Laporan HF No. 06 LPF

7/23/2019 Laporan HF No. 06 LPF

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-hf-no-06-lpf 1/12

LAPORAN LAB TEKNIK PENGUKURAN FREKUENSI TINGGI

Percobaan No. 6

Pengukuran Karakteristik Transmisi dan Impedansi LPF serta Perhitungan Uncertainty ( ∆ρ)

!eh "

Ke!ompok #$Ke!as %&'

#. Ikhsan au!ana$#%#%%##*

'. Letmiyuni Lestari $#%#%%##+

%. ochammad Praditia ,$#%#%%#'

-. a/i0a Lathi/ah N$#%#%%#'#

Tangga! percobaan " #$#'$'#1

PRODI TELEKOMUNIKASI – TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

DESEMBER 2015



1. PERCOBAAN NO " 6

2. JUDUL PERCOBAAN

Pengukuran Karakteristik Transmisi dan Impedansi LPF serta Perhitungan

Uncertainty ( ∆ρ).

3. TUJUAN

%.# engukur parameter2parameter karakteristik transmisi LPF seperti shape /actor3

insertion !oss3 dan ripp!e.

%.' engukur parameter2parameter karakteristik impedansi LPF seperti return !oss3

koe/isien pantu!3 dan 45.

%.% enghitung uncertainty ( ∆ρ) dari LPF yang diukur.

4. TEORI PEDAHULUAN

Fi!ter ada!ah sebuah rangkaian yang dirancang agar menga!irkan suatu pita /rekuensi

tertentu dan menghi!angkan /rekuensi yang berbeda dengan pita ini3 atau rangkaian

yang dapat memi!ih /rekuensi agar dapat menga!irkan /rekuensi yang diinginkan dan

menahan (coup!e)3 atau membuang (by pass) /rekuensi yang !ain.

Lo7 Pass Fi!ter ( LPF ) atau /i!ter !o!os ba7ah ada!ah /i!ter yang hanya me!e7atkan

sinya! dengan /rekuensi yang !ebih rendah dari /rekuensi cut o// (/c) dan akan

me!emahkan sinya! dengan /rekuensi yang !ebih tinggi dari /rekuensi cut o// (/c) .

Pada LPF yang idea! sinya! dengan /rekuensi diatas /rekuensi cut o// (/c) tidak akan

di!e7atkan sama seka!i ( tegangan output 8 ).

9ambar #. Kur:a karakteristik LPF yang idea!

Karakter /i!ter yang sebenarnya tidak!ah sama dengan karakter /i!ter yang idea!.

;a!am /i!ter yang sebenarnya3 /rekuensi cut-off mempunyai magnitude 2% d<. Pada

/i!ter yang sebenarnya =uga terdapat apa yang disebut pita transisi (transititon band )3

yang kemiringannya dinyatakan da!am d<$okta: atau d<$dekade.



9ambar '. Kur:a karakteristik LPF dengan transisi

Insertion Loss ada!ah kehi!angan sinya! karena suatu perambatan dan biasanya

dinyatakan da!am satuan d<. ;a!am /i!ter inserion !oss dapat di!ihat dari ripp!e yang

berasa! dari /i!ter tersebut3 disana akan ada dua titik insertion !oss yaitu insertion !oss

ma>ima! dan insertion !oss minima!. Untuk menghitung ni!ai insertion !oss dapat

menggunakan rumus

Insertion Loss= ILmax− ILmin

2

ipp!e ada!ah /aktor yang menun=ukkan e/ekti/ atau tidaknya sebuah /i!ter dan

biasanya dinyatakan da!am satuan d<. 5emakin keci! /aktor ripp!e maka semakin baik

pu!a /i!ter yang digunakan. Untuk menghitung ni!ai ripp!e dapat menggunakan rumus

Ripple= ILmax− IL min

5hape Factor ada!ah perbandingan antara /rekuensi re=ection dan /rekuensi cut o// (c/). Frekuensi re=ection ada!ah /rekuensi yang memi!iki ni!ai redaman besar

sedangkan /rekuensi cut o// ada!ah /rekuensi yang memi!iki ni!ai redaman keci!.

