Teknik Radio, Antena, Saluran Transmisi Materi Bimbingan Ujian ORARI DKI 2006

Agenda Teknik Listrik Arus searah Teknik Listrik Arus bolakbalik Teknik Radio Teknik Antena dan saluran Transmisi Gelombang elektromagnetik dan propagasi 9/17/2018 orari dki mei06

Momon S. Maderoni Lulus Ujian Siaga : 10 Dec 1978 Anggota Lokal Kramatjati Callsign : YDØBJI (1978 – 1981) YDØBDY (1982 – 1987) YCØBDY (1987 – 2005) Keorganisasian : - Ka. Bag Teknik - Ka. Bag Operasi - Ka. Bag Diklat - Wk. Ketua Lokal - Ketua Lokal (2005) 9/17/2018 orari dki mei06

(Sebagian slide dari YB1PR) TEKNIK RADIO YC0BDY (Sebagian slide dari YB1PR) 9/17/2018 orari dki mei06

BESARAN LISTRIK TEGANGAN LISTRIK (V), satuannya atau besarannya dinyatakan dalam Volt. ARUS LISTRIK (I), satuannya atau besarannya dinyatakan dalam Ampere. TAHANAN LISTRIK (R), satuannya atau besarannya dinyatakan dalam Ohm. 9/17/2018 orari dki mei06

HUKUM OHM ARUS = I = I = ? Amp E = 60 Volt R = 30 Ohm TEGANGAN E TAHANAN R E I E = I x R R = 30 60 60 30 I = = 2 I = ? Amp E = 60 Volt R = 30 Ohm E = 2 x 30 = 60 60 2 R = = 30 9/17/2018 orari dki mei06

DAYA LISTRIK (POWER) Dinyatakan dalam satuan WATT Rumus : P = E x I P = I2 x R P = Daya listrik (Watt) E = Tegangan (Volt) I = Arus listrik (Ampere) R = Tahanan listrik (Ohm) 9/17/2018 orari dki mei06

ALAT UKUR LISTRIK VOLTMETER : Untuk mengukur tegangan listrik. OHMMETER : Untuk mengukur tahanan listrik. POWERMETER : Untuk mengukur Daya Listrik AMPEREMETER : Untuk mengukur arus listrik. 9/17/2018 orari dki mei06

AVOMETER / MULTY TESTER MENGUKURAN TEGANGAN DC MENGUKURAN ARUS DC MENGUKURAN REAKTANSI 9/17/2018 orari dki mei06

KOMPONEN LISTRIK / ELEKTRONIK Adalah alat / peralatan elektronik yang didalam rangkaian / skema listrik digambarkan dengan simbul / kode tertentu Alat tersebut mempunyai fungsi masing-masing. 9/17/2018 orari dki mei06

SIMBOL KOMPONEN LISTRIK TRAVO RESISTOR POTENSIO TRIMPOT KUMPARAN KONDENSATOR ELCO VARCO CRISTAL SUMBER ARUS DIODA ZENER LED TUBE I.C TRANSISTOR PNP TRANSISTOR NPN MOSFET ANTENA GROUND LAMP MICROPHONE SPEAKER ALUR TERSAMBUNG TIDAK SAMBUNG SWITCH (SAKLAR) 9/17/2018 orari dki mei06

= R RESISTOR / TAHANAN OHM Ω 4 CINCIN WARNA SIMBOL = OHM Ω SATUAN = KODE NILAI = 4 CINCIN WARNA Cincin 1 = Nilai Angka Cincin 2 = Nilai Angka Cincin 3 = Banyaknya Nol Cincin 4 = Toleransi Fungsi : sebagai penghambat arus listrik 9/17/2018 orari dki mei06

NILAI KODE WARNA 0 = Hitam 5 = Hijau 5 % = Emas 1 = Coklat 6 = Biru 10 % = Perak 2 = Merah 7 = Ungu 25 % = Tak berwarna 3 = Orange 8 = Abu-abu 4 = Kuning 9 = Putih NILAI KODE ANGKA ( M ) = Mega 1.000.000 ( K ) = Kilo 1.000 ( m ) = milli 0,001 ( u ) = micro 0,000.001 ( n ) = nano 0,000.000.001 ( p ) = piko 0,000.000.000.001 9/17/2018 orari dki mei06

