i teknik audio video perencanaan sistem antena penerima
Penulis:
Nurhadi Budi Santosa, M.Pd., 085961090009, email:
nurhadi_bs@yahoo.com
Penelaah:
Drs. Herry Sudjendro, M.T., 08123306114, email:
herrysudjendro@gmail.com
Copyright@2016
Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik danTenaga Kependidikan Bidang
Otomotif dan Elektronika, Direktorat Jendral Guru dan Tenaga Kependidikan.
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengcopy sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan
komersial tanpa izin tertulis dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
KATA SAMBUTAN
Peran guru profesional dalam proses pembelajaran sangat penting sebagai kunci
keberhasilan belajar siswa. Guru profesional adalah guru yang kompeten
membangun proses pembelajaran yang baik sehingga dapat menghasilkan
pendidikan yang berkualitas. Hal tersebut menjadikan guru sebagai komponen
yang menjadi fokus perhatian pemerintah pusat maupun pemerintah daerah
dalam peningkatan mutu pendidikan terutama menyangkut kompetensi guru.
Pengembangan profesionalitas guru melalui program Guru Pembelajar (GP)
merupakan upaya peningkatan kompetensi untuk semua guru. Sejalan dengan
hal tersebut, pemetaan kompetensi guru telah dilakukan melalui uji kompetensi
guru (UKG) untuk kompetensi pedagogik dan profesional pada akhir tahun 2015.
Hasil UKG menunjukkan peta kekuatan dan kelemahan kompetensi guru dalam
penguasaan pengetahuan. Peta kompetensi guru tersebut dikelompokkan
menjadi 10 (sepuluh) kelompok kompetensi. Tindak lanjut pelaksanaan UKG
diwujudkan dalam bentuk pelatihan guru paska UKG melalui program Guru
Pembelajar. Tujuannya untuk meningkatkan kumpetensi guru sebagai agen
perubahan dan sumber belajar utama bagi peserta didik. Program Guru
Pembelajar dilaksanakan melalui pola tatap muka, daring (online), dan campuran
(blended) tatap muka dengan online.
Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan
(PPPPTK), Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga
Kependidikan Kelautan Perikanan Teknolngi Informasl dan Komunlinisi (LP3TK
KPTIK), dan Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Kepala Sekolah
(LP2KS) merupakan Unit Pelaksana Teknis di Iingkungan Direktorat Jenderal
Guru dan Tenaga Kependidikan yang bertanggung jawab dalam
mengembangkan perangkat dan melaksanakan peningkatan kompetensi guru
sesuai bidangnya. Adapun perangkat pembelajaran yang dikembangkan tersebut
adalah modul untuk program Guru Pembelajar (GP) tatap muka dan GP online
untuk semua mata pelajaran dan kelompok kompetensl. Dengan modul ini
diharapkan program GP memberikan sumbangan yang sangat besar dalam
peningkatan kualitas kompetensi guru.
Mari kita sukseskan program GP ini untuk mewujudkan Guru Mulia Karena
Karya.
Jakarta, Februari 2016
Direktur Jenderal
Guru dan Tenaga Kependidikan,
Sumarna Surapranata, Ph.D,
NIP 195908011985031002
i
ii
DAFTAR ISI
KATA SAMBUTAN ............................................................................................ i
DAFTAR ISI ..................................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xii
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
A. Latar belakang ............................................................................................ 1
B. Tujuan Pembelajaran .................................................................................. 1
C. Peta Kompetensi ........................................................................................ 2
D. Ruang Lingkup............................................................................................ 2
E. Saran Cara Penggunaan Modul .................................................................. 3
Kegiatan Pembelajaran 1. Kabel Frekuensi Radio dan Televisi ................... 5
A. Tujuan ...................................................................................................... 5
B. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................... 5
C. Uraian Materi .............................................................................................. 5
1. Jenis Kabel............................................................................................. 5
2. Data Teknis ............................................................................................ 8
3. Definisi Pada Kabel .............................................................................. 11
4. Kabel Koaksial Untuk Frekuensi Radio dan Televisi ............................. 15
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 20
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 21
F. Rangkuman .............................................................................................. 22
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 23
Kegiatan Pembelajaran 2 : Konektor Frekuensi Radio dan Televisi .......... 25
A. Tujuan .................................................................................................... 25
B. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................. 25
C. Uraian Materi ............................................................................................ 25
1. Konektor Frekuensi HF dan VHF .......................................................... 25
2. Konektor Frekuensi UHF/SHF .............................................................. 27
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 29
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 30
iii
F. Rangkuman .............................................................................................. 30
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 31
Kegiatan Pembelajaran 3 : Tipe Antena ....................................................... 33
A. Tujuan .................................................................................................... 33
B. Indikator Pencapaian Kompetensi ............................................................. 33
C. Uraian Materi ............................................................................................ 33
1. Tipe Antena Dipole Setengah Gelombang ............................................ 33
2. Tipe Antena Vertikal ............................................................................. 37
3. Antena Tipe T ....................................................................................... 41
4. Antena Tipe L Terbalik ......................................................................... 44
5. Antena Tipe Sloper ............................................................................... 45
6. Antena Tipe Dipole Vertikal .................................................................. 46
7. Antena TV ............................................................................................ 47
8. Cara Memilih dan Memasang Antena TV yang Efektif .......................... 51
9. Antena Parabola................................................................................... 55
10.
Antena Mobil .................................................................................. 62
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 66
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 66
F. Rangkuman .............................................................................................. 67
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 68
Kegiatan Pembelajaran 4 : Data Teknis Antena ........................................... 71
A. Tujuan .................................................................................................... 71
B. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................. 71
C. Uraian Materi ............................................................................................ 71
1. Data Teknis Antena HF ........................................................................ 71
2. Data Teknis Antena VHF ...................................................................... 77
3. Data Teknis Antena UHF ...................................................................... 80
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 82
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 82
F. Rangkuman .............................................................................................. 84
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 84
Kegiatan Pembelajaran 5 : Pola Radiasi Antena (Antenna Radiation
Patterns) ......................................................................................................... 87
A. Tujuan .................................................................................................... 87
iv
B. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................. 87
C. Uraian Materi ............................................................................................ 87
1. Pola Radiasi Antena Directional ........................................................... 88
2. Pola Radiasi Antena Omnidirectional ................................................... 89
3. Sudut Elevasi Antena ........................................................................... 90
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 91
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 92
F. Rangkuman .............................................................................................. 93
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 93
Kegiatan Pembelajaran 6 : Distribusi arus, tegangan dan daya antena
(current, voltage and power distribution) .................................................... 95
A. Tujuan .................................................................................................... 95
B. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................. 95
C. Uraian Materi ............................................................................................ 95
1. Distribusi Arus, Tegangan dan Daya .................................................... 95
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 97
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 98
F. Rangkuman .............................................................................................. 98
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 98
Kegiatan Pembelajaran 7 : Impedansi antena (antenna impedance) ....... 101
A. Tujuan .................................................................................................. 101
B. Indikator Pencapaian Kompetensi........................................................... 101
C. Uraian Materi .......................................................................................... 101
1. Impedansi Antena .............................................................................. 101
2. Pentingnya Kesesuaian Impedansi..................................................... 103
D. Aktifitas Pembelajaran ............................................................................ 105
E. Latihan/Tugas ......................................................................................... 105
F. Rangkuman ............................................................................................ 105
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut .............................................................. 106
Kegiatan Pembelajaran 8 : Merancang dan merealisasikan sistem antena109
A. Tujuan .................................................................................................. 109
B. Indikator Pencapaian Kompetensi........................................................... 109
C. Uraian Materi .......................................................................................... 109
1. Membuat Antena HF .......................................................................... 109
v
2. Membuat Antena VHF ........................................................................ 112
3. Membuat Antena TV UHF Sederhana ................................................ 116
D. Aktifitas Pembelajaran ............................................................................ 119
E. Latihan/Tugas ......................................................................................... 119
F. Rangkuman ............................................................................................ 119
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut .............................................................. 120
Kunci Jawaban............................................................................................. 122
Evaluasi ........................................................................................................ 125
Penutup ........................................................................................................ 128
A. Kesimpulan ............................................................................................. 128
B. Tindak Lanjut .......................................................................................... 129
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 130
GLOSARIUM ................................................................................................. 132
LAMPIRAN .................................................................................................... 134
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Kabel tembaga ................................................................................ 6
Gambar 1.2. Contoh kabel koaksial ..................................................................... 6
Gambar 1.3. Contoh kabel serat optik.................................................................. 7
Gambar 1.4. Kabel koaksial ................................................................................. 9
Gambar 1.5. Data teknis kabel RG59BU ........................................................... 11
Gambar 1.6. Data teknis kabel koaksial RG-8 ................................................... 12
Gambar 1.7. Data teknis kabel koaksial RG-6/U ................................................ 13
Gambar 1.8. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (kapasitansi) ........................... 14
Gambar 1.9. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (velocity of propagation) ......... 15
Gambar 1.10. Penampang kabel koaksial.......................................................... 16
Gambar 1.11. Kabel koaksial RG59 ................................................................... 16
Gambar 1.12. Kabel koaksial RG-6 ................................................................... 17
Gambar 1.13. Kabel Coaxial RG-187................................................................. 18
Gambar 1.14. Kabel heliax FSJ1-75 .................................................................. 19
Gambar 1.15. Kabel Heliax LDF4-75A ............................................................... 20
Gambar 2.1. Konektor jenis PL-259/SO-239 male dan female ........................... 25
Gambar 2.3.Konektor PL-259 male untuk kabel RG-58 ..................................... 26
Gambar 2.3.Konektor BNC male dan female ..................................................... 26
Gambar 2.4.Konektor TNC male dan female ..................................................... 26
Gambar 2.5. Konektor F male dan female ......................................................... 27
Gambar 2.6. Konektor N male ........................................................................... 27
Gambar 2.7. Konektor 7/16 DIN male dan female.............................................. 28
Gambar 2.8. Konektor SMA male dan female .................................................... 28
Gambar 2.9. Konektor aerial TV male dan female ............................................. 29
Gambar 3.1. Antena Monopole dan Dipole ........................................................ 34
Gambar 3.2. Cara pemasangan SWR meter saat matching antena ................... 34
Gambar 3.3. Sudut elevasi pancaran antena Dipole .......................................... 35
Gambar 3.4. Respon antena Dipole di ketinggian .............................................. 36
Gambar 3.5. Pola sudut elevasi di ketinggian antena tertentu ........................... 36
Gambar 3.6. Mengumpan daya pada antena Dipole .......................................... 37
Gambar 3.7. Inverted V Dipole........................................................................... 37
Gambar 3.8. Ground Loss ................................................................................. 38
vii
Gambar 3.9. Radiation pattern ........................................................................... 38
Gambar 3.10. Skip Distance on HF.................................................................... 39
Gambar 3.11. Radiator length ............................................................................ 40
Gambar 3.12. Short Vert Design ........................................................................ 40
Gambar 3.13. Trap coil loss ............................................................................... 41
Gambar 3.14. Model antena tipe T..................................................................... 41
Gambar 3.15. Rancangan antena tipe T ............................................................ 42
Gambar 3.16. Arah pancaran antena Dipole ...................................................... 43
Gambar 3.17. Pemasangan antena L terbalik .................................................... 44
Gambar 3.18. Dasar antena L terbalik ............................................................... 44
Gambar 3.19. Model antena L terbalik dengan Feedpoint di atas ...................... 45
Gambar 3.20. Antena model Sloper ................................................................... 46
Gambar 3.28.(a) Model antena dipole vertikal, (b) antena dipole vertikal untuk
pemancar FM..................................................................................................... 46
Gambar 3.22. Pola radiasi antena Yagi ............................................................. 48
Gambar 3.23. Antena TV VHF ........................................................................... 49
Gambar 3.24. Contoh antena TV UHF ............................................................... 49
Gambar 3.25. Antena TV kurang sesuai daerah kerjanya .................................. 50
Gambar 3.26. Antena TV sesuai daerah kerjanya.............................................. 50
Gambar 3.27. Antena TV UHF ........................................................................... 51
Gambar 3.28. Sambungan dari antena langsung ............................................... 52
Gambar 3.29. Pemasangan booster pada antena TV ........................................ 52
Gambar 3.30. Satu antena untuk 4 buah TV ...................................................... 53
Gambar 3.31. Penggabungan 2 antena menjadi 1 saluran ................................ 54
Gambar 3.32. Jenis waveguide .......................................................................... 56
Gambar 3.33. Karakteristik umum waveguide .................................................... 56
Gambar 3.34. Ilustrasi penempatan satelit ......................................................... 57
Gambar 3.35. Contoh kompas ........................................................................... 57
Gambar 3.36. Contoh waterpass ....................................................................... 58
Gambar 3.37. Contoh pemasangan parabola .................................................... 58
Gambar 3.38. Contoh LNB................................................................................. 58
Gambar 3.39. Bagian dalam LNB ...................................................................... 59
Gambar 3.40. Arah datang sinyal pada antena parabola ................................... 59
Gambar 3.41. Contoh mengukur sudut elevasi .................................................. 60
viii
Gambar 3.42. Pemasangan 2 LNB .................................................................... 61
Gambar 3.43. Penggabungan 2 LNB ................................................................. 61
Gambar 3.44. Cara memasang antena vertikal ¼ lamda ................................... 64
Gambar 3.45. (A) Bentuk jadi antena vertikal 5/8 lamda bekerja di 220MHz. (B).
