LAPORAN LAB TEKNIK PENGUKURAN FREKUENSI
LAPORAN LAB TEKNIK PENGUKURAN FREKUENSI TINGGI
Percobaan No.9
Pengukuran Radio Penerima
Oleh:
Kelompok I/Kelas 3A1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Adiena Nursukma
Andriani Puspa R.
Arum Arieski M.
Chalimi Kaffa
Erni Safitri
Faishal Arif U.
Frieda Anjani
Heriyadi Kusumah
/121331001
/121331002
/121331003
/121331004
/121331005
/121331006
/121331007
/121331008
Tanggal Laporan : 6/01/2015
PRODI TELEKOMUNIKASI – TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
JANUARI 2015
1. PERCOBAAN NO : 9
2. JUDUL PERCOBAAN :
PENGUKURAN RADIO PENERIMA
3. TUJUAN
3.1 Mahasiswa mampu mengukur Sensitivitas radio penerima
3.2 Mahasiswa mampu mengukur Selektivitas radio penerima
3.3 Mahasiswa mampu mengukur Quieting radio penerima
3.4 Mahasiswa mampu mengukur Squelch radio penerima
3.5 Mahasiswa mampu mengukur Ftrekuensi Bayangan radio penerima
3.6 Mahasiswa mampu mengukur Distorsi Audio radio penerima
3.7 Mahasiswa dapat mengetahui karakteristik radio penerima
4. TEORI PENDAHULUAN
Untuk menentukan apakah sebuah radio penerima termasuk dalam radio penerima
yang baik, banyak faktor yang dapat digunakan. Spesifikasi radio penerima biasanya
akan sangat berpengaruh pada penampilan dan unjuk kerja. Berikut ini spesifikasi
radio penerima yang dapat digunakan dan diterapkan untuk produk rumah tangga
ataupun radio penerima komunikasi.
Spesifikasi Penampilan Radio Penerima :
1. Kepekaan (Sensitivitas)
Berapa sinyal terlemah yang dapat diterima dengan reproduksi sinyal
pemodulasi asli yang dapat diterima. Kepekaan terbaik dibatasi oleh derau yang
dibangkitkan di dalam penerima, sehingga derau keluaran merupakan salah satu
faktor
dalam
menilai
kepekaan.
Dalam spesifikasi
radio
penerima,
kepekaan (sensitivitas) didefinisikan sebagai tegangan masuk (pembawa) minimum
yang akan menghasilkan suatu perbandingan daya sinyal ke derau (SNR = Signal to
Noise Ratio) tertentu pada keluaran dari bagian IF. Beberapa jenis detektor (terutama
FM) dapat menghasilkan perbaikan dalam SNR. Pada penerima AM, definisi lain dari
kepekaan adalah tegangan pembawa masuk minimum yang termodulasi 50% pada
1000 Hz yang menghasilkan SNR tertentu pada keluaran detektor.
Dengan demikian, sensitivitas sebuah radio penerima juga ditentukan oleh
penguatan (gain) dari tingkat penguat RF dan penguat IF, serta derau thermal yang
dapat terjadi pada komponen-komponen yang digunakan khususnya pada resistor dan
semikonduktor yang digunakan.
2. Squelch
Untuk mengatasi masalah tingkat kebisingan tinggi ketika tidak ada sinyal
hadir sirkuit yang dikenal sebagai "Squelch" biasanya digunakan.
Squelch
mendeteksi ketika ada sinyal hadir dan memotong audio, sehingga menghilangkan
suara di kondisi ini. Tingkat untuk ini biasanya hadir dalam radio domestik, tetapi
sering kali ada penyesuaian tingkat untuk PMR atau handheld transceiver, atau
scanner dan penerima profesional.
3. Quieting
Salah satu keuntungan dari FM adalah ketahanan terhadap kebisingan. Ini
adalah salah satu alasan utama mengapa digunakan untuk siaran audio berkualitas
tinggi. Namun ketika ada sinyal hadir, tingkat kebisingan yang tinggi hadir pada
output dari penerima. Jika sinyal FM tingkat rendah diperkenalkan dan tingkat
perlahan-lahan meningkat maka akan ditemukan bahwa tingkat kebisingan
mengurang. Dari tingkat quieting dapat disimpulkan. Ini adalah penurunan tingkat
kebisingan dinyatakan dalam desibel ketika sinyal dari kekuatan yang diberikan
diperkenalkan ke input dari himpunan. Biasanya siaran tuner harus memberikan
tingkat quieting dari 30 dB untuk tingkat input sekitar mikrovolt.
