat diubah dan sesuai dengan yang diinginkan (match).


4/11

c. TransistorTransistor mempunyai 2 sambungan, satu diantaranya adalah emitor dan

lainnya basis dan kolektor. Karena inilah sebuah transistor sama seperti

dua dioda. ransistor type C1970 biasanya digunakan untuk menaikkan

tegangan 0.8 sampai 1 watt, kalau tidak salah didalam penelitian C1970

bisa menaikan sekitar 8 kali.

Pada transistor C1971 bisa digabungkan langsung dari rangkaian Exciter

dan maka tegangan 6.5 sampai 7 watt atau bias menaikan sekitar 10

kali. Jika di gabung C1970 dengan C1971 maka keluaran power sekitar 12

watt atau lebih.

d. Rangkaian ExciterRangkaian exciter terdiri dari osilator dan penyangga.- Osilator

Inti dari sebuah pemancar adalah osilator. Untuk dapat membangun

sistem komunikasi yang baik harus dimulai dengan osilator yang dapat

bekerja dengan sempurna. Pada system komunikasi, osilator

menghasilkan gelombang sinus yang dipakai sebagai sinyal pembawa.

Sinyal informasi kemudian ditumpangkan pada sinyal pembawa

dengan proses modulasi.


5/11

- Penyangga (Buffer)Semua jenis osilator membutuhkan penyangga. Penyangga berfungsi

untuk menstabilkan frekuensi dan/atau amplitudo osilator akibat dari

pembebanan tingkat selanjutnya. Biasanya penyangga terdiri dari 1

atau 2 tingkat penguat transistor yang dibias sebagai kelas A.

Jantung dari pemancar siaran FM terletak pada exciter-nya. Fungsi dari

exciter adalah untuk membangkitkan dan memodulasikan gelombang

pembawa dengan satu atau lebih input (mono, stereo, SCA) sesuai

dengan standar FCC. Gelombang pembawa yang telah dimodulasi

kemudian diperkuat oleh wideband amplifier ke level yang dibutuhkan

oleh tingkat berikutnya.

e. BoosterPenguat daya lebih populer disebut Booster. Booster adalah alat yang

dipasang melekat pada pemancar radio dan dipergunakan untuk

memperkuat daya pancar frekuensi radio ke segala arah yang ingin dituju.

Misalnya, untuk pemancar berkekuatan 25 watt yang hanya melingkupi

satu desa, Booster dipergunakan agar daya pancar menjadi 50 hingga 100

watt sehingga bisa melingkupi satu kecamatan. Booster umumnya

berbentuk kotak kecil yang terkoneksi dengan kabel ke pemancar yang

diperkuatnya.

Penguat daya terbagi dua. Pertama, penguat daya yang memperkuat sinyal

dalam satu siklus penuh, kualitas sinyal paling baik dan harmonis. Kedua,

penguat daya yang hanya memperkuat sinyal input kurang dari setengah

siklusnya dan menghasilkan gelombang yang rusak dengan frekuensi

sama.


6/11

f. AntenaAntena berfungsi meradiasi dan sekaligus menangkap sinyal radiasi

gelombang radio. Antena dibedakan menjadi dua berdasarkan arah

pancaran, yaitu:

Omnidirectional (segala arah). Antena ini meradiasikan gelombangradio yang sama kuat kesegala arah.

Bidirectional (dua arah). Antena ini meradiasikan gelombang radioyang sama kuat ke hanya dua arah. Dua parameter yang perlu

diperhatikan pada antena adalah polarisasi dan penguatannya. Secara

sederhana, sebuah antena mempunyai polarisasi vertikal jika antenna

tersebut diletakan pada posisi tegak lurus terhadap bumi. Antena

dengan polarisasi vertikal akan menghasilkan gelombang radio dengan

polarisasi vertikal juga. Selain vertikal, ada pula antenna berpolarisasi

horizontal, bila bidang antena berposisi sejajar dengan bumi.


7/11

g. Saluran TransmisiSaluran transmisi adalah bagian pengantar daya yang dihasilkan pemancar

ke antena. Sebagai pengantar daya, saluran transmisi yang baik tidak akan

mengurangi daya yang diantarnya dan juga tidak meradiasi, karena

meradiasi adalah tugas antena. Agar transfer daya terjadi secara maksimal,

maka saluran transmisi juga harus mempunyai karakteristik impendansi

yang sama dangan sumber daya beban. Karakteristik impendansi saluran

transmisi yang umum adalah 300W (kabel pita pada TV hitam putih), 75W

(kabel coaxial pada TV berwarna) dan 50W(kabel coaxial pada peralatan

radio amatir).

Masih ada beberapa alat penunjang/tambahan untuk pemancar radio, di

antaranya sebagai berikut:

- Power MeterPower Meter adalah alat untuk mengukur daya gelombang. Pada

saluran transmisi yang tidak sepadan, selain gelombang datang

mengalir pula gelombang pantul. Gelombang datang arahnya dari

sumber ke beban (dari pemancar ke antena) sedangkan gelombang

pantul dari arah yang sebaliknya (dari antena ke pemancar). Biasanya

pada Power Meter terdapat dua skala, satu untuk daya datang dan satu

lagi untuk daya pantul. Skala untuk daya pantul lebih kecil dari skala

untuk daya datang.

