PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI SEKOLAH TEKNIK … · laporan praktikum modul tersebut Persiapan Praktikum Sebelum praktikum dimulai praktikan harus mempersiapkan diri dengan

PETUNJUK PELAKSANAAN PRAKTIKUM

ET 3000 MEDAN ELEKTROMAGNETIK 2

Kontribusi :

Dr.-Ing. Chairunnisa

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

SEKOLAH TEKNIK ELEKTRO DAN INFORMATIKA

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2018

2

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................................................... 1

DAFTAR ISI ................................................................................................................................... 2

ATURAN UMUM LTRGM ............................................................................................................... 3

PANDUAN UMUM KESELAMATAN DAN PENGGUNAAN PERALATAN LAB ....................................... 5

PENGGUNAAN ALAT PRAKTIKUM ................................................................................................. 6

TUGAS PENDAHULUAN DAN LAPORAN PRAKTIKUM ..................................................................... 7

DASAR TEORI ............................................................................................................................... 8

MODUL 1 MENGENAL PERALATAN PRAKTIKUM UNTUK MENGETAHUI KONSEP PANTULAN GELOMBANG ……………………………………………………………………….…………………………………………………….11

Tujuan Percobaan ........................................................................................................................... 11

Unit yang digunakan ....................................................................................................................... 11

Prosedur Percobaan ........................................................................................................................ 11

MODUL 2 MENGUKUR IMPEDANSI DENGAN MENGGUNAKAN SLOTTED LINE .............................. 14

Tujuan Percobaan ........................................................................................................................... 14

Unit yang digunakan ....................................................................................................................... 14

Prosedur Percobaan ........................................................................................................................ 14

3

Aturan Umum Laboratorium Telekomunikasi Radio dan Gelombang Mikro

Kelengkapan

Setiap praktikan wajib berpakaian sopan dan formal, menggunakan celana panjang/ rok, kemeja,

dan menggunakan sepatu. Untuk memasuki laboratorium praktikan diwajibkan membawa

kelengkapan berikut:

1. Modul Praktikum

2. Log book

3. Alat tulis dan alat hitung (kalkulator)

4. Tugas Pendahuluan

Pada saat praktikum pertama praktikan diwajibkan membawa pas foto 3x4 sebanyak satu buah.

Keterlambatan

a) Praktikan yang datang praktikum akan mendapat nilai nol untuk praktikum modul tersebut b) Praktikan yang terlambat mengumpulkan laporan praktikum akan mendapat nilai nol untuk

laporan praktikum modul tersebut

Persiapan Praktikum

Sebelum praktikum dimulai praktikan harus mempersiapkan diri dengan melakukan hal-hal berikut:

1. Membaca dan memahami isi modul praktikum

2. Mengerjakan tugas pendahuluan

3. Mengisi kartu praktikum

4. Memastikan seluruh anggota kelompok datang tepat waktu

5. Meletakkan tas pada loker yang telah disediakan.

Selama Praktikum

Setelah memasuki laboratorium dan menempati meja praktikum, praktikan diwajibkan :

1. Mengumpulkan tugas pendahuluan pada asisten

2. Mengumpulkan kartu praktikum pada asisten

3. Mempersiapkan peralatan praktikum

4. Melakukan setiap percobaan dengan baik sesuai prosedur pada modul praktikum

5. Mendokumentasikan hasil percobaan pada logbook yang telah disediakan (jika diperlukan

harap membawa kamera)

6. Menggunakan alat dengan baik.

4

Setelah Praktikum

Setelah percobaan selesai praktikan diwajibkan:

1. Mematikan dan merapikan alat praktikum

2. Memastikan log book ditandatangani asisten

3. Mencatat dan memahami instruksi pengerjaan laporan dari asisten

4. Merapikan meja dan kursi praktikum.

Pergantian Jadwal

Kasus umum

Pertukaran jadwal hanya dapat dilakukan per orang dengan modul yang sama. Prosedur

penukaran jadwal adalah sebagai berikut:

1. Menghubungi kordas praktikum mata kuliah terkait

2. Mencari praktikan lain yang bersedia bertukar jadwal

3. Mengisi form yang diberikan kordas praktikum mata kuliah terkait

4. Mengumpulkan form paling lambat tiga hari sebelum praktikum.

Kasus sakit atau urusan mendesak

Pertukaran jadwal dapat dilakukan oleh praktikan yang sakit atau memiliki kepentingan

mendesak tanpa harus mengumpulkan form pertukaran jadwal sesuai peraturan yang berlaku.