5hape Factor akan dinyatakan baik apabi!a perbandingan tersebut berni!ai #3 =ika ni!ai

shape /actor !ebih dari # dan kurang dari ' maka ni!ai tersebut masih bisa dikatakan

baik ( acceptab!e ). Untuk menghitung ni!ai shape /actor dapat menggunakan rumus

Shape Factor= Frek Rejection

Frek cut off

eturn Loss menun=ukkan suatu ni!ai kesesuaian dari impedansi input atau dapatdisebut sebagai hi!angnya daya di sinya! pantu!an atau tercermin diskontinuitas da!am

sa!uran transmisi atau serat optik. ;iskontiunitas ini bisa men=adi ketidakcocokan

dengan beban terminating atau dengan perangkat yang dimasukkan ke da!am =a!ur.

?a! ini biasanya dinyatakan sebagai rasio da!am desibe! (d<). Pada percobaan ini3

pengukuran ni!ai return !oss ada!ah dengan membandingkan ni!ai coup!ing /or7ard

dan coup!ing re:erse.



5. SETUP PENGUKURAN

9ambar %. 5etup ka!ibrasi port < dan .

9ambar -. 5etup ka!ibrasi open dan short.

9ambar 1. 5etup pengukuran karakteristik transmisi LPF.

9ambar 1. 5etup pengukuran karakteristik impedansi LPF.



6. ALAT/BAHAN ANG DIPERLUKAN

• 57eep sci!!ator ?P @6'A (3# B '3- 9?C)

•F P!ug2In ?P @6'''& (3# B '3- 9?C)

• 5ca!ar Net7ork &na!yCer ?P @*16&

• u!ti/uction Aounter IN L%#

• Lo7 Pass Fi!ter KDL icro7a:e -L#'212NF$N

• ;ua! ;irectiona! Aoup!er ini Aircuit #11-' Aoup!er ';A2#2#

• F ;etector 5chottky ?P ##66-& a> Input ' d<m $ # 4;A (3# B #@ 9?C)

• Terminasi 1 E

• 9rounding

• Kabe! Aoa>ia! N2type to N2type 1 E

• Konektor N2type /ema!e to <NA ma!e

!. LANGKAH PERCOBAAN

*.# Pengaturan 57eep si!!ator dan F P!ug2In.

• &tur!ah range /rekuensi yang akan dis7eep yaitu start /rekuensi pada

/rekuensi # ?C dan stop /rekuensi pada /rekuensi # ?C.

• &tur!ah !e:e! daya di d< dengan mode INT agar F de:ice mengatur

pemberian !e:e! daya secara otomatis.

*.' Pengaturan 5ca!ar Net7ork &na!yCer.

• Ka!ibrasi port < dan sehingga !e:e! re/erensi men=adi d<3 dengan !angkah

berikut.

o angkai!ah setup ka!ibrasi d< re/erence seperti yang ditun=ukkan

o!eh gambar %.

o Perhatikan F !e:e!3 =ika ni!ai yang ditampi!kan be!um d<3 atur!ah

F !e:e! men=adi d< dan F Position pada posisi disp!ay sesuai

dengan keinginan.

o Perhatikan Port !e:e!3 =ika ni!ai yang ditampi!kan be!um d<3 atur!ahPort !e:e! men=adi d< dengan memberikan !e:e! re/erensi o//set.

• Ka!ibrasi open dan short3 dengan !angkah berikut.

o angkai!ah setup ka!ibrasi d< re/erence seperti yang ditun=ukkan

o!eh gambar -.

o 9unakan menu A&L PN$5?T3 dan ikuti instruksi yang diberikan

o!eh sca!ar net7ork ana!yCer.

*.% Pengaturan u!ti/uction Aounter.



• &tur!ah mode 9&T TI pada #5 dan mode FUNATIN pada < FG3

karena pada percobaan ka!i ini3 port input yang digunakan ada!ah < Input.