MEMBACA KODE WARNA Warna ke 1 = Nilai angka Warna ke 2 = Nilai angka Warna ke 3 = banyaknya angka 0 Merah – Hijau - Kuning 250.000 2 5 0000 MEMBACA KODE ANGKA Angka ke 1 = Nilai angka Angka ke 2 = Nilai angka Angka ke 3 = banyaknya angka 0 2 5 4 250.000 2 5 0000 9/17/2018 orari dki mei06

MACAM RESISTOR RESISTOR TETAP RESISTOR TIDAK TETAP RESISTOR PEKA SUHU 9/17/2018 orari dki mei06

RANGKAIAN RESISTOR SERIE R total = R1 + R2 + R3 R total = 5 + 10 + 15 5Ω 10 Ω 15 Ω SERIE R total = R1 + R2 + R3 R total = 5 + 10 + 15 R total = 30 Ω Untuk mendapatkan nilai yang lebih BESAR 1 1 1 1 R total R1 R2 R3 --------- = ----- + ----- + ---- PARAREL 1 1 1 1 R total 5 10 15 ---------- = ---- + ---- + ----- Untuk mendapatkan nilai yang lebih KECIL 1 6 3 2 11 R total 30 30 30 30 ---------- = ---- + ---- + ----- = ----- R total = ---- = 2,7 Ω 30 11 9/17/2018 orari dki mei06

TAHANAN LUAR & TAHANAN DALAM Setiap sumber arus (misalnya batttery) akan memiliki tahanan didalamnya yang disebut TAHANAN DALAM ( Ri ) Sedangkan semua tahanan lain yang dirangkaikan disebut TAHANAN LUAR ( Ru ) E I = ------------ Ri + Ru 5 Ω 17 Ω 3 Ω 13 13 I = ------------------- = ----- 1+ ( 5 + 17 + 3 ) 26 I = 0,5 A E = 13 V Ri 1 Ω 9/17/2018 orari dki mei06

Teknik Arus Bolak Balik

= C CONDENSATOR / CAPASITOR Fungsi : Codensator dapat menyimpan muatan listrik, dapat meneruskan AC akan tetapi menahan DC SIMBOL = SATUAN = Farad ( F ) KODE NILAI = A ) Ditulis secara langsung 10 uF / 16 V B) Ditulis dengan kode angka Angka ke 1 = Nilai Angka ke 2 = Nilai Angka ke 3 = Banyaknya 0 472 = 4700 pF 9/17/2018 orari dki mei06

MACAM KONDENSATOR CONDENSATOR TETAP CONDENSATOR TIDAK TETAP 9/17/2018 orari dki mei06

RANGKAIAN CONDENSATOR C1 C2 C3 5uF 10uF 15uF 1 1 1 1 C total C1 C2 C3 SERIE --------- = ----- + ----- + ---- 1 1 1 1 C total 5 10 15 Untuk mendapatkan nilai yang lebih KECIL ---------- = ---- + ---- + ----- 1 6 3 2 11 C total 30 30 30 30 ---------- = ---- + ---- + ----- = ----- C total = ---- = 2,7 uF 30 11 C1 C2 C3 PARAREL C total = C1 + C2 + C3 C total = 5 + 10 + 15 C total = 30 uF Untuk mendapatkan nilai yang lebih BESAR 9/17/2018 orari dki mei06

SEMICONDUCTOR DIODA / PENYEARAH Komponen ini hanya dapat dilalui arus dari satu arah saja yaitu dari Anoda menuju Katoda Berfungsi untuk merubah Arus AC menjadi Arus DC 9/17/2018 orari dki mei06

JENIS SEMIKONDUKTOR 9/17/2018 orari dki mei06 DIODA VARACTOR LIGHT EMITING DIODE DIODA BRIDGE 9/17/2018 orari dki mei06

TRANSITOR - + + - - + B = Basis C = Colector E = Emitter PNP = Positif Negatif Positif NPN = Negatif Positif Negatif 9/17/2018 orari dki mei06

TUBE / TABUNG A = Anoda K = Katoda G = Grid / Kisi F = Filament C = Colector E = Emitter B = Basis 9/17/2018 orari dki mei06