Prosedur penukaran dapat dilakukan dengan cara berikut:

1. Menghubungi kordas praktikum terkait mata kuliah terkait maksimal tiga jam sebelum

praktikum dimulai

2. Mencari praktikan lain yang bersedia bertukar jadwal

3. Apabila tidak ada yang bisa bertukar jadwal, praktikan diharapkan menghubungi kordas

terkait jadwal pengganti

4. Surat izin dikumpulkan kepada kordas secepatnya dengan ditandatangani pihak ketiga.

Sanksi

Bagi praktikan yang terbukti melakukan penjiplakan laporan dan atau tugas pendahuluan dikenakan

sanksi berupa nilai E pada mata kuliah terkait. Pengabaian peraturan di atas dapat dikenakan sanksi

pengurangan nilai praktikum.

5

Panduan Umum Keselamatan dan Penggunaan Peralatan Laboratorium

Keselamatan

Selama praktikum, praktikan dan asisten diharapkan menjaga keselamatan dan keamanan. Dengan

demikian, praktikan diharapkan mematuhi panduan keselamatan dan penggunaan alat di

laboratorium.

Bahaya Listrik

Perhatikan dan pelajari tempat-tempat sumber listrik pada laboratorium. Jika ada potensi bahaya

segera laporkan pada asisten.

1. Menghindari daerah atau benda yang berpotensi menimbulkan bahaya listrik seperti kabel

yang sudah terkelupas

2. Tidak melakukan sesuatu yang menimbulkan bahaya listrik pada diri sendiri atau orang lain

3. Memastikan bagian tubuh kering pada saat menggunakan alat praktikum

4. Selalu waspada dan tidak main-main saat praktikum berlangsung.

Bahaya Api

Praktikan dan asisten diharapkan tidak membawa benda-benda yang mudah terbakar (korek api,

gas, dan lain-lain) ke dalam laboratorium.

1. Tidak melakukan sesuatu yang menimbulkan bahaya api pada diri sendiri atau orang lain

2. Selalu waspada terhadap bahaya api atau panas berlebih pada setiap aktivitas praktikum.

Lain-lain

Praktikan dan asisten dilarang membawa makanan dan minuman ke meja praktikum.

6

Penggunaan Alat Praktikum

Sebelum menggunakan alat praktikum, praktikan dan asisten diharapkan sudah memahami

penggunaan alat praktikum yang ada di laboratorium.

1. Perhatikan dan patuhi peringatan yang terdapat pada badan alat praktikum

2. Memahami fungsi alat praktikum dan menggunakannya untuk aktivitas yang sesuai dengan

fungsinya. Menggunakan alat praktikum diluar fungsinya dapat menimbulkan kerusakan alat

dan bahaya keselamatan praktikan

3. Memahami jangkauan kerja alat praktikum dan menggunakannya sesuai dengan jangkauan

kerja. Menggunakan alat praktikum diluar jangkauan kerjanya dapat menimbulkan

kerusakan alat dan bahaya keselamatan praktikan

4. Memastikan seluruh peralatan praktikum aman dari benda tajam, api atau panas berlebih,

maupun benda lain yang dapat mengakibatkan kerusakan alat

5. Tidak melakukan aktivitas yang dapat mengotori atau merusak alat praktikum

6. Kerusakan alat praktikum menjadi tanggung jawab bersama rombongan praktikum tersebut.

Alat yang rusak harus diganti oleh rombongan tersebut.