Skema rangkaian antena-nya ............................................................................ 65
Gambar 3.46. Berbagaimacam posisi penempatan antena VHF/UHF mobil ...... 65
Gambar 3.47. Contoh pemasangan antena VHF/UHF vertikal di mobil .............. 66
Gambar 4.1. Bentuk antena A3S setelah di instal .............................................. 72
Gambar 4.2. Boom antenna A3S ....................................................................... 72
Gambar 4.3. Cara pemasangan element ........................................................... 73
Gambar 4.4. Cara pemasangan element A3S ................................................... 74
Gambar 4.5. Cara pemasangan RF Choke ........................................................ 75
Gambar 4.6. Pemasangan antena A3S ke tiang penyangga.............................. 75
Gambar 4.7. Antena Yagi model A144-11 ......................................................... 77
Gambar 4.8. Antena TV VHF/UHF ..................................................................... 79
Gambar 4.9. Antena Yagi UHF model A449-6S ................................................. 80
Gambar 4.10. Antena TV UHF ........................................................................... 81
Gambar 5.1. Dimensi pola radiasi ...................................................................... 87
Gambar 5.2.Ilustrasi bidang pola radiasi ............................................................ 88
Gambar 5.3. Pola Radiasi Antena Directional .................................................... 89
Gambar 5.4. Bentuk pola radiasi gelombang antena Directional ........................ 89
Gambar 5.5. Pola Radiasi Antena Omnidirectional ............................................ 89
Gambar 5.6. Bentuk pola radiasi gelombang antena Omnidirectional ................ 90
Gambar 5.7. Antena dipole ½ ʎ ......................................................................... 90
Gambar 5.8. Geometri sederhana perambatan gelombang radio ...................... 91
Gambar 5.9. Pola radiasi antena dipole ½ λ untuk ketinggian berbeda .............. 91
Gambar 6.1. Arus dan Tegangan pada Antena .................................................. 95
Gambar 6.2. Pola Distribusi Arus dan Tegangan ............................................... 96
Gambar 6.3. Pola distribusi arus pada antena 5/8ʎ............................................ 97
Gambar 6.4. Pola distribusi daya antena ........................................................... 97
Gambar 7.1. Macam-macam kabel transmisi ................................................... 104
Gambar 8.1. Bentuk antena 80 meter band ..................................................... 110
Gambar 8.2.Cara pemasangan SWR meter .................................................... 111
Gambar 8.3. Penggunaan antenna analyzer.................................................... 112
ix
Gambar 8.4. Bahan membuat antena vertikal .................................................. 113
Gambar 8.5. Ground antena vertikal ................................................................ 114
Gambar 8.6. Antena vertikal dari samping ....................................................... 114
Gambar 8.7. Pemasangan kabel ..................................................................... 114
Gambar 8.8. Bentuk akhir antena ground plane vertikal................................... 115
Gambar 8.9. Pengetesan antena VHF dengan SWR meter ............................. 115
Gambar 8.10. Pengujian antena VHF dengan antena analizer ........................ 116
Gambar 8.11. Sayap kupu-kupu antena TV UHF ............................................. 117
Gambar 8.18. Reflektor antena TV UHF .......................................................... 117
Gambar 8.13. Perakitan antena TV UHF ......................................................... 117
Gambar 8.14. Cara memasang kabel antena .................................................. 118
Gambar 8.15. Merapikan kabel antena ............................................................ 118
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Tabel besar kapasitansi bermacam-macam kabel koaksial ............... 13
Tabel 1.2. Data teknis kabel koaksial RG-59 ..................................................... 17
Tabel 1.3. Data teknis kabel koaksial RG-6 ....................................................... 18
Tabel 1.4. Data teknis kabel koaksial RG-187 ................................................... 19
Tabel 1.5. Data teknis kabel heliax FSJ1-75 ...................................................... 20
Tabel 3.1. Number of radial ground ................................................................... 39
Tabel 3.2. Pembagian kanal TV ......................................................................... 54
Tabel 4.2.Bagian boom antena A3S .................................................................. 72
Tabel 4.3. Data reflector, element, dan director A3S .......................................... 74
Tabel 4.3. Spesifikasi antena A3S ..................................................................... 76
Tabel 4.4. Spesifikasi teknis antena model A144-11 .......................................... 78
Tabel 4.5. Spesifikasi teknis antena VHF/UHF DG-27 ....................................... 79
Tabel 4.6. Data spesifikasi antena A449-6S ...................................................... 80
Tabel 4.7. Spesifikasi teknis antena UHF MDU-43 ............................................ 81
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Kunci Jawaban Evaluasi ...........................................................128
xii
xiii
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Perencanaan Sistem Antena Penerima adalah merupakan salah satu mata diklat
tingkat tinggi yang dibutuhkan dalam Teknik Elektronika Audio-Video dan
merupakan dasar dari pekerjaan merencanakan, menerapkan dan pemasangan
berbagai macam model antena, yaitu antena penerima.
Dengan modul ini peserta diharapkan dapat melakukan dan menguasai materi
dengan benar karena akan menunjang pada proses diklat berikutnya.
Perencanaan Sistem Antena Penerima merupakan salah satu bentuk dan alat
bantu ajar yang dapat digunakan di bengkel pada saat guru melakukan praktik
teknik antena.
Peningkatan efisiensi dan efektifitas proses belajar mengajar yang berorientasi
pada proses pembelajaran tuntas.
Proses diklat akan menjadi program dan terencana untuk meningkatkan
pengetahuan dan keterampilan pada guru peserta diklat.
B. Tujuan Pembelajaran
Setelah mengikuti pembelajaran peserta diharapkan dapat :
1.
Menerapkan penggunaan berbagai macam kabel frekuensi radio dan televisi
sesuai dengan spesifikasinya.
2.
Menerapkan penggunaan berbagai macam konektor frekuensi radio dan
televisi sesuai dengan spesifikasinya.
3.
Menerapkan penggunaan berbagai macam tipe antena sesuai dengan
spesifikasinya.
4.
Menerapkan penggunaan data teknis antena
5.
Menerapkan penggunaan pola radiasi antena
6.
Menerapkan penggunaan distribusi arus, tegangan dan daya antena
7.
Menerapkan pentingnya kesesuaian impedansi antena
8.
Terealisasinya pembuatan antena
1
C. Peta Kompetensi
PETA KEDUDUKAN MODUL ELEKTRONIKA AUDIO-VIDEO
D. Ruang Lingkup
1.
Kabel frekuensi radio dan Televisi
a. Jenis Kabel
b. Data Teknis
c. Definisi Pada Kabel
d. Kabel Koaksial Untuk Frekuensi Radio (RF)
2.
Konektor Frekuensi Radio dan Televisi
Macam-macam konektor frekuensi radio dan televisi
3.
Tipe Antena
Macam-macam tipe antena
2
4.
Data Teknis Antena
a. Data teknis antena HF
b. Data teknis antena VHF
c. Data teknis antena UHF
5.
Pola Radiasi Antena (antenna radiation patterns)
a. Pola Radiasi Antena Directional
b. Pola Radiasi Antena Omnidirectional
6.
Distribusi arus, tegangan dan daya antena (current, voltage and
power distribution)
a. Distribusi Arus dan Tegangan (Current & Voltage Distribution)
b. Daya antena
7.
Impedansi antena (antenna impedance)
Pentingnya kesesuaian impedansi antena
8.
Merancang dan merealisasikan sistem antena
a. Antena HF
b. Antena VHF
c. Antena UHF
E. Saran Cara Penggunaan Modul
Untuk memperoleh hasil belajar secara maksimal, dalam menggunakan modul ini
maka langkah-langkah yang perlu dilaksanakan seperti dibawah ini :
1.
Bacalah dan pahami dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada
masing-masing kegiatan belajar. Bila ada materi yang kurang jelas, peserta
diklat dapat bertanya pada instruktur pengampu kegiatan belajar.
2.
Kerjakan setiap tugas formatif (soal latihan) untuk mengetahui seberapa
besar pemahaman yang telah dimiliki terhadap materi-materi yang dibahas
dalam setiap kegiatan belajar.
3.
Untuk kegiatan belajar yang terdiri dari teori dan praktik, perhatikanlah halhal berikut :
a. perhatikan petunjuk-petunjuk keselamatan kerja yang berlaku.
b. pahami setiap langkah kerja (prosedur praktikum) dengan baik.
c. sebelum melaksanakan praktikum, identifikasi (tentukan) peralatan dan
bahan yang diperlukan dengan cermat.
3
d. gunakan alat sesuai prosedur pemakaian yang benar.
e. untuk melakukan kegiatan praktikum yang belum jelas, harus meminta
ijin guru atau instruktur terlebih dahulu.
f. setelah selesai, kembalikan alat dan bahan ke tempat semula.
g. jika belum menguasai level materi yang diharapkan, ulangi lagi pada
kegiatan belajar sebelumnya atau bertanyalah kepada instruktur yang
mengampu kegiatan pembelajaran yang bersangkutan.
4
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1. KABEL FREKUENSI
RADIO DAN TELEVISI
A. Tujuan
Setelah mengikuti kegiatan pembelajaranini, peserta diharapkan dapat :
Menguraikan macam-macam dan fungsinya kabel frekuensi radio dan televisi
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
Menerangkan penggunaan berbagai macam kabel frekuensi radio dan televisi
sesuai dengan spesifikasinya.
