PENGUKURAN DAN PEMODELAN KONSTANTA DIELEKTRIK AIR HUJAN PADA FREKUENSI GELOMBANG MIKRO

dokumen-dokumen yang mirip
Pengukuran dan Pemodelan Konstanta Dielektrik Air Hujan pada Frekuensi Gelombang Mikro

Radio dan Medan Elektromagnetik

BAB II GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK. walaupun tidak ada medium dan terdiri dari medan listrik dan medan magnetik

ELECTROMAGNETIC WAVE AND ITS CHARACTERISTICS

Desain dan Pembuatan Antena Whip Dual-Band pada VHF 144 MHz dan UHF 430 MHz untuk Perangkat Transceiver Portabel

BAB IV KOMUNIKASI RADIO DALAM SISTEM TRANSMISI DATA DENGAN MENGGUNAKAN KABEL PILOT

Dikumpulkan pada Hari Sabtu, tanggal 27 Februari 2016 Jam di N107, berupa copy file, bukan file asli.

BAB IV DATA DAN ANALISA

BAB II DASAR TEORI. Gelombang didefinisikan sebagai getaran atau gangguan yang merambat.

Desain Antena Array Mikrostrip Tapered Peripheral Slits Pada Frekuensi 2,4 Ghz Untuk Satelit Nano

Spektrum elektromagnetik. Frekuensi radio

BAB 4 HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS PENGUKURAN

DASAR TEKNIK TELEKOMUNIKASI

BAB IV PERANCANGAN DAN REALISASI ANTENA ULTRAWIDEBAND

BAB II TEORI DASAR. tracking untuk mengarahkan antena. Sistem tracking adalah suatu sistem yang

Desain Sistem Transfer Energi Nirkabel dengan Memanfaatkan Gelombang Radio FM

BAB IV. Perancangan Dan Realisasi Antena Horn

TEKNOLOGI WiMAX untuk Komunikasi Digital Nirkabel Bidang

BAB IV HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS HASIL PENGUKURAN

BAB IV PERANCANGAN DAN REALISASI FILTER

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA

RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP PATCH ARRAY SEGI EMPAT TRIPLE BAND PADA FREKUENSI 2,3, 3,3 GHz DAN 5,8 GHz

Bab IV Pemodelan, Simulasi dan Realisasi

Materi II TEORI DASAR ANTENNA

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK FREKUENSI TINGGI DAN GELOMBANG MIKRO

KARAKTERISASI SIFAT MAGNETIK DAN SERAPAN GELOMBANG MIKRO BARIUM M-HEKSAFERIT BaFe 12 O 19

KOMUNIKASI DATA SAHARI. 5. Teknik Modulasi

BAB 2 DASAR PERANCANGAN COUPLER. Gambar 2.1 Skema rangkaian directional coupler S S S S. ij ji

Telekomunikasi Radio. Syah Alam, M.T Teknik Elektro STTI Jakarta

MEDIA TRANSMISI. Sumber: Bab 4 Data & Computer Communications William Stallings. Program Studi Teknik Telekomunikasi Sekolah Tinggi Teknologi Telkom

Spektrum Frekuensi Extremely Low Frequency (ELF) Super Low Frequency (SLF) Very Low Frequency (VLF)

saluran-saluran kosong ke segala arah, berisi air dan ion-ion yang mudah tertukar, seperti: sodium, potasium, magnesium, dan kalsium.

PENGUKURAN MEDAN ELEKTROMAGNETIK BEBAS PADA AREA URBAN DAN RURAL

Antena Mikrostrip Slot Double Bowtie Satu Larik Dengan Pandu Gelombang Coplanar Untuk Komunikasi Wireless Pada Frekuensi 2.4 GHz

Gambar 3.4 Topologi Data Center Riau. (sumber: data perusahaan) dimasing-masing distrik sebagai pengganti jaringan telepon tersebut.

