LAPORAN LAB TEKNIK PENGUKURAN FREKUENSI TINGGI

Transkripsi

1 LAPORAN LAB TEKNIK PENGUKURAN FREKUENSI TINGGI Percobaan No.1 Pengukuran Karakteristik Low Pass Filter (LPF) Oleh: Kelompok III/Kelas 3B 1. Aulia Rahman Hakim/ Byan Arsyul Kamil/ Dessy Iztamia Shema/ Hans Mochammad Zein/ Tanggal Percobaan : 06/10/2015 PRODI TEKNIK TELEKOMUNIKASI TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BANDUNG OKTOBER 2015

2 1. PERCOBAAN NO : 1 2. JUDUL PERCOBAAN : PENGUKURAN KARAKTERISTIK LOW PASS FILTER (LPF) 3. TUJUAN 3.1 Mengukur karakteristik transmisi Low Pass Filter (LPF) yaitu Insertion Loss, Ripple, Shape Factor, dan Respon Frekuensi LPF. 4. TEORI PENDAHULUAN Low Pass Filter (LPF) adalah filter yang hanya melewatkan sinyal dengan frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi cut-off dan akan melemahkan sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi cut-off. Jalur frekuensi yang dapat dilewatkan oleh sinyal dinyatakan sebagai passband dan jalur frekuensi yang ditolak atau dilemahkan disebut sebagai cutoff frequency. Passband dari sebuah filter memiliki rnetang frekuensi yang dapat dilewatkan oleh filter dengan nilai pelemahan yang sangat kecil (minimum attenuation) dan secara umum yang dinyatakan kurang dari -3dB berdasarkan nilai pelemahan. Dapat dilihat dari gambar kurva berikut ini: Gambar 4.1. Kurva Karakteristik Low Pass Filter Karakter filter yang sebenarnya tidaklah sama dengan karakter filter yang ideal. Dalam filter yang sebenarnya, frekuensi cut-off mempunyai magnitude -3 db. Pada filter yang sebenarnya juga terdapat apa yang disebut ripple, return loss, shape factor dan insertion loss.

3 Gambar 4.2. Karakteristik Low Pass Filter Yang Sebenarnya Ripple/ Riak Ripple/Riak adalah ukuran kedataran dari daerah passband pada rangkaian resonansi yang dinyatakan dalam db. Secara fisik, ripple dapat diukur dalam karakteristik respon sebagai perbedaan antara attenuasi maksimum pada passband dengan attenuasi minimum pada passband. Insertion Loss Jika komponen-komponen disisipkan antara generator dan beban, beberapa signal akan diserap dalam komponen-komponen tersebut. Hal ini terjadi karena sifat dari komponen itu sendiri yang bersifat resistive losses. Sehingga signal yang ditransmisikan tidak semuanya sampai ke beban. Kondisi ini terjadi dengan asumsi tidak dilakukannya impedansi matching. Attenuasi yang dihasilkan dari kejadian itu disebut sebagai insertion loss dan dinyatakan dalam db. Shape Factor Frekuensi cut off adalah frekuensi sinyal di mana pada frekuensi tersebut daya sinyal turun menjadi setengah dari daya sinyal pada passband, atau 3 db dari daya pada passband. Antara passband dengan stopband ada daerah transisi. Bandwidth filter ini ditentukan dari nol hingga fc. Bandwidth ini disebut bandwidth 3 db (redaman kecil). Bandwidth pada redaman 60 db disebut bandwidth 60 db (redaman besar) Pada percobaan ini 40 db. Perbandingan antara bandwidth 40 db dan bandwidth 3 db disebut shape factor. Shape Factor dapat dihitung dengan formula sebagai berikut : SF= BW 40dB BW 3dB

4 Pada percobaan ini untuk mendapatkan nilai Shape Factor dengan perbandingan dari bandwidth 3 db dan bandwidth 40 db. Shape factor dikatakan baik apabila: 1<SF<2. 5. SETUP PENGUKURAN Gambar 5.1. Rangkaian Kalibrasi

5 Gambar 5.2. Setup Pengukuran 6. ALAT /BAHAN YANG DIPERLUKAN 1. HP 8602C Sweep Oscillator ( GHz). 2. HP 8756A Scalar Network Analyzer a detector hewlet packard schotcy ( GHz) Max Input 20dBm/10Vdc. 4. Filter kal microwave inc 4L NF/N. 5. Connector dan kabel N to BNC. 6. Connector dan kabel N to N. 7. LANGKAH PERCOBAAN 7.1 Siapkan semua alat yang diperlukan dan pastikan bahwa alat dalam kondisi yang baik. Cek semua sambungan antara Sweep Oscillator dengan Network Analyzer. 7.2 Set frekuensi pada Sweep Oscillator dari 0 MHz 500 MHz. 7.3 Tampilkan 3 kursor pada layar Scalar Network Analyzer (SNA) dengan ubah saklar MARKER ke INTEN dan tekan FULL SWEEP pada Sweep Osc. 7.4 Kalibrasi detektor dengan cara mengubungkan port detektor pada port RF OUT Sweep Oscillator dengan power level 0 dbm. Lihat pada display SNA jika nilai yang ditampilkan belum 0 dbm maka atur pada SNA dengan menekan tombol