Sanksi

Pengabaian panduan di atas dapat dikenakan sanksi tidak lulus mata kuliah yang bersangkutan.

7

Tugas Pendahuluan dan Laporan Praktikum

Tugas Pendahuluan

1. Tugas pendahuluan wajib dibuat dan dikumpulkan oleh praktikan di waktu yang telah

ditentukan.

2. Praktikan tidak diperkenankan mengerjakan tugas pendahuluan saat praktikum akan dimulai

3. Tugas pendahuluan harus dikerjakan secara individu agar praktikan memahami materi

modul yang akan diuji dalam praktikum

4. Seluruh soal tugas pendahuluan harus disertakan jawabannya. Jika soal tugas pendahuluan

ada yang tidak dikerjakan, nilai tugas pendahuluan untuk modul tersebut adalah nol.

5. Praktikan wajib menuliskan nama lengkap, NIM, shift praktikum (hari dan jam), nama

lengkap asisten, dan judul modul yang akan diuji dalam praktikum di pojok kanan atas tugas

pendahuluan.

Laporan Praktikum

1. Laporan praktikum dibuat oleh praktikan dengan menggunakan format IEEE yang terdiri

atas:

a. Abstrak dan kata kunci

b. Pendahuluan

c. Dasar teori

d. Metodologi

e. Data dan analisis

f. Kesimpulan

g. Daftar pustaka

h. Biografi penulis

2. Praktikan yang terbukti melakukan plagiarism atas laporan praktikum akan mendapat nilai E

untuk mata kuliah PTT

3. Praktikan wajib mengumpulkan softcopy laporan praktikum ke email asisten dan email

koordinator asisten sesuai waktu yang akan ditetapkan

4. Praktikan wajib menyerahkan hardcopy laporan praktikum ke LTRGM sesuai waktu yang

akan ditetapkan dengan melakukan hal berikut :

a. Mengumpulkan laporan di tempat yang telah disediakan sesuai dengan modulnya

b. Mengisi formulir pengumpulan laporan praktikum dengan mencantumkan jam dan

tanggal pengumpulan secara benar

c. Praktikan diharapkan memperhatikan dengan seksama tempat dan formulir yang

sesuai dengan laporan praktikum yang akan dikumpulkan

Sanksi

Pengabaian peraturan di atas dapat dikenakan sanksi berupa pengurangan nilai tugas pendahuluan

atau laporan praktikum.

8

DASAR TEORI

Berikut ini berbagai hal dasar dan parameter dasar yang perlu diketahui mengenai gelombang :

• Spektrum frekuensi pada gelombang elektromagnetik

Pada dasarnya pembagian spektrum frekuensi dilakukan berdasarkan jenis aplikasi atau teknologi

yang menggunakan spektrum tersebut. Ada banyak standard dalam pengklasifikasian tersebut,

namun yang perlu diingat adalah bahwa penamaan spektrum frekuensi tersebut pada dasarnya

digunakan untuk memudahkan dalam menyebutkan rentang frekuensi yang digunakan. Tabel 1

dibawah merupakan salah satu pengelompokkan spektrum frekuensi.

Tabel 1. Pembagian spektrum frekuensi

• Panjang gelombang

Panjang gelombang merupakan suatu parameter yang menyatakan jarak 2 titik dalam m dimana

perbedaan fasa dari kedua titik tersebut adalah 2. Untuk mengetahui besarnya panjang gelombang

dapat digunakan persamaan sbb :𝜆 =2𝜋

𝛽=

𝑣𝑝

𝑓, dimana :

o = panjang gelombang (m)

o = konstanta propagasi (rad/m)

o Vp = kecepatan phasa, di udara disamakan dengan c = 3x108 m/det

o f = frekuensi

9

• Elemen matched dan mismatched

Beberapa parameter yang digunakan untuk mengukur tingkat kesepadanan antara antena dengan

sistem adalah sbb :

o Reflected power (dB), merupakan daya yang dipantulkan antena ke saluran transmisi

disebabkan ketidaksesuaian impedansi antena dengan impedansi saluran transmisi. Pada

kondisi ideal, besarnya daya yang dikirim ke antena melalui saluran transmisi (Pfwd) sama

besar dengan daya yang diradiasikan oleh antena (Pemit). Namun di lapangan ketidaksesuaian

impedansi seringkali terjadi, sehingga daya yang diradiasikan selalu lebih kecil dari daya yang

diterima dari saluran transmisi dan daya yang dikembalikan ke saluran transmisi (Pref)

muncul.