BAB 3 ANTENA MIKROSTRIP SLOT SATU DAN DUA ELEMEN DENGAN BENTUK RADIATOR SEGIEMPAT

BAB I PENDAHULUAN. khususnya bidang telekomunikasi yang begitu pesat, semakin banyak pilihan yang

PERATURAN PEMERINTAH REPUBLIK INDONESIA NOMOR 28 TAHUN 2005 TENTANG

DENGAN RAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

DENGAN RAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

DENGAN RAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

DENGAN RAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

Media Transmisi. Klasifikasi Media Transmisi. Dibagi 2 jenis Guided - wire Unguided wireless

BAB II SALURAN TRANSMISI

DENGAN RAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

BAB 3 PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY

DENGAN RAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

BAB IV PERANCANGAN DAN REALISASI FILTER

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 4 PENGUKURAN ANTENA, HASIL dan ANALISA

PEMANCAR&PENERIMA RADIO

PERANCANGAN ANTENA DUAL BAND BERBASIS METAMATERIAL PADA FREKUENSI 2.3/3.3 GHz

ANALISIS PENGUJIAN S-PARAMETER PADA PERANGKAT DUPLEXER DAN KABEL COAXIAL DENGAN FREKUENSI MHz

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN TEORITIS

RANCANG BANGUN AMBIENT ELECTROMAGNETIC HARVESTING PADA FREKUENSI TV BROADCASTING UNTUK TRANSFER DAYA NIRKABEL

BAB IV PENGUKURAN DAN ANALISA ANTENA MIKROSTRIP. mejelaskan secara tepat mengingat sangat banyaknya faktor yang

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

PENGARUH BAHAN DIELEKTRIK DALAM UNJUK KERJA WAVEGUIDE

BAB 11 MICROWAVE ANTENNA. Gelombang mikro (microwave) adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super

TUGAS AKHIR TE Desain Antena Log Periodik Mikrostrip untuk Aplikasi Pengukuran EMC pada Frekuensi 2 GHz 3.5 GHz.

Perancangan Penyesuai Impedansi antara RF Uplink dengan Antena Pemancar pada Portable Transceiver Satelit Iinusat-01

KEGIATAN BELAJAR 2. FREKUENSI GELOMBANG RADIO PADA APLIKASI SISTEM TELEKOMUNIKASI

DENGAN RAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA PRESIDEN REPUBLIK INDONESIA,

Telekomunikasi: penyampaian informasi atau hubungan antara satu titik dengan titik yang lainnya yang berjarak jauh. Pengantar Telekomunikasi

BAB II SALURAN TRANSMISI. tunda ketika sinyal bergerak didalam saluran interkoneksi. Jika digunakan sinyal

ABSTRAK. PDF created with FinePrint pdffactory Pro trial version

BAB III METODE PENELITIAN. perancangan sampai merealisasikan antenna UWB mikrostrip dengan

PROPAGASI UMUM PEMBAGIAN BAND FREKUENSI RADIO

PERANCANGAN DAN REALISASI ANTENA CO-PLANAR DENGAN METODE BAND GAP UNTUK PENINGKATAN BANDWIDTH PADA FREKUENSI S-BAND

Antena dan Propagsi Gelombang

Antiremed Kelas 10 Fisika

Mengetahui peranan antena pada sistem telekomunikasi. Memahami macam dan bentuk antena yang digunakan dalam sistem telekomunikasi.

BAB IV PENGUKURAN ANTENA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

TRANSMISI & MEDIA TRANSMISI

PRODI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI 2014 YUYUN SITI ROHMAH, ST., MT

PERANCANGAN DAN OPTIMASI KINERJA ANTENA PLANAR ULTRA WIDEBAND BERBASIS METAMATERIAL MENGGUNAKAN SUBSTRAT FR-4

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. teknologi tanpa kabel (wireless) menyebakan para perancang antena agar merancang

BAB III PERANCANGAN ANTENA DAN METODOLOGI PENGUKURAN

BAB I PENDAHULUAN. disebabkan kebutuhan manusia untuk mendapatkan informasi tanpa mengenal

DESAIN ANTENA MIKROSTRIP RECTANGULAR GERIGI UNTUK RADAR ALTIMETER

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II ANTENA MIKROSTRIP. dalam sistem komunikasi tanpa kabel atau wireless. Perancangan antena yang baik

BAB II LANDASAN TEORI. objek yang terdeteksi. Pada mulanya radar digunakan sebagai salah satu alat

