Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Ksep Dj

download Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Ksep Dj

of 93

description

Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Ksep DjRadio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Ksep DjRadio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Ksep DjRadio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Ksep DjRadio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Ksep Dj

Transcript of Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Ksep Dj

  • RADIO PENDETEKSI ARAH SINYAL PEMANCAR

    HANDY TRANSCEIVER IC2N

    Skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan

    Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Elektro Telekomunikasi

    Oleh:

    Nama : Asep Suradireja

    NIM : 020301005

    PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO TELEKOMUNIKASI

    FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. HAMKA

    JAKARTA

    2008

  • PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

    Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

    Nama : Asep Suradireja

    Nim : 020301005

    Jurusan : Elektro Telekomunikasi

    Dengan ini menyatakan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul Radio

    Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Handy Transceiver IC2N dibuat untuk

    melengkapi sebagai persyaratan menjadi sarjana Teknik Elektro UHAMKA. Sejauh

    yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari karya tulis yang pernah

    dipublikasikan atau pernah dipakai untuk mendapat gelar kesarjanaan dilingkungan

    UHAMKA maupun perguruan tinggi manapun, kecuali bagian yang sumber

    informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.

    Jakarta, 27 Agustus 2008

    Yang membuat pernyataan

    ( Asep Suradireja )

    NIM : 020301005

  • KATA PENGANTAR

    Alhamdulillah puji syukur kehadirat Allah S.W.T atas segala rahmat dan

    hidayah-Nya, tak lupa pula junjungan Nabi Besar Muhammad S.A.W. yang terus

    membimbing kita dijalan kebenaran sepanjang masa, sehingga penulis dapat

    menyelesaikan skripsi ini dengan baik, penulis juga menyampaikan rasa hormat dan

    terima kasih yang sebesar besarnya kepada :

    1. Kedua orang tua tercinta yang tak pernah lelah berdoa untuk penulis, terima kasih

    atas pengorbanannya selama ini, kakak Fitri, adik-adiku Boim, Ali, Dinda yang

    tersayang.

    2. Bapak H. Endy Syaiful Alim, S.T, M.T Selaku Dekan Fakultas Teknik

    UHAMKA.

    3. Ibu Emilia Roza S.T selaku Pembimbing Skripsi I terima kasih banyak telah

    membimbing penulis sampai selesai.

    4. Bapak Ir. Harry Ramza M.T selaku Pembimbing Skripsi II terima kasih banyak

    telah membimbing penulis sampai selesai.

    5. Bapak Mujirudin, S.T, M.T Selaku PUDEK I Fakultas Teknik.

    6. Bapak Ir. Gunarwan Prayitno, M.Eng terima kasih atas saran dan masukannya.

  • 5. Guru-guruku dan Dosen Fakultas Teknik Uhamka yang telah mendidik sehingga

    penulis bisa menyelesaikan skripsi, semoga jasa yang telah engkau berikan

    kepada penulis dibalas oleh Allah S.W.T amin.

    6. Kawan kawan Teknik Elektro seperjuangan angkatan VI / 2002, dan kawan

    kawan Fakultas Teknik Uhamka yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu

    terima kasih kawanku semoga kalian sukses amin.

    8. Nuraini kekasihku tersayang yang selalu membantu dan mendampingi penulis,

    dan juga telah memberikan semangat dan doanya.

    11. Mas Sonora YC1XGL, om Ute, om Wisnu, terima kasih yang sebanyak

    banyaknya telah membimbing penulis hingga selesai, penulis tidak bisa berbuat

    banyak tanpa dukungan dan bantuannya dari anda semua.

    Demikianlah ucapan terima kasih penulis, semoga Allah SWT selalu

    memberikan rahmatnya. Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari

    kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis akan menerima sekali segala saran dan kritik

    yang membangun skripsi ini. Penulis selalu berharap semoga skripsi ini bermanfaat

    bagi dunia pendidikan pada umumnya dan bagi pengajaran teknik elektro pada

    khususnya.. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih.

    Jakarta, 27 Agustus 2008

    Asep Suradireja

  • ABSTRAK

    Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Handy Transceiver IC2N adalah alat

    yang berfungsi mencari dan menentukan arah sinyal pemancar, frekuensi yang

    digunakan dari 144 MHz sampai 145 MHz. Dalam pembuatan alat radio pendeteksi

    arah sinyal pemancar ini dibuat dengan cara sederhana yaitu dengan memodifikasi

    radio pemancar dan penerima portabel Handy Transceiver merek icom type IC2N,

    dengan menambahkan rangkaian Attenuator, untuk antena meggunakan jenis yagi 3

    elemen. Radio pendeteksi arah sinyal pemancar digunakan secara manual, yaitu

    dengan cara menseting frekuensi sesuai frekuensi pemancar yang akan dicari,

    kemudian mengarahkan antena yagi ke arah sinyal pemancar yang terkuat, nilai yang

    diterima oleh radio pendeteksi arah sinyal pemancar dapat dilihat pada display meter

    (VU meter).

  • DAFTAR ISI

    LEMBAR PERSETUJUAN.......... i

    LEMBAR PENGESAHAN .......................... ii

    LEMBAR KEASLIAN SKRIPSI ......................................................................... iii

    ABSTRAK ............................................................................................................. iv

    KATA PENGANTAR ........................................................................................... v

    DAFTAR ISI .......................................................................................................... vii

    DAFTAR GAMBAR .... x

    DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiii

    DAFTAR SINGKATAN ...................................................................................... xiv

    BAB I PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang .............................................................................. 1

    1.2. Tujuan ........................................................................................... 2

    1.3. Pokok Permasalahan ..................................................................... 2

    1.4. Batasan Masalah ........................................................................... 3

    1.5. Sistematika Penulisan ................................................................... 3

    BAB II LANDASAN TEORI

    2.1. Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar . 5

    2.2. Radio Pemancar dan Penerima (Handy Transceiver IC2N).. 6

  • 2.2.1. Panjang Gelombang Frekuensi ........................................... 6

    2.2.2. Modulasi Frekuensi (FM) ................................................... 9

    2.2.3. Filter .................................................................................... 16

    2.2.4. Osilator ................................................................................ 19

    2.3. Antena Yagi .................................................................................. 23

    2.3.1. Pola-Pola Medan Pada Antena ............................................ 25

    2.3.2. Directivitas (Keterarahan) ................................................... 31

    2.3.3. Impedansi Input ................................................................... 32

    2.3.4. Polarisasi .............................................................................. 33

    2.3.5. Lambda Antena .................................................................... 34

    2.3.6. Gain Antena ........................................................................ 36

    2.4. Prinsip Kerja Attenuator ................................................................ 41

    2.4.1. Faktor K .......................................................................... 42

    2.4.2. Disipasi Daya Attenuator .................................................... 44

    BAB III PERANCANGAN RADIO DIRECTION FINDING 144 MHz VHF FM

    HANDY TRANSCEIVER IC2N 45

    3.1. Blok Rangkaian Attenuator . 45

    3.2. Blok Rangkaian Display Meter .. 46

    3.3. Blok Rangkaian Antena Yagi ....................................................... 48

    BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISISA ALAT .................................... 58

    4.1. Pengambilan Data Pola Radiasi Antena Yagi .............................. 59

  • 4.2. Pengambilan Data Daya Pemancar ............................................... 63

    4.3. Pengambilan Data Display Meter Analog ..................................... 64

    4.4. Pengambilan Data Kekuatan Sinyal Berdasarkan Lokasi dan Tempat

    Pencarian Sinyal ............................................................................. 68

    BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 72

    5.1. Kesimpulan ... 72

    5.2. Saran .. 73

    DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 74

    LAMPIRAN ........................................................................................................... 75

  • DAFTAR GAMBAR

    Gambar 2. 1. Handy Transceiver IC2N . 6

    Gambar 2. 2. Gelombang radio . 7

    Gambar 2. 3. Modulasi Frekuensi (FM) . 14

    Gambar 2. 4. Rangkaian Low Pass Filter 20 dB 18

    Gambar 2. 5. Frekuensi respon dari LPF 18

    Gambar 2. 6. Osilator hartley . 21

    Gambar 2. 7. Osilator colllpitts .. 22

    Gambar 2. 8. Radiasi antena ... 24

    Gambar 2. 9. Daerah medan yang mengelilingi antenna 25

    Gambar 2. 10. Pola radiasi sebuah directional antenna 30

    Gambar 2. 11. Sebuah gelombang secara bergaris yang dipertentangkan 33

    Gambar 2. 12. Gerakan menurut jalan jam ... 34

    Gambar 2. 13. Satu lambda 36

    Gambar 2. 14. Macam-macam bentuk pola radiasi ... 37

    Gambar 2. 15. SWR dan power meter ... 39

    Gambar 2. 16. Rangkaian attenuator Pi . 42

    Gambar 3. 1. Gambar 3. 1. Rangkaian attenuator 46

    Gambar 3. 2. Gambar 3. 2. Display meter analog ................................................ 47

  • Gambar 3. 3. Gambar 3. 3. LED meter display

    47

    Gambar 3. 4. Bentuk pola berkas antena .... 48

    Gambar 3. 5. Bentuk dasar antena yagi .. 50

    Gambar 3. 6. Antena yagi 3 elemen 53

    Gambar 3. 7. Gamma match antena yagi 3 elemen 54

    Gambar 3. 8. Blok Rangkaian Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Handy

    Transceiver IC2N . 55

    Gambar 4. 1. Antena yagi dan pemancar serta penerima. (a). Pengambilan data pola

    radiasi dilihat dari sisi pemancar, (b). Proses pengambilan data pola

    radiasi menggunakan spektrum analyzer ..................................... 61

    Gambar 4. 2. Spektrum analyzer pengambilan pola radiasi antena yagi ........... 61

    Gambar 4. 3. Bentuk pola radiasi antena yagi 144 MHz hasil pengambilan data 62

    Gambar 4. 4. Bentuk polarisasi secara simulasi MATLAB ... 63

    Gambar 4. 5. Frekuensi counter pengambilan data daya pemancar ................... 64

    Gambar 4. 6. Spektrum analyzer data pengujian daya pemancar........................ 64

    Gambar 4. 6. Display meter analog .................................................................... 66

    Gambar 4. 8. Pengambilan data display meter analog ....................................... 67

    Gambar 4. 9. Grafik hasil pengambilan data terhadap point display meter ....... 67

    Gambar 4. 10. Cara pengambilan data dengan sudut acuan terhadap arah utara... 70

  • DAFTAR TABEL

    Tabel 2. 1. Panjang gelombang dan frekuensi gelombang pembawa ............. 8

    Tabel 2. 2. Band frekuensi radio Alokasi frekuensi radio dan lebar jalur frekuensi

    ....................................................................................................... 9

    Tabel 2. 3. Perbandingan FM .......................................................................... 14

    Tabel 2. 4. Nilai resistor untuk sebuah rangkaian attenuator pi 50 ............ 43

    Tabel 3. 1. Keterangan rangkaian antena yagi ................................................ 53

    Tabel 4. 1. Pengambilan data pola radiasi antena yagi 144 MHz ................... 59

    Tabel 4. 2. Pengambilan data pengujian display meter analog ....................... 65

    Tabel 4. 3. Pengambilan data kekuatan sinyal berdasarkan lokasi dan tempat

    pencarian sinyal ............................................................................ 69

  • DAFTAR SINGKATAN

    Singkatan Artinya a.c alternating current arus bolak balik a.f. audio frequency getaran suara/bunyi

    a.f.c. automatic frequency control pengaturan frekuensi secara otomatis

    a.g.c automatic gain control pengatur penguatan secara otomatis

    a.m. amplitudo modulation modulasi amplitudo

    a.t.u. automatic tuning unit alat penyesuai frekuensi dan impendensi antene

    b.f.o. beat frequency oscillator oscilator yang digunakan pada pesawat penerima jika menerima CW dan SSB

