bab ii tinjauan pustaka dan landasan teori...
Post on 11-Mar-2019
235 Views
Preview:
TRANSCRIPT
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
1.1 Tinjauan Pustaka
Materi yang berhubungan dengan pemancar televisi sedikitnya sudah ada yang
mengangkat sebagai judul untuk menyelesaikan studi di Jurusan Teknik Elektro.
Salah satunya Tugas Akhir Mahasiswa Teknik Elektro Universitas Diponegoro
contohnya, mengangkat judul Modulasi Sinyal IF Pada Sistim Pemancar Televisi
VHF Chanel 23 BT-ESA Stasiun Pemancar Televisi Gombel (Taufiqurrohman),
dalam tulisan taufiq tidak menjelaskan secara detail tentang Pemancar VHF,
melaikan beliau hanya meneliti modulasi sinyal VHF.
Dalam penelusuran pustaka yang dilakukan, khususnya yang berhubungan
dengan Rancangan Pemancar Televisi, belum di temukan rancang bangun Pemancar
Televisi dalam bentuk Alat untuk menyelesaikan Studi Tugas Akhir dalam sebuah
Instansi. Adapun referensi yang ditemukan hanya membahas system kerja dari
sebuah pemancar, akan tetapi referensi yang ditemukan sangatlah minim, karena
meraka kebanyakan meneliti Pemodulasian Sinyal VHF pada pemancar Televisi.
1.2 Landasan Teori
1.2.1 Exciter Pemancar
Exciter Pemancar adalah seperangkat alat yang di gunakan untuk
Memancarkan sebuah Siaran berupa Video maupun Suara tanpa menggunakan media
Kabel melainkan menggunakan media Gelombang Frequency, Exciter pemancar ini
dapat memancarkan sebuah sinyal berupa video maupun gambar, namun Output
yang dihasilkan kecil. Maka untuk memperkuat sinyal output Exciter diperlukan
Booster Penguat.
7
Gambar 2.1. Exciter Pemancar
1.2.2 Modulator
Modulator adalah suatu rangkaiaan yang berfungsi melakukan suatu proses
modulasi yaitu proses "menumpangkan" data pada Frequency gelombang pembawa
ke sinyal informasi atau pesan agar bisa dikirim ke penerima melalui media tertentu
(kabel data atau udara) dan biasanya berupa gelombang sinus. Modulator pada
pemancar Televisi di gunakan untuk mengubah sinyal yang di input dari DVD
ataupun yang lainnya kemudian diteruskan Ke transmitter.
Modulator berisi dua buah pemrosesan, satu untuk sinyal video pembawa
dan satu lainnya untuk sinyal audio pembawa. Sinyal baseband I/Q pada phase
dan quadrature Q disaring oleh low pass filter pada modulator sebelum
disalurkan ke mixer yang berada pada I/Q modulator dimana sinyal I digabungkan
dengan Frequency video carrier (pada lokal Frequency phase +45) dan sinyal Q
dengan lokal
Frequency -45. Setelah itu dua komponen sinyal tersebut digabungkan dalam
combiner dan diberikan pada RF menjadi sinyal RF. Gambar di bawah ini adalah
menjelaskan tentang prinsip kerja modulator.
8
Gambar 2.2. Blok Diagram I/Q Modulator (Sumber : Herry Totalis, 2000)
Gambar 2.3. Modulator Televes
9
1.2.3 Booster Penguat
1.2.3.1 Booster Penguat Modulator
Booster penguat modulator adalah Booster yang di gunakan untuk
meningkatkan Frequency sinyal pada modulator, sebab sinyal yang dihasilkan
modulator cukup kecil, sementara itu sinyal yang di butuhkan untuk mensuplay
Exciter pemancar harus besar.
Gambar 2.4. Booster Penguat Modulator
1.2.3.2 Booster Penguat Exciter
Booster Penguat Exciter adalah suatu peranti yang berfungsi menguatkan
daya sinyal masukan. Salah satu syarat yang dituntut pada penguat adalah bahwa
sinyal keluaran harus tepat benar bentuknya seperti sinyal masukan, hanya saja
amplitudo-nya lebih tinggi. Kalau bentuk sinyal keluaran tidak tepat sama dengan
sinyal masukan, meskipun beda bentuk ini hanya kecil saja, maka dikatakan sinyal
keluarannya cacat.
Prinsip Penguat:
10
Gambar 2.5. Prinsip Penguat Booster (Sumber : http://elektronika-dasar.web.id/teori-
elektronika/penguat-1-satu-transistor.)
Prinsip Penguat Prinsip Penguat, Prinsip Penguat 1 transistor, penguat satu
transistor, penguat tunggal Penguat paling sederhana terdiri dari satu buah transistor.
Ada tiga kemungkinan pemasangan transistor sebagai penguat, yaitu : Emitor
Bersama (Common Emiter), Kolektor Bersama (Common Collector), Basis Bersama
(Common Base).