4. Selektivitas
Selektivitas adalah ukuran dari kemampuan penerima untuk ditala pada
stasiun pemancar yang dikehendaki dan membedakan dari sinyal-sinyal yang tidak
dikehendaki. Spesifikasi radio penerima dalam hal selektivitas ditentukan oleh
tanggapan frekuensi rangkaian yang mendahului detektor. Dalam penerima
konvensional, selektivitas ditentukan terutama oleh filter dalam bagian IF, tetapi
tertekannya tanggapan lancung pada frekuensi bayangan, frekuensi IF dan lainnya
dikendalikan oleh rangkaian tala RF. Secara teori, semakin sempit lebar pita penguat
IF, maka akan semakin tinggi selektivitas. Namun apabila lebar pita penguat IF terlalu
sempit, maka penalaan juga akan sulit dan akan berpengaruh pada kualitas audio yang
dihasilkan khususnya pada penerapan AM. Radio penerima dengan spesifikasi baik
akan dapat dengan mudah ditala pada stasiun pemancar yang dikehendaki.
5. Penolakan Bayangan (Image Rejection)
Penolakan Bayangan adalah Perbandingan antara masukan frekuensi bayangan
dan masukan pembawa yang diinginkan, yang menghasilkan keluaran yang sama dari
tingkat pencampur. Penolakan bayangan ini biasanya dinyatakan dalam dB. Nilai
standar untuk penolakan bayangan adalah sekitar -50 dB untuk penerima komunikasi.
Harga tersebut dapat berubah-ubah menurut penalaan.
6. Distorsi
Penerimaan sinyal dalam suatu sistem komunikasi dapat dirusak oleh adanya
kontaminasi sinyal transmisi. Sinyal ini akan mengakibatkan rusaknya sinyal yang
diterima tidak sesuai dengan yang dikirim. Distorsi adalah sebuah perubahan suara
yang terjadi ketika amplitudo sinyal melebihi jangkauan yang tersedia. Hasilnya
adalah timbulnya artifact harmonis tambahan seiring bentuk waveform berubah.
Fase distorsi atau lebih dikenal dengan delay distortion merupakan distorsi
yang terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba
pada penerima dengan waktu yang berbeda. Tidak begitu berpengaruh pada
komunikasisuara tetapi merugikan pada komunikasi data.
5. SETUP PENGUKURAN
Gambar 5.1 Set Up Pengukuran Radio Penerima
6. ALAT /BAHAN YANG DIPERLUKAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
8656B Signal Generator Hewlett-Packard
Oscilloscope GOS-622G 150 MHz
Suhner Power Divider 50Ω 6dB 1W DC-2000 MHz
Radio Receiver
Distortion Analyzer Hewlett-Packard
Speaker Radio Analyzer
Kabel BNC
Kabel Jumper
Connector BNC to N Connector
7. LANGKAH PERCOBAAN
2 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
3 buah
2 buah
2 buah
7.1 Pilih atau tentukan frekuensi radio yang akan diukur. Kemudian masukkan pada
radio penerima
7.2 Mengukur sensitivitas
Pada signal generator out channel, atur pada posisi modulation 3Khz. Dan
-
input FM sinyal sebesar 1Khz.
Atur amplitude pada signal generator input channel hingga mendapatkan sinad
sebesar 12dB pada distortion analyzer.
7.3 Mengukur selectivitas
Pada signal generator out channel, atur pada posisi modulation 3Khz. Dan
-
input FM sinyal sebesar 400Hz.
Buat jarak sebesar 25KHz pada signal generator out channel. Pertama pada
-
frekuensi dengan jarak (+) 25 KHz kemudian cobalah dengan (-) 25 KHz.
Atur amplitude pada signal generator input channel sampai nada noise hilang.