    CB Citizen's Band istilah Indonesia : KRAP

    c.w. continuous wave berita Morse yang dikirimkan secara pancaran RF yang terputus-putus seirama dengan kode Morse

    dB decibels

    unit satuan yang dipergunakan dalam perhitungan perbandingan intensitas atas dasar perbandingan logaritmes x2 dB = 10 log ----- xl

    d.c. direct current arus searah

    D.F Direction Finder alat untuk mencari arah datangnya pancaran RF dari sebuah pemancar radio

    d.s.b. double side band Jems kelas siaran yang dapat dipersamakan dengan a.m.

    e.h.t extremely high frequency klasifikasi frekuensi antara 30 - 300 Mega Hertz

    e.h.L extra high tension tegangan listrik yang sangat tinggi

    e.m.f. electro motive force salah satu satuan yang digunakan dalam ilmu listrik

    e.r.p. effective radiated power daya pancar efektif

    f.e.t. fiel effect transistor transistor jenis FET f.m. frequency

  • modulation f.s.d. full scale deflection penunjukan jarum meter tertinggi

    g.d.o grid dip oscillator alat untuk mengukur frekuensi resonansi dari rangkaian induktip dan kapasitip

    h.f. high frequency klasifikasi frekuensi antara 3-Mega Hertz sampai dengan 30-Mega Hertz h.t high tension tegangan listrik tinggi

    Hz Hertz unit satuan yang dipakai dalam menyatakan nilai frekuensi

    i.e. integrated circuit rangkaian elektronik yang terdiri dari beberapa komponen yang dipadukan menjadi satu dan dibentuk menjadi ujud yang sangat kecil

    i.f. intermediate frequency frekuensi antara

    I.f. low frequency klasifikasi frekuensi antara 30-kilo Hertz sampai dengan 300-kilo Hertz

    l.o. local oscillator oscillator yang frekuensinya digunakan untuk digabungkan (mixing) dengan frekuensi utama l.s.b. lower side band salah satu side-band yang dihasilkan oleh SSB

    l.t low tension tegangan listrik rendah

    l.u.f. lowest usable frequency frekuensi terendah yang dapat digunakan sebagai jalur komunikasi pada waktu tertentu

    l.w. long wave gelombang panjang

    m.u.f. maximum usable frequency

    frekuensi tertinggi yang dapat dipergunakan untuk komunikasi dengan pantulan ionosphere pada waktu tertentu

    m.w. medium wave gelombang menengah

    ab.f.m. narrow band frequency modulation

    kelas siaran FM yang menggunakan band yang sempit

    p.c.b. printed circuit board pengawatan rangkaian elektronik yang tercetak p. e.p peak envelope power daya (watt) khususnya dipakai pada SSB

    p.tt push to talk cara berkomunikasi dengan menekan saklar bila berbicara r.f. radio frequency

    r.f.i. radio frequency interference gangguan-gangguan yang menyusup ke dalam pesawat radio

  • r.m.s. root mean square unit satuan listrik yang menyatakan nilai efektip dari arus bolak-balik RTTY radio teletype sistem komunikasi radio dengan telex

    RX receiver pesawat penerima radio

    s.h. f. super high frequency klasifikasi frekuensi antara 3-Giga Hertz sampai dengan 30-Giga Hertz

    s.s.b. single side-band kelas siaran yang memancarkan hanya salah satu side band saja s.w. short wave gelombang pendek

    s. w.g. standard wire gauge standardisasi ukuran kawat

    s.w.1. short wave listener hobi seperti amatir radio akan tetapi hanya mendengarkan siaran radio dan tidak pernah memancar

    s.w.r. standing wave ratio nilai perbandingan yang dapat menentukan besarnya daya yang hilang dan daya yang terpancar

    TV1 television interference gangguan-gangguan yang menyusup ke dalam pesawat TV

    u.h.f. ultra high frequency klasifikasi frekuensi antara 300-Mega Hertz sampai dengan 3.000-Mega Hertz u.s.b. upper side-band salah satu side band yang dihasilkan oleh SSB

    v.c.0. voltage controlled oscillator oscillator yang frekuensinya diatur oleh tegangan listrik

    v.h.f. very high frequency klasifikasi antara 30-Mega Hertz sampai dengan 300-Mega Hertz

    v.x.o. variable crystal oscillator oscillator kristal yang frekuensinya dapat dirubah-rubah

  • BAB I

    PENDAHULUAN

    1. 1. Latar Belakang.

    Akhirakhir ini banyak sekali musibah kecelakaan transportasi udara, laut, yang

    memakan korban jiwa yang disebabkan oleh buruknya cuaca maupun tidak layaknya

    pesawat terbang dan kapal laut komersil yang seharusnya tidak dapat digunakan lagi.

    Untuk mengetahui lokasi kecelakaan tersebut diperlukan alat untuk mengetahui lokasi

    pemancar ELT (Emergency Locator Transmitter), alat pemancar kecil yang

    dilengkapi antena dan akan memancar secara terus menerus, jika alat tersebut basah

    terkena air laut atau hempasan dan benturan yang cukup kuat (G Switch).alat tersebut

    merupakan perlengkapan emergency pada setiap pesawat udara dengan berbagai type

    pesawat dengan ukuran badan pesawat seperti Boeing 737-400 pada jenis pesawat

    besar terdapat dua unit ELT (Emergency Locator Transmitter) salah satu berfungsi

    secara otomatis jika terendam air laut terletak pada moncong depan pesawat, satu lagi

    terletak pada bagian ekor dari pesawat yang berfungsi jika terkena hempasan dan

    benturan keras (G switch). Radio pendeteksi arah sinyal pemancar digunakan untuk

    dapat menentukan lokasi transmisi ELT (Emergency Locator Transmitter) secara

    manual, radio pendeteksi arah sinyal pemancar terdiri dari beberapa bagian yaitu

    radio penerima yang dilengkapi dengan sinyal meter, antena (beam antena, hallo

  • antena), receiving booster, atennuator, untuk alat-alat pendukung lainnya seperti peta

    lokasi, kompas, busur derajad, jangka, dan penggaris alat tulis juga mutlak untuk

    selalu dibawa dalam setiap melakukan bearing (menentukan arah) objek pencarian

    arah. Syarat utama untuk menentukan lokasi ELT (Emergency Locator Transmitter)

    adalah dengan menyesuaikan frekuensi penerima ke pemancar ELT (Emergency

    Locator Transmitter) (121,5Mhz) dan coba mendengar dengan seksama mendeteksi

    sinyal pancaran ELT (Emergency Locator Transmitter) yang secara terus menerus

    memancar selama 2 x 24 jam, Jika belum terdengar sinyal ELT (Emergency Locator

    Transmitter), akan lebih baik jika peralatan dibawa ke lokasi yang dicurigai sebagai

    lokasi terdekat dengan lokasi musibah, lakukan pendakian bila disekitar lokasi

    berbukit atau letakan antena penerima setinggi mungkin dari permukaan darat atau

    laut, upayakan sedapat mungkin bisa mendengar sinyal dari pemancar ELT

    (Emergency Locator Transmitter) yang selalu memancarkan beacon atau sinyal.

    1. 2. Tujuan.

    Tujuan dari pembuatan alat radio pendeteksi arah sinyal pemancar Handy

    Transceiver IC2N ini untuk mendeteksi arah pemancar dengan cara menyeseuaikan

    frekuensi kemudian mengarahkan antena dimana sinyal pemancar terkuat. nilai yang

    diterima radio pendeteksi arah pemancar dapat dilihat pada display meter (VU meter).

    1. 3. Pokok Permasalahan.

  • 1. Apakah radio pendeteksi arah sinyal pemancar Handy Transceiver IC2N dapat

    mendeteksi sinyal dari pemancar.

    2. Apakah radio pendeteksi arah sinyal pemancar Handy Transceiver IC2N dapat

    menentukan lokasi pemancar.

    3. Bagaimana faktor penguatan sinyal yang diterima radio pendeteksi arah sinyal

    pemancar Handy Transceiver IC2N dengan sudut azimuth yang berbeda.

    4. Pengaruh apa saja yang dapat menyebabkan pelemahan sinyal yang diterima

    radio pendeteksi arah sinyal pemancar Handy Transceiver IC2N.

    1. 3. Batasan Masalah.

    Batasan masalah pada skripsi radio pendeteksi arah sinyal pemancar Handy

    Transceiver IC2N mengenai pola radiasi yang dihasilkan antena yagi, attenuasi

    terhadap sinyal RF (Radio Frekuensi), display meter analog dan kekuatan sinyal yang

    diterima.

    1. 5. Sistematika Penulisan.

    Penulisan skripsi ini terdiri dari lima bab, dengan beberapa lampiran.

    Bab I Pendahuluan

    Yang berisi latar belakang, tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan.

    Bab II Landasan Teori

  • Membahas tentang teori radio pemancar dan penerima (Handy Transceiver

    IC2N), teori antena yagi, teori attenuasi (Attenuator).

    Bab III Perancangan alat radio pendeteksi arah sinyal pemancar Handy Transceiver

    IC2N Handy Transceiver IC2N menjelaskan perancangan masing-masing

    rangkaian.

    Bab IV Pengujian radio pendeteksi arah sinyal pemancar Handy Transceiver IC2N.

    Menguji dan menganalisa radio pendeteksi arah pemancar Handy Transceiver

    IC2N yang meliputi pengujian pola radiasi antena yagi, daya pemancar,

    attenuasi, display meter. kekuatan sinyal pemancar berdasarkan lokasi dan

    tempat pencarian sinyal pemancar.

    Bab V Penutup

    Berisi kesimpulan yang diperoleh dari pembuatan alat dalam penyusunan

    skripsi radio pendeteksi arah sinyal pemancar Handy Transceiver IC2N.

  • BAB II

    LANDASAN TEORI

    2. 1. Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Handy Transceiver IC2N.

    Adalah alat untuk mendeteksi dan mencari sinyal pemancar yang dioperasikan

    melalui penerimaan gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh pemancar.

    Kemudian antena radio pendeteksi arah sinyal pemancar Handy Transceiver IC2N

    akan menerima gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh pemancar. Antena

    merupakan suatu penghantar gelombang elektromagnetik dari pemancar yang

    diterima oleh antena dan membangkitkan arus gelombang yang getarannya sama

    dengan getaran gelombang elektromagnetik dari pemancar. Bila bidang antena searah

    dengan arah datangnya isyarat dari pemancar maka tegangan yang dijangkitkan

    dalam antena akan maksimum dan bila bidang antena diputar 900 tidak searah lagi

    dengan arah datangnya isyarat maka tidak ada tegangan yang terjangkit dalam antena,

    karena petunjuk arah dihubungkan dengan antena maka arah datangnya isyarat dapat

    dibaca pada indikatornya. Bila pemancar berada diantara itu maka akan menghasilkan

    tegangan yang menimbulkan medan magnit. Tiap medan magnit akan

    menggambarkan sebagai vektor, jumlah vektor itulah menunjukkan arah tempat di

    mana pemancar berada1.

  • 2. 2. Radio Pemancar dan Penerima (Handy Transceiver IC2N).

    Radio pemancar dan penerima (Transmitter dan Receiver) adalah pesawat

    pemancar radio sekaligus berfungsi ganda sebagai pesawat penerima radio yang

    digunakan untuk keperluan komunikasi. Terdiri atas bagian pemancar dan bagian

    penerima yang dirakit secara terintegrasi. Pada generasi mula-mula, bagian pemancar

    atau transmitter dan bagian penerima atau receiver dirakit secara terpisah dan

    merupakan bagian yang berdiri sendiri-sendiri dan bisa bekerja sendiri-sendiri pula.

    Pada saat ini kedua bagian diintegrasikan dipekerjakan secara bergantian. Pesawat

    pemancar sederhana terdiri atas suatu osilator pembangkit getaran radio dan getaran

    ini setelah ditumpangi dengan getaran suara kita, dalam teknik radio disebut

    dimodulir, kemudian oleh antena diubah menjadi gelombang radio dan dipancarkan2.