- SWR MeterSWR (standing wave ratio) Meter atau pengukur perbandingan

gelombang tegak digunakan untuk mengukur perbandingan gelombang

datang dan gelombang pantul. Sering juga SWR diartikan sebagai nilai

perbandingan yang dapat menentukan besarnya daya yang hilang dan

daya yang terpancar Sehingga diketahui seberapa sepadan sebuah

sumber dengan beban. Prinsip kerja SWR Meter didasari Power Meter.

Jika pada suatu pengukuran hanya terdapat Power Meter, maka SWR

dapat dihitung dari daya datang (Pf ) dan daya pantul (Pr) dengan


8/11

rumus:

SWR = ( Pf + Pr ) (Pf - Pr ).

Dari rumus tersebut, pada keadaan sepadan ( Pr = O) akan didapatSWR = 1.

Untuk keadaan yang tidak sepadan akan didapatkan SWR > 1. Untuk keadaan yang paling buruk di mana semua daya yang dating

dipantulkan kembali ( Pf =Pr ) akan didapatkan SWR = tak

terhingga.

- Dummy LoadAgar daya pancar siaran bisa maksimal tetapi efisien, diperlukan suatu

beban yang sudah diketahui impendansinya dengan pasti sebagai acuan

yang disebut Dummy Load. Dummy Load bebas dari pengaruh

frekuensi dan dapat menangani pembuangan daya pancar yang terlalu

besar. Impendansi Dummy Load biasanya 50 atau 75 Ohm.

DummyLoad dapat dibuat sendiri dengan memasang secara paralel

beberapa resistor sehingga diperoleh resistansi dan daya yang

diinginkan. Memparalelkan beberapa resistor memperkecil induktansi

liar dari resistor tersebut. Sebagai contoh, dapat dipakai resistor karbon

300 Ohm/2 watt sebanyak 6 biji yang dihubungkan secara paralel

untuk mendapatkan Dummy Load dengan daya 12 watt dan

impendansi 50 Ohm.

Rangkaian dan Diagram Blok Pemancar FM

Untuk merencanakan dan membuat alat pemancar, perlu diketahui terlebih dahulu

mengenai blok diagram sistem, sistem kerja dari rangkaian secara

keseluruhan.


9/11

Gambar Rangkaian ExciterRangkaian exciter terdiri dari osilator dan penyangga.

Pada Rangkaian Exciter ini menggunakan komponen-komponen dengan

spesifikasi sebagai berikut:

Koker Induktor : L2 = 0.12 H, L3 = 0.12 H, L4 = 0.2 H Transistor: C930 Resistor : 5,6 K, 47 K , 33 K Capasitor : 2.2 nF, 100 nF, 18 pF, 20 pF, 5 pF Trimer : 560 pF

Exciter adalah rangkaian yang menghasilkan osilasi, karena pada exciter terdapat

osilator yang berfungsi sebagai pembangkit gelombang sinus yang nantinya akan

dimodulasikan. Didalam sistem osilator juga terdapat buffer (penyangga) yang

berfungsi untuk menstabilkan frekuensi/ modulasi osilator akibat proses

pembebanan oleh penguat tingkat selanjutnya.


10/11

Gambar Rangkaian Booster

Pada Rangkaian Booster ini menggunakan komponen-komponen dengan

spesifikasi sebagai berikut:

Induktor :L1 = 0.2 mikro Henry. L2 = 0.2 mikro Henry. L3 = 0.085mikro Henry L4 = 0.04 mikro Henry. L5 = 0.1 mikro Henry. L6 = 0.2

mikro Henry L7 = 0.2 mikro Henry.

Transistor 1970 : Vce 10 VIc 0.1 A

10 180

Trimer : 530 pFRangkaian booster terdiri dari dua tingkat penguat transistor yang masing-masing

bekerja pada kelas C, masing-masing input dan output penguat transistor ini diberi

rangkaian penyesuai impedansi.

Penguatan tingkat pertama memakai transistor C1970. Rangkaian Penguatan ini

mempunyai penguatan daya 9,2dB (8 kali), sehingga dari exciter berdaya 0,25 W

seharusnya bisa dihasilkan daya 2 W. Pada kenyataannya dari keluaran penguatan

tingkat pertama ini hanya menghasilkan daya 1,75 Watt, hal ini disebabkan

adanya kerugian dari rangkaian matching network.

Penguatan tingkat kedua memakai transistor C1971. Rangkaian Penguat ini

mempunyai penguatan daya 10dB (10 kali). Sehingga daya dari tingkat pertama

yang 1,75 W bisa diperkuat menjadi 17,5 W. Pada kenyataannya daya dari


11/11

penguatan tingkat kedua hanya mencapai 12,5 Watt. Hal ini disebabkan adanya

kerugian dari rangkaian matching network dan keterbatasan dari

transistor C1971. Karena harga dari transistor C1971 relatif mahal maka yang

digunakan hanya transistor C1970. Oleh karena itu daya yang dihasilkan oleh

pemancar ini tidak mencapai 12 Watt. Karena panas yang dihasilkan kedua

transistor cukup besar maka kita memasang pendinginan yang cukup.

Pemancar Radio FM

Documents

Transcript of Pemancar Radio FM