I.
Judul
: Pengukuran Daya RF
II.
Tujuan percobaan
: Mengukur Daya pada Frekuensi Tinggi (RF)
III.
Pendahuluan
:
Frekuensi radio (RF) atau Gelombang Radio adalah tingkat osilasi dalam kisaran sekitar 3 kHz sampai 300 GHz, yang sesuai dengan frekuensi gelombang radio, dan arus bolak-balik yang membawa sinyal radio. Gelombang radio dapat dihasilkan dan diaplikasikan untuk radio amatir, penyiaran (radio dan televisi), telepon selular, radar dan sistem navigasi lainnya, komunikasi satelit, jaringan komputer dan aplikasi lain yang lainnya. Pengukuran daya frekuensi radio umumnya menggunakan sensor daya atau yang biasa disebut dengan power sensor. Fungsi dari power sensor ini hampir mirip seperti RF detector, yaitu mendeteksi sinyal yang kemudian di konversikan. Jadi dapat dikatan secara garis besar bahwa power sensor tersebut merupakan matching device agar sinyal yang kita inputkan dapat terukur pada alat ukur kita ,
yaitu power meter. Untuk dapat mengetahui daya maksimum suatu pemancar, baik itu untuk radio komunikasi ataupun pemancar data, digunakanlah power meter. Power meter sendiri merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur daya, satuan yang ditampilkan yaitu dalam dBm dan watt. Alat yang digunakan sebagai sumber sinyal yaitu, Synthesizer Generator 8656B 0,1-990 MHz HP Hewlett Packard yang mempunyai spesifikasi output sebagai berikut :
Range Level
: +13dBm - (-127dBm)
Resolusi
: 0,1dB
Level Akurasi
: ± 1,0 dB
Level Flatness
: ± 1,0 dB
SWR
: <2,0 untuk kondisi > -5dBm <1,5 untuk kondisi ≤ -5dBm
Reverse Power Protection : 25W (max) , 25V(max) (Sumber : Operation and Calibration Manual HP 8656B Synthesizer Signal Generator)
sensor Gambar 1) Synthesizer Generator , power meter, dan power sensor
IV.
V.
Alat dan Komponen
:
Power Meter 435B HP Hewlett Packard
Power Sensor 8482A HP Hewlett Packard
Synthesizer Generator 8656B 0,1-990 MHz HP Hewlett Packard Diagram Set up Pengukuran
:
Power Meter
Synthesizer Generator
Power Sensor
Gambar 2. Set Up Pengukuran
VI. a.
Langkah Percobaan, Analisa dan Hasil Pengukuran Daya dari 10 – 90MHz dan 100 – 900MHz dengan level 0dBm 1. Set frekuensi pada synthesizer generator yaitu 10MHz dan level nya 0dBm. 2. Sebelum menghubungkan synthesizer generator dengan power sensor, kalibrasi terlebih dahulu power sensor, level kalibrasinya adalah sesuai dengan frekuensi yang kita set. Untuk mengetahui level kalibrasi, lihat pada tabel yg ada pada power sensor. 3. Kalibrasi power sensor untuk frekuensi 10 - 90MHz, faktor kalibrasinya yaitu 99,3. 4. Kalibrasi power sensor hanya dilakukan 2 kali yaitu pada saat frekuensi 10 – 90MHz dengan faktor kalibrasi 99,3. Dan pada saat frekuensi 100 – 900MHz dengan faktor kalibrasi 98,3. 5. Setelah power sensor di kalibrasi, hubungkan power sensor dengan synthesizer generator. Atur range sampai terbaca hasil pengukuran dayanya. Lihat hasil pengukuran pada power meter, kemudian catat hasil pengukurannya. 6. Dengan langkah yang sama, lakukan untuk frekuensi lain yaitu sampai 900MHz.
