PERANCANGAN DAN REALISASI POWER DIVIDER SEBAGAI PEMBAGI DAYA PADA ANTENA PEMANCAR TV KAMPUS IT TELKOM PADA FREKUENSI
534MHZ-542MHZ
Emha Fakhri Z Nz¹, Budi Prasetya², Yuyu Wahyu³
¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Ilmu Terapan, Universitas Telkom Abstrak
Pada bulan Oktober 2010 TV kampus IT Telkom telah resmi di launching. TV Kampus tersebut dimodulasikan pada kanal 29 UHF pada range frekuensi 534 MHz-542 MHz. Untuk sementara waktu TV kampus IT Telkom hanya di broadcast di komplek kampus saja menggunakan media kabel koaksial.
Dalam proyek akhir ini dibuat suatu power divider yang akan digunakan dalam sistem antena pemancar TV pada jaringan TV kampus IT Telkom untuk membagi catuan daya pada antena pemancarnya. Pembagi daya itu sendiri berupa Power Divider 1 to 3, menggunakan metode rigid koaksial transformator seperempat panjang gelombang. Sebelumnya diketahui antena yang digunakan sebagai pemancar yaitu antenna sektoral yang terdiri dari tiga buah antena yang memiliki pola radiasi unidireksional. Spesifikasi yang harus dipenuhi adalah : frekuensi kerja 534 MHz-542 MHz dengan VSWR maksimum 1.5:1, return loss kurang dari sama dengan -20 dB, dan insertion loss kurang dari sama dengan 1.0 dB. Saluran transmisi power divider ini terbuat dari kuningan (inner) dan udara sebagai dielektriknya (outer).
Power divider ini dirancang dan direalisasikan dengan cara menghitung dimensi power divider secara teori dan kemudian menggunakan software Ansoft HFSS 11 sebagai alat simulasi sebelum melakukan pabrikasi. Parameter yang diukur pada pengujian power divider ini adalah return loss dan insertion loss. Hasil yang didapatkan dari pengukuran pada frekuensi kerjanya 534 MHz-542 MHz, yaitu return loss sebesar -21,171 dB sehingga VSWR yang didapatkan 1,191, dengan insertion loss maksimum 0,17 dB. Dari hasil pengukuran bisa disimpulkan bahwa power divider itu bisa bekerja dengan baik pada frekuensi kerjanya.
Kata Kunci : power divider, antena pemancar TV, rigid
Abstract
Campus TV IT Telkom has been officially launched in October 2010. It is modulated on the channel of 29 UHF at the frequency range of 534 MHz-542 MHz. Recently, Campus TV IT Telkom was broadcasted only on campus area by using coaxial cable media.
In this final project, a Power Divider will be used in a TV transmitter antenna system on the campus TV network of IT Telkom to divide the power portion of the transmitter antenna. The power divider it self is a Power Divider 1 to 3 by using rigid coaxial quarter wavelength
transformer method. Previously known, antenna that is used as a transmitter antenna is sectoral antenna which is comprising three antenna having unidirectional radiation pattern. The
specifications that must be filled are: frequency of 534 MHz-542 MHz with maximum VSWR is 1.5:1, return loss is less than equal to -20 dB, and insertion loss is less than equal to 1.0 dB. Power divider transmission line is made of brass (inner) and air as the dielectric (outer). The Power Divider is designed and realized by calculating the power divider dimensions theoretically and then using Ansoft HFSS 11 software as a simulation tool prior to fabrication. Parameters measured on the Power Divider test is the return loss and the insertion loss. Results obtained from measurements at the frequency of 534 MHz-542 MHz is return loss of -21,171 dB so that the VSWR could be 1.191, with maximum insertion loss 0,17 dB. From the measurement results can be concluded that the power divider is able to work well on its frequency.
Keywords : power divider, TV transmitter antenna, rigid
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Televisi merupakan salah satu media penyalur informasi yang paling efektif dalam hal kecepatan dan kompleksitas karena dapat mengirimkan data berupa suara dan gambar sekaligus dalam waktu yang singkat.
Pada bulan Oktober 2010 TV kampus IT Telkom telah resmi di launching. TV Kampus tersebut dimodulasikan pada kanal 29 UHF pada range frekuensi 534 MHz-542 MHz. Untuk sementara waktu, TV kampus IT Telkom hanya di broadcast di komplek kampus saja menggunakan media kabel koaksial. Berdasarkan pertimbangan di atas, penulis tertarik untuk membangun sebuah pemancar TV pada jaringan TV kampus IT Telkom untuk mengkomunikasikan hal-hal yang perlu disampaikan di kampus IT Telkom kepada civitas akademika dan masyarakat sekitar lingkungan kampus IT Telkom, yaitu di daerah Sukabirus, Bojongsoang, dan Sukapura.
