LAPORAN LAB TEKNIK PENGUKURAN FREKUENSI TINGGI

Putaran 1

Percobaan No.2

Pengukuran Karakteristik Kabel koaksial

Oleh:

Kelompok II/Kelas 3B

1. Aldy Gilang /131331037

2. Amira Cita Muthia /131331038

3. Andika Himawan /131331039

4. Andis Resmana /131331040

Tanggal Laporan : 06/10/2015

PRODI TELEKOMUNIKASIKASI – TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

OKTOBER 2015

1. PERCOBAAN NO : 2

2. JUDUL PERCOBAAN :

PENGUKURAN KARAKTERISTIK KABEL KOAKSIAL

3. TUJUAN

Mampu mengukur Zl pada kabel koaksial

Mampu mengukur Loss pada kabel koaksial

Mampu mengukur attenuation pada kabel koaksial

4. TEORI PENDAHULUAN

Kabel sepaksi/sesumbu (coaxial cable) adalah media transmisi yang dapat

menyalurkan suatu sinyal informasi yang telah diubah menjadi sinyal – sinyal listrik.

Kabel ini memiliki kemampuan yang besar dalam menyalurkan bidang frekuensi yang

lebar (High Frequency), sehingga sanggup menyalurkan (transmit) kelompok kanal

frekuensi percakapan atau program televisi.

Kegunaan kabel coaxial adalah untuk melakukan transmisi data kecepatan tinggi

dan juga digunakan untuk membagi sinyal broadband atau sinyal frekuensi tinggi.

Contohnya untuk koneksi Antara antenna dan TV.

Struktur Kabel Koaksial

Kabel koaksial adalah kabel yang memiliki dua buah konduktor, konduktor yang

pertama copper ditengahnya( pusat inti ) terbuat dari tembaga yang keras yang dilapisi

dengan isolator, konduktor yang kedua melingkar di luar isolator pertama dan tertutup

dengan insulator luar.

Koefisien Pantul

Koefisien pantul akan terjadi ketika beban dan sumber tidak memiliki nilai

beban yang sama atau disebut mismatch impedsance (Z in ≠ Zo), hal ini mengakibatkan

ada bagian dari sin)yal yang dikirim oleh pemancar akan dikembalikan lagi ke sumber

oleh beban tersebut. Kondisi dimana Zin saluran ≠ Z0 disebut kondisi

unmatched/mismatched. Perhitungan koef.pantul dapat dihitung setelah kita

mendapatkan nilai Vref dan Vinc dari hasil pengukuran dan dapat menggunakan rumus;

Koef. Pantul = VrefVinc

Sedangkan Loss pun dapat dicari nilainya dengan menggunakan rumus :

Loss = 20 logVin

Vout

Redaman

Redaman adalah suatu besaran yang diperoleh dari hasil perbandingan antara daya

input dengan daya output. Redaman pada saluran/media transmisi tidak dapat

dihilangkan karena tidak ada saluran yang tidak meredam, dan redaman akan selalu

ada pada saluran transmisi.

Faktor – faktor redaman dari sebuah saluran kabel koaksial :

Jarak : semakin jauh jarak yang ditempuh, maka redamannya akan semakin besar

Frekuensi : semakin besar frekuensi, maka redamannya pun akan semakin besar,

sama halnya dengan jarak.

Faktor redaman kabel(dB

meter) :

Loss Kabel (dB)Panjang Kabel(m)

5. SETUP PENGUKURAN

5.1 Pengaturan untuk mengubah Time Domain dan Frequency

Domain

5.2 Pengaturan untuk pengukuran Vinc

5.3 Pengaturan untuk pengukuran Vreff

5.4 Pengaturan untuk pengukuran Vout

6. ALAT /BAHAN YANG DIPERLUKAN

1. Sweep Oscillator HP 8620C; RF PLUG-IN ( 0,01 – 2,4 GHz)

2. Mini Circuit Coupler ZDC-10

3. Oscilloscope GW Instek

4. Terminasi 50Ω

5. RF Detector 50Ω ( 0,1 – 2000 MHz)

6. BNC male to BNC female Connector

7. BNC to N Female Connector

8. Kabel BNC to BNC

9. Kabel koaksial

10. Meteran

7. LANGKAH PERCOBAAN

7.1 Kalibrasi osiloscope dari Function Time Domain ke Time Frekunsi Domain

7.2 Baca Vin pada saat kalibrasi di oscilloscope.

7.3 Atur frekuensi pada Sweep Oscilator sesuai dengan spesifikasi alat, saat ini yang

digunakan Coupler dengan batas Frekuensi maksimum 500 MHz. Atur range

Frekuensi dari 100 – 500 MHz.

7.4 Sambungkan power level pada sweep oscillator ke oscilloscope channel-1, lalu

nyalakan.

7.5 Tampilkan mode X-Y pada oscilloscope agar kita dapat menghitung keluaran dari

oscillator . Posisi GND Ubah ke posisi DC untuk menghitung tegangan

7.6 Pengukuran Vinc

Sambungkan RF output ke IN pada coupler.

Sambungkan detector ke coppling pada coupler.

Sambungkan kabel koaksial ke OUT pada coupler dan beri terminasi pada

ujung kabel.

Hitung Vinc pada osciloscope mulai dari frekuensi 100 – 500 MHz

7.7 Pengukuran Vref

Sambungkan RF output ke OUT pada coupler.