Gambar 1. Distribusi daya pada sistem mismatched

o Standing Wave Ration (SWR). Ketika terjadi ketidaksesuaian impedansi antara antena

dengan saluran transmisi, maka dari daya yang dikirim ke antena, ada sebagian daya yang

dikembalikan ke saluran transmisi. SWR merupakan besaran yang menyatakan perbandingan

daya yang dipantulkan terhadap daya yang dikirimkan ke antena, dimana SWR dapat

dihitung dengna persamaan sbb :

SWR =Vmax

Vmin=

Vfwd+Vref

Vfwd−Vref≅

Zant

Zsal, dimana :

▪ Vmax= amplitudo maksimum dari penjumlahan amplitudo sinyal datang dan

amplitudo sinyal yang dipantulkan

▪ Vmin = amplitudo minimum dari penjumlahan amplitudo sinyal datang dan

amplitudo sinyal yang dipantulkan

▪ Vfwd = tegangan dari sinyal datang

▪ Vr = tegangan dari sinyal yang dipantulkan

▪ Zant = impedansi antena

▪ Zsat = impedansi saluran transmisi

o Return-Loss menyatakan besarnya daya yang dipantulkan. Satuan dari return loss adalah

decibell (dB). Untuk menghitung nilai return loss dapat digunakan persamaan sbb :

𝑅𝑒𝑡𝑢𝑟𝑛 𝐿𝑜𝑠𝑠 [𝑑𝐵] = −20𝑙𝑜𝑔10 (𝑆𝑊𝑅 − 1

𝑆𝑊𝑅 + 1)

o Mismatch loss merupakanbesaran yang menyatakan daya yang hilang dibandingkan dengan

daya yang dikirim oleh saluran transmisi. Rugi-rugi ini terjadi akibat ketidaksesuaian

10

impedansi antara antena dan saluran transmisi. Mismatch loss dapat dihitung dengan

persamaan sbb :

𝑀𝑖𝑠𝑚𝑎𝑡𝑐ℎ 𝑙𝑜𝑠𝑠 [𝑑𝐵] = −10𝑙𝑜𝑔10(𝑃𝑜𝑤𝑒𝑟 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑐𝑡𝑒𝑑[%]) dimana

𝑃𝑜𝑤𝑒𝑟 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑐𝑡𝑒𝑑 [%] = 1 − (𝑆𝑊𝑅 − 1

𝑆𝑊𝑅 + 1)

2

Gambar dibawah ini menggambarkan berbagai kondisi impedansi pada rangkaian, kondisi impedansi

yang sesuai (matched, gambar 3) dan kondisi impedansi tidak sesuai (gambar 2 dan gambar 1).

Gambar 2. Distribusi tegangan pada berbagai kondisi impedansi

11

MODUL 1 MENGENAL PERALATAN PRAKTIKUM UNTUK MENGETAHUI KONSEP PANTULAN GELOMBANG

1. Tujuan :

1. Mengenal kit praktikum yang digunakan untuk menghindari terjadinya kesalahan instalasi

perangkat praktikum yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada peralatan.