Namun, pada proyek akhir ini penulis hanya akan mendukung suatu pembuatan pemancar TV dengan membuat distributor atau pembagi daya untuk mencatu daya ke antena pemancar TV tersebut, dimana antena pemancar TV tersebut menggunakan sistem antena sektoral yang masing-masing sektornya memiliki pola radiasi unidireksional. Distributor tersebut berupa Power Divider 1 to 3. Gambar.1.1 menunjukkan blok diagram dari pemancar TV tersebut.
Fc
Fa Fa
Modulator
Filter
Amplifier
Distri
Butor
Gambar 1.1 Diagram Blok Pemancar TV Kanal 29 UHF
BAB I PENDAHULUAN
Perancangan dan Realisasi Power Divider sebagai Pembagi Daya pada Antena Pemancar TV Kampus IT Telkom pada Frekuensi 534 MHz-542 MHz 2
Pada hakikatnya, sistem komunikasi melalui gelombang radio adalah mengkonsentrasikan energi ke arah yang diinginkan. Untuk mengarahkan energi ini diperlukan antena. Jenis antena pemancar yang digunakan yaitu antena pemancar yagi, dimana antena yagi tersebut memiliki pola radiasi unidireksional yang akan meng-cover daerah cakupan/coverage yang ditetapkan sebelumnya.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang dijadikan obyek penelitian proyek akhir ini :
1. Bagaimana membuat power divider yang bisa diaplikasikan pada antena pemancar TV Kampus IT Telkom berdasarkan spesifikasi yang telah ditentukan?
2. Apakah daya pada input dan output yang dibagi oleh power divider sama dengan perhitungan daya secara teori?
3. Bagaimana melakukan pengujian parameter-parameter pada power divider?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan penyusunan proyek akhir ini :
1. Mampu memahami dan merancang sebuah power divider 1 (satu) to 3 (tiga) untuk pemancar TV kanal 29 UHF pada frekuensi kerja 534-542 MHz.
2. Mampu merealisasikan secara hardware prototype power divider dengan spesifikasi yang telah ditentukan.
3. Menguji parameter-parameter pada power divider yang telah dibuat.
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan dari proyek akhir ini antara lain :
1. Perancangan power divider ini menggunakan metode rigid koaksial transformator seperempat panjang gelombang
2. Power divider yang dibuat adalah power divider yang membagi daya dari satu masukan ke tiga keluaran dengan besar daya yang sama pada masing-masing keluarannya.
3. Power divider ini tidak berfungsi sebagai power combiner (penggabung daya sinyal).
Perancangan dan Realisasi Power Divider sebagai Pembagi Daya pada Antena Pemancar TV Kampus IT Telkom pada Frekuensi 534 MHz-542 MHz 3
4. Antena pemancar yang digunakan adalah antenna tri-sektoral yang terdiri dari tiga buah antenna yang memiliki pola radiasi uni-direksional.
5. Spesifikasi power divider :
a. Frekuensi = 534 MHz – 542 MHz b. Impedasi terminal = 50 Ω
c. Return loss ≤ - 20 dB d. Insertion loss ≤ 1.0 dB
6. Pengukuran dan analisis pengukuran hanya dilakukan pada parameter-parameter spesifikasi yang disebutkan di atas.
7. Tidak membahas penurunan rumus secara mendalam
1.5 Metodologi Penelitian
1. Studi literatur
Pada tahap ini akan dilakukan studi literatur terhadap materi-materi yang terkait dengan topik penelitian melalui referensi yang berhubungan dengan
power divider.
2. Perancangan dan Simulasi
Proses perancangan power divider menggunakan software Ansoft HFSS 11 untuk memudahkan dalam proses perhitungan dan mendapatkan ukuran yang ideal. Setelah disimulasikan kemudian power divider dirancang dalam bentuk
hardware.
3. Pabrikasi
Proses pabrikasi dilakukan dengan teknik bubut dan dilakukan oleh pihak lain yang berpengalaman, dengan ukuran yang telah diperoleh dari proses modifikasi.
4. Pengukuran
Proses pengukuran dilakukan dengan menggunakan Network Analyzer untuk menentukan return loss, VSWR, dan koefisien transmisi.
5. Analisis
Analisis dilakukan setelah proses perancangan, realisasi, dan pengukuran dilakukan. Analisis dilakukan untuk membandingkan hasil pengukuran dengan teori dan hasil simulasi. Setelah dibandingkan kemudian dianalisis
BAB I PENDAHULUAN
Perancangan dan Realisasi Power Divider sebagai Pembagi Daya pada Antena Pemancar TV Kampus IT Telkom pada Frekuensi 534 MHz-542 MHz 4
untuk setiap penyimpangan yang terjadi, dan bagaimana cara mengatasi masalah tersebut.