C. Uraian Materi
Kabel mulai ditemukan saat manusia membutuhkan sebuah alat yang berguna
untuk menghubungkan suatu perangkat dengan perangkat lain. Kabel pertama
kali ditemukan pada awal tahun 1400an. Proses penemuan kabel ini tidak sama
antara satu jenis kabel dengan kabel lainnya. Penemuan kabel tembaga
membutuhkan proses yang paling lama dibanding kabel yang lain, hingga
akhirnya berhasil ditemukan sebuah telepon. Penemuan kabel koaksial mengikuti
penemuan kabel tembaga. Baru-baru ini, kabel koaksial telah disempurnakan
kembali dengan penemuan kabel serat optik yang sangat tipis dan mampu
mentransmisikan sinyal cahaya.
1.
Jenis Kabel
a. Kabel tembaga
Yang dimaksud kabel tembaga adalah kabel dengan penghantar tembaga.
Kabel ini biasanya digunakan dalam instalasi rangkaian elektronika, instalasi
listrik, dan instalasi antena.
Kabel tembaga yang sering digunakan contohnya adalah kabel NYA, NYAF,
NYM,
NYMHY,
NYY,
NYFGBY
dan
sebagainya.
Gambar
1.1
memperlihatkan contoh kabel tembaga yang sering digunakan dalam teknik
listrik maupun elektronika.
5
Gambar 1.1. Kabel tembaga
b. Kabel koaksial
Kabel koaksial ditemukan oleh Oliver Heaviside,merupakan kabel yang
terdiri dari dua buah konduktor.Konduktor terletak di tengah yang terbuat
dari tembaga keras yang dilapisi dengan isolator dan melingkar di luar
isolator pertama dan tertutup oleh isolator luar. Kabel koaksial memiliki 3
bagian utama, yakni pelindung luar, pelindung berupa anyaman tembaga,
dan isolator plastik. Kabel koaksial memiliki kapasitas pita lebar (bandwidth)
10 Mbps dan kapasitas node 30 node. Contoh gambar kabel koaksial seperti
gambar 1.2 di bawah.
Contoh kabel koaksial:
1) kabel koaksial RG-59A/U, merupakan kabel berwarna hitam dengan inti
berupa kabel serabut. Ukuran kabel ini kurang lebih 0.25 inch (6 mm).
2) Thin coaxial cable yang merupakan kabel koaksial berdiameter rata-rata
5 mm yang berwarna gelap dan banyak digunakan dikalangan radio
amatir.
3) Thick coaxial cable yang merupakan kabel berdiameter rata-rata 12 mm
dan sering dikenal sebagai yellow cable.
Gambar 1.2. Contoh kabel koaksial
c. Kabel serat optic
Kabel serat optik merupakan sebuah kabel yang terbuat dari kaca atau
plastik yang berfungsi untuk mentransmisikan sinyal cahaya. Kabel serat
6
optik berukuran sangat tipis dan berdiameter sehelai rambut manusia yang
saat ini paling banyak digunakan sebagai media transimisi dalam teknologi
komunikasi modern.Bagian-bagian utama serat optik tersebut adalah bagian
inti tempat merambatnya gelombang cahaya, lapisan selimut yang
mengelilingi bagian inti dengan indeks bias yang lebih kecil, dan lapisan
jaket yang melindungi bagian inti dan selimut dengan plastik yang elastis.
Komponen utama sistem serat optik terdiri dari transmitter (Laser Diode dan
Laser Emmiting Diode), information channel yang berupa serat optik, dan
receiver. Gambar 1.3 merupakan contoh kabel serat optik.
Gambar 1.3. Contoh kabel serat optik
d. Manfaat
Secara umum, kabel memiliki fungsi sebagai media transimisi yang berperan
untuk mempercepat penyampaian pesan. Setiap kabel memiliki spesialisasi
fungsi yang berbeda-beda. Kabel tembaga seringkali digunakan sebagai
penghubung ke jaringan telepon dan Ethernet. Kabel koaksial sering kita
gunakan pada televisi dan radio. Sedangkan, kabel fiber optik sering kita
gunakan sebagai jalinan penghubung bawah laut (underwater lines)
merupakan media transmisi antar samudera.
e. Kelebihan
1) Kabel Tembaga. Beberapa kelebihan dari kabel tembaga, antara lain
adalah :
a) harganya murah
b) instalasinya mudah
c) mudah didapat dan fleksibel
d) menggunakan satu medium untuk semua.
2) Kabel Koaksial. Beberapa kelebihan dari kabel koaksial adalah :
a) kapasitas bandwith dan jangkauan transmisi yang lebih besar
7
b) pengiriman informasi yang lebih cepat
c) lebih murah dari serat optik.
3) Kabel Serat Optik. Beberapa kelebihan dari kabel serat optik adalah :
a) berukuran tipis dan berdiameter sehelai rambut manusia
b) dapat mentransmisikan sinyal cahaya
c) kapasitas bandwidth dan kecepatan transmisi yang sangat besar,
mencapai terabyte
d) mudah untuk dibawa
e) tidak rentan terhadap gangguan frekuensi listrik.
f.
Kelemahan
1) Kabel Tembaga. Beberapa kelemahan dari kabel tembaga adalah :
a) rentan terhadap gangguan frekuensi listrik dan radio
b) tidak dapat mentransmisikan sinyal cahaya
c) kapasitas bandwithnya yang kecil
2) Kabel Koaksial.Beberapa kelemahan dari kabel koaksial adalah :
a) sulit dalam instalasinya
b) sering mengakibatkan masalah dalam koneksi jika kedua ujungnya
tidak di ground dengan baik
c) lebih mahal jika dibandingkan dengan kabel tembaga
3) Kabel Serat Optik. Beberapa kelemahan dari kabel serat optik adalah :
a) harganya
yang
mahal
termasuk
peralatan
khusus
untuk
penyambungannya
b) konstruksinya yang lemah sehingga memerlukan lapisan penguat
untuk proteksi
2.
Data Teknis
a. Kabel Koaksial
Kabel koaksial (coaxial cable) yang biasa dipakai dalam teknik radio dan
televisi ditinjau dari besar impedansinya ada dua jenis, yaitu kabel coaksial
berimpedansi 50 ohm dan 75 ohm. Bentuk kabel koaksial seperti terlihat
pada gambar 1.4 berikut.
8
Gambar 1.4.Kabel koaksial
Dalam kabel koaksial, "on" kawat adalah konduktor pusat, beberapa bentuk
kawat tembaga, padat, diameter relatif kecil, sedangkan isolasi yang sangat
berat dielektriknya. Kabel koaksial memiliki bandwidth yang sangat luas,
sehingga akan mengirimkan sinyal dari frekuensi 0 Hertz hingga jutaan
hertz. Secara harfiah, ratusan pesan dapat di-multiplexing secara frekuensi
(frequency multiplexing) dan ditransmisikan secara simultan melalui kabel
koaksial tunggal, atau sebuah program televisi menempati sekitar 3.500.000
Hz dapat ditransmisikan secara bersamaan dengan ratusan percakapan
telepon.
Karena memiliki atenuasi rendah, kabel koaksial tidak membutuhkan banyak
penguat (amplifier) seperti ketika menggunakan kawat konvensional. Selain
untuk kepentingan dalam industri telepon, semua produsen utama dari radio,
televisi, radar, alat bantu navigasi, pengendalian kebakaran, pesawat, kapal,
suara bawah air, dan jenis lain dari peralatan transmisi menggunakan kabel
koaksial untuk jarak beberapa kilometer. TV kabel dan sistem sirkuit TV
tertutup menggunakan jenis kabel ini.
Penggunaan kabel koaksial mencakup aplikasi apapun di mana kehilangan
sinyal dan redaman harus dipertahankan minimum, atau di mana
penghapusan gangguan dari luar adalah penting. Bagaimana kabel koaksial
diidentifikasi? Kabel dibuat ketat dengan spesifikasi yang ditandai dengan
tulisan RG. Contoh arti singkatan dari tulisan RG-8U ini adalah sebagai
berikut :
R - FREKUENSI RADIO
G – GOVERNMENT/PEMERINTAH
9
8 - Nomor persetujuan yang ditetapkan pemerintah
U - Spesifikasi yang universal
Jika huruf A, B, atau C muncul sebelum tanda /, berarti spesifikasi modifikasi
atau revisi. Sebagai contoh - RG 8/U digantikan oleh RG 8A/U tetapi kedua
jenis tersebut masih digunakan.
Kabel koaksial ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu kabel koaksial baseband
(kabel 50 ohm) yang digunakan untuk transmisi digital dan kabel koaksial
broadband (kabel 75 ohm) yang digunakan untuk transmisi analog.
b. Kabel koaksial Baseband
Kabel koaksial jenis ini terdiri dari kawat tembaga keras sebagai intinya,
dikelilingi suatu bahan isolasi. Kabel ini dibungkus oleh konduktor silindris
yang seringkali berbentuk jalinan anyaman. Konstruksi dan lapisan
pelindung kabel koaksial memberikan kombinasi yang baik antara bandwidth
yang besar dan imunitas noise yang istimewa.
Bandwidth tergantung pada panjang kabel. Untuk kabel yang panjangnya 1
km, laju data bisa mencapai 1 sampai 2 Gbps. Kabel yang lebih panjang pun
bisa digunakan, akan tetapi hanya akan mencapai laju data yang lebih
rendah.
c. Kabel koaksial Broadband
Sistem kabel koaksial lainnya menggunakan transmisi analog dengan sistem
pengkabelan pada televisi standard. Sistem seperti itu disebut broadband.
Karena jaringan broadband menggunakan teknologi televisi kabel stadard,
kabel dapat digunakan sampai 300Mhz dan dapat beroperasi hampir 100km
sehubungan dengan pensinyalan analog, yang jauh lebih aman dari
pensinyalan digital. Sebuah perbedaan penting antara baseband dengan
broadband adalah bahwa sistem broadband meliputi wilayah yang luas
dibandingkan dengan sistem baseband.
10
3.
Definisi Pada Kabel
a. Redaman
Redaman (Atenuasi) adalah hilangnya daya atau sinyal yang dinyatakan
dalam desibel, yang biasa ditulis sebagai dB/100 ft pada frekuensi tertentu.
Contohnya adalah kabel RG-59BU/CU yang memiliki kehilangan daya 1,7
dB/100 m pada frekuensi 100 MHz atau 5,6 dB/100 m pada frekuensi 1000
MHz.
Contoh data teknis kabel RG58BU/CU seperti gambar 1.5 di bawah.
Gambar 1.5. Data teknis kabel RG59BU
Apabila panjang kabel RG59BU memiliki panjang 100 m dikerjakan pada
frekuensi 100MHz, maka redamannya adalah 10 x 1,3 dB = 13 dB (10 kali
lipat), sebab panjang kabel 10 kali lipat dari 10 m. Redaman akan semakin
besar jika kabel tersebut dikerjakan di frekuensi yang lebih tinggi.
b. Frekuensi
Frekuensi adalah istilah menunjuk jumlah siklus aliran arus (AC) bolak-balik
dalam satu detik. Sebagai contoh, frekuensi AC yang umum digunakan
adalah 50 hertz dan biasanya ditampilkan sebagai 50 Hz. Stasiun penyiaran
beroperasi pada frekuensi ribuan siklus per detik dan frekuensi mereka
disebut kilohertz (kHz). Radio AM mewakili frekuensi dalam kilohertz (kHz).
Frekuensi tinggi dalam jutaan siklus per detik dan disebut megahertz (MHz).
Pada kabel koaksial RG-59BU frekuensi kerja maksimum adalah 1.000 MHz
(1GHz), dengan redaman sebesar 4,6dB per 10 meter.