    Gambar 2. 1. Handy Transceiver ic2n.

    2. 2. 1. Panjang Gelombang Frekuensi.

  • Gelombang radio yang dipancarkan dari antena pemancar berjalan melalui

    atmosfer sebagai pemampatan dan pembiasan garis-garis gaya listrik. Panjang

    gelombang dari puncak ke lembah disebut panjang gelombang. Gelombang radio

    berjalan dari antena dengan kecepatan m/detik103 8x sama dengan kata lain

    gelombang radio berjalan sejauh 7,5 kali keliling bumi dalam satu detik.

    Gambar 2. 2. Gelombang radio.

    Bentuk gelombang dari A ke C yang berulang-ulang dengan sendirinya disebut

    cycle, banyaknya cycle disebut frekuensi. Frekuensi dalam hertz, biasanya disingkat

    dengan Hz. Jika panjang gelombang disebut lamdha (), kecepatan = V(m/detik), dan

    frekuensi = f(Hz) maka :

    Lamdha ( ) m)(103 8 ===f

    xf

    V .................................. (2. 1)

    Gelombang yang berfrekuensi rendah mempunyai lamdha yang lebih panjang

    dan gelombang yang berfrekuensi tinggi mempunyai lamdha lebih pendek.

    Gelombang radio terdiri dari :

  • 1. Informasi suara (percakapan, yang dibawa dari stasiun pemancar ke stasiun

    penerima).

    2. Gelombang pembawa carrier (alat pembawa dari informasi suara). Setiap

    stasiun pemancar mempunyai frekuensi gelombang pembawa sendiri.

    Frekuensi-frekuensi dari gelombang pembawa yang berlainan telah ditetapkan

    dalam kelompok-kelompok/daerah-derah gelombang sebagai berikut.

    Tabel 2. 1. Panjang gelombang dan frekuensi gelombang pembawa.

    Kelompok Panjang Gelombang Dari

    Gelombang Pembawa

    Frekuensi Gelombang

    Pembawa

    Gelombang Panjang

    Gelombang Menengah

    Gelombang Pendek

    Gelombang Pendek

    Ultra

    2.000 - 1.000 meter

    600 150 meter

    60 10 meter

    10 1 meter

    150 300 kHz

    500 2.000 kHz

    5 30 MHz

    30 300 MHz

    Pada prinsipnya gelombang radio adalah gelombang elektromagnet yang

    tergolong dalam sinar yang dapat dilihat atau visible light. Gelombang radio VHF

    mempunyai jangkauan dari 30 sampai 300 MHz.

    Apabila gelombang radio dipancarkan menyebabkan berubahnya gais-garis

    gaya listrik. Garis-garis gaya listrik yang terdapat pada antena disebut medan listrik.

    Kekuatan medan listrik diukur dengan satuan V/m yang

  • menggambarkan/menunjukan banyaknya tegangan yang diinduksikan dalam antena

    yang panjangnya 1 meter. Dalam banyak hal kekuatan medan listrik biasanya

    dinyatakan dalam mV/m (1/1.000 V/m) atau mikrodesibel (1.000.000 V/m)3.

    Desibel atau disingkat dB juga digunakan sebagai satuan pengukuran,

    persamaanya dalam desibel adalah sebagai besikut :

    1 mikrovolt/m = 0 dB.

    0,1 mV/m = 40 dB.

    1 mV/m = 60 dB.

    2 mV/m = 66 dB.

    Tabel 2. 2. Band frekuensi radio dan lebar jalur frekuensi.

    Very Low Frekuensi VLF 3-30 KHz

    Low Frekuensi LF 30-300 KHz

    Medium Frekuensi MF 300-3.000 KHz

    High Frekuensi HF 3-30 MHz

    Very High Frekuensi VHF 30-300 MHz

    Ultra High Frekuensi UHF 300-3.000 MHz

    Super High Frekuensi SHF 3-30 GHz

    Extremely High

    Frekuensi

    EHF 30-300 GHz

    2. 2. 2. Modulasi Frekuensi (FM).

    Dalam komunikasi radio, modulasi adalah suatu sistem atau cara mengirimkan

    sinyal informasi agar dapat dibawa oleh gelombang radio yang dipancarkan melalui

  • pemancar. Maka penerima radio harus menyesuaikan dengan sistem modulasi yang

    dipakai oleh stasiun pemancar. Pada penerima radio AM hanya akan menerima

    gelombang yang dipancarkan dengan modulasi amplitudo (AM) begitu pula untuk

    penerima radio FM (Frekuensi Modulasi) hanya dapat menerima gelombang radio

    dari pemancar yang menggunakan modulasi frekuensi (FM). Sistem yang dipakai

    dalam teknik komunikasi radio adalah sistem modulasi yang dipakai untuk

    mengirimkan sinyal informasi seperti, modulasi ampltudo (AM), modulasi frekuensi

    (FM), dan modulasi pulsa (PM)5.

    Dalam modulasi frekuensi (FM) frekuensi dari gelombang pembawa

    dimodulasikan sesuai dengan amplitudo gelombang sinyal, sedangkan amplitudo

    gelombang pembawanya tetap (tidak berubah). Modulasi frekuensi biasa disingkat

    FM. Apabila amplitudo gelombang sinyal pada puncak positifnya, frekuensi

    gelombang pembawa juga menjadi maksimum apabila amplitudo gelombang sinyal

    pada puncak negatifnya, frekuensi gelombang pembawa menjadi minimum. Dalam

    hal ini frekuensi gelombang pembawa diubah sesuai dengan amplitudo gelombang

    sinyal. Perubahan frekuensi yang disebabkan oleh perubahan amplitudo gelombang

    sinyal disebut Frekuensi deviation atau penyimpanan frekuensi. Perbandingan

    modulasi dari FM ditentukan/ditetapkan 100% pada penyimpanan frekuensi

    maksimum.

    Bentuk umum dari sinyal pembawa (carrier) dapat dituliskan sebagai berikut :

    ( )cccccc tEEv +== coscos ............................ (2. 2).

  • Berubahnya parameter c akibat adanya sinyal base band yang menyebabkan terjadinya modulasi sudut dimana dudut c berkaitan dengan dua parameter yaitu c dan c . Perubahan terhadap parameter c akan terjadi proses modulasi frekuensi, sedangkan berubahnya parameter c akan terjadi proses modulasi fasa.

    Prinsip dasar dari frekuensi modulasi adalah berubahnya frekuensi dari sinyal

    pembawa secara linear dengan antara kecil ( )cc ff , yang disebabkan oleh suatu perubahan tegangan baseband (vm). Dengan berubahnya frekuensi pada sinyal

    pembawa menandakan adanya informasi yang dibawa, yang kemudian dapat diambil

    kembali oleh penerima.

    Bentuk ungkapan dasar untuk modulasi frekuensi adalah :

    m v Atau ........................................... (2. 3).

    mc Kv= K adalah sensitifitas modulasi yang memiliki dimensi rad s-1 V-1, merupakan

    perubahan kecil dari frekuensi operasional i sinyal pembawa akibat adanya base

    band terhadap deviasi dari frekuensi tanpa modulasi c, yakni

    += ci ...................................... (2. 4).

    Dengan mengingat bahwa :

    ic cosEvFM = ...................................... (2. 5).

  • Dimana i merupakan sudut fasa operasional dari carrier, dan kemudian

    frekuensi adalah laju perubahan dari fasa sedemikian hingga i = di/dt ungkapan

    yang tepat bagi i adalah :

    tdd ii = t

    t

    dd0

    i0

    i

    i =

    ( ) tKvt mc d0

    i +=

    ( ) tKvt mc d0 +=

    tKvtt

    m

    t

    c dd00 +=

    Sehingga menjadi :

    +=t

    mc tvKt0

    i d ........................... (2. 6).

    Dapat memberikan ungkapan secara umum secara menyeluruh bentuk

    gelombang frekuensi modulasi, untuk beberapa frekuensi sinyal baseband yang

    dimodulasikan pada sinyal pembawa yakni,

    += tvKvtEv t mmccFM dcos

    0

    ......................... (2. 7).

    Sedangkan sinyal baseband tunggal dengan :

    ( ) tEtv mmm cos= ........................ (2. 7)

  • Akan memberikan :

    tfttE

    m

    m

    mm

    cos2 cos cos

    ==

    = ....................... (2. 8).

    Dimana dan f merupakan deviasi maksimum yang terjadi ketika 1cos =tm yang masing-masing merupakan parameter penting dari beberapa

    sistem FM (Frekuensi Modulasi). Kedua deviasi tersebut adalah :

    2/mm

    KEfKE

    ==

    ............................ (2. 9).

    Dengan masukan Mv ke dalam ungkapan umum FMv , akan diperoleh

    += t tmmccFM tEKtEv

    0

    dcoscos

    += t mmcc ttKEtE

    0

    dcoscos

    += t mcc tttE

    0

    dcoscos

    += tttE m

    mcc dsincos

    Besarnya m / sebagaimana konstanta tunggal yang memberikan ( )ttEv mccFM sincos += ........................ (2. 10).

    Dimana adalah indeks modulasi dan sebagai besaran penting lain pada beberapa sistem komunikasi FM, yang diberikan dengan :

  • mm ff==

    ........................ (2. 11).

    Harga bergantung kepada mf sehingga akan bervariasi diatas band frekuensi sinyal dan dapat menjadi sangat besar.

    Sebuah ungkapan umum bagi FMv dapat dianalisa lebih jauh, memberikan

    ( ) ( )ttEttEv mccmccFM sinsinsinsincoscos = ....................... (2. 12). Yang dapat mengambarkan komponen spektral dari sinyal FM. Bentuk

    gelombang untuk modulasi frekuensi dapat dilihat pada gambar 2. 3 dibawah ini.5

    Gambar 2. 3. Modulasi frekuensi (FM).

    Tabel 2. 3. Perbandingan FM.

    Bagian FM

    Cara modulasi

    Frekuensi dari gelombang

    pembawa dimodulasikan dengan

    gelombang sinyal, amplitudo

    gelombang pembawa tetap.

  • Gelombang samping

    Lebar band gelombang radio

    Lebar band gelombang

    pembawa

    Daerah dinamis

    Tanggapan frekuensi

    (frequency response)

    Noise (berisik)

    Lebar band penerimaan

    Frekuensi menengah (IF)

    Pemancar stereo

    Dihasilkan gelombang samping

    yang sangat besar (lebar) dengan

    selang waktu yang teratur

    dengan frekuensi gelombang

    sinyal dihasilkan diatas dan

    dibawah f0.

    Lebar.

    Band gelombang sangat tinggi

    88-108 MHz.

    20 kali lipat lebih besar dari AM.

    Modulasi lebih dari 100% masih

    memungkinkan, tanpa cacat.

    Daftar dalam batas 30-15.000

    Hz.

    Sedikit

    Lebar, maksimum 200 kHz.

    10,7 MHz.

    Hanya diperlukan satu

    gelombang.

  • 2. 2. 3. Filter

    Filter adalah suatu rangkaian yang dipergunakan untuk meloloskan atau

    meredam sinyal pada suatu batas frekuensi tertentu. Idealnya pada saat terjadi

    meloloskan frekuensi tidak akan terjadi redaman.

    Dalam teknik pemancar banyak sekali filter yang terdiri dari gulungan, salah

    satunya yang sangat populer adalah apa yang dinamakan Rfc (Radio Frekuensi

    Choke). Ada banyak rangkaian filter yang digunakan untuk menyeleksi suatu daerah

    frekuensi, yang secara garis besar dibedakan menjadi dua yaitu :

    1. Filter Aktif.

    2. Filter Pasif.

    Filter aktif seleksi frekuensinya lebih tajam dan pembagi impedansinya dapat

    diatur sedemikian rupa sehingga penguatan tegangan outputnya juga dapat diatur.