6. Penyusunan Laporan
Setelah dilakukan pengujian dan analisis, hasil keluaran power divider yang didapat ditulis dalam bentuk laporan.
1.6 Sistematika Penulisan
Laporan proyek akhir akan disajikan dengan sistematika sebagai berikut:
1. Bab I. Pendahuluan
Bab ini berisi uraian mengenai latar belakang pembuatan proyek akhir, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
2. Bab II. Dasar Teori
Bab ini membahas tentang konsep dasar saluran transmisi secara umum dilanjutkan dengan konsep power divider yang berkaitan dengan hal tersebut
3. Bab III. Perancangan dan Realisasi
Bab ini dibahas tentang perancangan power divider yang dilihat dari pemodelan dan simulasi dengan menggunakan software Ansoft HFSS 11.
4. Bab IV. Pengukuran dan Analisis Hasil Pengukuran
Bab ini berisi tentang pengukuran power divider serta analisis berdasarkan perbandingan hasil yang didapat dari prototype yang dibuat dengan simulasi berdasarkan software dengan hasil pengukuran.
5. Bab V. Kesimpulan dan Saran
Bab ini membahas kesimpulan-kesimpulan serta saran yang dapat ditarik dari keseluruhan proyek akhir ini dan kemungkinan pengembangan topik yang bersangkutan.
50
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari rancang bangun power combiner sebagai berikut:
1. Return loss input sudah memenuhi spesifikasi yaitu ≤ -20 dB. Nilai return
loss pada port input maksimum bernilai -21,171 dB.
2. Dengan return loss hasil pengukuran sebesar -21,171 dB, maka besar koefisien pantul adalah 0,087. Sehingga persentasi daya yang diserap oleh transformer adalah 12 99,2%dan daya yang dipantulkan sebesar 0,8%.
3. VSWR, nilai VSWR sudah sesuai dengan spesifikasi VSWR terbaik pada
port masukan power divider bernilai 1,191. Walaupun adanya pergeseran
frekuensi tengah pada port masukan, tapi power divider masih dapat beroperasi secara maksimal.
4. Insertion loss maksimal ada pada 0,17 dB
Insertion Loss = Port output 2 0,039 dB
Port output 3 0,048 dB
Port output 4 0,17 dB
5. Power divider ini hanya berfungsi sebagai pembagi daya dari satu port input ke tiga port output, tidak berfungsi sebagai penggabung daya
(combiner).
6. Power divider yang dirancang di sini bersifat equal-division, karena keluaran di setiap port output-nya adalah sama besar.
7. Ketelitian perhitungan dimensi power divider akan mempengaruhi parameter-parameter performansi power divider pada saat realisasinya.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Perancangan dan Realisasi Power Divider sebagai Pembagi Daya pada Antena Pemancar TV Kampus IT Telkom pada Frekuensi 534 MHz – 542 MHz 51
5.2 Saran
Saat merancang dan realisasi sebuah power divider perlu diperhatikan beberapa hal seperti :
1. Penentuan diameter luar power divider (pipa), sehingga tidak mengalami kesulitan saat menghitung diameter dalam power divider yang sesuai.
2. Pada saat memasang konektor pada tiap port diperlukan ketelitian agar tidak terjadi short connection antara inner kuningan dengan pipa kuningan
power divider.
3. Pemilihan bahan yang baik berpengaruh terhadap proses perealisasian
power divider.
4. Tentukan metoda yang sesuai dengan spesifikasi power divider yang akan direalisasikan.
52
DAFTAR PUSTAKA
[1] Faze, Helsis. Four Way Power Divider untuk Aplikasi Pemancar pada Frekuensi
890MHz-960MHz. Laporan Proyek Akhir, Program Studi Teknik Telekomunikasi, Politeknik Negeri Bandung, 2004.
[2] Pozar, M. David. Microwave Engineering, Second Edition. Canada : John Wiley & Sons, Inc. 1988.
[3] Prasetya, Budi. “Diktat Kuliah Elektronika Komunikasi”. Bandung : IT Telkom, 2008.
[4] Pratiwi, Anggia. Rancang Bangun Power Divider Pada Rentang Frekuensi 61
MHz-68 MHz. Laporan Proyek Akhir, Program Studi Teknik Telekomunikasi,
Politeknik Negeri Bandung, 2004.
[5] Sulaeman, Enceng. “Diktat Kuliah Saluran Transmisi”. Bandung : Politeknik Negeri Bandung, 2004.
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