11
c. Impedansi
Impedansi adalah suatu istilah yang menyatakan rasio tegangan terhadap
arus di kabel panjang tak terbatas. Dalam kasus kabel koaksial, impedansi
dinyatakan dalam istilah "impedansi = Ohm". Kabel koaksial umumnya
dikelompokkan ke dalam dua kelas utama, 50 ohm dan 75 ohm. Sebuah
contoh dari masing-masing kelas adalah :
RG 8A/U impedansi 50 ohm
RG 11A/U
impedansi 75 ohm
Gambar 1.6 dibawah memperlihatkan data teknis kabel koaksial RG8/U dengan
berbagai macam tipe.
Gambar 1.6. Data teknis kabel koaksial RG-8
Pada kolom yang diberi warna kuning menunjukkan besarnya impedansi
nominal (nominal impedance). Terlihat disana besarnya impedansi kabel
antara 50 – 52 ohm.Data teknis kabel koaksial RG-6/U seperti gambar 1.7 di
bawah.
12
Gambar 1.7. Data teknis kabel koaksial RG-6/U
Pada gambar 1.7diatas yang dilingkari warna kuning menunjukkan
keterangan kabel RG-6/U CATV 75Ω Coaxial Cable, ini berarti kabel
koaksial RG-6/U berimpedansi 75 ohm.
d. Kapasitansi
Kapasitansi atau kapasitas adalah milik sistem konduktor dan dielektrik yang
memungkinkan penyimpanan listrik ketika beda potensial atau tegangan ada
antara dua konduktor. Contoh kabel dengan impedansi khas memiliki
kapasitas disajikan pada tabel 1.1 di bawah.
Tabel 1.1. Tabel besar kapasitansi bermacam-macam kabel koaksial
RG atau M17
Impedansi Kabel (ohms)
Dielectric Type
Capacitance (pF/ft)
RG 8A/U
50
PE
29.5
RG 231A/U
50
Foam PE
25.0
RG 188A/U
50
Solid TFE
29.0
M17/6
75
PE
20.6
RG 306A/U
75
Foam PE
16.5
13
RG 140
75
Solid TFE
21.0
M17/90
93
Air space PE
13.5
M17/56
95
PE
17.0
M17/95
95
Solid TFE
15.4
RG 24A/U
125
PE
12.0
RG 114A/U
185
Air space PE
6.5
Gambar 1.8 di bawah adalah contoh besarnya kapasitansi (capacitance) dari kabel RG6/U.
Gambar 1.8. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (kapasitansi)
Kolom yang diberi warna merah pada gambar 1.8 di atas menunjukkan
besarnya kapasitansi (capacitance). Terlihat disana besarnya kapasitansi
dari kabel RG-6/U, yang mempunyai kapasitansi 15,5 pF/ft.
e. Kecepatan propagasi
Velocity propagasi, biasa disebut kecepatan, adalah rasio kecepatan aliran
arus listrik di kabel terisolasi dengan kecepatan cahaya. Semua kabel
14
berisolasi memiliki rasio ini dan itu dinyatakan dalam persen (%). Gambar
1.9 merupakan contoh data teknis velocity of propagation (%) dari kabel RG6/U.
Pada kolom yang diberi warna hijau menunjukkan besarnya velocity of
propagation dari kabel RG-6/U. Besarnya velocity of propagation berbeda
disetiap tipe kabel. Ini dapat dilihat pada gambar diatas. Contoh misalnya
RG-6/U memiliki velocity of propagation sebesar 84%. Semakin besar
velocity of propagation, maka semakin bagus kabel tersebut.Velocity of
propagation
sebesar
84%
ini
sudah
merupakan
angka
velocityof
propagationyang bagus.
Gambar 1.9. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (velocity of propagation)
4.
Kabel Koaksial Untuk Frekuensi Radio dan Televisi
Kabel koaksial adalah jenis kabel yang memiliki dua buah penghantar yang
berupa kabel solid terbuat dari tembaga sebagai inti. Kabel inti dilapisi sekat
isolator yang dililit oleh penghantar berupa kabel serabut yang terbuat dari
tembaga atau alumunium. Kabel serabut tersebut berfungsi juga sebagai
penghantar bagian luar. Bagian paling luar adalah lapisan isolator dari bahan
15
plastik sebagai pelindung dari panas dan air hujan. Contoh penampang kabel
koaksial seperti terlihat pada gambar 1.10 dibawah.
Gambar 1.10. Penampang kabel koaksial
Ketahanan kabel koaksial terhadap interferensi gelombang elektromagnetik lebih
baik daripada kabel twisted-pair. Kabel koaksial basedband memiliki impedansi
karakteristik sebesar 50 Ohm, sedangkan kabel koaksial broadband memiliki
impedansi karakteristik sebesar 75 Ohm.Kabel koaksial 75 ohm sering dipakai di
perangkat penerima radio dan televisi juga di perangkat CATV. Di bawah ini akan
dijelaskan macam-macam kabel koaksial yang memiliki impedansi karakteristik
75 Ohm.
a. Kabel koaksial RG59
Gambar 1.11. Kabel koaksial RG59
Kabel koaksial RG-59 dengan inti padat 75 Ohm. Kabel ini memiliki kerugian
daya yang kecil dan sangat berguna untuk aplikasi seperti instalasi antena
radio, antena televisi, CATV dan lain sebagainya. Kabel koaksial RG-59
memiliki lapisan jaket paling luar berwarna putih, hitam atau abu-abu. Kabel
koaksial RG-59 seperti terlihat pada gambar 1.11 di atas.RG-59 adalah jenis
kabel koaksial yang sering digunakan untuk sinyal daya rendah dan koneksi
RF. Ada beberapa versi yang meliputi perbedaan bahan inti (padat atau
dikepang kawat) dan perisai. Berikut adalah data teknis kabel koaksial RG59, 75 Ohm.
16
Tabel 1.2. Data teknis kabel koaksial RG-59
Dari data teknis diatas didapat bahwa kabel RG-59 memiliki impedance 75
ohm, velocity of propagation 66%, maximum operating frequency 1000 MHz,
capacitance 20,6 pF/ft dan maximum operating voltage 2.300 volt.Koaksial
kabel RG-59 mempunyai atenuasi/pelemahan 11,48 dB/100 m (pada
frekuensi 100 Mhz) atau 22,97 dB/100 m (pada frekuensi 400 Mhz) atau
37,73 dB/100 m (pada frekuensi 1000 Mhz)
b. Kabel Koaksial RG-6
Model kabel berikutnya adalah kabel koaksial RG-6. Model kabel ini
dimensinya lebih besar dibandingkan kabel koaksial RG-59. Akan tetapi
untuk impedansinya sama yaitu 75 ohm. Penampang kabel RG-6 seperti
terlihat pada gambar 1.12di bawah.
Gambar 1.12. Kabel koaksial RG-6
17
Tabel 1.3. Data teknis kabel koaksial RG-6
Dari data teknis tabel 1.3 diatas didapat bahwa kabel RG-6 memiliki
impedance 75 ohm, velocity of propagation 65,9%, maximum operating
frequency 3 GHz, capacitance 67,59 pF/m dan maximum operating voltage
2.700 volt.
Koaksial kabel RG-6 mempunyai atenuasi/pelemahan 2,62 dB/100 m (pada
frekuensi 10 Mhz) atau 9,51 dB/100 m (pada frekuensi 100 Mhz) atau 36,09
dB/100 m (pada frekuensi 1000 Mhz).
c. Kabel Coaxial RG-187 Miniatur Teflon 75 Ohm
Kabel koaksial RG-187 miniatur 75 Ohm telah berlapis perak, diselubingi
tembaga, konduktor kawat baja dengan dielektrik teflon.Kabel koaksial
isolasi teflon memberikaan keunggulan dan stabilitas suhu tinggi. RG-187
sering dipasang pada peralatam yang sensitif dengan sistem medis atau
aplikasi data link hingga 3GHz. Penampang kabel teflon 75 ohm seperti
terlihat pada gambar 1.13di bawah.Data teknis kabel koaksial RG-187
seperti ditunjukkan pada tabel 1.4 di bawah.
Gambar 1.13. Kabel Coaxial RG-187
18
Tabel 1.4. Data teknis kabel koaksial RG-187
d. Kabel Heliax FSJ1-75
Kabel 1/4” (1/4 inchi) flexible foam dielectric, 75 Ohm memiliki spesifikasi
dan redaman yang berbeda dengan model lain. Kabel model ini sering
disebut dengan kabel Heliax. Gambar kabel heliax 1/4” seperti terlihat pada
gambar 1.14dibawah.
Gambar 1.14. Kabel heliax FSJ1-75
19
Tabel 1.5. Data teknis kabel heliax FSJ1-75
Dari tabel 1.5diatas terlihat bahwa impedansi kabel heliax FSJ1-75 adalah
75 ohm dengan toleransi ± 3 ohm, frekuensi kerja sampai 22 GHz, velocity
sebesar 78%, kapasitansi 57 pF/m. Untuk parameter yang lain bisa dilihat
pada tabel diatas.
e. Kabel Heliax ½ inchi 75 Ohm
Kabel heliax 1/2" - 75 Ohm mempunyai spesifikasi dan pelemahan kinerja
lebih bagus dari kabel-kabel yang sebelumnya. Kabel ini juga sering disebut
kabel Heliax LDF4-75A.Kabel Heliax LDF4-75Aseperti terlihat pada
gambar 1.15 di bawah.
Gambar 1.15. Kabel Heliax LDF4-75A
D. Aktifitas Pembelajaran
a.
Langkah-langkah pembelajaran :
a. Bacalah dan pahami uraian materi di atas. Catat materi yang belum
anda fahami dan coba mencari jawabannya. Untuk mencari jawabannya
20
anda dapat mencarinya via internet, bertanya ke teman sejawat, atau
bertanya ke instruktur jika memungkinkan.
b. Carilah 2 macam tipe kabel frekuensi radio (RF) selain yang sudah ada
dalam uraian materi di atas. Ringkaslah hasilnya dan buatlah laporan
singkatnya. Simpan hasilnya sebagai pengaya bagi anda tentang macam
dan tipe kabel frekuensi radio (RF) dan kumpulkan hasilnya ke instruktor
atau pengampu diklat.
c. Kabel hasil pencarian pada langkah b di atas, buatlah ringkasan
penjelasan penggunaan kabel tersebut yang berkaitan dengan spesifikasi
teknis kabel yang ada.
d. Anda diharapkan mencari referensi-referensi yang berkaitan dengan
kabel frekuensi radio (RF) sebanyak-banyaknya. Anda dapat menggunakan
media internet untuk mencarinya atau media lain yang ada.
E. Latihan/Tugas
1.
Uraikan tentang apa yang dimaksud kabel UTP dan STP !
2.
Uraikan pemahaman anda tentang kabel koaksial !
3.
Apa yang dimaksud dengan redaman pada kabel koaksial ?
4.
Data teknis kabel seperti berikut
Berapakah besar velocity factor dari data kabel diatas?
21
5.
Data teknis redaman suatu kabel seperti berikut
Jika model kabel di atas panjangnya 200 meter, bekerja pada frekuensi 800
MHz, maka besar redamannya adalah ….
F. Rangkuman
Kabel mulai ditemukan saat manusia membutuhkan sebuah alat yang berguna
untuk menghubungkan suatu perangkat dengan perangkat lain, dan ditemukan
pada awal 1400an.Kabel tembaga contohnya adalah kabel UTP (Unshielded
Twisted Pair) dan STP (Shielded Twisted Pair). Perbedaan dari keduanya adalah
adanya pelindung dan tidak adanya pelindung pada
Nurhadi Budi Santosa, M.Pd., 085961090009, email:
nurhadi_bs@yahoo.com
Penelaah:
Drs. Herry Sudjendro, M.T., 08123306114, email:
herrysudjendro@gmail.com
Copyright@2016
Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik danTenaga Kependidikan Bidang
Otomotif dan Elektronika, Direktorat Jendral Guru dan Tenaga Kependidikan.