Hasil : Frekuensi (mHz) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Daya dBm -0.8 -0.8 -0.75 -0.8 -0.81 -0.8 -1 -1 -1.1 -1 0 0 0 0 -0.1 0 -0.1 -0.1
mW 0.84 0.84 0.85 0.84 0.82 0.83 0.8 0.79 0.78 0.79 1 1 1 1 1.1 1 1.1 1.1
kurva pengukuran daya pada frekuensi 10 - 90MHz level 0dBm
-1.2 -1 ) -0.8 m B d ( -0.6 a y a d-0.4
Series1
-0.2 0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
frekuensi (MHz)
kurva pengukuran daya pada frekuensi 100 - 900MHz level 0dBm -1.2 -1 -0.8 ) m B d ( a y a d
-0.6
Series1
-0.4 -0.2 0 0.2 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900 1000
frekuensi (MHz)
Analisa: Daya yang dihasilkan dari output signal generator adalah 0 dBm, dengan menggunakan power sensor dan power meter daya tersebut diukur. Idealnya daya yang terbaca akan menunjukan nilai 0 dBm juga, namun karena terdapat beberapa hal yang menyebabkan ketidakpastian dalam pengukuran contohnya adalah seperti kalibrasi pada power meter yang kurang pas juga adanya faktor kalibrasi pada power sensor ini mengakibatkan nilai yang terukur menjadi sedikit tidak akurat seperti idealnya. Pada pengukuran dari range 10-90 MHz daya yang terukur adalah -0.8 dBm sampai -1 dBm. Pada range 100-900 MHz daya yang terukur menjadi 0 sampai -0.1
dBm. Ini menunjukan semakin tinggi frekuensi tingkat pembacaan pada power meter mendekati idealnya atau daya yang diukur sama seperti daya yang dihasilkan pada sumber.
b.
Pengukuran Daya dari 10 – 90MHz dan 100 – 900MHz dengan level -10dBm 1. Set frekuensi pada synthesizer generator yaitu 10MHz dan level nya -10dBm. 2. Sebelum menghubungkan synthesizer generator dengan power sensor, kalibrasi terlebih dahulu power sensor, level kalibrasinya adalah sesuai dengan frekuensi yang kita set. Untuk mengetahui level kalibrasi, lihat pada tabel yg ada pada power sensor. 3. Kalibrasi power sensor untuk frekuensi 10 - 90MHz, faktor kalibrasinya yaitu 99,3. 4. Kalibrasi power sensor hanya dilakukan 2 kali yaitu pada saat frekuensi 10 – 90MHz dengan faktor kalibrasi 99,3. Dan pada saat frekuensi 100 – 900MHz dengan faktor kalibrasi 98,3. 5. Setelah power sensor di kalibrasi, hubungkan power sensor dengan synthesizer generator. Atur range sampai terbaca hasil pengukuran dayanya. Lihat hasil pengukuran pada power meter, kemudian catat hasil pengukurannya. 6. Dengan langkah yang sama, lakukan untuk frekuensi lain yaitu sampai 900MHz.
Hasil : Frekuensi (mHz) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 300 400 500 600 700
Daya dBm -10.7 -10.7 -10.6 -10.6 -10.7 -10.8 -10.8 -11 -11 -11 -9.9 -9.9 -10 -9.8 -9.8 -9.8
µW 85 85 86 86 84 82 82 80 79 80 110 110 100 120 110 110
800 900
-9.8 -9.8
110 110
kurva pengukuran daya pada frekuensi 10 - 90MHz level -10dBm
-11.05
-11 -10.95 -10.9 ) m-10.85 B d ( -10.8 a y a d-10.75
Series1
-10.7 -10.65 -10.6 -10.55 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
frekuensi (MHz)
kurva pengukuran daya pada frekuensi 100 - 200MHz level -10dBm -11.2 -11 -10.8 ) -10.6 m B d ( -10.4 a y a d-10.2
Series1
-10 -9.8 -9.6 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900 1000
frekuensi (MHz)
Analisa: Sama seperti pengukuran sebelumnya, pada range frekuensi rendah pembacaan daya pada power meter belum terlalu mendekati nilai daya yang dihasilkan dari sumber signal generator, namun saat range pengukuran dinaikan
pembacaan pada power meter menjadi lebih akurat, sampai -10 dBm nya terukur oleh power meter. c. Pengukuran Daya dari 10 – 90MHz dan 100 – 900MHz dengan level -20dBm 1. Set frekuensi pada synthesizer generator yaitu 10MHz dan level nya -20dBm. 2. Sebelum menghubungkan synthesizer generator dengan power sensor, kalibrasi terlebih dahulu power sensor, level kalibrasinya adalah sesuai dengan frekuensi yang kita set. Untuk mengetahui level kalibrasi, lihat pada tabel yg ada pada power sensor. 3. Kalibrasi power sensor untuk frekuensi 10 - 90MHz, faktor kalibrasinya yaitu 99,3. 4. Kalibrasi power sensor hanya dilakukan 2 kali yaitu pada saat frekuensi 10 – 90MHz dengan faktor kalibrasi 99,3. Dan pada saat frekuensi 100 – 900MHz dengan faktor kalibrasi 98,3. 5. Setelah power sensor di kalibrasi, hubungkan power sensor dengan synthesizer generator. Atur range sampai terbaca hasil pengukuran dayanya. Lihat hasil pengukuran pada power meter, kemudian catat hasil pengukurannya. 6. Dengan langkah yang sama, lakukan untuk frekuensi lain yaitu sampai 900MHz.
