LAPORAN LAB TEKNIK PENGUKURAN FREKUENSI TINGGI

Percobaan No. 7Pe

Oleh :Kelompok 1/Kelas 3A21. Ikhsan Maulana/1313310172. Letmiyuni Lestari M/1313310193. Mochammad Praditia J/1313310204. Rafiqa Lathifah N/131331021Tanggal percobaan : 8/12/2015PRODI TELEKOMUNIKASI TEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI BANDUNGDESEMBER 2015

1. PERCOBAAN NO: 7

2. JUDUL PERCOBAAN

3. TUJUAN

4. TEORI PEDAHULUANMixer merupakan bagian yang dibutuhkan dalam sistem radio penerima. Sebagaimana fungsinya mixer digunakan mengubah masukan sinyal dari satu frekuensi ke frekuensi lainnya sebagai keluaran. Frekuensi yang diterima (RF) dicampur dengan output osilator lokal dengan menggunakan pencampur (mixer) dan dirubah menjadi sinyal IF (Intermediate). Local oscillator (LO) merupakan voltage-controlled-oscillator (VCO) yang menghasilkan gelombang kontinyu. Keluaran mixer berupa dua buah sinyal meliputi frekuensi LO dan sinyal masukan RF, serta mempunyai dua keluaran yang diperoleh dari penjumlahan frekuensi tersebut (LO freq + RF freq) dan pengurangan (LO freq - RF freq). Dalam percobaan kali ini diminta mengukur karakteristik sebuah mixer seperti frekuensi LO, RF dan IF, isolasi antara LO-RF dan LO-IF, frekuensi bayangan serta mengukur convension loss (dB)

Gambar 1. Device RF Mixer.Frekuensi dari sinyal RF dan sinyal LO menghasilkan frekuensi IF sebesar 10.7 Mhz (pada sinyal FM). Band frequency FM broadcast adalah 88 MHz sampai 108 MHz. Jika fRF adalah sinyal RF pada band frequency yang diinginkan dan fif adalah intermediate frequency sebesar 10,7 MHz maka besar frekuensi lokal osilator (fLO). Sedangkan untuk band frecuency FM Transceiver adalah 134 MHz sampai 174 MHz.Gambar 2. Cara Kerja Mixer pada FMBerikut rumus untuk mendapatkan frekuensi LO :FLO = FRF FIFFLO = FRF + FIFFLO = FRF - FIFConversion Loss didefinisikan sebagai rasio dari daya pada frekuensi output daya pada frekuensi masukan dengan LO yang diberikan (osilator lokal) listrik. Kerugian konversi (atau keuntungan dalam kasus banyak konverter dan tuner) adalah ukuran seberapa efisien mixer mengubah energi dari frekuensi input ke frekuensi output. Jika respon kerugian konversi dari mixer atau converter tidak datar selama rentang frekuensi operasi dimaksudkan, informasi yang berharga dapat hilang dari sinyal output yang dihasilkan. Hal ini digambarkan dalam grafik di bawah ini.

Gambar 3. Grafik conversion loss.Frekuensi Bayangan, rumus untuk mendapatkan frekuensi bayangan sebagai berikut :FIM = FRF 2 FIFFIM = FRF + 2 FIFFIM = FRF - 2 FIFPada frekuensi IM apabila nilai frekuensi IM dikurangi frekuensi osilator bernilai frekuensi IF maka frekuensi IM adalah frekuensi bayangan, setelah didapatkan hasilnya maka frekuensi mana yang akan dipilih. Kita akan memilih frekuensi yang memiliki bandwidth dari range yang kita berikan. Dan frekuensi yang kurang dari range tidak akan bisa masuk sehingga akan ada 2 sinyal yang saling berpautan.5. SETUP PENGUKURAN

Gambar 3. Setup kalibrasi port B dan R.6. ALAT/BAHAN YANG DIPERLUKAN

Signal Generator Hawlett-Packard 8656B (0,1 990 MHz) Modulation Analyzer Hawlett-Packard 8901A Mixer Mini-Circuit 15542 ZAD-1 Spectrum Analyzer Signal Hound USB-SA44B (1 Hz 4,4 GHz) Aplikasi Signal Hound PC Terminasi 50 Kabel coaxial BNC to BNC 50

7. LANGKAH PERCOBAAN

7.1 Pengukuran Broadcast FM (88 108 MHz)

Kalibrasi level daya RF (-30 dBm) dan LO (0 dBm).