Perhatian "

&pabi!a akan menggunakan mu!ti/uction counter3 !epaskan hubungan port

HT & pada s7eep osi!!ator dengan port odu!ator ;ri:e pada sca!ar

net7ork ana!yCer.

*.- Pengukuran Karakteristik Transmisi

• angkai!ah setup pengukuran karakteristik transmisi seperti yang ditun=ukkan

o!eh gambar 1.

• Ukur!ah /rekuensi pada !e:e! daya 2% d< dan 2- d<3 hitung shape /actor

menggunakan rumus.

Shape factor =BW 40dB

BW 3 dB

• Pada daerah pass band LPF3 ukur!ah !e:e! daya maksima! (ipp!ema>) dan !e:e!

daya minima! (ipp!emin)3 hitung ripp!e menggunakan rumus.

Ripple = Ripplemax – Ripplemin

• Pada daerah pass band LPF3 ukur!ah !e:e! daya maksima! $ Insertion Loss

maksima! (ILma>) dan ukur!ah !e:e! daya minima! $ Insertion Loss minima!(ILmin) sebagai sampe!3 hitung ripp!e menggunakan rumus.

Insertion Loss = ILmax+ ILmin

2

*.1 Pengukuran Karakteristik Impedansi

• Lakukan ka!ibrasi open dan short seperti !angkah *.'

• angkai!ah setup pengukuran karakteristik impedansi seperti yang

ditun=ukkan o!eh gambar 6.

• Pada mode 23 ukur!ah return !oss untuk setiap # ?C dari range

/rekuensi # B # ?C dengan menggunakan ratio measurment (<$).

• Ukur!ah /rekuensi pada saat return !oss sebesar % d<.



". HASIL DAN ANALISA

P#$%&'&()$ K)()'*#(+,*+' T()$,-+,+

9ambar . Kur:a Karakteristik Transmisi LPF (# B # ?C).

;ari kur:a karakteristik transmisi LPF seperti yang ditun=ukkan gambar 3

dipero!eh in/ormasi /rekuensi cuto// (<%d<) ada!ah sebesar 1# ?C dan

/rekuensi re=ection (<-d<) ada!ah sebesar *+1 ?C. ;ari in/ormasi tersebutdapat dicari ni!ai shape /actor (5F)3 sbb "

S)# )*(

Frekuensi Auto// (<%d<) 8 1# ?C

Frekuensi e=ection (<-d<) 8 *+1 ?C

5hape Factor (5F) 8 BW 40dB

BW 3 dB =

795 MHz

510 MHz=1,56

;ari perhitungan diatas3 besar ni!ai shape /actor yang didapatkan dari hasi! perbandingan /rekuensi cuto// (<%d<) dengan /rekuensi re=ection (<-d<)

ada!ah #316. ;ari ni!ai tersebut3 maka LPF memi!iki keta=aman kemiringan

s!ope yang cukup handa! 7a!aupun tidak berbentuk /i!ter rectangu!ar idea!

dengan shape /actor sebesar #. LPF yang digunakan masih da!am keadaan baik

karena memi!iki shape /actor (5F) yang baik berada pada rentang #2' d<.



9ambar . Kur:a Karakteristik Transmisi LPF pada ;aerah Passband (# B -6'

?C).

;ari kur:a karakteristik transmisi LPF seperti yang ditun=ukkan gambar 3dipero!eh in/ormasi ni!ai ripp!e maksima! ada!ah sebesar 23'' d< dan ripp!e

minima! ada!ah sebesar 23*@ d< serta ni!ai insertion !oss maksima! ada!ah

sebesar 3'' d< dan insertion !oss minima! ada!ah sebesar 3*@ d<. ;ari

in/ormasi tersebut dapat dicari ni!ai ripp!e dan insertion !oss (IL)3 sbb "

R+#

ipp!ema> 8 23'' d<

ipp!emin 8 23*@ d<

ipp!e 8 ipp!ema> B ipp!emin 8 23'' B (23*@) 8 316 d<

;ari perhitungan diatas3 besar ni!ai ripp!e yang didapatkan dari hasi!

pengurangan ripp!e maksima! dengan ripp!e minima! ada!ah 316 d<. ipp!e

tersebut menun=ukkan bah7a terdapat ketidak2rataan atau ter=adi /!uktuasi

pada daerah pass band. 5emakin keci! ni!ai ripp!e3 maka semakin baik /i!ter

yang digunakan. LPF yang digunakan masih da!am keadaan baik karena

memi!iki ripp!e yang baik diba7ah # d<.