KUMPARAN / COIL / INDUKTOR Coil adalah suatu gulungan kawat di atas suatu inti. Coil juga disebut inductor, nilai induktansinya dinyatakan dalam besaran Henry (H). DAPAT DIGUNAKAN Sebagai kumparan redam Sebagai pengatur frekuensi Sebagai filter Sebagai alat kopel 9/17/2018 orari dki mei06

TRANSFORMATOR / TRAVO Transformator adalah dua buah kumparan yang dililitkan ada satu inti, Kumparan pertama disebut primer ialah kumparan yang menerima input, kumparan kedua disebut sekunder ialah kumparan yang menghasilkan output. Berfungsi sebagai alat untuk merubah TEGANGAN 9/17/2018 orari dki mei06

UNTUK MEMPERKECIL TEGANGAN E 1 = Tegangan Masuk E 2 = Tegangan Keluar L 1 = Kumparan PRIMER L 2 = Kumparan SKUNDER UNTUK MEMPERKECIL TEGANGAN Jumlah lilitan pada L2 harus lebih sedikit dari L1 10 . E2 = ------- x 220 Volt E2 = 22 V 100 RUMUS L2 E2 = -------- x E1 L1 UNTUK MEMBESAR TEGANGAN Jumlah lilitan pada L2 harus lebih banyak dari L1 1000 . E2 = ------- x 220 Volt E2 = 2200 V 100 9/17/2018 orari dki mei06

? 13,2 V 220 Volt L1 = 1000 gulungan L2 = 60 gulungan 60 . E2 = ------- x 220 Volt 1000 13,2 V 9/17/2018 orari dki mei06

SATUAN LISTRIK E = TEGANGAN Volt V I = ARUS Ampere A P / W = POWER Watt W C = KAPASITOR Farad F R = TAHANAN Ohm Ω L = INDUKTANSI Hendry H t = TIME Second s f = FREQUENCY Hertz Hz λ = Panj. GELOMBANG Meter m NILAI SATUAN LISTRIK ( M ) = Mega 1.000.000 ( K ) = Kilo 1.000 1 ( m ) = milli 0,001 ( u ) = micro 0,000.001 ( n ) = nano 0,000.000.001 ( p ) = piko 0,000.000.000.001 9/17/2018 orari dki mei06

TRANSDUCER MICROPHONE LOUDSPEKER ANTENA / ARIAL Berfungsi merubah Getaran Suara menjadi Energi Listrik LOUDSPEKER Berfungsi merubah Energi Listrik menjadi Getaran Suara ANTENA / ARIAL Berfungsi merubah Energi Listrik menjadi Gelombang Electromaknetis 9/17/2018 orari dki mei06

RANGKAIAN SUMBER ARUS Et = E1 + E2 + E3 MERANGKAIKAN SUMBER ARUS DIMAKSUD UNTUK MENDAPATKAN ARUS YANG LEBIH BESAR ATAU LEBIH KECIL SERIE - Untuk mendapatkan TEGANGAN lebih Besar namun ARUS Tetap Et = E1 + E2 + E3 4,5 / 0,5 A Tegangan = Et = 1,5 + 1,5 + 1,5 = 4,5 Volt Tahanan = Ri = 0,1 + 0,1 + 0,1 = 0,3 Ohm R1 = ------- = 9 Ohm Arus = I = ------------ = 0,4838 Amp 4,5 0,5 3 bh Batrei Serie a) 1,5 V Ri = 0,1 4,5 9 + 0,3 4,5 / 0,5 A Tegangan = E = 1,5 Volt Tahanan = R1 = ------- = 3 Ohm Arus = I = ------------ = 0,4838 Amp 1,5 0,5 1,5 3 + 0,1 9/17/2018 1 bh Batrei 1,5 V orari dki mei06