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengcopy sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan
komersial tanpa izin tertulis dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
KATA SAMBUTAN
Peran guru profesional dalam proses pembelajaran sangat penting sebagai kunci
keberhasilan belajar siswa. Guru profesional adalah guru yang kompeten
membangun proses pembelajaran yang baik sehingga dapat menghasilkan
pendidikan yang berkualitas. Hal tersebut menjadikan guru sebagai komponen
yang menjadi fokus perhatian pemerintah pusat maupun pemerintah daerah
dalam peningkatan mutu pendidikan terutama menyangkut kompetensi guru.
Pengembangan profesionalitas guru melalui program Guru Pembelajar (GP)
merupakan upaya peningkatan kompetensi untuk semua guru. Sejalan dengan
hal tersebut, pemetaan kompetensi guru telah dilakukan melalui uji kompetensi
guru (UKG) untuk kompetensi pedagogik dan profesional pada akhir tahun 2015.
Hasil UKG menunjukkan peta kekuatan dan kelemahan kompetensi guru dalam
penguasaan pengetahuan. Peta kompetensi guru tersebut dikelompokkan
menjadi 10 (sepuluh) kelompok kompetensi. Tindak lanjut pelaksanaan UKG
diwujudkan dalam bentuk pelatihan guru paska UKG melalui program Guru
Pembelajar. Tujuannya untuk meningkatkan kumpetensi guru sebagai agen
perubahan dan sumber belajar utama bagi peserta didik. Program Guru
Pembelajar dilaksanakan melalui pola tatap muka, daring (online), dan campuran
(blended) tatap muka dengan online.
Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan
(PPPPTK), Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga
Kependidikan Kelautan Perikanan Teknolngi Informasl dan Komunlinisi (LP3TK
KPTIK), dan Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Kepala Sekolah
(LP2KS) merupakan Unit Pelaksana Teknis di Iingkungan Direktorat Jenderal
Guru dan Tenaga Kependidikan yang bertanggung jawab dalam
mengembangkan perangkat dan melaksanakan peningkatan kompetensi guru
sesuai bidangnya. Adapun perangkat pembelajaran yang dikembangkan tersebut
adalah modul untuk program Guru Pembelajar (GP) tatap muka dan GP online
untuk semua mata pelajaran dan kelompok kompetensl. Dengan modul ini
diharapkan program GP memberikan sumbangan yang sangat besar dalam
peningkatan kualitas kompetensi guru.
Mari kita sukseskan program GP ini untuk mewujudkan Guru Mulia Karena
Karya.
Jakarta, Februari 2016
Direktur Jenderal
Guru dan Tenaga Kependidikan,
Sumarna Surapranata, Ph.D,
NIP 195908011985031002
i
ii
DAFTAR ISI
KATA SAMBUTAN ............................................................................................ i
DAFTAR ISI ..................................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xii
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
A. Latar belakang ............................................................................................ 1
B. Tujuan Pembelajaran .................................................................................. 1
C. Peta Kompetensi ........................................................................................ 2
D. Ruang Lingkup............................................................................................ 2
E. Saran Cara Penggunaan Modul .................................................................. 3
Kegiatan Pembelajaran 1. Kabel Frekuensi Radio dan Televisi ................... 5
A. Tujuan ...................................................................................................... 5
B. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................... 5
C. Uraian Materi .............................................................................................. 5
1. Jenis Kabel............................................................................................. 5
2. Data Teknis ............................................................................................ 8
3. Definisi Pada Kabel .............................................................................. 11
4. Kabel Koaksial Untuk Frekuensi Radio dan Televisi ............................. 15
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 20
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 21
F. Rangkuman .............................................................................................. 22
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 23
Kegiatan Pembelajaran 2 : Konektor Frekuensi Radio dan Televisi .......... 25
A. Tujuan .................................................................................................... 25
B. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................. 25
C. Uraian Materi ............................................................................................ 25
1. Konektor Frekuensi HF dan VHF .......................................................... 25
2. Konektor Frekuensi UHF/SHF .............................................................. 27
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 29
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 30
iii
F. Rangkuman .............................................................................................. 30
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 31
Kegiatan Pembelajaran 3 : Tipe Antena ....................................................... 33
A. Tujuan .................................................................................................... 33
B. Indikator Pencapaian Kompetensi ............................................................. 33
C. Uraian Materi ............................................................................................ 33
1. Tipe Antena Dipole Setengah Gelombang ............................................ 33
2. Tipe Antena Vertikal ............................................................................. 37
3. Antena Tipe T ....................................................................................... 41
4. Antena Tipe L Terbalik ......................................................................... 44
5. Antena Tipe Sloper ............................................................................... 45
6. Antena Tipe Dipole Vertikal .................................................................. 46
7. Antena TV ............................................................................................ 47
8. Cara Memilih dan Memasang Antena TV yang Efektif .......................... 51
9. Antena Parabola................................................................................... 55
10.
Antena Mobil .................................................................................. 62
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 66
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 66
F. Rangkuman .............................................................................................. 67
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 68
Kegiatan Pembelajaran 4 : Data Teknis Antena ........................................... 71
A. Tujuan .................................................................................................... 71
B. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................. 71
C. Uraian Materi ............................................................................................ 71
1. Data Teknis Antena HF ........................................................................ 71
2. Data Teknis Antena VHF ...................................................................... 77
3. Data Teknis Antena UHF ...................................................................... 80
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 82
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 82
F. Rangkuman .............................................................................................. 84
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 84
Kegiatan Pembelajaran 5 : Pola Radiasi Antena (Antenna Radiation
Patterns) ......................................................................................................... 87
A. Tujuan .................................................................................................... 87
iv
B. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................. 87
C. Uraian Materi ............................................................................................ 87
1. Pola Radiasi Antena Directional ........................................................... 88
2. Pola Radiasi Antena Omnidirectional ................................................... 89
3. Sudut Elevasi Antena ........................................................................... 90
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 91
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 92
F. Rangkuman .............................................................................................. 93
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 93
Kegiatan Pembelajaran 6 : Distribusi arus, tegangan dan daya antena
(current, voltage and power distribution) .................................................... 95
A. Tujuan .................................................................................................... 95
B. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................. 95
C. Uraian Materi ............................................................................................ 95
1. Distribusi Arus, Tegangan dan Daya .................................................... 95
D. Aktifitas Pembelajaran .............................................................................. 97
E. Latihan/Tugas ........................................................................................... 98
F. Rangkuman .............................................................................................. 98
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ................................................................ 98
Kegiatan Pembelajaran 7 : Impedansi antena (antenna impedance) ....... 101
A. Tujuan .................................................................................................. 101
B. Indikator Pencapaian Kompetensi........................................................... 101
C. Uraian Materi .......................................................................................... 101
1. Impedansi Antena .............................................................................. 101
2. Pentingnya Kesesuaian Impedansi..................................................... 103
D. Aktifitas Pembelajaran ............................................................................ 105
E. Latihan/Tugas ......................................................................................... 105
F. Rangkuman ............................................................................................ 105
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut .............................................................. 106
Kegiatan Pembelajaran 8 : Merancang dan merealisasikan sistem antena109
A. Tujuan .................................................................................................. 109
B. Indikator Pencapaian Kompetensi........................................................... 109
C. Uraian Materi .......................................................................................... 109
1. Membuat Antena HF .......................................................................... 109
v
2. Membuat Antena VHF ........................................................................ 112
3. Membuat Antena TV UHF Sederhana ................................................ 116
D. Aktifitas Pembelajaran ............................................................................ 119
E. Latihan/Tugas ......................................................................................... 119
F. Rangkuman ............................................................................................ 119
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut .............................................................. 120
Kunci Jawaban............................................................................................. 122
Evaluasi ........................................................................................................ 125
Penutup ........................................................................................................ 128
A. Kesimpulan ............................................................................................. 128
B. Tindak Lanjut .......................................................................................... 129
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 130
GLOSARIUM ................................................................................................. 132
LAMPIRAN .................................................................................................... 134
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Kabel tembaga ................................................................................ 6
Gambar 1.2. Contoh kabel koaksial ..................................................................... 6
Gambar 1.3. Contoh kabel serat optik.................................................................. 7
Gambar 1.4. Kabel koaksial ................................................................................. 9
Gambar 1.5. Data teknis kabel RG59BU ........................................................... 11
Gambar 1.6. Data teknis kabel koaksial RG-8 ................................................... 12
Gambar 1.7. Data teknis kabel koaksial RG-6/U ................................................ 13
Gambar 1.8. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (kapasitansi) ........................... 14
Gambar 1.9. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (velocity of propagation) ......... 15
Gambar 1.10. Penampang kabel koaksial.......................................................... 16
Gambar 1.11. Kabel koaksial RG59 ................................................................... 16
Gambar 1.12. Kabel koaksial RG-6 ................................................................... 17
Gambar 1.13. Kabel Coaxial RG-187................................................................. 18
Gambar 1.14. Kabel heliax FSJ1-75 .................................................................. 19
Gambar 1.15. Kabel Heliax LDF4-75A ............................................................... 20
Gambar 2.1. Konektor jenis PL-259/SO-239 male dan female ........................... 25
Gambar 2.3.Konektor PL-259 male untuk kabel RG-58 ..................................... 26
Gambar 2.3.Konektor BNC male dan female ..................................................... 26
Gambar 2.4.Konektor TNC male dan female ..................................................... 26
Gambar 2.5. Konektor F male dan female ......................................................... 27
Gambar 2.6. Konektor N male ........................................................................... 27
Gambar 2.7. Konektor 7/16 DIN male dan female.............................................. 28
Gambar 2.8. Konektor SMA male dan female .................................................... 28
Gambar 2.9. Konektor aerial TV male dan female ............................................. 29
Gambar 3.1. Antena Monopole dan Dipole ........................................................ 34
Gambar 3.2. Cara pemasangan SWR meter saat matching antena ................... 34
Gambar 3.3. Sudut elevasi pancaran antena Dipole .......................................... 35
Gambar 3.4. Respon antena Dipole di ketinggian .............................................. 36
Gambar 3.5. Pola sudut elevasi di ketinggian antena tertentu ........................... 36
Gambar 3.6. Mengumpan daya pada antena Dipole .......................................... 37
Gambar 3.7. Inverted V Dipole........................................................................... 37
Gambar 3.8. Ground Loss ................................................................................. 38
vii
Gambar 3.9. Radiation pattern ........................................................................... 38
Gambar 3.10. Skip Distance on HF.................................................................... 39
Gambar 3.11. Radiator length ............................................................................ 40
Gambar 3.12. Short Vert Design ........................................................................ 40
Gambar 3.13. Trap coil loss ............................................................................... 41
Gambar 3.14. Model antena tipe T..................................................................... 41
Gambar 3.15. Rancangan antena tipe T ............................................................ 42
Gambar 3.16. Arah pancaran antena Dipole ...................................................... 43
Gambar 3.17. Pemasangan antena L terbalik .................................................... 44
Gambar 3.18. Dasar antena L terbalik ............................................................... 44
Gambar 3.19. Model antena L terbalik dengan Feedpoint di atas ...................... 45
Gambar 3.20. Antena model Sloper ................................................................... 46
Gambar 3.28.(a) Model antena dipole vertikal, (b) antena dipole vertikal untuk
pemancar FM..................................................................................................... 46
Gambar 3.22. Pola radiasi antena Yagi ............................................................. 48
Gambar 3.23. Antena TV VHF ........................................................................... 49
Gambar 3.24. Contoh antena TV UHF ............................................................... 49
Gambar 3.25. Antena TV kurang sesuai daerah kerjanya .................................. 50
Gambar 3.26. Antena TV sesuai daerah kerjanya.............................................. 50
Gambar 3.27. Antena TV UHF ........................................................................... 51
Gambar 3.28. Sambungan dari antena langsung ............................................... 52
Gambar 3.29. Pemasangan booster pada antena TV ........................................ 52
Gambar 3.30. Satu antena untuk 4 buah TV ...................................................... 53
Gambar 3.31. Penggabungan 2 antena menjadi 1 saluran ................................ 54
Gambar 3.32. Jenis waveguide .......................................................................... 56
Gambar 3.33. Karakteristik umum waveguide .................................................... 56
Gambar 3.34. Ilustrasi penempatan satelit ......................................................... 57
Gambar 3.35. Contoh kompas ........................................................................... 57
Gambar 3.36. Contoh waterpass ....................................................................... 58
Gambar 3.37. Contoh pemasangan parabola .................................................... 58
Gambar 3.38. Contoh LNB................................................................................. 58
Gambar 3.39. Bagian dalam LNB ...................................................................... 59
Gambar 3.40. Arah datang sinyal pada antena parabola ................................... 59
Gambar 3.41. Contoh mengukur sudut elevasi .................................................. 60
viii
Gambar 3.42. Pemasangan 2 LNB .................................................................... 61
Gambar 3.43. Penggabungan 2 LNB ................................................................. 61
Gambar 3.44. Cara memasang antena vertikal ¼ lamda ................................... 64
Gambar 3.45. (A) Bentuk jadi antena vertikal 5/8 lamda bekerja di 220MHz. (B).