Nyalakan Signal Generator Hawlett-Packard 8656B sebagai pembangkit sinyal RF dan Modulation Analyzer Hawlett-Packard 8901A sebagai pembangkit sinyal LO. Nyalakan PC dan jalankan aplikasi signal hound, lalu setting parameter SPAN sebesar 100 KHz, REF LEVEL sebesar 0,0 dBm, attenuation sebesar 10dB, dan Res BW sebesar 1,6 KHz. Rangkailah setup kalibrasi RF seperti yang ditunjukkan gambar . untuk mengkalibrasi level daya -30 dBm sinyal RF yang dibangkitkan oleh Signal Generator Hawlett-Packard 8656B. Frekuensi yang ditala adalah frekuensi pada range broadcast FM yaitu 88-108 MHz. Pada percobaan ini frekuensi RF yang ditala sebesar 100 MHz. Lakukan kalibrasi level daya -30 dBm sinyal RF dengan mengatur level daya Signal Generator Hawlett-Packard 8656B sambil melihat level daya spektral pada aplikasi signal hound dengan frekuensi center yang telah di setting sesuai dengan frekuensi RF yaitu 100 MHz. Rangkailah setup kalibrasi LO seperti yang ditunjukkan gambar . untuk mengkalibrasi level daya 0 dBm sinyal LO yang dibangkitkan oleh Modulation Analyzer Hawlett-Packard 8901A. Frekuensi LO yang ditala didapatkan dengan perhitungan menggunakan rumus :LO1 = RF + IFLO2 = RF IFPada RF sebesar 100 MHz terdapat dua frekuensi LO yaitu LO1 = 100 + 10,7 = 110,7 MHz dan LO2 = 100 10,7 = 89,3 MHz, dengan demikian kita dapat memilih frekuensi LO yang akan digunakan karena kedua frekuensi tersebut menghasilkan IF sebesar 10,7 MHz. Setelah menala frekuesni LO, lakukan kalibrasi level daya 0 dBm sinyal LO dengan mengatur level daya Modulation Analyzer Hawlett-Packard 8901A sambil melihat level daya spektral pada aplikasi signal hound dengan frekuensi center yang telah di setting sesuai dengan frekuensi LO yang ditala.

Pengukuran Convertion Loss

Rangkaialah setup pengukuran convertion loss seperti yang ditunjukkan gambar . untuk melihat rugi-rugi daya RF yang hilang setelah dirubah ke IF. Set frekuensi center pada aplikasi signal hound sebesar 10,7 MHz, kemudian catat level dayanya. Convertion Loss dapat dihitung menggunakan rumus level daya RF dikurangi level daya IF.

Pengukuran Isolasi LO-RF dan LO- IF

Rangkaialah setup pengukuran isolasi LO-RF seperti yang ditunjukkan gambar . untuk mengukur besarnya daya bocor dari port LO yang tercampur dengan port RF. Set frekuensi center pada aplikasi signal hound sebesar LO1 atau LO2, kemudian catat level dayanya. Rangkaialah setup pengukuran isolasi LO-IF seperti yang ditunjukkan gambar . untuk mengukur besarnya daya yang masuk dari port LO yang tercampur dengan port IF. Set frekuensi center pada aplikasi signal hound sebesar LO1 atau LO2, kemudian catat level dayanya.

Pengukuran Frekuensi Bayangan (IM)

Untuk pengukuran frekuensi bayangan (IM), frekuensi sinyal RF diubah menjadi frekuensi sinyal IM. Besar frekuensi IM yang ditala didapatkan dengan perhitungan menggunakan rumus :IM1 = RF + 2 IFIM2 = RF 2 IFPada RF sebesar 100 MHz terdapat dua frekuensi IM yaitu IM1 = 100 + 2(10,7) = 121,4 MHz dan IM2 = 100 2(10,7) = 78,6 MHz. Rangkaialah setup pengukuran convertion loss seperti yang ditunjukkan gambar . dengan frekuensi sinyal RF diubah menjadi frekuensi sinyal IM1 sebesar 121,4 MHz atau IM2 sebesar 78,6 MHz. Frekuensi LO yang ditala untuk IM1 adalah 110,7 MHz dan untuk IM2 adalah 89,3 MHz. Set frekuensi center pada aplikasi signal hound sebesar IF atau 10,7 MHz, kemudian catat level dayanya.

7.2 Pengukuran Broadcast VHF (134 174 MHz)

Kalibrasi level daya RF (-30 dBm) dan LO (0 dBm).