I$,#(*+$ L,, IL

ILma> 8 3'' d<

ILmin 8 3*@ d<

IL 8 ILmax+ ILmin

2=

0,22+(0,48)2

=0,5 d<

ugi2rugi sisipan pada daerah passband yang diberikan o!eh LPF membuat

!e:e! daya sinya! yang di inputkan sebesar d<m menga!ami !oss. ;ari

perhitungan diatas3 besar ni!ai insertion !oss yang didapatkan dari hasi! rata2

rata insertion !oss maksima! dengan insertion !oss minima! ada!ah 31 d<.

Ni!ai tersebut menun=ukkan bah7a LPF yang digunakan masih da!am keadaan

baik karena memi!iki insertion !oss yang baik diba7ah # d<.



P#$%&'&()$ K)()'*#(+,*+' I-#)$,+

9ambar . Kur:a Karakteristik Impedansi LPF (# B # ?C)

;ari kur:a karakteristik Impedansi LPF seperti yang ditun=ukkan gambar 3

dipero!eh in/ormasi /rekuensi cuto// (<%d<) ada!ah sebesar 1#% ?C.

F(#'&$,+ MH7R#*&($ L,,

B

K#+,+#$

P)$*&8S9R

# '63-@ 3-* #3++

# '@3%1 3%@ #3*+

' '13'# 311 #3##6

% ''3*- 3*% #3#1*

- '#3-6 3@1 #3#@6

1 -3% 36# -3#'@

6 3## 3+@* #1'3@1

* 3% 3+66 1*3@'

@ 366 3+'* '63-

+ 36' 3+%# '*3++

# 3%1 3+6# 13'@

Tabe! #. Pengukuran Karakterstik Impedansi LPF (# B # ?C)

;ari tabe! pengukuran karakteristik impedansi LPF seperti yang ditun=ukkan

Tabe! #3 pada daerah passband (# B -6' ?C) memi!iki ni!ai return !oss rata2

rata sekitar '13@1 d< sedangkan pada daerah re=ectionband (1#% B # ?C)

memi!iki ni!ai return !oss rata2rata yang !ebih keci! sekitar 3-# d<. ;ari data

tersebut dapat disimpu!kan bah7a semakin besar return !oss maka sinya! yang

dipantu!kan (tidak di!e7atkan) semakin keci! karena impedansi input LPF

semakin match dengan sistem seperti yang ter=adi pada daerah passband3seba!iknya semakin keci! return !oss maka sinya! yang dipantu!kan (tidak



di!e7atkan) semakin besar karena impedansi input LPF semakin unmatch

dengan sistem seperti yang ter=adi pada daerah re=ectionband.

• P#$%&'&()$ K)()'*#(+,+*+' T()$,-+,+ )$ I-#)$,+

F(#'&#$,+MH7

P#$%&'&()$ T()$,-+,+ P#$%&'&()$ I-#)$,+D):) B- R#*&($ L,, B

# 23%' 2'63-@

# 31# 2'@3%1

' 231- 2'13'#

% 236- 2''3*-

- 23*6 2'#3-6

1 2'3*' 2-3%

6 2#*3-' 23##

* 2%36 23%

@ 2-3@ 2366

+ 2-*3-1 236'

# 2-+3*' 23%1

Tabe! '. Pengukuran Karakterstik Transmisi dan Impedansi LPF (# B #

?C)

9ambar . Kur:a Karakterstik Transmisi dan Impedansi LPF (# B # ?C)