Skema rangkaian antena-nya ............................................................................ 65
Gambar 3.46. Berbagaimacam posisi penempatan antena VHF/UHF mobil ...... 65
Gambar 3.47. Contoh pemasangan antena VHF/UHF vertikal di mobil .............. 66
Gambar 4.1. Bentuk antena A3S setelah di instal .............................................. 72
Gambar 4.2. Boom antenna A3S ....................................................................... 72
Gambar 4.3. Cara pemasangan element ........................................................... 73
Gambar 4.4. Cara pemasangan element A3S ................................................... 74
Gambar 4.5. Cara pemasangan RF Choke ........................................................ 75
Gambar 4.6. Pemasangan antena A3S ke tiang penyangga.............................. 75
Gambar 4.7. Antena Yagi model A144-11 ......................................................... 77
Gambar 4.8. Antena TV VHF/UHF ..................................................................... 79
Gambar 4.9. Antena Yagi UHF model A449-6S ................................................. 80
Gambar 4.10. Antena TV UHF ........................................................................... 81
Gambar 5.1. Dimensi pola radiasi ...................................................................... 87
Gambar 5.2.Ilustrasi bidang pola radiasi ............................................................ 88
Gambar 5.3. Pola Radiasi Antena Directional .................................................... 89
Gambar 5.4. Bentuk pola radiasi gelombang antena Directional ........................ 89
Gambar 5.5. Pola Radiasi Antena Omnidirectional ............................................ 89
Gambar 5.6. Bentuk pola radiasi gelombang antena Omnidirectional ................ 90
Gambar 5.7. Antena dipole ½ ʎ ......................................................................... 90
Gambar 5.8. Geometri sederhana perambatan gelombang radio ...................... 91
Gambar 5.9. Pola radiasi antena dipole ½ λ untuk ketinggian berbeda .............. 91
Gambar 6.1. Arus dan Tegangan pada Antena .................................................. 95
Gambar 6.2. Pola Distribusi Arus dan Tegangan ............................................... 96
Gambar 6.3. Pola distribusi arus pada antena 5/8ʎ............................................ 97
Gambar 6.4. Pola distribusi daya antena ........................................................... 97
Gambar 7.1. Macam-macam kabel transmisi ................................................... 104
Gambar 8.1. Bentuk antena 80 meter band ..................................................... 110
Gambar 8.2.Cara pemasangan SWR meter .................................................... 111
Gambar 8.3. Penggunaan antenna analyzer.................................................... 112
ix
Gambar 8.4. Bahan membuat antena vertikal .................................................. 113
Gambar 8.5. Ground antena vertikal ................................................................ 114
Gambar 8.6. Antena vertikal dari samping ....................................................... 114
Gambar 8.7. Pemasangan kabel ..................................................................... 114
Gambar 8.8. Bentuk akhir antena ground plane vertikal................................... 115
Gambar 8.9. Pengetesan antena VHF dengan SWR meter ............................. 115
Gambar 8.10. Pengujian antena VHF dengan antena analizer ........................ 116
Gambar 8.11. Sayap kupu-kupu antena TV UHF ............................................. 117
Gambar 8.18. Reflektor antena TV UHF .......................................................... 117
Gambar 8.13. Perakitan antena TV UHF ......................................................... 117
Gambar 8.14. Cara memasang kabel antena .................................................. 118
Gambar 8.15. Merapikan kabel antena ............................................................ 118
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Tabel besar kapasitansi bermacam-macam kabel koaksial ............... 13
Tabel 1.2. Data teknis kabel koaksial RG-59 ..................................................... 17
Tabel 1.3. Data teknis kabel koaksial RG-6 ....................................................... 18
Tabel 1.4. Data teknis kabel koaksial RG-187 ................................................... 19
Tabel 1.5. Data teknis kabel heliax FSJ1-75 ...................................................... 20
Tabel 3.1. Number of radial ground ................................................................... 39
Tabel 3.2. Pembagian kanal TV ......................................................................... 54
Tabel 4.2.Bagian boom antena A3S .................................................................. 72
Tabel 4.3. Data reflector, element, dan director A3S .......................................... 74
Tabel 4.3. Spesifikasi antena A3S ..................................................................... 76
Tabel 4.4. Spesifikasi teknis antena model A144-11 .......................................... 78
Tabel 4.5. Spesifikasi teknis antena VHF/UHF DG-27 ....................................... 79
Tabel 4.6. Data spesifikasi antena A449-6S ...................................................... 80
Tabel 4.7. Spesifikasi teknis antena UHF MDU-43 ............................................ 81
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Kunci Jawaban Evaluasi ...........................................................128
xii
xiii
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Perencanaan Sistem Antena Penerima adalah merupakan salah satu mata diklat
tingkat tinggi yang dibutuhkan dalam Teknik Elektronika Audio-Video dan
merupakan dasar dari pekerjaan merencanakan, menerapkan dan pemasangan
berbagai macam model antena, yaitu antena penerima.
Dengan modul ini peserta diharapkan dapat melakukan dan menguasai materi
dengan benar karena akan menunjang pada proses diklat berikutnya.
Perencanaan Sistem Antena Penerima merupakan salah satu bentuk dan alat
bantu ajar yang dapat digunakan di bengkel pada saat guru melakukan praktik
teknik antena.
Peningkatan efisiensi dan efektifitas proses belajar mengajar yang berorientasi
pada proses pembelajaran tuntas.
Proses diklat akan menjadi program dan terencana untuk meningkatkan
pengetahuan dan keterampilan pada guru peserta diklat.
B. Tujuan Pembelajaran
Setelah mengikuti pembelajaran peserta diharapkan dapat :
1.
Menerapkan penggunaan berbagai macam kabel frekuensi radio dan televisi
sesuai dengan spesifikasinya.
2.
Menerapkan penggunaan berbagai macam konektor frekuensi radio dan
televisi sesuai dengan spesifikasinya.
3.
Menerapkan penggunaan berbagai macam tipe antena sesuai dengan
spesifikasinya.
4.
Menerapkan penggunaan data teknis antena
5.
Menerapkan penggunaan pola radiasi antena
6.
Menerapkan penggunaan distribusi arus, tegangan dan daya antena
7.
Menerapkan pentingnya kesesuaian impedansi antena
8.
Terealisasinya pembuatan antena
1
C. Peta Kompetensi
PETA KEDUDUKAN MODUL ELEKTRONIKA AUDIO-VIDEO
D. Ruang Lingkup
1.
Kabel frekuensi radio dan Televisi
a. Jenis Kabel
b. Data Teknis
c. Definisi Pada Kabel
d. Kabel Koaksial Untuk Frekuensi Radio (RF)
2.
Konektor Frekuensi Radio dan Televisi
Macam-macam konektor frekuensi radio dan televisi
3.
Tipe Antena
Macam-macam tipe antena
2
4.
Data Teknis Antena
a. Data teknis antena HF
b. Data teknis antena VHF
c. Data teknis antena UHF
5.
Pola Radiasi Antena (antenna radiation patterns)
a. Pola Radiasi Antena Directional
b. Pola Radiasi Antena Omnidirectional
6.
Distribusi arus, tegangan dan daya antena (current, voltage and
power distribution)
a. Distribusi Arus dan Tegangan (Current & Voltage Distribution)
b. Daya antena
7.
Impedansi antena (antenna impedance)
Pentingnya kesesuaian impedansi antena
8.
Merancang dan merealisasikan sistem antena
a. Antena HF
b. Antena VHF
c. Antena UHF
E. Saran Cara Penggunaan Modul
Untuk memperoleh hasil belajar secara maksimal, dalam menggunakan modul ini
maka langkah-langkah yang perlu dilaksanakan seperti dibawah ini :
1.
Bacalah dan pahami dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada
masing-masing kegiatan belajar. Bila ada materi yang kurang jelas, peserta
diklat dapat bertanya pada instruktur pengampu kegiatan belajar.
2.
Kerjakan setiap tugas formatif (soal latihan) untuk mengetahui seberapa
besar pemahaman yang telah dimiliki terhadap materi-materi yang dibahas
dalam setiap kegiatan belajar.
3.
Untuk kegiatan belajar yang terdiri dari teori dan praktik, perhatikanlah halhal berikut :
a. perhatikan petunjuk-petunjuk keselamatan kerja yang berlaku.
b. pahami setiap langkah kerja (prosedur praktikum) dengan baik.
c. sebelum melaksanakan praktikum, identifikasi (tentukan) peralatan dan
bahan yang diperlukan dengan cermat.
3
d. gunakan alat sesuai prosedur pemakaian yang benar.
e. untuk melakukan kegiatan praktikum yang belum jelas, harus meminta
ijin guru atau instruktur terlebih dahulu.
f. setelah selesai, kembalikan alat dan bahan ke tempat semula.
g. jika belum menguasai level materi yang diharapkan, ulangi lagi pada
kegiatan belajar sebelumnya atau bertanyalah kepada instruktur yang
mengampu kegiatan pembelajaran yang bersangkutan.
4
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1. KABEL FREKUENSI
RADIO DAN TELEVISI
A. Tujuan
Setelah mengikuti kegiatan pembelajaranini, peserta diharapkan dapat :
Menguraikan macam-macam dan fungsinya kabel frekuensi radio dan televisi
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
Menerangkan penggunaan berbagai macam kabel frekuensi radio dan televisi
sesuai dengan spesifikasinya.