    Sedang filter pasif tidak memiliki penguatan, tetapi untuk rangkaian tertentu

    (pembagi impedansi) masih sering digunakan. Jaringan filter sederhana (RC

    sederhana/pasif) terbuat dari kombinasi induktor, kapasitor, dan resistor.dan menurut

    pembagian frekuensi yang diseleksi, filter sederhana dapat dibedakan menjadi banyak

    macam, seperti : filter lalu rendah (low pass filter/LPF), filter lalu tengah (bandpass

    filter/BPF), filter lalu tinggi (bandstop/notch filter), dan filter eliminasi jalur (band

    elimination filter/BEF).

    1. Low Pass Filter.

  • Low pass filter yang dibahas disini adalah model butterworth dan beberapa

    model lainnya antara lain adalah model buffer model inverting. Seperti tampak pada

    gambar 2. 4 dibawah adalah Low Pass Filter Butterworth dengan perhitungan sebagai

    berikut :

    inc

    c VjXR

    jXv

    1

    Dimana : 1=J dan fCj

    jX c 21

    Didapat : fRCj

    vv inI 21 += dan tegangan outputnya : 10 11 vR

    Rfv

    +=

    Jadi persamaanya : ( )fHfjv

    RRfv in

    /1110 +

    + . (2. 14)

    Dimana : frekuensi fungsifilter penguatan 1

    0 =vv

    filter dari band passpenguatan 11

    =+=RRA FF

    input sinyal frekuensi=f

    filter dari tinggifrekuensi offcut RC 2

    1 == Hf

    Sudut fasa yang terjadi pada low pass filter ini adalah :

    ( )

    =

    +=

    HHinff

    ffvv 1

    20 tan :adalah sudutnya sehingga

    /1

    1

  • Gambar 2. 4. Rangkaian low pass filter 20 dB.

    Gambar 2. 5. Frekuensi respon dari low pass filter.

    Pengoprasian dari Low Pass Filter ini ada 3 macam yaitu :

    1. Pada frekuensi yang sangat rendah yaitu : f < fH

    Fin

    Avv =

    0

  • 2. Pada f = fH FFin

    AAvv 707,0

    20 ==

    3. Pada f > fH Fin

    Avv

  • kestabilan nilai induktor dan kapasitor. Komponen-komponen pada VFO (Variable

    Frequency Oscillator) yang mudah terpengaruh oleh suhu menyebabkan VFO

    (Variable Frequency Oscillator) mempunyai kestabilan yang rendah.

    VFO (Variable Frequency Oscillator) yang frekuensinya bisa berubah karena

    diberi besaran tegangan tertentu pada inputnya disebut sebagai VCO (Voltgje

    Controlled Oscillator), paling banyak dipakai pada rangkaian osilator FM (Frekuensi

    Modulasi) karena sinyal suara langsung dapat dimasukan pada input VCO (Voltage

    Controlled Oscillator). Osilator jenis lain memakai kristal sebagai komponen

    frekuensinya. Osilator kristal memiliki kestabilan frekuensi yang sangat tinggi.

    Kestabilan yang sangat tinggi ini membuat osilator kristal menjadi sulit untuk

    diterapkan pada metode FM (modulasi frekuensi). Kestabilan frekuensi dari osilator

    crystal dapat digabungkan dengan deviasi frekuensi VFO (Variable Frequency

    Oscillator) yang lebar dengan menerapkan osilator yang terkontrol dengan PLL

    (Phase Locked Loop), osilator kristal dipakai sebagai penghasil frekuensi referensi.

    Dengan demikian akan didapatkan frekuensi referensi yang sangat stabil. Sedangkan

    VFO (Variable Frequency Oscillator) dipakai pada osilator yang sebenarnya.

    1. Rangkaian Osilator LC Tipe Hartley.

    Hubungan antara fase tegangan basis BV dan tegangan kolektor CV dalam

    suatu rangkaian AC dari tipe hartley adalah sebagai berikut.

  • 11

    L.C.1 Bila > dan jika tegangan output CV dibagi dengan

    ( ) B111

    V daripadabesar lebih menjadi VLdan C.1

    . 1V dan BV dapat dianggap sebagai

    hubungan seri dengan 1L dan 1C berturut-turut. Oleh karena itu perbedaan fasenya

    adalah 180 , jumlah vektor dari CB1 Vadalah Vdan V . Perbedaan fase antara

    180adalah Vdan V 1B dari diagram vektor, yaitu fase BV bertentangan dengan fase

    CV . Tegangan output kolektor dibagi oleh 11 Ldan C dan fase tegangan feedback BV

    digeser 180 dari tegangan kolektor sehingga fasenya sama dengan tegangan input

    basis pertama, frekuensi osilator dicapai sebgai berikut :

    ( ) ( )Hz C.LL.21f

    210 =+= .............................. (2. 15).

    Gambar 2. 6. Osilator hartley.

  • 2. Rangkaian Osilator LC Tipe Colpitts.

    Bila L dan C dalam rangkaian osilator hartley ditukar, rangkaian masih tetap

    merupakan suatu rangkaian osilator. Bila L lebih besar dari 1C

    1 fase tegangan dan

    arus dalam tiap bagian adalah sebagai berikut. 1V mendahului

    ( ) ( ) 2B11 i fase ; VV;90 i > bertentangan dengan fase 1i . Frekuensi osilator 0f dalam rangkaian ini ditentukan oleh rangkaian resonansi yang terdiri dari kapasitansi

    21 Cdan C yang dihubungkan seri dan L frekuensi osilator dapat dicapai sebagai

    berikut :

    21 C1

    C1 + ............................. (2. 16).

    Gambar 2. 7. Osilator colpitts.

  • 2. 3. Antena Yagi.

    Antena adalah susunan logam yang dirancang untuk memancarkan dan

    menerima energi elektromagnetik. Sebuah antena bertindak sebagai sebuah susunan

    peralihan antara perlengkapan penuntun atau pedoman (contoh) : penuntun

    gelombang, jalur pengiriman) dan ruang bebas. Definisi resmi IEEE sebuah antena,

    sebagaimana dikemukakan oleh Stutzman dan Thiele, mengikuti pengertian : Sistem

    antena tersebut terdiri dari sebuah pengirim dan penerima yang dirancang untuk

    memancarkan atau menerima gelombang elektromagnetik.

    Untuk mengetahui bagaimana sebuah antena bekerja dapat kita lihat bagaimana

    proses terjadinya radiasi. Gerakan gelombang pada saluran kabel dapat terjadi karena

    adanya arus dengan variasi waktu atau adanya percepatan perlambatan gelombang

    Jika tidak ada gerakan gelombang dalam sebuah kabel maka tidak akan terjadi radiasi

    karena tidak adanya aliran arus didalam kabel tersebut. Radiasi tidak akan terjadi juga

    pada gelombang yang sedang bergerak, dengan kecepatan yang sama disepanjang

    sebuah kabel lurus, tetapi radiasi dapat terjadi jika gelombang tersebut bergerak

    bolak-balik dengan fungsi waktu, selain itu radiasi dapat terjadi pada pergerakan

    gelombang dengan kecepatan yang sama disepanjang kawat lengkung atau bengkok.

    Radiasi sebuah antena dapat dijelaskan pada gambar 2. 8 yang menunjukkan

    sebuah sumber tegangan yang terhubung dengan dua jalur pengiriman bahan

    konduktor. Ketika sebuah tegangan sinusoidal dipasang melalui jalur pengirim, maka

    sebuah medan listrik sinusoidal akan terbentuk dan hasilnya akan membentuk saluran

    yang bersinggungan dengan medan listrik. Besarnya jarak medan listrik di tunjukan

  • oleh kumpulan daya atau jalur medan listrik. Elektron-elekton bebas tersebut dapat

    digantikan oleh daya atau pergerakan medan listrik dan pergerakan medan listrik

    tersebut menyebabkan aliran arus yang secara bergantian yang akan membentuk

    medan magnet.

    Gambar 2. 8. Radiasi antena.

    Oleh karena medan-medan magnet dan listrik dengan waktu yang bervariasi

    maka akan membentuk gelombang-gelombang elektromagnetik dan menjalar

    disepanjang konduktor-konduktor. Seperti halnya gelombang-gelombang tersebut

    melalui pendekatan ruang terbuka, maka gelombang-gelombang ruang bebas

    dibentuk dengan menghubungkan bagian akhir dari saluran listrik. Pada awalnya

    sumber gelombang sinusoidal yang bergerak secara kontinu akan membuat gangguan

    listrik sehingga gelombang elektromagnetik bergerak secara kontinu dan

    penjalarannya melalui saluran transmisi melalui antena serta diradiasikan ke dalam

    ruang bebas. Di dalam saluran transmisi antena, gelombang elektromagnetik

    disesuaikan oleh muatan-muatan, tetapi dengan cepat gelombang-gelombang tersebut

    memasuki ruang bebas dan kemudian gelombang tersebut membentuk lingkar

    tertutup serta meradiasikannya ke segala arah.

  • 2. 3. 1. Pola-Pola Medan Pada Antena

    Pola-pola medan digambarkan dengan sebuah antena, perubahan diakibatkan

    oleh jarak sebuah antena dan pola medan tersebut digambarkan dengan dua jenis:

    radiasi energi dan energi reaktif. Sehingga ruang disekitar antena dapat dibagi

    menjadi tiga bagian.

    Gambar 2. 9. Daerah medan yang mengelilingi antena.

    Tiga bagian tersebut yang ditunjukan pada gambar 2. 14 itu adalah :

    1. Bagian medan reaktif, pada bagian ini didominasi oleh medan reactive.

    Energi reactive berosilasi menuju dan sepanjang antena, sehingga

    menimbulkan reaktansi. Pada bagian ini pula, energi hanya tersimpan dan

    tidak terjadinya disipasi energi. Batas paling jauh pada daerah ini adalah

    pada jarak

  • 3

    162.0 DR = ......................... (2. 17).

    Dimana :

    R1 merupakan jarak dari permukaan antena.

    D adalah dimensi paling luas dari antena tersebut.

    merupakan panjangnya gelombang.

    2. Daerah radiasi medan dekat (atau disebut juga daerah fresnel). Daerah ini

    berada sepanjang garis lurus antara daerah medan dekat reactive (reactive

    near-field region) dan daerah medan jauh (far-field region). Medan reaktif

    ini sangat kecil dibandingkan pada daerah medan dekat reaktif. Pada daerah

    ini, distribusi medan sudut merupakan sebuah fungsi jarak dari antena.

    Batas paling luar untuk daerah ini berada pada jarak,

    2

    22DR = .............................................. (2. 18).

    Dimana :

    R2 adalah jarak dari permukaan antena.

    adalah panjang gelombang.

    3. Daerah medan jauh (Far-field region) atau biasa disebut dengan daerah

    Fraunhofer. Daerah yang merupakan daerah medan jauh tidak terdapat

    medan reaktif tetapi yang ada hanya medan radiasi saja. Distribusi sudut

    medan tidak tergantung pada jarak antena dan banyaknya densitas daya

    yang termasuk luas persegi dari jarak radial.

  • Pemancar bidang jauh dari dipole Hertzian dapat dijelaskan dengan bantuan

    sistem koordinat bola yang terlihat pada gambar 2.3. Sumbu z diambil dari arah

    vertikal dan bidang horizontal xy. merupakan sudut elevasi dan merupakan sudut

    azimuth. Bidang xz merupakan bidang elevasi ( = 0 ) atau bidang E yang

    merupakan bidang yang terdiri dari vector medan listrik dan radiasi arah maksimum.

    Bidang xy merupakan bidang azimuthal ( = / 2 ) atau bidang H-yang merupakan

    bidang yang terdiri dari vector medan magnetik dan radiasi arah maksimum.