RANGKAIAN SUMBER ARUS Et = E1 = E2 = E3 MERANGKAIKAN SUMBER ARUS DIMAKSUD UNTUK MENDAPATKAN ARUS YANG LEBIH BESAR ATAU LEBIH KECIL PARAREL - Untuk mendapatkan ARUS lebih Besar namun TEGANGAN Tetap Et = E1 = E2 = E3 Tegangan = Et = 1,5 = 1,5 = 1,5 = 1,5 Volt 1 Tahanan = Ri = 1/ 0,1 + 1/0,1 + 1/0,1 = 0,0333 Ohm R1 = ------- = 9 Ohm Arus = I = ------------ = 0,166 Amp 4,5 / 0,5 A 4,5 0,5 3 bh Baterai Pararel a) 1,5 V Ri = 0,1 1,5 9 + 0,0333 4,5 / 0,5 A Tegangan = E = 1,5 Volt Tahanan = R1 = ------- = 9 Ohm Arus = I = ------------ = 0,164 Amp 4,5 0,5 1,5 9 + 0,1 9/17/2018 1 bh Baterai 1,5 V orari dki mei06

DIAGRAM TEGANGAN AC KE DC 9/17/2018 orari dki mei06

Rangkaian Pemancar dan Penerima Radio

DIAGRAM OSCILATOR 9/17/2018 orari dki mei06

Pemancar 9/17/2018 orari dki mei06

Pemancar (phone) 9/17/2018 orari dki mei06

Penerima (dasar) 9/17/2018 orari dki mei06

BLOK DIAGRAM PENERIMA / RECEIVER BLOK DIAGRAM PEMANCAR / TRANSMITER 9/17/2018 orari dki mei06

Teknik dasar antena dan Saluran transmisi Materi Bimbingan Ujian ORARI DKI 2006

Dasar Antena Semua pemancar atau penerima memerlukan antena. Antena pemancar melepaskan daya dari pemancar ke udara berupa gelombang elektromagnetik (gelombang radio). Antena penerima mengumpulkan enerji gelombang elektromagnetik serta mengubahnya menjadi arus listrik bolak balik dan diteruskan ke pnerima untuk dideteksi. 9/17/2018 orari dki mei06

Terbentuknya Gelombang Radio Pada saat arus bolak balik mengalir melalui kawat antena, medan listrik dan medan magnit akan terbentuk disekitar kawat. Jika panjang kawat sangat pendek dibanding dengan panjang gelombang arus bolak balik, medan listrik dan medan magnit akan hilang dalam jarak pendek. Jika kawat dipanjangkan, intensitas medan listrik dan medan magnit akan menguat, dengan demikian akan bertambah enerji terlepas dari kawat menuju udara (space). Pada saat panjang kawat mendekati setengan panjang gelombang, hampir semua enerji akan lepas dalam dalam bentuk gelombang radiasi elektro magnetik. 9/17/2018 orari dki mei06

Ilustrasi Medan Listrik Medan magnet Medan Listrik 9/17/2018 orari dki mei06

Terbentuknya Gelombang 9/17/2018 orari dki mei06

Sifat Antena Frekwensi resonansi antena Reciprocity (timbal balik) Polarisasi Lebar pita (bandwidth) Impedansi Pola radiasi Gain (penguatan) Take off angle (sudut terbang) 9/17/2018 orari dki mei06

Frekwensi resonansi antena Antena Resonansi Hampir semua daya terpancar ke udara Biasanya masih bisa digunakan +/- 1% dari frek resonansinya Antena Non Resonansi Sebagian besar daya hilang Praktis karena dioperasikan dibanyak frekwensi 9/17/2018 orari dki mei06

Lebar Pita (Bandwidth) Lebar pita antena adalah besarnya kisaran frekwensi atas dan frekwensi bawah dimana antena masih memiliki kinerja sesuai dalam batas spesifikasinya. Batas spesifikasi dimaksud adalah impedansi, gain (penguatan) dan atau pola radiasi. Limitasi impedansi dinyatakan dalam SWR (standing wave ratio). Sebagai contoh: lebar bandwidth antena 7 mHz untuk SWR 1,5 adalah 200 KHz (misalnya dari 7 mHz sampai 7,2mHz). Bandwidth dinyatakan dalam batas frekwesni atas dan batas frekwensi bawah dimana daya menjadi separuh dari frekwensi tengahnya (-3dB). Bandwidth biasa juga dinyatakan dalam persen terhadap frekwensi tengahnya. . 9/17/2018 orari dki mei06