Gambar 2.6. Prinsip Penguat Booster
(Sumber : http://blog.wajahsunda.com/2012_11_01_archive.html)
11
Rangkaian pemancar TV bekerja pada channell VHF (Ultra High Frequency),
kanal Frequency 470-580 MHz 21-34. Pemancar ini dapat memancarkan sejauh
500m – 1 km dengan menggunakan kabel antena 5-10 Meter. Pemancar Televisi ini
membutuhkan tegangan 9-15 Volt.
Gambar 2.7. Booster Penguat Exciter
1.2.4 Converter VGA To Video
Alat ini berfungsi sebagai alat pengkonversi sinyal Output VGA yang berasal
dari laptop, diubah mencadi sinyal video RCA.
Spesifikasi :
- Pure hardware design, just Plug dan Display
- No software driver requirement, compatible with any operation system
Support 640x480@60/72/75/85Hz, 800x600@60/72/75/85Hz,
1024x768@60/75/85Hz, 1280x1024@60Hz display mode.
- Support Composite VIDEO output, S-VIDEO output.
12
- Simultaneous display on VGA monitor and TV
- Power from USB port
- Supports IBM PC and MAC G4.
- Supports one of the following system : NTSC dan PAL.
- Support overscan and underscan function.
- Dimension : 110 x 56 x 20 ( mm )
Gambar 2.8. Converter VGA To Video
1.2.5 Selektor Switch
Fungsi selektor Switch pada pemancar ini adalah sebagai alat untuk membagi
input video yang berasal dari VCD,DVD dan keluaran dari VGA Converter,dan
kemudian output dari selektor Switch masuk pada input video modulator.
Gambar 2.9. Selektor Switch
( Sumber : http://www.diytrade.com/china/pd/7269136/selector_Switch.html)
1.2.6 Antena
13
1.2.6.1 Fugsi Antena
Fungsi antena adalah untuk mengubah sinyal listrik menjadi sinyal
elektromagnetik, lalu meradiasikannya (Pelepasan energy elektromagnetik ke udara /
ruang bebas). Dan sebaliknya, antena juga dapat berfungsi untuk menerima sinyal
elektromagnetik (Penerima energy elektromagnetik dari ruang bebas ) dan
mengubahnya menjadi sinyal listrik. Pada radar atau sistem komunikasi satelit,
sering dijumpai sebuah antena yang melakukan kedua fungsi (peradiasi dan
penerima) sekaligus. Namun, pada sebuah teleskop radio, antena hanya menjalankan
fungsi penerima saja.
1.2.6.2 Karakteristik Antena
Ada beberapa karakter penting antena yang perlu dipertimbangkan dalam
memilih jenis antena untuk suatu aplikasi (termasuk untuk digunakan pada sebuah
teleskop radio), yaitu pola radiasi, gain, dan polarisasi. Karakter-karakter ini
umumnya sama pada sebuah antena, baik ketika antena tersebut menjadi peradiasi
atau menjadi penerima, untuk suatu Frequency, polarisasi, dan bidang irisan tertentu.
1.2.6.2.1 Pola radiasi
Pola radiasi antena adalah plot 3-dimensi distribusi sinyal yang dipancarkan
oleh sebuah antena, atau plot 3-dimensi tingkat penerimaan sinyal yang diterima oleh
sebuah antena. Pola radiasiantena dibentuk oleh dua buah pola radiasi berdasar
bidang irisan, yaitu pola radiasi pada bidang irisan arah elevasi (pola elevasi) dan
pola radiasi pada bidang irisan arah azimuth (pola azimuth).
Kedua pola di atas akan membentuk pola 3-dimensi. Pola radiasi 3-dimensi inilah
yang umum disebut sebagai pola radiasi antena dipol. Sebuah antena yang
meradiasikan sinyalnya sama besar ke segala arah disebut sebagai antena isotropis.
Antena seperti ini akan memiliki pola radiasi berbentuk bola Namun, jika sebuah
antena memiliki arah tertentu, di mana pada arah tersebut distribusi sinyalnya lebih
besar dibandingkan pada arah lain, maka antena ini akan memiliki directivity
14
Semakin spesifik arah distribusi sinyal oleh sebuah antena, maka directivity antena
tersebut.
Antena dipol termasuk non-directive antenna. Dengan karakter seperti ini, antena
dipol banyak dimanfaatkan untuk sistem komunikasi dengan wilayah cakupan yang
luas. Pada astronomi radio, antena dipol digunakan pada teleskop radio untuk
melakukan pengamatan pada rentang High Frequency (HF). Bentuk data yang dapat
diperoleh adalah variabilitas intensitas sinyal yang dipancarkan oleh sebuah objek
astronomi. Namun, karena antena dipol tidak memiliki directivity pada arah tertentu,
teleskop radio elemen tunggal yang menggunakan antena jenis ini tidak dapat
digunakan untuk melakukan pencitraan.
1.2.6.2.2 Gain
Gain (directive gain) adalah karakter antena yang terkait dengan kemampuan
antena mengarahkan radiasi sinyalnya, atau penerimaan sinyal dari arah tertentu.