C. Uraian Materi
Kabel mulai ditemukan saat manusia membutuhkan sebuah alat yang berguna
untuk menghubungkan suatu perangkat dengan perangkat lain. Kabel pertama
kali ditemukan pada awal tahun 1400an. Proses penemuan kabel ini tidak sama
antara satu jenis kabel dengan kabel lainnya. Penemuan kabel tembaga
membutuhkan proses yang paling lama dibanding kabel yang lain, hingga
akhirnya berhasil ditemukan sebuah telepon. Penemuan kabel koaksial mengikuti
penemuan kabel tembaga. Baru-baru ini, kabel koaksial telah disempurnakan
kembali dengan penemuan kabel serat optik yang sangat tipis dan mampu
mentransmisikan sinyal cahaya.
1.
Jenis Kabel
a. Kabel tembaga
Yang dimaksud kabel tembaga adalah kabel dengan penghantar tembaga.
Kabel ini biasanya digunakan dalam instalasi rangkaian elektronika, instalasi
listrik, dan instalasi antena.
Kabel tembaga yang sering digunakan contohnya adalah kabel NYA, NYAF,
NYM,
NYMHY,
NYY,
NYFGBY
dan
sebagainya.
Gambar
1.1
memperlihatkan contoh kabel tembaga yang sering digunakan dalam teknik
listrik maupun elektronika.
5
Gambar 1.1. Kabel tembaga
b. Kabel koaksial
Kabel koaksial ditemukan oleh Oliver Heaviside,merupakan kabel yang
terdiri dari dua buah konduktor.Konduktor terletak di tengah yang terbuat
dari tembaga keras yang dilapisi dengan isolator dan melingkar di luar
isolator pertama dan tertutup oleh isolator luar. Kabel koaksial memiliki 3
bagian utama, yakni pelindung luar, pelindung berupa anyaman tembaga,
dan isolator plastik. Kabel koaksial memiliki kapasitas pita lebar (bandwidth)
10 Mbps dan kapasitas node 30 node. Contoh gambar kabel koaksial seperti
gambar 1.2 di bawah.
Contoh kabel koaksial:
1) kabel koaksial RG-59A/U, merupakan kabel berwarna hitam dengan inti
berupa kabel serabut. Ukuran kabel ini kurang lebih 0.25 inch (6 mm).
2) Thin coaxial cable yang merupakan kabel koaksial berdiameter rata-rata
5 mm yang berwarna gelap dan banyak digunakan dikalangan radio
amatir.
3) Thick coaxial cable yang merupakan kabel berdiameter rata-rata 12 mm
dan sering dikenal sebagai yellow cable.
Gambar 1.2. Contoh kabel koaksial
c. Kabel serat optic
Kabel serat optik merupakan sebuah kabel yang terbuat dari kaca atau
plastik yang berfungsi untuk mentransmisikan sinyal cahaya. Kabel serat
6
optik berukuran sangat tipis dan berdiameter sehelai rambut manusia yang
saat ini paling banyak digunakan sebagai media transimisi dalam teknologi
komunikasi modern.Bagian-bagian utama serat optik tersebut adalah bagian
inti tempat merambatnya gelombang cahaya, lapisan selimut yang
mengelilingi bagian inti dengan indeks bias yang lebih kecil, dan lapisan
jaket yang melindungi bagian inti dan selimut dengan plastik yang elastis.
Komponen utama sistem serat optik terdiri dari transmitter (Laser Diode dan
Laser Emmiting Diode), information channel yang berupa serat optik, dan
receiver. Gambar 1.3 merupakan contoh kabel serat optik.
Gambar 1.3. Contoh kabel serat optik
d. Manfaat
Secara umum, kabel memiliki fungsi sebagai media transimisi yang berperan
untuk mempercepat penyampaian pesan. Setiap kabel memiliki spesialisasi
fungsi yang berbeda-beda. Kabel tembaga seringkali digunakan sebagai
penghubung ke jaringan telepon dan Ethernet. Kabel koaksial sering kita
gunakan pada televisi dan radio. Sedangkan, kabel fiber optik sering kita
gunakan sebagai jalinan penghubung bawah laut (underwater lines)
merupakan media transmisi antar samudera.
e. Kelebihan
1) Kabel Tembaga. Beberapa kelebihan dari kabel tembaga, antara lain
adalah :
a) harganya murah
b) instalasinya mudah
c) mudah didapat dan fleksibel
d) menggunakan satu medium untuk semua.
2) Kabel Koaksial. Beberapa kelebihan dari kabel koaksial adalah :
a) kapasitas bandwith dan jangkauan transmisi yang lebih besar
7
b) pengiriman informasi yang lebih cepat
c) lebih murah dari serat optik.
3) Kabel Serat Optik. Beberapa kelebihan dari kabel serat optik adalah :
a) berukuran tipis dan berdiameter sehelai rambut manusia
b) dapat mentransmisikan sinyal cahaya
c) kapasitas bandwidth dan kecepatan transmisi yang sangat besar,
mencapai terabyte
d) mudah untuk dibawa
e) tidak rentan terhadap gangguan frekuensi listrik.
f.
Kelemahan
1) Kabel Tembaga. Beberapa kelemahan dari kabel tembaga adalah :
a) rentan terhadap gangguan frekuensi listrik dan radio
b) tidak dapat mentransmisikan sinyal cahaya
c) kapasitas bandwithnya yang kecil
2) Kabel Koaksial.Beberapa kelemahan dari kabel koaksial adalah :
a) sulit dalam instalasinya
b) sering mengakibatkan masalah dalam koneksi jika kedua ujungnya
tidak di ground dengan baik
c) lebih mahal jika dibandingkan dengan kabel tembaga
3) Kabel Serat Optik. Beberapa kelemahan dari kabel serat optik adalah :
a) harganya
yang
mahal
termasuk
peralatan
khusus
untuk
penyambungannya
b) konstruksinya yang lemah sehingga memerlukan lapisan penguat
untuk proteksi
2.
Data Teknis
a. Kabel Koaksial
Kabel koaksial (coaxial cable) yang biasa dipakai dalam teknik radio dan
televisi ditinjau dari besar impedansinya ada dua jenis, yaitu kabel coaksial
berimpedansi 50 ohm dan 75 ohm. Bentuk kabel koaksial seperti terlihat
pada gambar 1.4 berikut.
8
Gambar 1.4.Kabel koaksial
Dalam kabel koaksial, "on" kawat adalah konduktor pusat, beberapa bentuk
kawat tembaga, padat, diameter relatif kecil, sedangkan isolasi yang sangat
berat dielektriknya. Kabel koaksial memiliki bandwidth yang sangat luas,
sehingga akan mengirimkan sinyal dari frekuensi 0 Hertz hingga jutaan
hertz. Secara harfiah, ratusan pesan dapat di-multiplexing secara frekuensi
(frequency multiplexing) dan ditransmisikan secara simultan melalui kabel
koaksial tunggal, atau sebuah program televisi menempati sekitar 3.500.000
Hz dapat ditransmisikan secara bersamaan dengan ratusan percakapan
telepon.
Karena memiliki atenuasi rendah, kabel koaksial tidak membutuhkan banyak
penguat (amplifier) seperti ketika menggunakan kawat konvensional. Selain
untuk kepentingan dalam industri telepon, semua produsen utama dari radio,
televisi, radar, alat bantu navigasi, pengendalian kebakaran, pesawat, kapal,
suara bawah air, dan jenis lain dari peralatan transmisi menggunakan kabel
koaksial untuk jarak beberapa kilometer. TV kabel dan sistem sirkuit TV
tertutup menggunakan jenis kabel ini.
Penggunaan kabel koaksial mencakup aplikasi apapun di mana kehilangan
sinyal dan redaman harus dipertahankan minimum, atau di mana
penghapusan gangguan dari luar adalah penting. Bagaimana kabel koaksial
diidentifikasi? Kabel dibuat ketat dengan spesifikasi yang ditandai dengan
tulisan RG. Contoh arti singkatan dari tulisan RG-8U ini adalah sebagai
berikut :
R - FREKUENSI RADIO
G – GOVERNMENT/PEMERINTAH
9
8 - Nomor persetujuan yang ditetapkan pemerintah
U - Spesifikasi yang universal
Jika huruf A, B, atau C muncul sebelum tanda /, berarti spesifikasi modifikasi
atau revisi. Sebagai contoh - RG 8/U digantikan oleh RG 8A/U tetapi kedua
jenis tersebut masih digunakan.
Kabel koaksial ini terbagi menjadi 2 bagian yaitu kabel koaksial baseband
(kabel 50 ohm) yang digunakan untuk transmisi digital dan kabel koaksial
broadband (kabel 75 ohm) yang digunakan untuk transmisi analog.
b. Kabel koaksial Baseband
Kabel koaksial jenis ini terdiri dari kawat tembaga keras sebagai intinya,
dikelilingi suatu bahan isolasi. Kabel ini dibungkus oleh konduktor silindris
yang seringkali berbentuk jalinan anyaman. Konstruksi dan lapisan
pelindung kabel koaksial memberikan kombinasi yang baik antara bandwidth
yang besar dan imunitas noise yang istimewa.
Bandwidth tergantung pada panjang kabel. Untuk kabel yang panjangnya 1
km, laju data bisa mencapai 1 sampai 2 Gbps. Kabel yang lebih panjang pun
bisa digunakan, akan tetapi hanya akan mencapai laju data yang lebih
rendah.
c. Kabel koaksial Broadband
Sistem kabel koaksial lainnya menggunakan transmisi analog dengan sistem
pengkabelan pada televisi standard. Sistem seperti itu disebut broadband.
Karena jaringan broadband menggunakan teknologi televisi kabel stadard,
kabel dapat digunakan sampai 300Mhz dan dapat beroperasi hampir 100km
sehubungan dengan pensinyalan analog, yang jauh lebih aman dari
pensinyalan digital. Sebuah perbedaan penting antara baseband dengan
broadband adalah bahwa sistem broadband meliputi wilayah yang luas
dibandingkan dengan sistem baseband.
10
3.
Definisi Pada Kabel
a. Redaman
Redaman (Atenuasi) adalah hilangnya daya atau sinyal yang dinyatakan
dalam desibel, yang biasa ditulis sebagai dB/100 ft pada frekuensi tertentu.
Contohnya adalah kabel RG-59BU/CU yang memiliki kehilangan daya 1,7
dB/100 m pada frekuensi 100 MHz atau 5,6 dB/100 m pada frekuensi 1000
MHz.
Contoh data teknis kabel RG58BU/CU seperti gambar 1.5 di bawah.
Gambar 1.5. Data teknis kabel RG59BU
Apabila panjang kabel RG59BU memiliki panjang 100 m dikerjakan pada
frekuensi 100MHz, maka redamannya adalah 10 x 1,3 dB = 13 dB (10 kali
lipat), sebab panjang kabel 10 kali lipat dari 10 m. Redaman akan semakin
besar jika kabel tersebut dikerjakan di frekuensi yang lebih tinggi.
b. Frekuensi
Frekuensi adalah istilah menunjuk jumlah siklus aliran arus (AC) bolak-balik
dalam satu detik. Sebagai contoh, frekuensi AC yang umum digunakan
adalah 50 hertz dan biasanya ditampilkan sebagai 50 Hz. Stasiun penyiaran
beroperasi pada frekuensi ribuan siklus per detik dan frekuensi mereka
disebut kilohertz (kHz). Radio AM mewakili frekuensi dalam kilohertz (kHz).
Frekuensi tinggi dalam jutaan siklus per detik dan disebut megahertz (MHz).
Pada kabel koaksial RG-59BU frekuensi kerja maksimum adalah 1.000 MHz
(1GHz), dengan redaman sebesar 4,6dB per 10 meter.