Catat dan amati berapa beda level daya pada signal generator out channel dan
-
signal generator in channel.
Buat jarak sebesar 12.5KHz pada signal generator out channel. Setting pada
-
-
frekuensi dengan jarak (+) 12.5 KHz.
Atur amplitude pada signal generator in channel sampai nada noise hilang.
Catat dan amati berapa beda level daya pada signal generator out channel dan
signal generator in channel.
7.4 Mengukur Quieting
Set amplitude pada signal generator out channel dalam keadaan off.
Set modulation pada signal generator in channel dalam keadaan off.
Atur amplitude pada signal generator in channel hingga radio itu quiet.
Turunkan 10 dBm hingga turunkan 20 dBm pada distortion analyzer.
7.5 Mengukur Squelch
Atur amplitude pada signal generator in channel hingga menemukan level
daya yang menyebabkan radio mute.
Catat berapa besar level daya pada signal generator in channel.
7.6 Mengukur frekuensi bayangan
Hitung frekuensi bayangan dengan rumus Fim = FRF + 2FIF
FRF – 2FIF
Masukkan
pada
signal
generator
out
channel
frekuensi
bayangan tersebut.
Cobalah keduanya untuk mengetahui frekuensi osilator mana yang harus
-
dipilih.
7.7 Mengukur Distorsi Audio
Buat jarum pada distortion analyzer mencapai 1/3 bagian.
Geser jarum sampai menunjukkan angka 100%.
Turunkan tombol seperti saklar ke bawah kemudian baca persentase yang
ditunjukkan oleh jarum pada distortion analyzer.
8. HASIL DAN ANALISA
8.1 Hasil Pengukuran dan Analisa
Frekuensi yang kami gunakan adalah 165 Mhz
-
-
Sensitivitas
Level daya yang diperoleh : -95 dB = + 3,98 µV
Setelah ditambah dengan -6 dB karena kami menggunakan power divider
menjadi : -101 dB = +2 µV sensitivitas pada 12 dB SINAD.
Selektivitas
Untuk jarak antar kanal (channel spacing) (+) 25 Khz, Frekuensi 165,025
Mhz, dengan beda level daya = 81 dB
Untuk jarak antar kanal (channel spacing) (-) 25 Khz, Frekuensi 164,975
Mhz, dengan beda level daya = 81 dB
Untuk jarak antar kanal (channel spacing) 12,5 Khz, Frekuensi 165,0125
Mhz, dengan beda level daya = 71 dB
Analisa :
Semakin kecil jarak antar kanal (channel spacing), maka interferensi
-
semakin kuat.
Quieting
Ketika level daya pada in channel dinaikkan menjadi -111 dB, maka pada
distortion analyzer jarum yang mulanya menunjuk pada minimal noise 0 dB
-
berubah menjadi 20 dB.
Squelch, pada frekuensi 165 Mhz, Level daya yang diperoleh untuk membuat
-
radio mute yaitu pada -92 dB.
Frekuensi Bayangan
FIM+ = FRF + 2FIF = 165 Mhz + 2 (10,7 Mhz) = 186,4 Mhz dengan
FLO + = FRF + FIF = 165 Mhz + 10,7 = 175,7 Mhz.
FIM- = FRF - 2FIF = 165 Mhz – 2 (10,7 Mhz) = 143,6 Mhz dengan
FLO- = FRF - FIF = 165 Mhz - 10,7 = 154.3 Mhz
FIMBand Frekuensi Radio
Penerima
13 143,
0 6
FIM+
174 186,4
MH
z
Ketika kita mentuning frekuensi radio pada 165Mhz, maka diperoleh frekuensi
bayangan sebesar 186,4 Mhz [RF + 2IF = 165+2(10.7)] dengan f LO = 175,7 Mhz dan
frekuensi bayangan 143,6 Mhz [RF - 2IF = 165-2(10.7)] dengan f LO = 154,3 Mhz.
Frekuensi local osilator yang dipilih adalah 175,7 Mhz karena menghasilkan
frekuensi bayangan yang berada di luar band frekuensi radio penerima (130Mhz –
174Mhz).