Gain bukanlah kuantitas yang dapat diukur dalam satuan fisis pada umumnya seperti
watt, ohm, atau lainnya, melainkan suatu bentuk perbandingan. Oleh karena itu,
satuan yang digunakan untuk gain adalah desibel.
Gain antenna adalah tetap, dua pengertian yang berbeda antara gain antenna, transmit
power dan EIRP atau daya terpancar, dengan menurunkan transmit power tidak akan
mengubah gain antenna dan pola radiasinya, hanya menurunkan EIRP atau daya
terpancar ke udara, antenna dengan gain rendah punya pola radiasi yang berbeda
dengan antenna sejenis yang punya gain besar.
1.2.6.2.3 Polarisasi
Polarisasi didefinisikan sebagai arah rambat dari medan listrik. Antena dipol
memiliki polarisasi linear vertikal . Mengenali polarisasi antena amat berguna dalam
sistem komunikasi, khususnya untuk mendapatkan efisiensi maksimum pada
transmisi sinyal. Pada astronomi radio, tujuan mengenali polarisasi sinyal yang
dipancarkan oleh sebuah objek astronomi adalah untuk mempelajari medan magnetik
dari objek tersebut.
15
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pola radiasi, yang pertama
adalah Half-power Beamwidth (HPBW), atau yang biasa dikenal sebagai beanwidth
suatu antena. Dalam astronomi radio, beamwidth adalah resolusi spasial dari sebuah
teleskop radio, yaitu diameter sudut minimun dari dua buah titik yang mampu
dipisahkan oleh teleskop radio tersebut. Secara teori, beamwidth untuk antena yang
berbentuk parabola dapat ditentukan.
1.2.6.3 Antena Yang Digunakan
Antena yang kami gunakan untuk pemancar televisi ini adalah antena Dipole.
Antena Dipole sebenarnya merupakan sebuah
antena yang dibuat dari kawat tembaga dan dipotong sesuai ukuran agar
beresonansi pada Frequency kerja yang diinginkan. Kawat yang
dipakai sebaiknya minimal ukuran AWG (American Wire Gauge)
# 12 atau diameter 2mm. Lebih besar akan lebih baik secara mechanical
strength. Agar dapat beresonansi, maka panjang total sebuah Dipole (L) adalah
0,5 x K, dimana adalah panjang gelombang diudara dan K
adalah velocity factor pada kawat tembaga.
Untuk ukuran kawat tembaga yang relative kecil (hanya ber-
diameter beberapa mm) jika dibandingkan setengah panjang
gelombang, maka nilai K diambil sebesar 0,95 dan cukup memadai sebagai awal
start. Sehingga rumus untuk menghitung total panjang sebuah antena Dipole
16
Gambar 2.10. Prinsip Penguat Booster
(Sumber : http://www.hamuniverse.com/w7lpnvertdipole.html)
1.2.7 Komponen – komponen Pendukung
Komponen-komponen pendukung dalam perancangan pemanacar televisi
VHF ini adalah sebagai berikut:
1. Travo
Travo dalam hal ini digunakan sebagai komponen untuk mensuplay tegangan ke
seluruh bagian pemancar. Travo yang digunakan adalah travo step down, sebab
tegangan yang dibutuhkan oleh transistor penguat sinyal 25 Volt, oleh sebab itu
digunakan Travo step down.
17
Gambar 2.11. Travo 5 Ampere Bell CT
2. Dioda Bridge (Dioda Jembatan)
Diode dalam perancangan pemancar Tevisi VHF ini digunakan sebagai
penyearah arus, dari arus AC ke DC.
Gambar 2.12. Dioda Bridge
3. Transistor C930
Transistor C930 pada perancangan Pemancar Televisi VHF ini digunakan
sebagai penguat awal pada pemancar.
18
Gambar 2.13. Transistor C930
4. Transistor C2053
Transistor C2053 pada perancangan Pemancar Televisi VHF ini digunakan
sebagai penguat awal pada pemancar.
Gambar 2.14. Transistor C 2053
5. Transistor c1970
Transistor C1970 pada perancangan Pemancar Televisi VHF ini digunakan
sebagai penguat awal pada pemancar.
19
Gambar 2.15. Gambar Transistor C 1970
6. Trimer
Kondensator Trimmer adalah kondensator yang serupa dengan kondensator
varco, bedanya biasanya ia memiliki nilai satuan lebih kecil jika dibandingkan
dengan Varco. Kebanyankan Kondensator Trimmer memiliki nilai 30pF-150pF saja.
Perbedaan yang mencolok antara varco dan trimmer bisa kita ketahui dari pemakaian
komponen elektronika ini. Apabila varco untuk mencari gelombang siaran radio
sedangkan kondensator trimmer biasanya digunakan untuk mengetrim rangkaian
elektronika Frequency tinggi. Dalam rangkaian elektronika komponen ini
disimbolkan dengan VC
Fungsi utama kondensator trimmer sebagai tuning/ trimming pada rangkaian
elektronika yang berFrequency tinggi. contohnya dapat kita temukan pada rangkaian
bosster, pemancar televisi, dan masih banyak lagi rangkaian yang lain.
Gambar 2.16. Gambar Trimer
top related