2. Memahami konsep pantulan gelombang

3. Memahami konsep bahwa gelombang yang merambat melalui medium bukan udara dapat

terredam

2. Unit yang digunakan :

1. Tiang pemancar dengan pemutar otomatis

2. Tiang penerima

3. Kabel dan konektor

4. Kit Antenna EAN-1 : Monopole antenna

5. Antena penerima wide-band log periodic

6. Tiang pemancar dengan pemutar manual

7. Penggaris panjang/meteran, dan obeng

3. Prosedur praktikum :

A. Pengenalan peralatan

1. Lakukan identifikasi 4 unit utama dalam praktikum ini : kabel dan konektor, tiang

pemancar, tiang penerima, dan kit Antenna.

2. Amati dengan seksama kabel dan juga konektor yang harus dihubungkan dengan setiap

elemen yang ada yaitu : generator RF, motor penggerak (stepper motor), dan spectrum

analyzer(terletak menyatu dengan control box EANC).

3. Amati tiang pemancar dan tiang penerima dengan baik. Pada tiang pemancar terdapat

dua buah pegangan untuk meletakkan antena. Pada tiang penerima terdapat antena

pita lebar log periodic yang didesain khusus sebagai penerima yang digunakan pada

praktikum ini.

4. Perhatikan kit antenna EAN-1, dan identifikasi semua jenis antena yang terdapat pada

kit tersebut.

12

B. Pengukuran daya pancar pada antena Yagi-Uda pada berbagai kondisi

1. Ambil antena Yagi-Uda dari kit EAN-1 dan pasang pada tiang pemancar pada posisi

horizontal.

2. Pastikan bahwa antena pada tiang pemancar dan tiang penerima pada jarak 1.5 meter.

3. Dengan menggunakan mistar, pastikan bahwa antena penerima (wide-band log

periodic) dan antena monopole yang akan diukur terletak pada ketinggian yang sama.

4. Lakukan pengecekan dimana indicator sudut pada tiang pemancar terletak pada sudut

00.

5. Hubungkan tiap elemen ke konektor yang sesuai dan pastikan terhubung dengan baik.

Antena pemancar dihubungkan ke RF generator output connector, motor stepper

disambungkan ke motor controller connector, dan antena penerima dihubungkan ke RF

input connector.

6. Pastikan bahwa saklar pada bagian belakang unit ini dalam posisi ‘ON’.

7. Buka perangkat lunak EANC dan tekan tombol ‘START’.

8. Gunakan perangkat lunak EANC, dan pada bagian ‘Antenna Test’ pilihlah ‘Power signal

measurement’ dan pada bagian ‘Antenna Type’ pilihlah ‘Yagi-Uda Antenna’.

9. Tekan tombol ‘START TEST’ untuk memulai pengukuran daya dan tunggu sampai

perangkat lunak selesai melakukan pengukuran. Catat nilai RCV-P yang tertera pada

monitor.

10. Letakkan Material-1 di tengah-tengah antena pemancar dan penerima, dan ulangi

langkah 2 dan 3.


langkah 2 dan 3.


langkah 2 dan 3.


langkah 2 dan 3.

13

C. Pengaruh pantulan terhadap daya yang diterima untuk kondisi 1200

1. Pastikan posisi tiap konektor tidak berubah seperti pada percobaan A dan B

2. Aturlah posisi antena penerima, antena Yagi-Uda, dan Material-1 seperti gambar

dibawah dengan jarak terdekat antar antena adalah 1.3 m.

3. Gunakan perangkat lunak EANC, dan pada bagian ‘Antenna Test’ pilihlah ‘Power signal

measurement’ dan pada bagian ‘Antenna Type’ pilihlah ‘Yagi-Uda Antenna’.

4. Tekan tombol ‘START TEST’ untuk memulai pengukuran daya dan tunggu sampai

perangkat lunak selesai melakukan pengukuran. Catat nilai RCV_P yang tertera pada

monitor.

5. Gantilah Material-1 dengan Material-2, dan ulangi langkah 3 dan 4.



14

MODUL 2 MENGUKUR IMPEDANSI DENGAN MENGGUNAKAN SLOTTED LINE

1. Tujuan :

1. Mengenal kit praktikum yang digunakan untuk menghindari terjadinya kesalahan instalasi

perangkat praktikum yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada peralatan.