Rangkailah setup kalibrasi RF seperti yang ditunjukkan gambar . untuk mengkalibrasi level daya -30 dBm sinyal RF yang dibangkitkan oleh Signal Generator Hawlett-Packard 8656B. Frekuensi yang ditala adalah frekuensi pada range broadcast VHF yaitu 134-174 MHz. Pada percobaan ini frekuensi RF yang ditala sebesar 140 MHz. Lakukan kalibrasi level daya -30 dBm sinyal RF dengan mengatur level daya Signal Generator Hawlett-Packard 8656B sambil melihat level daya spektral pada aplikasi signal hound dengan frekuensi center yang telah di setting sesuai dengan frekuensi RF yaitu 100 MHz. Rangkailah setup kalibrasi LO seperti yang ditunjukkan gambar . untuk mengkalibrasi level daya 0 dBm sinyal LO yang dibangkitkan oleh Modulation Analyzer Hawlett-Packard 8901A. Frekuensi LO yang ditala didapatkan dengan perhitungan menggunakan rumus :LO1 = RF + IFLO2 = RF IFPada RF sebesar 100 MHz terdapat dua frekuensi LO yaitu LO1 = 140 + 10,7 = 150,7 MHz dan LO2 = 140 10,7 = 129,3 MHz, dengan demikian kita dapat memilih frekuensi LO yang akan digunakan karena kedua frekuensi tersebut menghasilkan IF sebesar 10,7 MHz. Setelah menala frekuesni LO, lakukan kalibrasi level daya 0 dBm sinyal LO dengan mengatur level daya Modulation Analyzer Hawlett-Packard 8901A sambil melihat level daya spektral pada aplikasi signal hound dengan frekuensi center yang telah di setting sesuai dengan frekuensi LO yang ditala. Pengukuran Convertion Loss

Rangkaialah setup pengukuran convertion loss seperti yang ditunjukkan gambar . untuk melihat rugi-rugi daya RF yang hilang setelah dirubah ke IF. Set frekuensi center pada aplikasi signal hound sebesar 10,7 MHz, kemudian catat level dayanya. Convertion Loss dapat dihitung menggunakan rumus level daya RF dikurangi level daya IF.

Pengukuran Isolasi LO-RF dan LO- IF

Rangkaialah setup pengukuran isolasi LO-RF seperti yang ditunjukkan gambar . untuk mengukur besarnya daya bocor dari port LO yang tercampur dengan port RF. Set frekuensi center pada aplikasi signal hound sebesar LO1 atau LO2, kemudian catat level dayanya. Rangkaialah setup pengukuran isolasi LO-IF seperti yang ditunjukkan gambar . untuk mengukur besarnya daya yang masuk dari port LO yang tercampur dengan port IF. Set frekuensi center pada aplikasi signal hound sebesar LO1 atau LO2, kemudian catat level dayanya.

Pengukuran Frekuensi Bayangan (IM)

Untuk pengukuran frekuensi bayangan (IM), frekuensi sinyal RF diubah menjadi frekuensi sinyal IM. Besar frekuensi IM yang ditala didapatkan dengan perhitungan menggunakan rumus :IM1 = RF + 2 IFIM2 = RF 2 IFPada RF sebesar 140 MHz terdapat dua frekuensi IM yaitu IM1 = 140 + 2(10,7) = 161,4 MHz dan IM2 = 140 2(10,7) = 118,6 MHz. Rangkaialah setup pengukuran convertion loss seperti yang ditunjukkan gambar . dengan frekuensi sinyal RF diubah menjadi frekuensi sinyal IM1 sebesar 121,4 MHz atau IM2 sebesar 78,6 MHz. Frekuensi LO yang ditala untuk IM1 adalah 150,7MHz dan untuk IM2 adalah 129,3 MHz. Set frekuensi center pada aplikasi signal hound sebesar IF atau 10,7 MHz, kemudian catat level dayanya.

8. HASIL DAN ANALISA

Broadcast FM (100 MHz)

Broadcast VHF (140 MHz)

Broadcast VHF (154 MHz)

9. KESIMPULANDari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : Mixer merupakan perangkat yang digunakan untuk mencampur 2 buah sinyal yaitu sinyal RF dengan sinyal LO sehingga menghasilkan IF- (selisih antara RF dengan IF) dan IF (penjumlahan antara RF dengan IF). Mixer memiliki parameter convertion loss yang menunjukkan rugi-rugi daya RF yang hilang setelah dirubah ke IF. Semakin kecil convertion loss makan semakin baik kualitas dari sinyal yang diterima. Mixer memiliki parameter LO-RF isolation yang menunjukkan besarnya daya bocor dari port LO yang tercampur dengan port RF dan LO-IF isolation yang menunjukkan besarnya daya yang masuk dari port LO yang tercampur dengan port IF. Semakin besar nilai isolasi antar port mixer maka semakin baik kualitas mixer tersebut. Pada pengukuran parameter mixer yaitu conversion loss, LO-RF isolation dan LO-IF isolation pada 3 RF yang berbeda (100, 140, dan 154 MHz) menunjukan bahwa mixer yang digunakan pada percobaan dalam kondisi baik karena dari ketiga parameter tersebut memiliki hasil ukur pada kriteria yang seuai dengan datasheet dan bisa dikatakan baik (acceptable) pada setiap parameternya. Sinyal RF yang kita terima memiliki IM yang apabila jatuh pada band filter yang digunakan, IM tersebut akan menginterferensi sinyal RF kita sama-sama menghasilkan frekuensi IF yang sama. Untuk menghindari jatuhnya IM pada band filter yang digunakan, dipilih LO yang membuat RF memiliki IM diluar range band yang diinginkan.

10. DAFTAR PUSTAKA