-
Distorsi audio
Distorsi audio yang diperoleh pada distortion analyzer yaitu sebesar 2%, hal
ini berarti distorsi audionya baik karena
Percobaan No.9
Pengukuran Radio Penerima
Oleh:
Kelompok I/Kelas 3A1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Adiena Nursukma
Andriani Puspa R.
Arum Arieski M.
Chalimi Kaffa
Erni Safitri
Faishal Arif U.
Frieda Anjani
Heriyadi Kusumah
/121331001
/121331002
/121331003
/121331004
/121331005
/121331006
/121331007
/121331008
Tanggal Laporan : 6/01/2015
PRODI TELEKOMUNIKASI – TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
JANUARI 2015
1. PERCOBAAN NO : 9
2. JUDUL PERCOBAAN :
PENGUKURAN RADIO PENERIMA
3. TUJUAN
3.1 Mahasiswa mampu mengukur Sensitivitas radio penerima
3.2 Mahasiswa mampu mengukur Selektivitas radio penerima
3.3 Mahasiswa mampu mengukur Quieting radio penerima
3.4 Mahasiswa mampu mengukur Squelch radio penerima
3.5 Mahasiswa mampu mengukur Ftrekuensi Bayangan radio penerima
3.6 Mahasiswa mampu mengukur Distorsi Audio radio penerima
3.7 Mahasiswa dapat mengetahui karakteristik radio penerima
4. TEORI PENDAHULUAN
Untuk menentukan apakah sebuah radio penerima termasuk dalam radio penerima
yang baik, banyak faktor yang dapat digunakan. Spesifikasi radio penerima biasanya
akan sangat berpengaruh pada penampilan dan unjuk kerja. Berikut ini spesifikasi
radio penerima yang dapat digunakan dan diterapkan untuk produk rumah tangga
ataupun radio penerima komunikasi.
Spesifikasi Penampilan Radio Penerima :
1. Kepekaan (Sensitivitas)
Berapa sinyal terlemah yang dapat diterima dengan reproduksi sinyal
pemodulasi asli yang dapat diterima. Kepekaan terbaik dibatasi oleh derau yang
dibangkitkan di dalam penerima, sehingga derau keluaran merupakan salah satu
faktor
dalam
menilai
kepekaan.
Dalam spesifikasi
radio
penerima,
kepekaan (sensitivitas) didefinisikan sebagai tegangan masuk (pembawa) minimum
yang akan menghasilkan suatu perbandingan daya sinyal ke derau (SNR = Signal to
Noise Ratio) tertentu pada keluaran dari bagian IF. Beberapa jenis detektor (terutama
FM) dapat menghasilkan perbaikan dalam SNR. Pada penerima AM, definisi lain dari
kepekaan adalah tegangan pembawa masuk minimum yang termodulasi 50% pada
1000 Hz yang menghasilkan SNR tertentu pada keluaran detektor.
Dengan demikian, sensitivitas sebuah radio penerima juga ditentukan oleh
penguatan (gain) dari tingkat penguat RF dan penguat IF, serta derau thermal yang
dapat terjadi pada komponen-komponen yang digunakan khususnya pada resistor dan
semikonduktor yang digunakan.
2. Squelch
Untuk mengatasi masalah tingkat kebisingan tinggi ketika tidak ada sinyal
hadir sirkuit yang dikenal sebagai "Squelch" biasanya digunakan.
Squelch
mendeteksi ketika ada sinyal hadir dan memotong audio, sehingga menghilangkan
suara di kondisi ini. Tingkat untuk ini biasanya hadir dalam radio domestik, tetapi
sering kali ada penyesuaian tingkat untuk PMR atau handheld transceiver, atau
scanner dan penerima profesional.
3. Quieting
Salah satu keuntungan dari FM adalah ketahanan terhadap kebisingan. Ini
adalah salah satu alasan utama mengapa digunakan untuk siaran audio berkualitas
tinggi. Namun ketika ada sinyal hadir, tingkat kebisingan yang tinggi hadir pada
output dari penerima. Jika sinyal FM tingkat rendah diperkenalkan dan tingkat
perlahan-lahan meningkat maka akan ditemukan bahwa tingkat kebisingan
mengurang. Dari tingkat quieting dapat disimpulkan. Ini adalah penurunan tingkat
kebisingan dinyatakan dalam desibel ketika sinyal dari kekuatan yang diberikan
diperkenalkan ke input dari himpunan. Biasanya siaran tuner harus memberikan
tingkat quieting dari 30 dB untuk tingkat input sekitar mikrovolt.