2. Memahami cara mengukur impedansi menggunakan slotted line

3. Memahami konsep SWR

2. Unit yang digunakan :

1. Interface

2. Gun oscillator

3. Horizontal V attenuator

4. Slotted line

5. Short circuit

6. Tiang penyangga

7. Quick release fastener

8. Adjustable short circuit

Gambar 1. Interface dan Gunn oscillator

Gambar 2. Slotted line dan Power meter

15

Gambar 3 Horizontal v attenuator dan tiang penyangga

Gambar 4. Short circuit dan Unknown impedance

Gambar 5. Quick release fastener

3. Prosedur praktikum :

A. Pengenalan peralatan

1. Lakukan identifikasi 3 unit utama dalam praktikum ini : gun oscillator (coklat), horizontal

V attenuator (biru), dan slotted line (hijau).

2. Dengan menggunakan tiang penyangga dan Quick release fastener, susunlah rangkaian

sebagai berikut :

Gambar 6. Konfigurasi pertama

3. Berikut ini cara myambungkan gunn oscillator ke horizontal attenuator dengan

menggunakan quick release fastener, tiang penyangga, dan holder.

16

Gambar 7. Cara menyambungkan elemen rangkaian

4. Hubungkan Gunn oscillator ke konektor “Power Supply”.

5. Hubungkan Diode detector pada Slotted line dengan SWR-Meter display ke bagian RF

Input pada SWR-Meter.

6. Atur posisi skala micrometer pada horizontal V attenuator agar terletak pada posisi

2mm.

7. Atur posisi diode detector pada Slotted line ke posisi 0 mm.

8. Cek apakah saklar pada unit pada posisi ‘On’.

9. Ubah posisi detector dengan pelan agar didapat harga maksimum pada tampilan Power-

Meter.

10. Atur posisi micrometer pada attenuator, sehingga harga daya maksimum terletak dalam

rentang 0.8 sampai dengan 0.85.

11. Geser secara perlahan posisi diode detector pada slotted line sehingga didapat harga

daya minimum. Catat posisi skala pada diode detector ini sebagai harga dmin1.

12. Geser lagi secara perlahan posisi diode detector pada slotted line sehingga didapat harga

daya minimum berikutnya. Catat posisi skala pada diode detector ini sebagai harga dmin2.

13. Matikan peralatan.

14. Gantilah elemen short circuit dengan elemen adjustable short circuit sebagai unknown

load sehingga didapatkan susunan peralatan dengan konfigurasi sbb :

Gambar 8. Konfigurasi kedua

15. Atur posisi skala micrometer pada adjustable short circuit agar terletak pada posisi

10mm.

16. Hidupkan peralatan. Atur posisi diode detector pada dmin1, dan geser secara perlahan

diode detector agar didapatkan harga SWR minimum. Catat harga SWR ini sebagai Vmin

dan posisi diode detector sebagai dLmin1 dimana nilai dLmin1 terletak diantara dmin1 dan

dmin2.

Tiang penyangga

Holder

17

17. Geser posisi diode detector sampai didapat harga SWR maksimum dan tulis harga ini

sebagai Vmax.

18. Matikan peralatan.

19. Hitunglah panjang gelombang pada bumbung gelombang dengan menggunakan

persamaan sbb :

20. Tentukan frekuensi sinyal berdasarkan tabel di bawah.

Tabel 1. Hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang dalam waveguide

21. Hitung SWR dari sistem dengan menggunakan persamaan : 𝑆𝑊𝑅 = 𝑉𝑚𝑎𝑥

𝑉𝑚𝑖𝑛

22. Besarnya panjang gelombang menuju beban dapat dihitung dengan menggunakan

persaman sbb :

23. Dengan menggunakan Smith Chart, hitunglah besarnya Unknown impedance.

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI SEKOLAH TEKNIK … · laporan praktikum modul tersebut Persiapan Praktikum Sebelum praktikum dimulai praktikan harus mempersiapkan diri dengan

Documents