PERANCANGAN DAN REALISASI ANTENA REFLEKTOR SUDUT UNTUK APLIKASI PEMANCAR TV SEKTORAL PADA BAND UHF

Transkripsi

1 PERANCANGAN DAN REALISASI ANTENA REFLEKTOR SUDUT UNTUK APLIKASI PEMANCAR TV SEKTORAL PADA BAND UHF Design and Realization of Corner Reflektor Antenna for Sectoral TV Transmitter Application on UHF Band PROYEK AKHIR untuk memenuhi sebagian persyaratan menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro diajukan oleh: TIARA FITRINA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama : Tiara Fitrina NIM : Tempat/Tanggal lahir : Lubuk Linggau, 17 April 1991 TK lulus tahun SD lulus tahun SMP lulus tahun SMA lulus tahun Tahun Perkuliahan : 1997 di Aisyiah Bustanul Athfal I Baturaja : 2003 di SD Negeri 3 Palembang : 2006 di SMP Negeri 2 Pangkal Pinang : 2009 di SMA Negeri 3 Cimahi : 2009 di Politeknik Negeri Bandung Prestasi yang pernah dicapai: 1. Menjadi Anggota HIMATEL (Himpunan Mahasiswa Teknik Telekomunikasi) periode Menjadi Anggota Divisi Seni HIMATEL (Himpunan Mahasiswa Teknik Telekomunikasi) periode iii

4 Kupersembahkan karya kecil ini kepada: Allah SWT Yang telah memberikan segalanya bagi kehidupan ku, tanpa engkau aku lemah, tanpa engkau aku hanya sebutir pasir yang harus memainkan peran dalam alur kehidupan duniawi, termasuk dalam hal menyelesaikan Tugas Akhir ini Ayahanda Amiruddin dan Ibuku tercinta, dan tersayang Rustiawani Doa tulus kepada ananda seperti air dan tak pernah berhenti yang terus mengalir dan sebaik baik panutan meski tidak selalu sempurna Kakakku Tersayang Eki Tisna Amijaya dan Nurul Amaliyah Sosok mu dalam melakukan segala sesuatu merupakan motivasi bagi ku, walaupun jauh dan kurangnya kebersamaan kita, kau tetap motivator sejatiku Adikku Tersayang Anisah Ulfa Maafkan jika kakakmu belum bisa menjadi contoh yang baik, semoga engkau selalu jadi yang terbaik Rempongers Ayuk, Cipu, Pedot, Epi, Maret, Mbe, Senong dan Kakkoi Penuh rumpi dan merasakan kegalauan bersama, hingga pada akhirnya semua rintangan itu terjawab dengan pasti Dan Kami perintahkan kepada manusia (berbuat baik) kepada dua orang Ibu-Bapaknya, ibunya telah mengandungnya dalam keadaan lemah yang bertambah-tambah, dan menyapihnya dalam dua tahun. Bersyukurlah kepada-ku dan kepada dua orang ibu bapakmu, hanya kepada-kulah kembalimu. (QS. Luqman : 14) Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu; Allah mengetahui, sedang kamu tidak mengetahui. (QS. Al-Baqarah, 2: 216) iv

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah dan karunia-nya kepada penulis berupa kesehatan dan kelancaran dalam penulisan Proyek Akhir ini, sehingga dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Proyek Akhir ini berjudul Perancangan Dan Realisasi Antena Reflektor Sudut Untuk Aplikasi Pemancar TV Sektoral Pada Band UHF dan ditulis untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan mata kuliah Proyek Akhir pada semester VI. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa proyek akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Hal ini karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis. Namun proyek akhir ini tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orangtua, Ayah dan Ibu tercinta yang telah memberikan dukungan penuh baik moril maupun materil serta doa dan motivasi. 2. Kakak-kakak dan adikku tersayang yang selalu memberikan semangat dan dukungannya. 3. Bapak Asep Barnas Simanjuntak, BSEE, M.T. selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan ilmu, bimbingan, doa, nasehat dan motivasi sehingga proyek akhir ini terlesaikan. Terima kasih banyak Pak. 4. Bapak Badu Pardosi selaku teknisi yang telah bersedia meluangkan waktunya dalam proses pengukuran antena di laboratorium Teknik Telekomunikasi. 5. Bapak Ir. Hari Purnama, M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Bandung. 6. Bapak Andri Haidar, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Bandung. 7. Rekan-rekan Kelas 3 TCB yang telah membantu baik secara langsung ataupun tidak langsung terutama Isti, Pungki dan Dio. 8. Seluruh keluarga besar Civitas Akademika Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung yang telah banyak memberikan bantuan dalam urusan administrasi proyek akhir. 9. Serta semua pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan. v