4. Selektivitas
Selektivitas adalah ukuran dari kemampuan penerima untuk ditala pada
stasiun pemancar yang dikehendaki dan membedakan dari sinyal-sinyal yang tidak
dikehendaki. Spesifikasi radio penerima dalam hal selektivitas ditentukan oleh
tanggapan frekuensi rangkaian yang mendahului detektor. Dalam penerima
konvensional, selektivitas ditentukan terutama oleh filter dalam bagian IF, tetapi
tertekannya tanggapan lancung pada frekuensi bayangan, frekuensi IF dan lainnya
dikendalikan oleh rangkaian tala RF. Secara teori, semakin sempit lebar pita penguat
IF, maka akan semakin tinggi selektivitas. Namun apabila lebar pita penguat IF terlalu
sempit, maka penalaan juga akan sulit dan akan berpengaruh pada kualitas audio yang
dihasilkan khususnya pada penerapan AM. Radio penerima dengan spesifikasi baik
akan dapat dengan mudah ditala pada stasiun pemancar yang dikehendaki.
5. Penolakan Bayangan (Image Rejection)
Penolakan Bayangan adalah Perbandingan antara masukan frekuensi bayangan
dan masukan pembawa yang diinginkan, yang menghasilkan keluaran yang sama dari
tingkat pencampur. Penolakan bayangan ini biasanya dinyatakan dalam dB. Nilai
standar untuk penolakan bayangan adalah sekitar -50 dB untuk penerima komunikasi.
Harga tersebut dapat berubah-ubah menurut penalaan.
6. Distorsi
Penerimaan sinyal dalam suatu sistem komunikasi dapat dirusak oleh adanya
kontaminasi sinyal transmisi. Sinyal ini akan mengakibatkan rusaknya sinyal yang
diterima tidak sesuai dengan yang dikirim. Distorsi adalah sebuah perubahan suara
yang terjadi ketika amplitudo sinyal melebihi jangkauan yang tersedia. Hasilnya
adalah timbulnya artifact harmonis tambahan seiring bentuk waveform berubah.
Fase distorsi atau lebih dikenal dengan delay distortion merupakan distorsi
yang terjadi akibat kecepatan sinyal yang melalui medium berbeda-beda sehingga tiba
pada penerima dengan waktu yang berbeda. Tidak begitu berpengaruh pada
komunikasisuara tetapi merugikan pada komunikasi data.
5. SETUP PENGUKURAN
Gambar 5.1 Set Up Pengukuran Radio Penerima
6. ALAT /BAHAN YANG DIPERLUKAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
8656B Signal Generator Hewlett-Packard
Oscilloscope GOS-622G 150 MHz
Suhner Power Divider 50Ω 6dB 1W DC-2000 MHz
Radio Receiver
Distortion Analyzer Hewlett-Packard
Speaker Radio Analyzer
Kabel BNC
Kabel Jumper
Connector BNC to N Connector
7. LANGKAH PERCOBAAN
2 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
3 buah
2 buah
2 buah
7.1 Pilih atau tentukan frekuensi radio yang akan diukur. Kemudian masukkan pada
radio penerima
7.2 Mengukur sensitivitas
Pada signal generator out channel, atur pada posisi modulation 3Khz. Dan
-
input FM sinyal sebesar 1Khz.
Atur amplitude pada signal generator input channel hingga mendapatkan sinad
sebesar 12dB pada distortion analyzer.
7.3 Mengukur selectivitas
Pada signal generator out channel, atur pada posisi modulation 3Khz. Dan
-
input FM sinyal sebesar 400Hz.
Buat jarak sebesar 25KHz pada signal generator out channel. Pertama pada
-
frekuensi dengan jarak (+) 25 KHz kemudian cobalah dengan (-) 25 KHz.
Atur amplitude pada signal generator input channel sampai nada noise hilang.
Catat dan amati berapa beda level daya pada signal generator out channel dan
-
signal generator in channel.