11
c. Impedansi
Impedansi adalah suatu istilah yang menyatakan rasio tegangan terhadap
arus di kabel panjang tak terbatas. Dalam kasus kabel koaksial, impedansi
dinyatakan dalam istilah "impedansi = Ohm". Kabel koaksial umumnya
dikelompokkan ke dalam dua kelas utama, 50 ohm dan 75 ohm. Sebuah
contoh dari masing-masing kelas adalah :
RG 8A/U impedansi 50 ohm
RG 11A/U
impedansi 75 ohm
Gambar 1.6 dibawah memperlihatkan data teknis kabel koaksial RG8/U dengan
berbagai macam tipe.
Gambar 1.6. Data teknis kabel koaksial RG-8
Pada kolom yang diberi warna kuning menunjukkan besarnya impedansi
nominal (nominal impedance). Terlihat disana besarnya impedansi kabel
antara 50 – 52 ohm.Data teknis kabel koaksial RG-6/U seperti gambar 1.7 di
bawah.
12
Gambar 1.7. Data teknis kabel koaksial RG-6/U
Pada gambar 1.7diatas yang dilingkari warna kuning menunjukkan
keterangan kabel RG-6/U CATV 75Ω Coaxial Cable, ini berarti kabel
koaksial RG-6/U berimpedansi 75 ohm.
d. Kapasitansi
Kapasitansi atau kapasitas adalah milik sistem konduktor dan dielektrik yang
memungkinkan penyimpanan listrik ketika beda potensial atau tegangan ada
antara dua konduktor. Contoh kabel dengan impedansi khas memiliki
kapasitas disajikan pada tabel 1.1 di bawah.
Tabel 1.1. Tabel besar kapasitansi bermacam-macam kabel koaksial
RG atau M17
Impedansi Kabel (ohms)
Dielectric Type
Capacitance (pF/ft)
RG 8A/U
50
PE
29.5
RG 231A/U
50
Foam PE
25.0
RG 188A/U
50
Solid TFE
29.0
M17/6
75
PE
20.6
RG 306A/U
75
Foam PE
16.5
13
RG 140
75
Solid TFE
21.0
M17/90
93
Air space PE
13.5
M17/56
95
PE
17.0
M17/95
95
Solid TFE
15.4
RG 24A/U
125
PE
12.0
RG 114A/U
185
Air space PE
6.5
Gambar 1.8 di bawah adalah contoh besarnya kapasitansi (capacitance) dari kabel RG6/U.
Gambar 1.8. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (kapasitansi)
Kolom yang diberi warna merah pada gambar 1.8 di atas menunjukkan
besarnya kapasitansi (capacitance). Terlihat disana besarnya kapasitansi
dari kabel RG-6/U, yang mempunyai kapasitansi 15,5 pF/ft.
e. Kecepatan propagasi
Velocity propagasi, biasa disebut kecepatan, adalah rasio kecepatan aliran
arus listrik di kabel terisolasi dengan kecepatan cahaya. Semua kabel
14
berisolasi memiliki rasio ini dan itu dinyatakan dalam persen (%). Gambar
1.9 merupakan contoh data teknis velocity of propagation (%) dari kabel RG6/U.
Pada kolom yang diberi warna hijau menunjukkan besarnya velocity of
propagation dari kabel RG-6/U. Besarnya velocity of propagation berbeda
disetiap tipe kabel. Ini dapat dilihat pada gambar diatas. Contoh misalnya
RG-6/U memiliki velocity of propagation sebesar 84%. Semakin besar
velocity of propagation, maka semakin bagus kabel tersebut.Velocity of
propagation
sebesar
84%
ini
sudah
merupakan
angka
velocityof
propagationyang bagus.
Gambar 1.9. Data teknis kabel koaksial RG-6/U (velocity of propagation)
4.
Kabel Koaksial Untuk Frekuensi Radio dan Televisi
Kabel koaksial adalah jenis kabel yang memiliki dua buah penghantar yang
berupa kabel solid terbuat dari tembaga sebagai inti. Kabel inti dilapisi sekat
isolator yang dililit oleh penghantar berupa kabel serabut yang terbuat dari
tembaga atau alumunium. Kabel serabut tersebut berfungsi juga sebagai
penghantar bagian luar. Bagian paling luar adalah lapisan isolator dari bahan
15
plastik sebagai pelindung dari panas dan air hujan. Contoh penampang kabel
koaksial seperti terlihat pada gambar 1.10 dibawah.
Gambar 1.10. Penampang kabel koaksial
Ketahanan kabel koaksial terhadap interferensi gelombang elektromagnetik lebih
baik daripada kabel twisted-pair. Kabel koaksial basedband memiliki impedansi
karakteristik sebesar 50 Ohm, sedangkan kabel koaksial broadband memiliki
impedansi karakteristik sebesar 75 Ohm.Kabel koaksial 75 ohm sering dipakai di
perangkat penerima radio dan televisi juga di perangkat CATV. Di bawah ini akan
dijelaskan macam-macam kabel koaksial yang memiliki impedansi karakteristik
75 Ohm.
a. Kabel koaksial RG59
Gambar 1.11. Kabel koaksial RG59
Kabel koaksial RG-59 dengan inti padat 75 Ohm. Kabel ini memiliki kerugian
daya yang kecil dan sangat berguna untuk aplikasi seperti instalasi antena
radio, antena televisi, CATV dan lain sebagainya. Kabel koaksial RG-59
memiliki lapisan jaket paling luar berwarna putih, hitam atau abu-abu. Kabel
koaksial RG-59 seperti terlihat pada gambar 1.11 di atas.RG-59 adalah jenis
kabel koaksial yang sering digunakan untuk sinyal daya rendah dan koneksi
RF. Ada beberapa versi yang meliputi perbedaan bahan inti (padat atau
dikepang kawat) dan perisai. Berikut adalah data teknis kabel koaksial RG59, 75 Ohm.
16
Tabel 1.2. Data teknis kabel koaksial RG-59
Dari data teknis diatas didapat bahwa kabel RG-59 memiliki impedance 75
ohm, velocity of propagation 66%, maximum operating frequency 1000 MHz,
capacitance 20,6 pF/ft dan maximum operating voltage 2.300 volt.Koaksial
kabel RG-59 mempunyai atenuasi/pelemahan 11,48 dB/100 m (pada
frekuensi 100 Mhz) atau 22,97 dB/100 m (pada frekuensi 400 Mhz) atau
37,73 dB/100 m (pada frekuensi 1000 Mhz)
b. Kabel Koaksial RG-6
Model kabel berikutnya adalah kabel koaksial RG-6. Model kabel ini
dimensinya lebih besar dibandingkan kabel koaksial RG-59. Akan tetapi
untuk impedansinya sama yaitu 75 ohm. Penampang kabel RG-6 seperti
terlihat pada gambar 1.12di bawah.
Gambar 1.12. Kabel koaksial RG-6
17
Tabel 1.3. Data teknis kabel koaksial RG-6
Dari data teknis tabel 1.3 diatas didapat bahwa kabel RG-6 memiliki
impedance 75 ohm, velocity of propagation 65,9%, maximum operating
frequency 3 GHz, capacitance 67,59 pF/m dan maximum operating voltage
2.700 volt.
Koaksial kabel RG-6 mempunyai atenuasi/pelemahan 2,62 dB/100 m (pada
frekuensi 10 Mhz) atau 9,51 dB/100 m (pada frekuensi 100 Mhz) atau 36,09
dB/100 m (pada frekuensi 1000 Mhz).
c. Kabel Coaxial RG-187 Miniatur Teflon 75 Ohm
Kabel koaksial RG-187 miniatur 75 Ohm telah berlapis perak, diselubingi
tembaga, konduktor kawat baja dengan dielektrik teflon.Kabel koaksial
isolasi teflon memberikaan keunggulan dan stabilitas suhu tinggi. RG-187
sering dipasang pada peralatam yang sensitif dengan sistem medis atau
aplikasi data link hingga 3GHz. Penampang kabel teflon 75 ohm seperti
terlihat pada gambar 1.13di bawah.Data teknis kabel koaksial RG-187
seperti ditunjukkan pada tabel 1.4 di bawah.
Gambar 1.13. Kabel Coaxial RG-187
18
Tabel 1.4. Data teknis kabel koaksial RG-187
d. Kabel Heliax FSJ1-75
Kabel 1/4” (1/4 inchi) flexible foam dielectric, 75 Ohm memiliki spesifikasi
dan redaman yang berbeda dengan model lain. Kabel model ini sering
disebut dengan kabel Heliax. Gambar kabel heliax 1/4” seperti terlihat pada
gambar 1.14dibawah.
Gambar 1.14. Kabel heliax FSJ1-75
19
Tabel 1.5. Data teknis kabel heliax FSJ1-75
Dari tabel 1.5diatas terlihat bahwa impedansi kabel heliax FSJ1-75 adalah
75 ohm dengan toleransi ± 3 ohm, frekuensi kerja sampai 22 GHz, velocity
sebesar 78%, kapasitansi 57 pF/m. Untuk parameter yang lain bisa dilihat
pada tabel diatas.
e. Kabel Heliax ½ inchi 75 Ohm
Kabel heliax 1/2" - 75 Ohm mempunyai spesifikasi dan pelemahan kinerja
lebih bagus dari kabel-kabel yang sebelumnya. Kabel ini juga sering disebut
kabel Heliax LDF4-75A.Kabel Heliax LDF4-75Aseperti terlihat pada
gambar 1.15 di bawah.
Gambar 1.15. Kabel Heliax LDF4-75A
D. Aktifitas Pembelajaran
a.
Langkah-langkah pembelajaran :
a. Bacalah dan pahami uraian materi di atas. Catat materi yang belum
anda fahami dan coba mencari jawabannya. Untuk mencari jawabannya
20
anda dapat mencarinya via internet, bertanya ke teman sejawat, atau
bertanya ke instruktur jika memungkinkan.
b. Carilah 2 macam tipe kabel frekuensi radio (RF) selain yang sudah ada
dalam uraian materi di atas. Ringkaslah hasilnya dan buatlah laporan
singkatnya. Simpan hasilnya sebagai pengaya bagi anda tentang macam
dan tipe kabel frekuensi radio (RF) dan kumpulkan hasilnya ke instruktor
atau pengampu diklat.
c. Kabel hasil pencarian pada langkah b di atas, buatlah ringkasan
penjelasan penggunaan kabel tersebut yang berkaitan dengan spesifikasi
teknis kabel yang ada.
d. Anda diharapkan mencari referensi-referensi yang berkaitan dengan
kabel frekuensi radio (RF) sebanyak-banyaknya. Anda dapat menggunakan
media internet untuk mencarinya atau media lain yang ada.
E. Latihan/Tugas
1.
Uraikan tentang apa yang dimaksud kabel UTP dan STP !
2.
Uraikan pemahaman anda tentang kabel koaksial !
3.
Apa yang dimaksud dengan redaman pada kabel koaksial ?
4.
Data teknis kabel seperti berikut
Berapakah besar velocity factor dari data kabel diatas?
21
5.
Data teknis redaman suatu kabel seperti berikut
Jika model kabel di atas panjangnya 200 meter, bekerja pada frekuensi 800
MHz, maka besar redamannya adalah ….
F. Rangkuman
Kabel mulai ditemukan saat manusia membutuhkan sebuah alat yang berguna
untuk menghubungkan suatu perangkat dengan perangkat lain, dan ditemukan
pada awal 1400an.Kabel tembaga contohnya adalah kabel UTP (Unshielded
Twisted Pair) dan STP (Shielded Twisted Pair). Perbedaan dari keduanya adalah
adanya pelindung dan tidak adanya pelindung pada