    Radiasi medan jauh dapat diterangkan dengan bantuan sebuah antena Hertzian

    dipole atau infinitesimal dipole yang merupakan sebuah potongan kabel lurus yang

    mempunyai panjang L dan diameter kedua kabel sangat kecil dibandingkan pada

    sebuah panjang gelombang. Sebuah arus uniform I(0) diasumsikan sebagai aliran arus

    sepanjang kabel. Jika dipole dipindahkan pada sebuah titik pusat sepanjang sumbu Z,

    kemudian dapat kita tuliskan :

    +=

    20 )(111

    4sin)0(

    krjkrkIjE

    jkr

    +=

    jkrLeIE

    jkr

    r11

    2cos)0(

    +=

    jkrLekIjH

    jkr

    0=rH 0=H

    0=E

  • Untuk radiasi medan jauh, pada bagian r 2 dan r 3 dapat diabaikan, sehingga

    dapat dimodifikasikan persamaan di atas menjadi persamaan :

    sin4)0( jkrLekIjE

    =

    sin4)0( jkrLekIjH

    =

    0=rE Dimana : = impedansi ruang bebas intrinsik. K = Perambatan gelombang tetap

    R = Jari-jari (lingkaran) untuk sistem koordinat berbentuk

    Seluruh persamaan di atas, pada bagian phasa tje diletakan dan bagian

    tersebut diasumsikan bahwa seluruh medan akan bergerak secara sinusoidal yang

    berubah berdasarkan fungsi waktu. Persamaan phasa diatas hanya terlihat medan non-

    zero yaitu E dan H ,dan bagian medan non-zero tersebut akan berpindah satu sama

    lain. Perbandingan =HE / , seperti halnya impedansi gelombang sebesar 120

    dan medan phasa medan-medan tersebut sebanding dengan r. Arah E,H dan r

    membentuk aturan tangan kanan seperti halnya vector poynting berada pada arah r

    dan vector tersebut mengindikasikan arah propagasi gelombang elektromagnetik.

    Sehingga vector poynting waktu rata-rata dapat dituliskan sebagai :

    21=avW RE [ ]*HE (Watts / m 2 )

  • Dimana E dan H melambangkan nilai puncak medan listrik dan medan

    magnetik. Daya radiasi rata-rata oleh sebuah antena dapat dituliskan :

    ( )= WattsdsWP radrad Dimana ds adalah vector perbedaan permukaan = rddr sin2

    radW adalah magnetisasi dari vector poynting waktu rata-rata (2/ mWatts ).

    Intensitas radiasi didefinisikan sebagai daya radiasi dari sebuah antena persatuan

    sudut solid dan diberikan persamaan sebagai berikut

    radWrU2=

    Pola radiasi sebuah antena merupakan sebuah gambaran grafik prangkat radiasi

    medan jauh sebuah antena sebagai fungsi koordinat spasial yang dispesifikasi oleh

    sudut elevasi dan sudut azimut . Lebih detilnya,fungsi tersebut merupakan sebuah gambran grafik daya radiasi dari sebuah antena persatuan sudut solid. Sebagai contoh

    kasus yaitu antena isotropik dimana radiasinya akan sama dalam segala arah. Jika

    total daya radiasi antena isotropik adalah P, kemudian daya radiasi akan menyempit

    pada jari-jari spheris r, maka densitas daya S pada jarak setiap arah diberikan

    persamaan :

    24 rP

    luasPS == ........................... (2. 19).

    Kemudian intensitas radiasi antena isitropik U, dapat dituliskan sebagai berikut

    :

  • 42 PSrU i == .......................... (2. 20).

    Sebuah antena isotropik tidak mungkin terlaksana secara prakteknya dan hanya

    digunakan untuk gambaran perbandingan saja. Jenis antena yang praktis lainya adalah

    directional antena yang meradiasikan daya sangat besar pada beberapa arah dan daya

    yang sangat kecil pada arah lainnya. Sebuah kasus khusus directional antenna adalah

    antena omnidirectional dimana pola radiasi antena tesebut menjadi konstan dalam

    sebuah ruang medan (contoh : ruang medan E) dan variasi medannya pada sebuah

    ruang medan ortogonal (contoh : ruang medan H). Gambaran grafik pola radiasi

    sebuah antena directional secara umum ditunjukan pada gambar 2. 10 dibawah ini.

    Gambar 2. 10. Pola radiasi sebuah directional antena.

    1. HPBW (Half Power Beamwidth) dapat didefinisikan sebagi sudut arah

    bagian cuping utama dengan ukuran setengah daya pancar.

    2. Main lobe (cuping utama) : Merupakan cuping radiasi ruang yang

    mengandung arah radiasi maksimum

  • 3. Minor lobe (cuping tambahan) : Cuping ini menunjukan radiasi pada arah-

    arah yang tidak diinginkan, level cuping tambahan biasanya disebut sebagai

    perbandingan daya kekuatan dalam cuping kepada cuping besar.

    Perbandingan ini disebut sebagai level cuping sampingan (disebut dalam

    desibel). Pada kebanyakan sistem non kabel tambahan tidaklah diinginkan.

    Oleh karena itu sebuah disain antena yang baik harus meminimalisir cuping-

    cuping tambahan.

    2. 3. 2. Directivitas (Keterarahan).

    Petunjuk sebuah antena telah ditegaskan sebagai perbandingan daya kuat

    radiasi pada arah yang telah diberikan dari antena ke daya kuat radiasi rata-rata

    diseluruh arah. Dengan kata lain, petunjuk sumber non isotropik adalah seimbang ke

    perbandingan daya kuat radiasi pada arah yang telah diberikan, pada sumber

    isotropik.

    PU

    UUD

    i

    4==

    Dimana : D adalah petunjuk arah antena.

    U adalah daya kuat antena pada antena.

    U i adalah daya kuat radiasi pada sumber isotropik.

    P adalah jumlah akhir kekuatan radiasi.

    Terkadang, arah pada petunjuk tidaklah tepat. Dalam hal ini, arah daya kuat

    radiasi maksimal tidak langsung disebutkan.

  • Dimana : D max adalah petunjuk maksimal.

    U max adalah daya kuat radiasi maksimum.

    Petunjuk adalah jumlah tak terbatas, karena merupakan perbandingan dua daya

    kuat radiasi. Oleh karena itu, biasanya disebut dengan dBi. Petunjuk antena dapat

    dengan mudah diperkirakan dari pola radiasi antena. Sebuah antena yang memiliki

    cabang utama yang sempit bisa mendapat petunjuk yang lebih baik, dari yang

    memiliki cuping utama yang besar, sehingga dapat menjadi lebih terarah.

    2. 3. 3. Impedansi Input.

    Impedansi sebuah antena didefinisikan sebagai impedansi yang diberikan pada

    sebuah antena pada ujung-ujung terminalnya atau perbandingan tegangan terhadap

    arus pada pasangan terminal antena, atau perbandingan komponen elektrik terhadap

    medan magnetik pada sebuah titik radiasi. Maka imedansi antena dapat dituliskan

    sebagai berikut :

    ininin jXRZ +=

    Dimana : Zin adalah impedansi antena pada terminalnya.

    Rin adalah resistansi antena pada terminalnya.

    Xin adalah reactansi antena pada teminalnya.

    Komponen imajiner, Xin dari sebuah impedansi input melambangkan daya yang

    tersimpan pada meean dekat antena. Komponen resistif, Rin dari impedansi input

    terdiri dari dua buah komponen, yaitu resistansi radiasi Rr dan resistansi rugi RL.

  • Daya diasosiasikan dengan tahanan radiasi yang merupakan daya radiasi aktual oleh

    antena, ketika daya terdisipasi dalam bentuk rugi-rugi tahanan yaitu rugi-rugi yang

    mengakibatkan panas antena tersebut akibat rugi-rugi dielektrik atau rugi-rugi

    konduksi.

    2. 3. 4. Polarisasi.

    Polarisasi dari gelombang yang telah diradiasi sebagai khasiat dari gelombang

    electromagnet menggambarkan waktu arah yang beragam dan hubungan magnet dari

    garis vektor medan listrik. Polarisasi dari antena mengarah pada polarisasi vektor

    medan listrik dari gelombang yang telah diradiasi. Dengan kata lain, posisi dan arah

    medan listrik dengan hubungan permukaan atau bawah bumi menentukan polarisasi

    gelombang. Jenis yang paling umum dari polarisasi termasuk linear (horizontal dan

    vertikal) dan sirkular (bagian kanan polarisasi atau bagian kiri polarisasi).

    Gambar 2. 11. Sebuah gelombang secara bergaris yang dipertentangkan.

    Jika garis edar dari bidang listrik garis vektor bolak-balik sepanjang garis,

    dikatakan secara bergaris dipertentangkan. menunjukan sebuah gelombang secara

    bergaris yang dipertentangkan. Dalam sebuah gelombang yang dopertentangkan

  • secara bundar, garis vektor bidang listrik tetap konstan menurut panjangnya dan

    berputar keliling di garis edar bundar. Sebuah gelombang yang dipertentangkan

    bundar dari sisi kiri adalah gelombang yang mana gelombang tersebut berputar

    berlawanan dengan jalan jarum jam sedangkan sisi kanan bundar dari gelombang

    yang dipertentangkan menunjukkan gerakan menurut jalan jam sebagaimana

    ditunjukan dengan gambar 2. 12 dibawah ini.

    gambar 2. 12. Gerakan menurut jalan jam.

    2. 3. 5. Lambda Antena.

    Lambda adalah panjang gelombang di udara. Cepat rambat gelombang listrik

    pada logam itu lebih kecil, sebesar 0.95 kali gelombang radio di udara. Jadi untuk

    menghitung lambda adalah sebagai berikut :

    95,0300 xf

    =

    95,07541 x

    f=

  • Dimana dinyatakan dalam meter dan f dalam MHz.

    Panjang gelombang radio di udara adalah :

    meter 1038

    ===f

    xf

    V ............................. (2. 21).

    Panjang gelombang radio pada logam (antena) adalah :

    95,01038

    xf

    x= .......................... (2. 21).

    = panjang gelombang dalam meter.

    f = frekuensi dalam MHz.

    Antena dipole untuk frekuensi 7.050 MHz, dengan rumus di atas akan

    didapatkan panjang setiap sayapnya 9.99 meter atau dibulatkan 10 meter, panjang 10

    meter ini dinamakan panjang theoritis. Panjang theoritis tersebut belum dapat

    langsung kita gunakan karena faktor pengaruh lingkungan belum diperhitungkan, kita

    tahu bahwa pengaruh lingkungan di setiap lokasi itu berbeda. Perhitungan theoritis ini

    mutlak diperlukan agar kita bisa memulai percobaan, tanpa perhitungan theoritis kita

    tidak akan bisa mengetahui dari mana kita akan memulai percobaan. Kita ketahui

    bahwa lingkungan sangat berpengaruh terhadap panjang theoritis, terutama apabila

    antena itu dipasang rendah. Untuk itu, maka dalam praktek panjang theoritis tersebut

    harus diberikan koreksi yang dinamakan koreksi lingkungan. Penyesuaian dengan

    lingkungan itu dilakukan dengan metoda trial and error. Metoda trial and error adalah

    suatu metoda ilmiah yang digunakan apabila ada dua variabel yang saling tergantung

    atau bila ada beberapa variabel yang tidak dapat diukur besarnya.

  • Cepat rambat gelombang sama dengan cahaya ialah 300.000.000 = (3x108

    meter/detik), sedangkan gelombang tersebut bergetar sejumlah f Hz/detik (f =

    frekuensi). Misalnya frekuensinya 6 MHz (mega artinya juta), maka setiap detik ia

    bergetar 6.000.000 kali. Kita tahu bahwa satu Lambda () adalah jarak yang ditempuh

    oleh gelombang selama satu kali getar.6

    Gambar 2. 13. Satu lambda.

    Sehingga panjang satu lambda () adalah :

    Hz m/dt 103 8

    fx= ......................................... (2. 22).