Buat jarak sebesar 12.5KHz pada signal generator out channel. Setting pada
-
-
frekuensi dengan jarak (+) 12.5 KHz.
Atur amplitude pada signal generator in channel sampai nada noise hilang.
Catat dan amati berapa beda level daya pada signal generator out channel dan
signal generator in channel.
7.4 Mengukur Quieting
Set amplitude pada signal generator out channel dalam keadaan off.
Set modulation pada signal generator in channel dalam keadaan off.
Atur amplitude pada signal generator in channel hingga radio itu quiet.
Turunkan 10 dBm hingga turunkan 20 dBm pada distortion analyzer.
7.5 Mengukur Squelch
Atur amplitude pada signal generator in channel hingga menemukan level
daya yang menyebabkan radio mute.
Catat berapa besar level daya pada signal generator in channel.
7.6 Mengukur frekuensi bayangan
Hitung frekuensi bayangan dengan rumus Fim = FRF + 2FIF
FRF – 2FIF
Masukkan
pada
signal
generator
out
channel
frekuensi
bayangan tersebut.
Cobalah keduanya untuk mengetahui frekuensi osilator mana yang harus
-
dipilih.
7.7 Mengukur Distorsi Audio
Buat jarum pada distortion analyzer mencapai 1/3 bagian.
Geser jarum sampai menunjukkan angka 100%.
Turunkan tombol seperti saklar ke bawah kemudian baca persentase yang
ditunjukkan oleh jarum pada distortion analyzer.
8. HASIL DAN ANALISA
8.1 Hasil Pengukuran dan Analisa
Frekuensi yang kami gunakan adalah 165 Mhz
-
-
Sensitivitas
Level daya yang diperoleh : -95 dB = + 3,98 µV
Setelah ditambah dengan -6 dB karena kami menggunakan power divider
menjadi : -101 dB = +2 µV sensitivitas pada 12 dB SINAD.
Selektivitas
Untuk jarak antar kanal (channel spacing) (+) 25 Khz, Frekuensi 165,025
Mhz, dengan beda level daya = 81 dB
Untuk jarak antar kanal (channel spacing) (-) 25 Khz, Frekuensi 164,975
Mhz, dengan beda level daya = 81 dB
Untuk jarak antar kanal (channel spacing) 12,5 Khz, Frekuensi 165,0125
Mhz, dengan beda level daya = 71 dB
Analisa :
Semakin kecil jarak antar kanal (channel spacing), maka interferensi
-
semakin kuat.
Quieting
Ketika level daya pada in channel dinaikkan menjadi -111 dB, maka pada
distortion analyzer jarum yang mulanya menunjuk pada minimal noise 0 dB
-
berubah menjadi 20 dB.
Squelch, pada frekuensi 165 Mhz, Level daya yang diperoleh untuk membuat
-
radio mute yaitu pada -92 dB.
Frekuensi Bayangan
FIM+ = FRF + 2FIF = 165 Mhz + 2 (10,7 Mhz) = 186,4 Mhz dengan
FLO + = FRF + FIF = 165 Mhz + 10,7 = 175,7 Mhz.
FIM- = FRF - 2FIF = 165 Mhz – 2 (10,7 Mhz) = 143,6 Mhz dengan
FLO- = FRF - FIF = 165 Mhz - 10,7 = 154.3 Mhz
FIMBand Frekuensi Radio
Penerima
13 143,
0 6
FIM+
174 186,4
MH
z
Ketika kita mentuning frekuensi radio pada 165Mhz, maka diperoleh frekuensi
bayangan sebesar 186,4 Mhz [RF + 2IF = 165+2(10.7)] dengan f LO = 175,7 Mhz dan
frekuensi bayangan 143,6 Mhz [RF - 2IF = 165-2(10.7)] dengan f LO = 154,3 Mhz.
Frekuensi local osilator yang dipilih adalah 175,7 Mhz karena menghasilkan
frekuensi bayangan yang berada di luar band frekuensi radio penerima (130Mhz –
174Mhz).
-
Distorsi audio
Distorsi audio yang diperoleh pada distortion analyzer yaitu sebesar 2%, hal
ini berarti distorsi audionya baik karena