Pengaturan Impedansi Input pada Antena UWB

DESAIN SISTEM TRANSFER ENERGI NIRKABEL DENGAN MEMANFAATKAN GELOMBANG RADIO FM

BAB 2 SISTEM KOMUNIKASI DATA

BAB II DASAR TEORI. (transmitting antenna) adalah sebuah transduser (pengubah) elektromagnetis,

STUDI PERANCANGAN ANTENA MIKROSTRIP ARRAY PATCH SEGITIGA DUAL-BAND UNTUK APLIKASI WLAN (2,45 GHZ) DAN WiMAX (3,35 GHZ)

SALURAN TRANSMISI 1.1 Umum 1.2 Jenis Media Saluran Transmisi

PROPAGASI. Oleh : Sunarto YB0USJ

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TEORI DASAR. Jika target yang dituju dapat bergerak, maka diperlukan suatu sistem tracking

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIKA

BAB II SALURAN TRANSMISI MIKROSTRIP

SIMULASI MODEL INDOOR CEILING MOUNT ANTENNA SEBAGAI PENGUAT SINYAL WI-FI MENGGUNAKAN SIMULATOR ANSOFT HFSS V10.0

JARINGAN KABEL & NIRKABEL

BAB II TEORI DASAR ANTENA DAN PROPAGASI GELOMBANG RADIO

Transkripsi:

PENGUKURAN DAN PEMODELAN KONSTANTA DIELEKTRIK AIR HUJAN PADA FREKUENSI GELOMBANG MIKRO Fify Triana 2209105005 Pembimbing : Eko Setijadi, ST, MT, Ph.D Ir. M. Aries Purnomo 1

Latar Belakang Komunikasi Frekuensi tinggi (microwave) Air hujan Kualitas komunikasi Absortion Scattering Permitivitas 2

Latar Belakang Komunikasi pada frekuensi tinggi dipengaruhi oleh cuaca seperti hujan. Air hujan ini memiliki nilai permitivitas yang berpengaruh terhadap absorpsi dan scattering. Pengukuran nilai permitivitas dapat membantu dalam desain pembuatan perangkat yang dipakai pada frekuensi tinggi. 3

Rumusan Masalah Pengukuran nilai konstanta dielektrik permitivitas air hujan daerah tropis pada frekuensi gelombang mikro Nilai konstanta dielektrik permitivitas air hujan Pengolahan hasil pengukuran dan mendapatkan pemodelan permitivitas air hujan Perbandingan konstanta dielektrik air hujan dengan air murni pada teori Debye. 4

Batasan Masalah Pengukuran konstanta dielektrik air hujan pada frekuensi gelombang mikro dimana frekuensinya disesuaikan dengan perangkat pengukuran yang tersedia. Metode pengukuran yang digunakan adalah metode Transmission/Reflection. 5

Tujuan Mendapatkan nilai konstanta dielektrik permitivitas air hujan pada frekuensi gelombang mikro. Mendapatkan pemodelan konstanta dielektrik air pada frekuensi gelombang mikro. Membandingkan hasil pengukuran permitivitas dengan hasil teori Debye. 6

Metodologi Pemilihan metode pengukuran dengan metode Transmission/Reflection Pengukuran magnitude daya transmit dan refleksi Skalar Kompleks Kalkulasi koefesien transmit, koefesien refleksi dan permitivitas skalar dan kompleks Analisa data 7 Kesimpulan

Dasar Teori (1) Gelombang mikro > 300 MHz (3x10 5 Hz) Name Frequency Principal use Radio-frequency band names ELF 3-30 Hz SLF 30-300 Hz Power grids ULF 300-3000 Hz Microwave bands VLF 3-30 khz Submarines Old New Frequency LF 30-300 khz Beacons L D 1-2 GHz MF 300-3000 khz AM broadcast S E, F 2-4 GHz HF 3-30 MHz Shortwave broadcast C G, H 4-8 GHz VHF 30-300 MHz FM, TV X I, J 8-12 GHz UHF 300-3000 MHz TV, LAN, cellular, GPS Ku J 12-18 GHz SHF 3-30 GHz Radar, GSO satellite, data K J 18-26 GHz 8 EHF 30-300 GHz Radar, automotive, data Ka K 26-40 GHz