    2. 3. 6. Gain Antena

    Gain antena adalah pancaran gelombang radio oleh antena makin jauh dan

    makin lemah, melemahnya pancaran itu berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya,

    jadi pada jarak dua kali lipat kekuatannya menjadi 221 atau seperempatnya. Angka

    tersebut masih belum memperhitungkan melemahnya pancaran karena hambatan

    lingkungan dalam perjalanannya. Kecuali sifat tersebut di atas, sifat lain dari antena

    adalah bahwa kekuatan pancaran ke berbagai arah cenderung tidak sama. Pancaran

  • gelombang radio oleh antena vertikal mempunyai kekuatan yang sama ke segala arah

    mata angin, pancaran semacam ini dinamakan omnidirectional. Pada antena dipole,

    pancaran ke arah tegak lurus bentangannya besar sedang pancaran ke samping kecil,

    pancaran semacam ini disebut bidirectional. Dalam teknik radio kekuatan pancaran ke

    segala arah digambarkan sebagai pola pancaran (radiation pattern) seperti terlihat

    pada gambar berikut ini.

    Gambar 2. 14. Macam-macam bentuk pola radiasi.

    Pola 1 adalah pola pancaran antena dipole (antena 1), apabila ada antena lain

    (antena 2) yang mempunyai pola radiasi seperti pada pola 2, maka titik A akan

    menerima signal lebih kuat daripada pancaran antena 1, dikatakan bahwa antena 2

    mempunyai gain. Gain dinyatakan dengan dB, sebagai pembanding untuk

    menentukan besarnya gain adalah dipole.

    1. Omnidirectional (segala arah). Antena ini meradiasikan gelombang radio

    yang sama kuat ke segala arah.

    2. Bidirectional (dua arah). Antena ini meradiasikan gelombang radio yang

    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

    antena tersebut diletakan pada posisi tegak lurus terhadap bumi. Antena dengan

    polarisasi vertikal akan menghasilkan gelombang radio dengan polarisasi vertikal

    juga. Selain vertikal, ada pula antena berpolarisasi horizontal, bila bidang antena

    berposisi sejajar dengan bumi7.

    Cara matching antena yang baik ialah dengan menggunakan alat, yaitu dip

    meter dan impedance meter atau dapat juga menggunakan swr analyzer. Apabila alat

    tersebut tidak tersedia, matching dilakukan dengan menggunakan transceiver dan swr

    meter. Pertama-tama pasanglah antena dengan konfigurasi yang dikehendaki.

    Pasanglah swr meter diantara transceiver dengan transmission line kabel coaxial

    selanjutnya atur transceiver pada power yang paling rendah, sekitar 5-10 Watt

    dengan mode AM atau CW. Tentukan frekeuensi kerja yang dikehendaki, misalnya

    144.790 MHz. Coba transmit sambil mengamati swr meter, putarlah tombol pengatur

    frekuensi sedemikian sehingga didapatkan Standing Wave Ratio (SWR) yang paling

    rendah. Bila frekuensi tersebut lebih rendah dari 144.790 MHz berarti sayap-sayap

    dipole terlalu panjang, jadi harus diperpendek. Bila frekuensi terlalu tinggi berarti

    sayap-sayap dipole-nya terlalu pendek. Untuk memperpanjang haruslah disambung,

    ini kurang menyenangkan. Jadi pemotongan awal antena harus dilebihi dari panjang

    theoritis, dan pada waktu dipasang dilipat balik sehingga panjangnya sama dengan

    panjang theoritis. Bila frekuensi match terlalu rendah, perpendek antena 10 cm setiap

    sayapnya. Bila masih terlalu rendah diperpendek lagi. Begitu seterusnya sehingga

  • diperoleh swr yang rendah ialah kurang dari 1:1.5. Cara memendekkan tidak dengan

    dipotong tetapi dilipat balik dan menumpuk rapat, lipatan yang mencuat akan

    membentuk capasitance head dan mempengaruhi Standing Wave Ratio (SWR).

    Perbandingan antara arus maksimum dengan arus minimum atau perbandingan

    antara voltage maksimum dengan voltage minimum in disebut Standing Wave Ratio

    (SWR). Swr ini besarnya tergantung dari besarnya arus balik, makin besar arus balik

    maka swr menjadi makin besar pula. Adanya standing wave pada feeder line ini tidak

    dikehendaki karena hal ini memberikan indikasi adanya mismatch. Arus balik ini

    akan masuk ke final dan ditransformasikan menjadi panas, dimana panas ini bila

    cukup tinggi akan dapat merusak final. Untuk mengukur besarnya swr suatu

    transmission line yang menghubungkan transceiver dan antena digunakan swr meter

    yang berisi swr bridge. Contoh suatu swr meter terdapat pada gambar 2. 15 biasanya

    alat semacam ini dilengkapi dengan power meter dan field strength meter.

    Gambar 2. 15. SWR dan Power Meter.

    Field strength meter digunakan untuk mengukur kuat pancar transceiver dengan

    antena tertentu suatu antena. Kuat pancar diukur pada suatu jarak tertentu dan arah

  • tertentu, selanjutnya dibandingkan dengan kuat pancar pada arah lain. Ini dapat

    digunakan untuk mengukur besarnya front to back ratio.

    VSWR = Vmax / Vmin ........................ (2. 23).

    ( )( )FPRP

    FPRPVSWR

    /1/1

    += ......................... (2. 24).

    ( ) ( )1/1 += VSWRVSWR ......................... (2. 25). ( ) log20Re =RLturnLoss ......................... (2. 26).

    Keterangan :

    FP = Forward Power (Daya yang dipancarkan dari sumber ke beban).

    FP = Reflected Power (Daya pantul dari beban ke sumber).

    = Coefisien Pantul.

    Hubungan antara vswr dengan Return Loss prinsipnya sama saja, nilai vswr

    sendiri dinyatakan dalam rasio atau perbandingan dan nilai Return Loss dinyatakan

    dB. Antena yang bagus menyerap energi 90% dan 10% yang dipantulkan kembali ke

    sumber.

    Nilai vswr ini sangat dipengaruhi oleh dua hal :

    1. Perbedaan Impedanasi saluran transmisi dengan beban.

    2. Diskontinuitas saluran transmisi, yang disebabkan oleh pemasangan

    konektor yang kurang bagus, bending feeder terlalu berlebihan atau

    kerusakan pada feeder itu sendiri.

  • Pada pengukuran antena dibutuhkan pengukuran daya gelombang yang

    bertujuan untuk menguji saluran saluran transmisi yang tidak sepadan, selain

    gelombang datang mengalir pula gelombang pantul, alat ini dikenal sebagai power

    meter. 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.8

    2. 4. Prinsip Kerja Attenuator.

    Rangkaian attenuator berfungsi sebagai sebuah sumber daya yang dapat

    mengurangi nilai daya masukan yang umumnya diungkapkan sebagai decibel (dB).

    Keuntungan besar sebuah attenuator yang awalnya dibuat dari resistor non induktif

    mampu merubah sebuah sumber atau beban, yang bersifat reaktif kedalam bentuk

    yang lain dan bersifat resistif. Pengurangan daya ini diterima oleh attenuator tanpa

    memperhitungkan gangguan.

    Gambar dibawah ini menunjukan rangkaian attenuator yang umum seperti

    rangkaian pi. Persamaan gambar rangkaian ini termasuk perhitungan hambatan

    yang dibutuhkan R1 dan R2. Sebuah attenuator dapat digunakan pada rangkaian

    audio/sinyal radio lainnya.

  • Gambar 2. 16. Rangkaian attenuator Pi.

    Persamaan perkalian impedansi :

    ++=

    1121 K

    KR ................................... (2. 27).

    =

    KKxR 1

    22 2

    2 ................................... (2. 28).

    Persamaan di atas merupakan perkalian sumber dan impedansi-impedansi beban

    berapa pun nilainya.

    2. 4. 1. Faktor K.

    Faktor K disebut perbandingan arus tegangan atau daya yang dihubungkan pada

    nilai attenuasi yang diberikan A diungkapkan dalam decibel (dB). Perhitungan

    faktor K ini sedikit rumit seperti : K merupakan bilangan kenaikan 10 untuk nilai

    daya attenuasi A dalam decibel (dB), dibagi dengan nilai konstanta 20.

    ( )20/10 ""AK = ............................... (2. 29).

  • Seperti contoh praktis, dapat dilihat pada attenuasi 3 dB dan perhitungan faktor

    K,

    ( ) ( ) 4125.11010 15,020/3 === dBK ................................ (2. 30).

    Persamaan di atas merupakan bagian sangat penting pada perancangan

    rangkaian attenuator pi.

    Nilai-nilai resistor untuk rangkaian attenuator pi 50 persamaan sumber dan beban. Pemakaian yang umum sebuah attenuator adalah rangkaian radio 50 di bawah ini sebuah tabel kecil pada gambar menerangkan pengurangan nilai daya 3 dB,

    6 dB, 10 dB, dan 20 dB.

    Tabel 2. 4. Nilai resistor untuk sebuah rangkaian attenuator pi 50 .

    Attenuasi R1 R2 Aktual R1 Aktual R2

    3 dB 292 17.61 300 18

    6 dB 150 37.28 150 39

    10 dB 96 71.15 100 75

    20 dB 61 247.5 62 240

    Pada kolom tabel di atas merupakan nilai aktual nilai-nilai resistor. Gambaran

    praktis yang umum pada nilai-nilai ini akan dapat memenuhi secara perhitungan.

    Diasumsikan sebuah pemancar amatir 50 dengan sebuah daya keluaran 5 watt,

  • dengan pengurangan daya penurunan menjadi 250 mili watt. Pernyataan ini

    mengartikan bahwa terjadi pengurangan daya sebesar 4.75 watt. Penurunan daya ini

    terjadi disipasi pada rangkaian attenuator ini. Perhitungan sederhana yang dikenal

    bahwa 4.75 watt/5.0 watt = 0.95 watt atau sebuah penurunan daya sebesar 95%. Cara

    yang lain yaitu 50% daya awal atau 201 kali. Pada perhitungan 5% diungkapkan

    sebagai 0.05 dan log 0.05 = 1.301, serta perlu diketahui perkalian dengan nilai 10

    karena pada kesepakatan level daya. Artinya bahwa kita mencari nilai pengurangan

    sebesar 13 dB dengan menggunakan persamaan (28) dan (29), akan dibentuk sebuah

    rangkaian attenuator pi 13 dB dan dirancang untuk sumber dan beban dengan nilai

    impedansi 50 .

    2. 4. 2. Disipasi Daya Attenuator.

    Perhitungan-perhitungan daya di dasarkan pada hukum ohm, jika dimulai

    dengan daya 5 watt kedalam 50 berapakah nilai tegangan RMS awal pada persamaan (28) gambar di atas.9

    Diketahui bahwa,

    R/E P 2= .................................. (2. 31).

    Sehingga,

    50/E 5 2= .................................. (2. 32).

  • BAB III

    BLOK RANGKAIAN RADIO PENDETEKSI ARAH PEMANCAR

    HANDY TRANSCEIVER ICOM IC2N

    Pada rangkaian Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Handy Transceiver

    IC2N ini terdapat bagian-bagian yang penting yaitu :

    1. Rangkaian Attenuator.

    2. Tampilan Skala Meter.

    3. AntenaYagi.

    Bagian-bagian ini dibuat secara terpisah kecuali Handy Transceiver IC2N,

    dan akan digabung sehingga menjadi alat yang dapat mendeteksi sinyal pemancar.

    3. 1. Blok Rangkaian Attenuator.

    Rangkaian attenuator untuk alat radio pendeteksi arah sinyal pemancar ini

    berfungsi sebagai peredam kuat sinyal dari frekuensi radio (RF), jika tidak

    menggunakan rangkaian attenuator sinyal pemancar yang akan dicari akan sulit

    ditemukan karena sinyal yang diterima sangat besar ditunjukan oleh vu meter display.

    Dibawah ini adalah rangkaian attenuator yang sederhana, attenuator ini di letakan

    didalam pesawat pemancar dan penerima (Handy TransceiverIC2N).

  • Gambar 3. 1. Rangkaian attenuator.

    3. 2. Blok Rangkaian Display Meter.