Hasil : Frekuensi (mHz) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Daya dBm -20.8 -20.8 -20.9 -21.2 -21.3 -21.4 -21.5 -21.6 -21.5 -21.5 -20.5 -20.4 -20.5 -20.4 -20.5 -20.4 -20.4 -20.5
µW 83 83 83 83 76 75 72 71 70 71 92 91 88 90 89 91 91 89
kurva pengukuran daya pada frekuensi 10 - 90MHz level -20dBm -21.7 -21.6 -21.5 -21.4
) m -21.3 B d ( -21.2 a y a d -21.1
Series1
-21 -20.9 -20.8 -20.7 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
frekuensi (MHz)
-21.6
kurva pengukuran daya pada frekuensi 100 - 200MHz level -20dBm
-21.4 -21.2 ) m -21 B d ( a y -20.8 a d
Series1
-20.6 -20.4 -20.2 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
frekuensi (MHz)
Analisa: Sama seperti pengukuran sebelumnya, di range awal pembacaan power meter masih belum mendekati nilai yang dihasilkan sumber, masih di sekitar -21 dBm. Dan saat range frekuensi semakin dinaikan, nilai yang terbaca menjadi hampir mendekati -20 dBm.
d. Pengukuran Daya dari 10 – 90MHz dan 100 – 900MHz dengan level -25dBm 1. Set frekuensi pada synthesizer generator yaitu 10MHz dan level nya -25dBm. 2. Sebelum menghubungkan synthesizer generator dengan power sensor, kalibrasi terlebih dahulu power sensor, level kalibrasinya adalah sesuai dengan frekuensi yang kita set. Untuk mengetahui level kalibrasi, lihat pada tabel yg ada pada power sensor. 3. Kalibrasi power sensor untuk frekuensi 10 - 90MHz, faktor kalibrasinya yaitu 99,3. 4. Kalibrasi power sensor hanya dilakukan 2 kali yaitu pada saat frekuensi 10 – 90MHz dengan faktor kalibrasi 99,3. Dan pada saat frekuensi 100 – 900MHz dengan faktor kalibrasi 98,3. 5. Setelah power sensor di kalibrasi, hubungkan power sensor dengan synthesizer generator. Atur range sampai terbaca hasil pengukuran dayanya. Lihat hasil pengukuran pada power meter, kemudian catat hasil pengukurannya. 6. Dengan langkah yang sama, lakukan untuk frekuensi lain yaitu sampai 900MHz.
Hasil : Frekuensi (mHz) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Daya dBm µW -26 2.5 -26.8 2.2 -26.8 2.1 -27.4 1.7 -28 1.65 -28.2 1.5 -28.6 1.4 -29.4 1.2 -29.8 1.1 -24.8 3.8 -26 2.4 -26.4 2.35 -26.8 2.2 -26.8 2.1 -26.8 2.1 -27 2 -26.9 2.05 -27 2
kurva pengukuran daya pada frekuensi 10 - 90MHz level -25dBm -30 -29.5 -29 -28.5
) m B -28 d ( a -27.5 y a d
Series1
-27
-26.5 -26 -25.5 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
frekuensi (MHz)
kurva pengukuran daya pada frekuensi 100 - 200MHz level -25dBm -27.2 -26.8 -26.4 ) m -26 B d ( a y -25.6 a d
Series1
-25.2 -24.8 -24.4 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
frekuensi (MHz)
Analisa: Sama seperti pengukuran sebelumnya, pengukuran pada range frekuensi tinggi lebih mendekati nilai yang dihasilkan sumber dibandingkan pengukuran pada frekuensi rendah.
VII.
Kesimpulan: Pada frekuensi 10 MHz nilai yang dibaca pada power meter selalu tidak terlalu jauh dari nilai sumber output signal generator yaitu mungkin perbedaannya sekitar -0.8 dBm dari sumber. Pada saat frekuensi dinaikan sampai 90 MHz perbedaannya menjadi semakin tinggi. Namun, pada range frekuensi semakin dinaikan lagi dari 100-900 MHz nilai yang terbaca pada kemabli berubah menjadi mendekati nilai sumbernya, atau bahkan terukur sama sperti nilai sumber. Ini menunjukan adanya pengaruh frekuensi terhadap daya yang dipancarkan. Pada range frekuensi rendah daya yang terukur masih besar, namun saat pada frekuensi tinggi daya yang terukur manjadi semakin melemah.