;ari tabe! pengukuran dan kur:a karakteristik transmisi dan impedansi LPF

seperti yang ditun=ukkan Tabe! # dan 9ambar 3 ter!ihat bah7a kur:a

karakteristik transmisi berbanding terba!ik dengan kur:a karakteristik

impedansi serta terdapat titik potong kur:a karakteristik transmisi dan

impedansi LPF pada /rekuensi 1#' ?C dengan !e:e! daya 2%d<m. Titik

potong tersebut membagi kur:a tersebut men=adi dua daerah yaitu daerah

passband (1#' ?C) yang memi!ki impedansi input LPF yang match dengan



sistem pengukuran dan daerah re=ectionband (J1#' ?C) yang memi!ki

impedansi input LPF yang unmatch dengan sistem pengukuran.

• P#(+*&$%)$ U$#(*)+$*: ∆ρ

Perhitungan uncertainty di!akukan pada daerah passband (# B -6' ?C)yang memi!iki ni!ai return !oss rata2rata sekitar '13@1 d<3 maka perhitungan

sbb "

$L = '13@1 d<

;irecti:ity = '63# d<

45 coup!er = #3% (datasheet)

ρl = 10

R / L−20

=10

25,85

−20

=0,051

ρc = VSWR−1

VSWR+1=

1,3−1

1,3+1=0,13

& = 10

irecti!it"

−20=10

26,1

−20=0,05

A = √ #2+ (0.75 x ρc )

2=√ 0.052

+ (0.75 x 0.13 )2

= 3##

∆ρ = & A ρ l 2 = 31 (3## > 31#') = 31

9ambar . rror indo7s Pengukuran da!am ρ l .

;. KESIMPULAN

;ari percobaan dapat disimpu!kan bah7a "

• Pada pengukuran karakteristik LPF terdapat dua karakteristik yang diukur

yaitu karakteristik transmisi (insertion !oss3 ripp!e dan shape /actor) dan

impedansi (return !oss3 koe/isien pantu! dan 45)

• Ketiga parameter pada pengukuran karakteristik transmisi yaitu insertion !oss3

ripp!e dan shape /actor3 menun=ukan bah7a LPF yang digunakan pada

percobaan da!am kondisi baik karena dari ketiga parameter tersebut memi!iki



hasi! ukur pada kriteria yang bisa dikatakan baik (acceptab!e) pada setiap

parameternya.

• 5emakin besar return !oss maka sinya! yang dipantu!kan (tidak di!e7atkan)

semakin keci! karena impedansi input LPF semakin match dengan sistem

seperti yang ter=adi pada daerah passband3 seba!iknya semakin keci! return

!oss maka sinya! yang dipantu!kan (tidak di!e7atkan) semakin besar karena

impedansi input LPF semakin unmatch dengan sistem seperti yang ter=adi

pada daerah re=ectionband.

• ;ari hasi! pengukuran3 kur:a karakteristik transmisi berbanding terba!ik

dengan kur:a karakteristik impedansi serta terdapat titik potong antara kur:a

karakteristik transmisi dan impedansi LPF3 pada percobaan ka!i ini titik potong

ter=adi pada /rekuensi 1#' ?C dengan !e:e! daya 2% d<.

• Uncertainty pada pengukuran karakteristik impedansi LPF disebabkan o!eh

directi:ity coup!er dan 45 output coup!er.

10. DAFTAR PUSTAKA

&ryutomo. Penyearah dengan Fi!terM. - ;esember '#1

https"$$aryutomo.7ordpress.com$tag$/aktor2ripp!e$

Kusumohadi3 Ahoiru!. LPF (Lo7 Pass Fi!terM. - ;esember '#1 http"$$ch2

kusumo.b!ogspot.co.id$'#-$1$!p/2!o72pass2/i!ter.htm!

https://aryutomo.wordpress.com/tag/faktor-ripple/

http://ch-kusumo.blogspot.co.id/2014/05/lpf-low-pass-filter.html




https://aryutomo.wordpress.com/tag/faktor-ripple/

Documents

Laporan HF No. 06 LPF