    Rangkaian display meter yang ada pada rangkaian radio pendeteksi arah sinyal

    pemancar terdapat dua display meter yaitu analog dan led meter. Rangkaian vu meter

    adalah rangkaian display analog yang cara kerja dari alat ini jika menerima masukan

    dari penerima sinyal frekuensi radio (RF) yang diterima dari rangkaian sehingga

    jarum vu meter akan naik menunjuk berapa yang diterima. Untuk rangkaian display

    meter led ini hanya menggunakan 1 buah IC dan beberapa buah komponen external.

    Rangkaian ini menampilkan rangkaian level audio dengan membagi 10 buah LED

    (light emmiting diode).

    Tegangan masukan dapat divariasikan dari 12 volt sampai 20 volt, tetapi

    tegangan yang disarankan pada rangkaian ini adalah 12 volt. IC LM 3915 merupakan

    sebuah rangkaian terintegrasi jenis monolistik yang sensitif terhadap level tegangan

    analog dan mengendalikan 10 buah led memberikan sebuah nilai logaritma 3 dB/step.

  • Tampilan analog pengendali arus led dapat diatur dan diprogram, penggantian

    eliminasi dibutuhkan untuk resistor pembatas arus. Ic ini terdiri dari sebuah tegangan

    acuan yang dapat diatur dan sebuah pembagi pembagi tegangan 10 langkah secara

    akurat masukan penyangga. Impedansi tinggi menerima sinyal menuju ground dan

    diatas 1/5 volt darisumber tegangan positif. Kemudian rangkaian ini tidak

    membutuhkan proteksi tegangan masukan sebesar - + 3,5 volt. 10 buah pengendali

    input penyangga komparator dihubungkan pada pembagian yang presisi. Tingkat

    keakuratannya secara typical lebih besar dari 1 dB.

    Gambar 3. 2. Display meter analog.

    Gambar 3. 3. LED meter display

  • 3. 3. Blok Rangkaian Antena Yagi.

    Pada alat radio pendeteksi arah sinyal pemancar jenis antena yang digunakan

    adalah antena yagi. Antena yagi merupakan salah satu kelompok antena dengan

    berkas terarah yang banyak digunakan pada frekuensi HF (high frekuensi). Gambar 3.

    4. menunjukan bentuk pola berkas antena diletakan pada titik P arah sinyal pancaran

    ditunjukan oleh tanda panah. Lebar berkas antena (beamwidth) merupakan sudut

    antara titik pada main lube (cuping utama) sebesar -3dB dari titik pusat C.

    Gambar 3. 4. Bentuk pola berkas antena.

  • Berkas antena yang sempurna hanya akan mempunyai main lobe (cuping

    utama), tetapi kejadian situasinya hanya dalam gambaran seluruh antena sebesarnya

    mempunyai 2 buah side lobe (cuping samping) dan back lube (cuping belakang),

    seperti ditunjukan pada gambar 3. 4, seluruh cuping ini melambangkan daya pancar

    yang terbuang pada arah yang salah selama pemancaran dan kesempatan interferensi

    pada saat penerimaan. Tujuan perancangan antena adalah untuk meningkatkan cuping

    antena pada saat penurunan cuping samping dan cuping belakang. Gambar 3. 5

    menunjukan skema dasar antena yagi uda (biasa disebut yagi antena dipole

    pengumpan setengah lambda ( )21 dari pusatnya. Bagian ini juga terdapat 2 elemen tambahan yaitu reflector dan director, kedua elemen ini tidak dapat di bangkitkan

    arahnya oleh radio frekuensi, tetapi dapat menerima radiasi energi dari elemen driven

    dan di radiasikan kembali energi. Reflector diletakan disamping elemen driven dan

    secara fisik ukurannya sebesar 4 % panjangnya dari elemen driven. Director

    diletakan didepan elemen driven (relatif terhadap arah propagasi). Director secara

    fisik berukuran 4 % lebih pendek dari pada elemen driven.

    Walaupun begitu, kedua elemen tambahan tidak ada aturan yang tetap mengenai

    jumlah reflector atau director, elemen tambahan ini umumnya secara praktis

    menggunakan director tunggal dan sebuah elemen driven untuk berkas 2 elemen, dan

    reflector tunggal serta director tunggal sebagai tabahan untuk elemen driven pada

    berkas 3 elemen.

  • Reflector tambahan dapat digunakan untuk berkas elemen 4 atau lebih tetapi

    standar praktis yang digunakan untuk arah tambahan tertentu. Panjang elemen

    diberikan,

    ft FK Lmin

    =

    Dimana : L = Panjang dalam satuan feet.

    F = Frekuensi dalam MHz.

    K = Konstanta.

    Lebar antar elemen ukuran fisiknya sebesar 0.15 samapai 0.308 kali panjang

    gelombangnya, walaupun begitu 0.2 dan 0.25 merupakan nilai yang umum dipakai

    dalam perancangan antena yagi.

    Gambar 3. 5. Bentuk dasar antena yagi.

  • Elemen-elemen berkas antena yang dapat diputar akan dirancang secara singkat

    pada bagian ini dan akan diukur pada BAB IV.

    Boom (dudukan) dapat dibuat dari metal atau kayu pada perancangan ini

    digunakan bahan jenis metal, elemen driven harus di isolasi dari boom, walaupun

    begitu elemen parasitik dapat digabungkan langsung pada boom ini. Secara umum

    boom ini sebaiknya menggunakan bahan kayu sebagai dudukan, boom jenis kayu

    sangat mudah dibuat dan perawatannya, walaupun umur pemakaiannya yang pendek

    dari pada boom jenis metal.

    Impedansi titik pengumpan sebuah dipole sebesar 72 pada ruang bebas,

    impedansi aktual akan berubah lebih dari pada nilai tersebut dan kurang yang

    digambarkan pada antena permukaan bumi tertutup1.

    Driven elemen (K = 478)2

    ftMHz FK L =

    cm101.1100 x 1.01174675

    m 1.01174675

    304794.0 144478

    ====

    . (3. 1).

    Reflektor elemen (K = 492)3

    ftMHz FK L =

  • cm104.1100 x 1.0413795

    m 1.0413795

    304794.0 144492

    ====

    . (3. 2).

    Director elemen (K = 461.5)4

    ftMHz FK L =

    cm97.6100 x 750.97682243

    75.m0.97682243

    304794.0 144

    461.5

    ====

    . (3. 3).

    Spasi elemen (K = 142)5

    ftMHz FK L =

    cm30.0100 x 0.30056075

    m 0.30056075

    304794.0 144142

    ====

    (3. 4).

  • Gambar 3. 6. Antena yagi 3 elemen.

    Tabel 3.1. Keterangan Rangkaian Antena Yagi.

    Elemen Panjang Spasi Diameter

    Director 97.6 cm 30.0 cm 0.005 mm

    Driven 101.1 cm 30.0 cm 0.005 mm

    Reflector 104.1 cm 30.0 cm 0.005 mm

    Untuk driven elemen, disamping menggunakan dipole seperti yang diuraikan di

    atas, dapat pula menggunakan driven elemen dengan gamma match. Pada elemen

  • dengan gamma match ini elemen tidak dibagi dua akan tetapi utuh dan pada feed

    point diberikan suatu matching device tersebut. Pada prinsipnya gamma match

    merupakan LC circuit.

    Matching dilakukan dengan mengatur gamma rod dan bracket sehingga

    didapatkan SWR yang baik. Menggerakkan bracket berarti mengatur induktansi dan

    menggerakkan rod berarti mengatur kapasitansi. Antara gamma rod dan inner coaxial

    membentuk suatu kondensator, nilai kapasitansinya ditentukan oleh panjang coaxial

    cable dalam gamma rod. Selain antena Yagi yang telah banyak dibahas disini,

    beberapa jenis antena pengarah yang lain banyak juga digemari, misalnya antena

    Quad Beam, Log Periodic dan sebagainya6.

    Gambar 3. 7. Gamma match antena yagi 3 elemen.

    Dari hasil masing-masing rangkaian diatas dibentuk rangkaian radio pendeteksi

    arah sinyal pemancar seperti terlihat pada gambar 3. 8 dibawah ini.

  • 1LOW HIGH

    2 3 4 5 106 7 8 9

    Gambar 3. 8. Blok Rangkaian Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Handy

    Transceiver IC2N.

  • BAB IV

    PENGAMBILAN DATA RADIO PENDETEKSI ARAH SINYAL

    PEMANCAR HANDY TRANSCEIVER IC2N

    Setelah perancangan radio pendeteksi arah sinyal pemancar dilakukan, pada bab

    ini dibahas mengenai pengujian alat radio direction finding dengan menunjukan

    apakah output bekerja sesuai dengan deskripsi yang di inginkan. Pengujian dilakukan

    setelah perancangan prototipe selesai. Berdasarkan hasil pengambilan data yang

    dilaksanakan di Laboratorium Teknik Elektro Telekomunikasi Fakultas Teknik

    Uhamka pada tanggal 1 juni sampai dengan 31 juli 2008, adapun pengujian yang

    dilakukan yaitu :

    1. Pengambilan data pola radiasi antena yagi.

    2. Pengambilan data attenuasi pada alat Radio Pendeteksi Arah Sinyal

    Pemancar Handy Transceiver IC2N.

    3. Pengambilan data display meter analog.

    4. pengambilan data kekuatan sinyal berdasarkan lokasi tempat pencarian.

    Pada pegambilan data alat Radio Pendeteksi Arah Sinyal Pemancar Handy Transceiver IC2N menggunakan bantuan alat yaitu :

    1. AVO (Ampere Volt Ohm) meter.

    2. Frekuensi counter.

    3. Spektrum analyzer.

    4. Penggaris busur 180o.

  • 5. Kompas

    4. 1. Pengambilan data pola radiasi antena yagi 144 MHz.

    Pada pengujian pola radiasi antena yagi menggunakan alat ukur spektrum

    analyzer data yang diukur adalah setiap sudut pancaran antena yagi dari 0o sampai

    180o yang masing-masing sudut diambil datanya untuk mendapatkan pola radiasi

    antena yagi dengan menggunakan frekuensi 141.127 MHz, dibawah ini bisa dilihat

    tabel 4. 1. pengujian pola radiasi dan gambar 4. 1. hasil dari pengukuran pola radiasi.

    Tabel 4. 1. Pengambilan data pola radiasi antena yagi.

    sudut (derajat) dB (Decibel) Normalisasi 0 14 0

    10 14 0

    20 13.75 - 0.25

    30 13.75 - 0.25

    40 13.25 - 0.75

    50 13.125 - 0.75

    60 13 - 1

    70 12.5 - 1.5

    80 12.5 - 1.5

    90 12.5 - 1.5

    100 12.25 - 1.75

  • 110 12 - 2

    120 11.75 - 2.25

    130 11.5 - 2.5

    140 11.25 - 2.75

    150 11 - 3

    160 11 - 3

    170 10.75 - 3.25

    180 0 - 14

    Dibawah ini bisa dilihat gambar 4. 1 pengambilan data pola radiasi antena yagi,

    pengujian dilakukan dengan cara menggunakan 2 buah antena yagi. Antena yang

    diukur memancarkan daya dari pemancar, Pengambilan data dilakukan dengan cara

    memutar antena pemancar sebanyak 1800 dengan setiap perputaran derajat 100.

  • (a) (b)

    Gambar 4. 1. Antena yagi dan pemancar serta penerima. (a). Pengambilan data pola

    radiasi dilihat dari sisi pemancar, (b). Proses pengambilan data pola radiasi

    menggunakan spektrum analyzer.

    Pemancar kemudian diterima oleh antena penerima yang telah dipasang

    perangkat spektrum analyzer akan membentuk pola radiasi sesuai pada gambar 4. 3.

    Bentuk spektrum yang dihasilkan dapat dilihat pada gambar 4. 2. dibawah ini.

    Gambar 4. 2. Spektrum analyzer pengambilan data pola radiasi antena yagi.