Dasar Teori (2) Permitivitas Permitivitas adalah suatu kuantitas fisik yang menggambarkan bagaimana medan listrik mempengaruhi dan dipengaruhi oleh suatu medium dielektrik ε = ε` + jε`` ε` = tetapan dielektrik ε`` = factor loss dielektrik real = kemampuan bahan untuk menghamburkan/melepaskan energi imajiner = kemampuan bahan untuk menyimpan energy listrik 9

Dasar Teori (3) Koefisien Transmisi (T) Koefisien Refleksi (Γ) 10

Dasar Teori (4) 11

Proses Pengukuran Metode Transmission/Reflection Vector Network Analyzer Power Meter (Reflection) (Transmission/Reflection) 12

Pengukuran dengan VNA (1) Network Analyzer Advantest R3770 Coaxial line Device Under Test Antena horn 13

Pengukuran dengan VNA (2) Pengambilan data pengukuran : Pada saat antena horn dalam keadaan kosong untuk mengukur daya incident. Air hujan berada dalam DUT dengan ketebalan 8,4 cm. Air hujan dalam DUT dengan ketebalan 1,2 cm. Air hujan dalam DUT dengan ketebalan 3 mm. a b 14 c d

Pengukuran dengan VNA (3) Hasil pengukuran Nilai kompleks Nilai S-parameter (S11) 15

Pengukuran dengan Power Meter (1) Rangkaian pengukuran Gunn Osc Power Supply Power meter Power meter M U T / D U T Gunn Osc I s o l a t o r F r e k u e n s i m e t e r A t t e n u a t o r C o u p l e r Thermistor mount 16

Pengukuran dengan Power Meter (2) Pengukuran dengan Power Meter 17

Pengukuran dengan Power Meter (3) Hasil pengukuran Nilai Skalar Data pengukuran 1. Daya incident 2. Daya transmission tanpa MUT 3. Daya transmission dengan MUT 4. Daya reflection tanpa MUT 5. Daya reflection dengan MUT 18

Permitivitas (Kompleks) pengukuran dengan VNA 19

S11 real (db) S11 imajiner (db) S-Parameter real dan imajiner 1 0.8 akrilik waveguide 8,4 cm waveguide 1,2 cm 0.8 0.6 akrilik waveguide 8,4 cm waveguide 1,2 cm 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0 0-0.2-0.2-0.4-0.4-0.6-0.6-0.8 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 frequency (Hz) x 10 10-0.8 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 frequency (Hz) x 10 10 20

Koef Refleksi Koef Refleksi Koef Refleksi Koefisien Refleksi 3.5 3 3 real imajiner 2.5 real imajiner 2.5 2 2 1.5 1.5 1 0.5 0 1 0.5 0-0.5-0.5-1 -1-1.5 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 Frequency (Hz) x 10 10 a. -1.5 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 Frequency (Hz) x 10 10 b. 2 1.5 real imajiner 1 0.5 0-0.5 Ket : a. MUT (d=8,4 cm) b. MUT (d= 1,2 cm) c. MUT (d= 3 mm) 21-1 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 Frequency (Hz) x 10 10 c.

C1 (imajiner) C1 (real) C1 (imajiner) C1 (imajiner) C1 (real) C1 (real) Perbandingan permibilitas/permitivitas 4 x 106 10 x 105 2 5 0 0-2 0.7 0.8 0.9 1 frequency (Hz) 1.1 1.2 1.3 x 10 10 5 x 106-5 0.7 0.8 0.9 1 frequency (Hz) 1.1 1.2 1.3 x 10 10 4 x 105 0-5 -10 0.7 0.8 0.9 1 frequency (Hz) 1.1 1.2 1.3 x 10 10 2 x 107 a. 2 0-2 -4 0.7 0.8 0.9 1 frequency (Hz) 1.1 1.2 1.3 x 10 10 b. 1 0-1 0.7 0.8 0.9 1 frequency (Hz) 1.1 1.2 1.3 x 10 10 2 x 107 1 0 Ket : a. MUT (d=8,4 cm) b. MUT (d= 1,2 cm) c. MUT (d= 3 mm) 22-1 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 frequency (Hz) x 10 10 c.