6 Penulis berharap semoga laporan ini dapat berguna dan bermanfaat dalam menambah sedikit perbendaharaan ilmu pengetahuan bagi para pembaca, semoga dengan pengetahuan tersebut pembaca dapat mengaplikasikannya dengan baik dan benar. Penulis mengharapkan kritik dan saran demi perbaikan dimasa yang akan datang. Bandung, Juli 2012 Penulis vi

7 ABSTRAK Antena yang telah direalisasikan pada proyek akhir ini merupakan antena pemancar TV yang bekerja pada band UHF. Jenis antena yang digunakan merupakan antena dipol ½λ yang dilengkapi dengan rangkaian balun yang berfungsi sebagai penyesuai impedansi antara antena dengan sistem saluran transmisi. Antena ini menggunakan reflektor agar dapat mengarahkan pola radiasi ke arah yang diinginkan, sehingga dapat berfungsi sebagai antena sektoral. Parameter pengukuran yang dilakukan adalah untuk melihat respon frekuensi, bandwidth dan pola radiasi dengan hasil pengukuran yang diperoleh antara lain, antena bekerja pada frekuensi 600 MHz dan menghasilkan bandwidth sebesar 21.3 MHz pada VSWR 1.5. Kata kunci : Balun, Dipol, Reflektor, Sektoral, UHF ABSTRACT. The antenna which has been realized in this final projectis is a TV transmitter antenna that works on UHF band. Type of antenna that used is ½ λ dipole antenna and is equipped with a series of balun that serves as the impedance adjuster between the antenna with transmission line systems. This antenna uses a reflector to direct the radiation pattern in the desired direction, so it can serve as a sectoral antenna. Parameter measurement that has carried out are aiming to see the frequency response, bandwidth and radiation pattern with measurement results which has obtained that is, this antenna is works at a frequency of 600 MHz and generates bandwidth of 21.3 MHz at VSWR 1.5. Keyword : Balun, Dipole, Reflector, Sectoral, UHF vii

8 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... ii DAFTAR RIWAYAT HIDUP... iii LEMBAR PERSEMBAHAN... iv KATA PENGANTAR... v ABSTRAK... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan dan Pemecahan Masalah Tujuan Proyek Akhir Batasan Masalah Sistematika Laporan... 4 BAB II TINJAUAN TEORITIS Tinjauan Pustaka Antena Reflektor Teori Bayangan Impedansi Input Antena Reflektor Antena Dipol λ/ Perkalian Polar Balun BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI Pendahuluan Penentuan Spesifikasi Antena Perancangan Dimensi Antena Karakterisitik Bahan viii

9 3.3.2 Perhitungan Dimensi Awal Antena Simulasi dengan CST Studio Suite Design Enviroment Simulasi Perancangan Dimensi Awal Antena Simulasi Perancangan Dimensi Akhir Antena Realisasi Antena BAB IV PENGUKURAN UNJUK KERJA DAN ANALISA Pendahuluan Pengukuran Return Loss, VSWR dan Bandwidth Antena Peralatan yang Digunakan Prosedur Pengukuran Hasil Pengukuran Analisis Hasil Pengukuran Pengukuran Pola Radiasi Peralatan yang digunakan Prosedur Pengukuran Pola Radiasi Hasil Pengukuran Pola Radiasi Analisis Hasil Pengukuran Pola Radiasi BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA ix