    Pola radiasi pada gambar 4. 3. dibawah ini membentuk main lobe yang melebihi

    900. Pola radiasi side lobe seharusnya dibentuk renggang 900 sampai dengan 1800

    begitu sebaliknya untuk 1800 sampai dengan 2700 (1) . Hal ini terbentuk karena

    pengujian pola radiasi dengan cara pemutaran sudut hanya dari sisi pemancar.

    Pengukuran yang dilakukan sesuai dengan kondisi tempat yang ada, dengan cara

    pemutaran sudut dari sisi penerima tidak dapat dilakukan.

  • Gambar 4. 3. Bentuk pola radiasi antena yagi hasil pengambilan data.

    Dibawah ini adalah bentuk simulasi pola radiasi dengan program antena yagi

    MATLAB untuk membandingkan pola radiasi pengujian dan pola radiasi yang

    sebenarnya.

  • Gambar 4. 4. Bentuk polarisasi secara simulasi MATLAB(2).

    4. 2. Pengambilan data daya pemancar.

    Pada pengambilan data daya pemancar yang diambil adalah output atau

    keluaran daya dari power frekuensi radio (RF) pengujian dilakukan dengan bantuan

    alat yang digunakan adalah :

    1. Frekuensi Counter.

    2. Spektrum Analizer.

    Dibawah ini bisa dilihat frekuensi counter pada gambar 4. 4. dan spektrum

    analyzer pada gambar 4. 5. data dari hasil pengujian daya pemancar frekuensi yang

    digunakan adalah 146.000 MHz.

  • Gambar 4. 5. Frekuensi counter pada pengambilan data pemancar.

    Dibawah ini bisa dilihat hasil dari data pengujian daya keluaran dari pemancar

    dengan menggunakan alat spektrum analyzer.

    Gambar 4. 6. Spektrum analyzer pada data pengambilan data pemancar.

    4. 3. Pengambilan data display meter analog.

    Pengambilan data display meter analog pada alat radio pendeteksi arah sinyal

    pemancar data yang diambil dengan cara merubah jarak terhadap pemancar.

    Pengambilan data dilakukan pada nilai display meter yang telah ditentukan sebesar 4

    dengan jarak 18 meter dari pemancar. Posisi pengambilan data nilai dari display

    meter adalah tegak lurus atau horizontal terhadap pemancar. Berdasarkan hasil dari

    pengambilan data terlihat pada Tabel 4. 2. dibawah ini.

  • Tabel 4. 2. Pengambilan data display meter analog.

    Jarak (Meter) Display Meter Analog (Point)

    18 4.1

    17 4.9

    16 4.9

    15 5

    14 5

    13 6

    12 6.1

    11 6.5

    10 7.1

    9 7.2

    8 7.5

    7 7.8

    6 7.8

    5 7.8

    4 7.8

    3 7.8

    2 7.8

    1 7.8

  • Tabel diatas tidak memiliki nilai satuan pada tampilan display meter analog,

    skala yang ditunjukan hanya skala tampilan tertulis. Data yang ditunjukan dari

    pengambilan data display meter analog ini adalah data kuat dan lemahnya sinyal

    secara absolut. Dapat dilihat pada gambar 4. 7 dibawah ini.

    Gambar 4. 7. Display meter analog.

    Pengambilan data display meter analog yaitu dilakukan dengan cara merubah

    jarak terhadap pemancar. Sinyal terbesar akan terlihat di display meter analog ketika

    tegak lurus terhadap pemancar, semakin dekat dengan pemancar maka semakin besar

    sinyal yang didapat, cara pengambilan data dapat dilihat pada gambar 4. 8. dibawah

    ini.

  • ELT Emergency Locator

    Transmitter

    JARAK = 18 meter

    RDF Radio Direction

    Finding

    Sinyal RF (Radio Frekuensi)

    Gambar 4. 8. Pengambilan data display meter analog.

    Dari hasil pengambilan data display meter analog didapatkan hasil grafik jarak

    terhadap point display meter analog seperti terlihat pada gambar 4. 9 dibawah ini.

    Gambar 4. 9. Grafik hasil pengambilan data display meter analog.

  • Pada gambar 4. 9 diatas terdapat dua garis yaitu garis linieritas dan hasil

    percobaan. Pada garis hasil pengambilan data yang dihasilkan tidak konsisten karena

    posisi yang tidak sejajar dengan pemancar. Sensitifitas pengambilan data sebesar

    0.1943 atau disebut juga rata-rata faktor perubahan jarak terhadap nilai display meter

    analog. Tanda (-) menunjukan penurunan nilai point alat ukur akibat dari

    penambahan jarak lokasi pemancar.

    Ketidak konsistenan nilai point alat ukur diakibatkan pengambilan data

    dilakukan di dalam ruangan sehingga sinyal yang dideteksi hanya sinyal pantulan,

    apabila sinyal pantulan sejajar terhadap penerima maka terjadi penguatan begitu

    pula sebaliknya.

    4. 3. Pengambilan data kekuatan sinyal berdasarkan lokasi dan tempat

    pencarian sinyal.

    Data yang diambil adalah jarak maksimum penerimaan sinyal frekuensi radio

    (RF) yang di pancarkan oleh pemancar dengan cara mencari sinyal pemancar dengan

    jarak yang telah ditentukan, kemudian pencarian sinyal pemancar yang tersembunyi

    dan tidak diketahui. Dapat dilihat dibawah ini tabel hasil pengambilan data.

  • Tabel 4. 3. Pengambilan data kekuatan sinyal berdasarkan lokasi dan tempat

    pencarian sinyal.

    Hari dan

    Tanggal

    Pengujian

    Waktu

    Pengujian

    Tempat

    Sumber

    ELT

    Jarak

    Sumber

    ELT dan

    RDF

    Lokasi RDF

    Sinyal RDF

    dan

    Keterangan

    Sudut

    Acuan

    Rabu

    09-07-2008 14.00

    Kampus A

    UHAMKA 10 Kilo

    Kampus UIN

    Ciputat

    0.2 point

    Sinyal kecil

    90o

    (terhadap

    utara)

    Rabu

    09-07-2008 15.05

    Kampus A

    UHAMKA 7 Kilo

    Kampus UMJ

    Cireunde

    0.4 point

    Sinyal kecil

    130o

    (terhadap

    utara)

    Rabu

    09-07-2008 15.30

    Kampus A

    UHAMKA 5 Kilo

    Perempatan

    Lebak Bulus

    1.2 point

    Sinyal naik

    sedikit

    110o

    (terhadap

    utara)

    Rabu

    09-07-2008 16.00

    Kampus A

    UHAMKA 2 Kilo

    Pondok Indah

    Mall

    6.2 point

    Sinyal besar

    160o

    (terhadap

    utara)

    Tabel diatas terjadi kenaikan, pada jarak 5 kilometer dan 2 kilometer, kondisi

    ini terjadi ketika Radio Pendeteksi Arah Pemancar menerima sinyal dari pemancar

    pada kondisi attenuator sama dengan nol. Pengurangan attenuasi dilakukan pada saat

    terjadi sinyal puncak sebesar 10 point, pelemahan sinyal terjadi karena banyak

    gedung yang ada di sekitar lokasi pengukuran. Sinyal yang diterima berupa sinyal

    pantulan dengan sudut acuan yang besar.

  • 270 derajat

    310 derajat

    90 derajat

    310 derajat180 derajat

    Lokasi pemancar ELT yang akan ditemukan

    Lokasi pointing 2 arah 310 derajat

    Lokasi pointing 1 arah 180 derajat

    U

    Gambar 4. 10. Cara pengambilan data dengan sudut acuan terhadap arah utara

    Pada gambar 4. 10 diatas adalah cara pencarian sinyal pemancar. Lokasi

    pencarian (pointing) 1 merupakan sinyal pemancar dengan arah 00 sebagai referensi

    arah utara dan pencarian (pointing) 2 arah 3100 dengan sudut acuan timur. Setelah

    melakukan pointing maka hasil dari pointing 1 dan pointing 2 adalah lokasi pemancar

    yang akan ditemukan.

  • BAB V

    KESIMPULAN DAN SARAN

    5. 1. Kesimpulan.

    Dari pembahasan bab-bab dan hasil pengambilan data yang diperoleh serta

    experiment dapat disimpulkan bahwa :

    1. Dari hasil pengambilan data antena yagi, pola radiasi yang dihasilkan ini

    membentuk main lobe yang melebihi 900. Pola radiasi side lobe seharusnya

    dibentuk renggang 900 sampai dengan 1800 begitu sebaliknya untuk 1800

    sampai dengan 2700 (1) . Hal ini terbentuk karena pengujian pola radiasi

    dengan cara pemutaran sudut hanya dari sisi pemancar. Pengujian dilakukan

    diruang terbuka untuk mennghasilkan pola radiasi yang stabil.

    2. Bentuk simulasi software MATLAB antena yagi sangat diperlukan karena

    untuk membandingkan bentuk pola radiasi yang sebenarnya dengan bentuk

    pola radiasi hasil data pengujian dan pengukuran.

    3. Hasil yang didapatkan dari keluaran spektrum analyzer pada frekuensi

    141.127 MHz dan 144.600 MHz stabil dan tidak cacat, diperoleh data yang

    sudah dinormalisasi sebesar 14 dB.

    4. Hasil yang didapatkan dari keluaran frekuensi counter pada frekuensi

    141.127 MHz dan 144.600 MHz data yang dihasilkan sangat stabil, karena

  • radio pemancar dan penerima handy transceiver IC2N sudah diseting stabil

    dari pabriknya.

    5. Hasil yang didapatkan pada pengambilan data antena dengan menggunakan

    SWR (Standing Wave Ratio) dihasilkan nilai 1: 1/5 sehingga antena yagi

    yang dibuat hasilnya baik.

    6. Pada alat display meter analog dan LED (Light Emmiting Diode) display

    meter digunakan sumber tegangan external secara terpisah.

    7. Pada pengambilan data jarak maksimal untuk mendapatkan sinyal dari

    pemancar sebesar 10 kilometer, dan jarak penerimaan sinyal yang baik pada

    5 kilometer.

    9. Radio pemancar dan penerima (Handy Transceiver IC2N) pada alat Radio

    Pendeteksi Arah Pemancar hanya berfungsi sebagai penerima saja. Dari segi

    penerimaan sinyal radio Handy Transceiver IC2N ini terbilang baik

    sensitifitasnya.

    5. 2. Saran.

    1. Penggunaan elemen antena yagi diharapkan lebih banyak dan ringan,

    sehingga dapat menghasilkan pola radiasi yang lebih baik.

    2. Kondisi pengambilan data yang maksimal dilakukan dengan cara menambah

    ketinggian antena.

  • LAMPIRAN I

    PROSEDUR PENGERJAAN ALAT

    Adapun langkah-langkah yang dikerjakan dalam pembuatan alat:

    1. Mencari dan menggumpulkan data-data, baik dari teori maupun pembuatan

    skematik rangkaian.

    2. Membuat skematik Attenuator dengan menggunakan Visio.

    3. Membuat skematik Timer dengan menggunakan Visio.

    4. Membuat skematik Antena Yagi dengan menggunakan Visio.

    5. Untuk pembuatan jalur Attenuator, komponen tidak meggunakan PCB tetapi

    langsung dirangkai di dalam handy transceiver.

    6. Untuk pembuatan jalur Timer ELT menggunakan PCB yang sudah berlubang.

    Untuk lebih jelasnya lihat keterangan dibawah ini :

    FOTO-FOTO PEMBUATAN RANGKAIAN

    RADIO PENDETEKSI ARAH SINYALPEMANCAR HANDY TRANSCEIVER IC 2 N

  • Pembuatan Rangkaian Attenuator.

    Pembuatan Rangkaian Display Meter dan Attenuator.

  • Pembuatan Rangkaian Timer ELT.

    Pembuatan Rangkaian ELT.

    Pembuatan Antena Yagi.

    Alat-alat yang dipakai untuk membuat rangkaian Radio Pendeteksi Arah Pemancar