Permitivitas (Skalar) pengukuran dengan Power Meter 23

Daya insiden (mw) Daya transmit (mw) Daya refleksi (mw) Perhitungan daya 5 4.5 0 db 1 db 10 db 1.18 1.16 1.14 0 db 1 db 10 db 4 1.12 3.5 3 1.1 1.08 2.5 1.06 2 1.5 1 9.3 9.32 9.34 9.36 9.38 9.4 9.42 9.44 9.46 9.48 9.5 Frequency (Hz) x 10 9 a. 1.04 1.02 1 9.3 9.32 9.34 9.36 9.38 9.4 9.42 9.44 9.46 9.48 9.5 Frekuensi (Hz) x 10 9 b. 7 6 5 4 3 2 0 db 1 db 10 db Ket : a. Daya pancar b. Daya pantul c. Daya insiden 24 1 9.3 9.32 9.34 9.36 9.38 9.4 9.42 9.44 9.46 9.48 9.5 Frekuensi (Hz) x 10 9 c.

Koefisien refleksi Koefisien transmisi Koefisien Transmisi dan Refleksi 0.8 0.7 0.6 0.95 0.9 0.85 0.8 0.5 0.4 0.3 0 db 1 db 10 db 0.75 0.7 0.65 0.6 0.2 0.1 9.3 9.32 9.34 9.36 9.38 9.4 9.42 9.44 9.46 9.48 9.5 Frequency (Hz) x 10 9 0.55 0 db 0.5 1 db 10 db 0.45 9.3 9.32 9.34 9.36 9.38 9.4 9.42 9.44 9.46 9.48 9.5 Frequency (Hz) x 10 9 25

Nilai Permitivitas 0.9 0.8 0.7 0 db 1 db 10 db 0.6 0.5 r 0.4 0.3 0.2 0.1 0 9.3 9.32 9.34 9.36 9.38 9.4 9.42 9.44 9.46 9.48 9.5 Frequency (Hz) x 10 9 26

Kesimpulan 27 Pengukuran permitivitas menggunakan power meter dapat digunakan untuk mencari permitivitas bernilai skalar. Sedangkan pengukuran menggunakan Vector Network Analyzer dapat digunakan untuk menghitung nilai dalam bentuk kompleks. Pengukuran dengan alat ukur VNA menggunakan 1 port mendapatkan nilai refleksi sehingga belum dapat digunakan untuk mencari nilai permitivitas. Nilai redaman berpengaruh terhadap nilai permitivitas dimana semakin tinggi redaman maka nilai permitivitas akan semakin rendah Pada pengukuran dengan VNA, pengaruh frekuensi terhadap nilai perbandingan permibilitas dengan permitivitas berpengaruh pada frekuensi di atas 11 GHz. Nilai permitivitas dari hasil pengukuran dengan power meter bernilai tinggi pada saat frekuensi 9,4 GHz. Metode perhitungan dengan menggunakan nilai koefesien refleksi dan koefisien transmisi dapat digunakan untuk perhitungan permitivitas konstanta dielektrik.

28 Terima Kasih

29 Mika akrilik

30 Waveguide

31 DUT berisi air hujan

P t = 2,5882 mw P r = 1,1668 mw ) dan adalah: koefisien transmisi ( P i = 4,8978 mw maka nilai koefesien refleksi ( Dari koefesien refleksi dapat dihitung nilai perbandingan permibilitas terhadap permitivitas ( /) : Untuk nilai : Maka didapatkan nilai permitivitas dari perhitungan sebagai berikut: 32

Saran Perlunya dilakukan pengukuran ulang konstanta dielektrik untuk material air hujan kembali, terutama untuk pengukuran menggunakan Network Analyzer menggunakan 2 port agar perhitungan untuk konstanta dielektrik mendapatkan nilai yang kompleks. Perhitungan permitivitas material dielektrik dapat dilakukan dengan menggunakan pengukuran yang lebih kompleks, misalnya menggunakan metode numerik. 33

34

Metodologi 35

Pengukuran Nilai yang diukur yaitu nilai Scattering parameter Network Analyzer Advantest R3770 Coaxial line Device Under Test Antena horn 36

37 VNA

Nilai koefisien pantul Nilai Γ > 1???? daya yang dipantulkan lebih besar dari daya yang dikirimkan 38