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Antena Pemantul Sudut... 7 Gambar 2. Antena reflektor: (a) pemantul bidang (b) pemantul garis... 7 Gambar 3. Antena Reflektor dengan Sudut Gambar 4. Kontruksi antena sudut pantul... 8 Gambar 5. Elemen Antena Radiasi dan Tiga Elemen Bayangan... 8 Gambar 6. Dipol Vertikal Diatas Ground Plane... 9 Gambar 7. Dipole Horizontal Diatas Ground Plane... 9 Gambar 8. Kurva Tahanan Radiasi Krauss Gambar 9. (a) Antena Dipol saat L (b) Distribusi Arus Antena Dipol Gambar 10. Pola Radiasi Antena Dipol λ/2 (a) Bidang x-y (b) Bidng z-y Gambar 11. Sistem Balun Gambar 12. Diagram Alir Perancangan Antena Gambar 13. Dimensi Antena Gambar 14. Dimensi Rancangan Awal Antena pada CST Gambar 15. Hasil Return Loss Simulasi Dimensi Rancangan Awal Antena Gambar 16. Hasil VSWR Simulasi Dimensi Rancangan Awal Antena Gambar 17. Dimensi Rancangan Akhir Antena pada CST Gambar 18. Hasil Return Loss Simulasi Dimensi Rancangan Akhir Antena Gambar 19. Hasil VSWR Simulasi Dimensi Rancangan Akhir Antena Gambar 20. Pola Radiasi H-Plane CST Gambar 21. Pola Radiasi E-Plane CST Gambar 22. Pola Radiasi 3D CST Gambar 23. Antena Dipol dengan Reflektor Tampak Belakang Gambar 24. Antena Dipol dengan Reflektor Tampak Depan Gambar 25. Antena Dipol dengan Reflektror Tampak Samping Gambar 26. Antena Dipol dengan Reflektror Keseluruhan Gambar 27. Set Up Pengukuran Return Loss, VSWR dan Bandwidth Gambar 28. Hasil Pengukuran Return Loss Gambar 29. Hasil Pengukuran VSWR Gambar 30. Perbandingan Harga Return Loss Simulasi dan Pengukuran x

11 Gambar 31. Skema Pengukuran Pola Radiasi Gambar 32. Pola Radiasi H-plane Gambar 33. Pola Radiasi E-Plane Gambar 34. Pola Radiasi H-plane, E-plane, Cross Polarization Gambar 35. Perbandingan Pola Radiasi H-plane Simulasi dan Pengukuran Gambar 36. Perbandingan Pola Radiasi E-plane Simulasi dan Pengukuran xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 1. Perancangan Awal Dimensi Antena Tabel 2. Perancangan Dimensi Akhir Antena Tabel 3. Hasil Pengukuran Return Loss Tabel 4. Hasil Pengukuran VSWR Tabel 5. Perbandingan Harga Return Loss, VSWR, Bandwidth Tabel 6. Hasil Pengukuran Pola Radiasi H-Plane Tabel 7. Hasil Pengukuran Pola Radiasi E-plane Tabel 8. Hasil Pengukuran Pola Radiasi H-plane, E-plane, Cross Polarization xii

13 DAFTAR PUSTAKA [1] Arifitantio, Ryan.2010.Perancangan Dan Implemenstasi Antena Panel 4 Dipol Untuk Pemancar TV Kanal 64 ( MHz).Laporan Tugas Akhir, Program Studi Teknik Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro.Politeknik Negeri Bandung: Bandung [2] Balanis, Constantin A.1982.Antenna Theory Analysis and Design, Harper & Row, Publisher, New York [3] Daftar stasiun televisi di Indonesia.5 Desember ia.29 Januari 2012 [4] Daftar stasiun televisi lokal di Indonesia.27 Januari ndonesia.31 Januari 2012 [5] Hamzah, Amir.2011.Perancangan dan Realisasi Antena Penerima TV Segala Arah Pada Frekuensi MHz. Laporan Tugas Akhir, Fakultas Teknik Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro.Institut Teknologi Telkom: Bandung [6] Hidayati, Agustia.2005.Realisasi Antena Reflektor Sudut 90 Sebagai Antena Penerima Pada Telkom Flexi. Laporan Tugas Akhir, Program Studi Teknik Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro.Politeknik Negeri Bandung: Bandung [7] Setiawan, Budi.2005.Pembuatan Antena 5/8 λ Pada Band VHF (30-300MHz) Dengan Sistem Polarisasi Circular. Laporan Tugas Akhir,Fakultas Teknik, Konsentrasi Elektronika Telekomunikasi, Jurusan Teknik Elektro Ekstensi. Universitas Diponegoro: Semarang [8] Simanjuntak, Asep Barnas.2009.Teknik Antena (diktat kuliah). Politeknik Negeri Bandung: Bandung [9] Stutzman, Warren L.1981.Gary A. Thiele, Antenna Theory and Design, John Willey & Sons, New York 40