Sambungkan detector ke coppling pada coupler.

Sambungkan kabel koaksial ke IN pada coupler dan beri terminasi pada

ujung kabel.

Hitung Vreff pada osciloscope mulai dari frekuensi 100 – 500 MHz

7.8 Pengukuran Vout

Sambungkan RF output ke IN pada coupler.

Sambungkan detector ke OUT pada coupler.

Sambungkan kabel koaksial ke coppling pada coupler dan beri terminasi pada

ujung kabel.

Hitung Vout pada osciloscope mulai dari frekuensi 100 – 500 MHz.

7.9 Ukur panjang kabel koaksial dengan menggunakan meteran.

8. HASIL DAN ANALISA8.1 HASIL PERHITUNGAN DAN PENGUKURAN

Vin = 1600 mV

Band Frekuensi = 10MHz – 500 MHz

Panjang Kabel Koaksial (l) = meter

a) Hasil Perhitungan Koefisien Pantul (ρ)

Sebelum dihitung koefisien pantul, maka harus diukur terlebih dahulu V incident

dan V reflected. Setelah didapat keduanya, maka koefisien pantul dapat dihitung

menggunakan rumus berikut ini:

ρ=V ref

V inc

Tabel 1. Hasil Pengukuran Vinc dan Vref serta Hasil Perhitungan Koefisien Pantul.

Frekuensi

(MHz)

Vin

(mV)

Vinc

(mV)

Vref

(mV)ρ

10 1600 400 0.1 0.0025

50 1600 360 0.1 0.0027

100 1600 340 0.2 0.0058

150 1600 340 0.2 0.0058

200 1600 320 0.3 0.0093

250 1600 320 0.4 0.0125

300 1600 320 0.4 0.0125

350 1600 310 0.6 0.0193

400 1600 300 0.8 0.0267

450 1600 290 0.8 0.0275

500 1600 300 1 0.0333

b) Hasil Perhitungan Impedansi Kabel Koaxial (ZL)

Setelah mendapatkan hasil perhitungan koefisien pantul, maka dapat dihitung

Impedansi Kabel Koaxialnya dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

ZL=−Zo(ρ+1)

( ρ−1)

Tabel 2. Hasil Pengukuran Impedansi Kabel Koaxial

Frekuensi

(MHz)ρ ZL (Ω)

10 0.0025 50.25

50 0.0027 50.27

100 0.0058 50.58

150 0.0058 50.58

200 0.0093 50.93

250 0.0125 51.25

300 0.0125 51.25

350 0.0193 51.93

400 0.0267 52.67

450 0.0275 52.75

500 0.0333 53.33

Untuk mengetahui nilai Loss, dan Atenuasi dapat digunakan dengan rumus berikutUntuk menghitung Loss Loss=20 log

VinVout

Untuk menghitung attenuation at= LossdB

panjangkabel (m)

Tabel 3. Hasil perhitungan faktor redaman αt(dB/m) dan nilai loss kabel (L ¿

Frekuensi( MHz )

Vinc (mV)

Vref (mV)

Vout (mV)

ρ Zl (Ω) Loss (dB)

Attenuation(dB/m)

10 400 0.1 1200 0.0025 50.25 2.94 0.058

50 360 0.1 960 0.0027 50.27 4.48 0.089

100 340 0.2 800 0.0058 50.58 6.02 0.1204

150 340 0.2 700 0.0058 50.58 7.18 0.14

200 320 0.3 600 0.0093 50.93 8.5 0.17

250 320 0.4 560 0.0125 51.25 9.11 0.182

300 320 0.4 500 0.0125 51.25 10.10 0.202

350 310 0.6 4800.0193 51.93 10.45 0.209

400 300 0.8 450 0.0267 52.67 11.9 0.238

450 290 0.8 410 0.0275 52.75 11.8 0.236

500 300 1 400 0.0333 53.33 12.64 0.240

8.2 Analisa data Pengukuran

- Kurva impedansi kabel koaksial-

10 50 100 200 300 400 50048

49

50

51

52

53

54

Kurva Impedansi Zl (Ω) terhadap Frekuensi (Mhz)

Frekuensi (Mhz)

Impe

dans

i Zl (

Ω)

Gambar 2.1 Kurva Zo terhadap Frekuensi

Analisa :

- Kurva hasil perhitungan faktor redaman αt (dB/m)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Faktor Redaman (dB/m)

Frekuensi (MHz)

Fak

tor

Red

aman

(d

B/m

)

Gambar 2.2 Kurva Faktor Redaman

Analisa :

- Kurva Uncertaity Impedansi kabel koaksial

9. KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

- Kabel koaxial yang digunakan ternyata kualitasnya masih bagus karena nilai ZL

masih dibawah batas toleransi kabel yaitu 50 ± 2Ω sebesar 48 – 49 Ω .

- Nilai redaman kabel koaxial dipengaruhi oleh nilai loss dan panjang kabel itu

sendiri, semakin besar nilai frekuensi maka semakin besar pula nilai attenuasinya

sejalan dengan makin panjangnnya kabel koaksial.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5500.05550.05570.05590.05610.05630.05650.05670.05690.05710.05730.05750.05770.0579

Uncertainty Impedansi

Frekuensi (MHz)

Un

cert

ain

ty

Imp

eda

nsi