6 Offset lalu masukan nilai referensi offset agar nilai referensi menjadi 0 db. Lakukan pada detektor B dan R. 7.5 Melakukan pengukuran transmisi seperti yang ditunjukkan pada gambar Melihat respon frekuensi LPF Mengukur Shape Factor. Atur STEP pada pengaturan ENTRY SNA hingga menunjukkan -3dB. Kemudian arahkan cursor CW MARKER pada kursor step. Baca frekuensi yang ditunjukkan CW MARKER pada Sweep Oscillator. Frekuensi tersebut menunjukkan bandwidth pada -3dB. Kemudian lakukan hal yang sama untuk frekuensi pada -40dB. Shape factor dapat dihitung dengan rumus: BW 40dB SF= BW 3dB Mengukur ripple pada low pass filter. Tempatkan CW MARKER pada daerah passband yang hendak menurun. Atur STOP FREQUENCY pada Sweep Oscillator hingga CW MARKER berada pada ujung display, hingga menunjukkan hanya daerah passbandnya saja. Kecilkan skala hingga display menunjukkan riak/ripple. Cari titik dimana level ripple tersebut berada pada kondisi maksimal dan minimal dengan cara menekan tombol cursor max dan cursor min. Nilai ripple dapat dihitung menggunakan formula: R ipple=ripple max Ripplemin Mengukur insertion loss. Insertion loss didapat dari level saat respon frekuensi LPF turun, atau dalam hal ini ripple max dan ripple min yang dirata-ratakan. Insertion Loss= Ripple max Ripple min 2

7 8. HASIL DAN ANALISA 8.1 Hasil pengukuran transmisi a. Frekuensi cut-off (-3 db) = 307 MHz Frekuensi rejection (-40 db) = 420 MHz SF (Shape factor) = BW 40dB BW 3dB = 420 MHz 307 MHz = 1.36 b. Ripple Ripple max = -0.3 dbm Ripple min = dbm Ripple = Ripple max Riple min = -0.3 (-0.05) = 0.25 db c. Insertion Loss IL= Ripple max Ripple min 2 = =0.175 db 2 Hasil pengukuran dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

8 Gambar 8.1 Kurva hasil pengukuran Gambar 8.2 Hasil Praktikum Pengukuran LPF (Respon Frekuensi) Gambar 8.3 Hasil Praktikum Pengukuran LPF (Passband)

9 Gambar 8.3 Hasil Praktikum Pengukuran LPF (Ripple) Analisa : Dari hasil percobaan di atas dapat dianalisa bahwa insertion loss yang dihasilkan bernilai db dan IL < 1 db, hal tersebut menunjukkan bahwa filter masih bekerja dengan baik. Ripple yang dihasilkan adalah 0.25 db. Menunjukkan filter bekerja dengan baik karena karakteristik ripple yang baik adalah < 1 db. Shape factor yang didapat dari perbandingan Bandwidth pada level 3 db dengan 40 db adalah Shape factor yang baik adalah 1<SF<2, sehingga filter masih dinilai memiliki shape factor yang baik. Selain pengukuran Transmisi yang telah dilakukan (Insertion Loss, Ripple, dan Shape factor), kita juga perlu mengukur impedansi (Return Loss), namun dikarenakan keterbatasan alat praktik, maka pengukuran return loss ditiadakan. 9. KESIMPULAN Dalam melakukan pengukuran karakteristik LPF terdapat dua karakteristik yang diukur, yaitu impedansi dan transmisi. Parameter yang paling penting dalam pembuatan filter yaitu frekuensi cut-off, bandwidth dan shape factor. Fungsi dari shape factor yaitu untuk menahan frekuensi di atas frekuensi cut-off, dimana shape factor yang baik adalah yang mendekati 1. Dari praktikum pengukuran karakteristik Low Pass Filter yang telah dilakukan, nilai insertion loss, ripple dan shape factor sesuai dengan yang diharapkan. Hal ini menunjukkan bahwa LPF yang digunakan masih dalam keadaan baik.

10 10. DAFTAR PUSTAKA