Polarisasi Arah polarisasi gelombang elektromagnetik ditunjukkan oleh arah gaya medan listriknya. Gelombang dengan polarisasi vertikal jika arah gaya medan listrik tegak lurus dengan bumi. Gelombang dengan polarisasi horisontal jika arah gaya medan listriknya sejajar (paralel) dengan bumi. 9/17/2018 orari dki mei06

Reciprocity (timbal balik) Sifat-sifat antena akan berlaku sama saat digunakan untuk memancar ataupun menerima, inilah yang dimaksud dengan reciprocity dari antena. Sebagai contoh, semakin tinggi efisiensi suatu antena untuk memancar, semakin tinggi efisiensi antena tersebut untuk menerima pada frekwensi yang sama. Sifat keterarahan dari suatu antena juga memiliki sifat timbal balik yang sama pula pada saat digunakan untuk memencar maupun menerima. 9/17/2018 orari dki mei06

Impedansi Antena impedansi tegangan Antena dipole ½ ג arus Feed point Impedansi adalah hubungan antara tegangan dan arus pada sembarang titik pada antena. Impedansi antena adalah perbandingan antara tegangan dan arus pada titik dimana antena diasup melalui saluran transmisi (feederline). Jika titik asupan terletak pada titik dimana terjadi arus maksimum, impedansi antena adalah terendah yaitu berkisar antara 20 - 100 ohms. Jika titip asupan digeser pada titik dimana terjadi tegangan tertinggi, besarnya impedansi antena berkisar antara 500 - 10.000 ohm. 9/17/2018 orari dki mei06

Pola Radiasi Sinyal radio dipancarkan oleh antena dalam bentuk pola tertentu tergantung dari jenis antena yang digunakan. Antena vertikal memancarkan enerji secara merata kesegala arah (omnidirectional). Antena horisontal memancarkan pada kedua sisinya (bidirectional). Antena tertentu memancarkan pada satu arah saja (unidirectional). Pola pancaran biasanya tidak sesuai dengan kondisi ideal karena adanya benda-benda disekitar antena. 9/17/2018 orari dki mei06

Take off Angle Sudut take-off antena adalah sudut maya yang terjadi di atas horizon dimana antena memancarkan porsi terbesar dayanya. Antena VHF dirancang sedemikian sehingga enerji pancaran memancarkan paralel dengan bumi (jangan rancu antara sudut take-off dengan polarisasi). Antena HF sudut take-off nya menentukan jarak komunikasi. Sudut take-off yang tinggi digunakan untuk komunikasi jarak pendek dan sudut take-off yang rendah untuk jarak jauh 9/17/2018 orari dki mei06

Antena dipole Panjang Gelombang 1 Lambda (ג) 1/2 Lambda (ג) 9/17/2018 orari dki mei06

Menghitung Panjang Antena 0,95 adalah faktor koreksi Contoh: Panjang antena pada frekwensi 145.000 KHz (145MHz) 9/17/2018 orari dki mei06

Jenis Antena HF 9/17/2018 orari dki mei06

Saluran Transmisi Saluran Transmisi adalah penghantar daya dari pemancar ke titik asupan antena atau sebaliknya menuju penerima Jenis Saluran transmisi adalah balans dan unbalans Saluran transmisi memiliki sifat redaman, diperlukan kualitas yang baik untuk mendapatkan redaman minimum 9/17/2018 orari dki mei06

Operasional Saluran Transmisi Dioperasikan resonan: bila match antara pemancar - saluran dan match antara saluran - antena Dioperasikan non-resonan: bila terjadi tidak match antara pemancar – saluran – antena, tapi match secara keseluruhan dari pemancar ke antena (saluran merupakan bagian yang menentukan terjadinya matching) 9/17/2018 orari dki mei06

Gelombang Radio dan Propagasinya Materi Bimbingan Ujian ORARI DKI 2006

Spektrum gelombang elektromagnetik Spektrum gelombang elektromagnetik tersusun dari Gelombang Radio, Gelombang mikro, sinar infra merah, sinar tampak, sinar-x dan sinar gamma. Tingkat enerji Semua gelombang / sinar bergerak dengan kecepatan cahaya yaitu 300 juta meter per detik. Perbedaan utama diantara gelombang tersebut adalah panjang gelombangnya dimana berkaitan erat dengan sejumlah enerji yang dibawa oleh gelombang. Semakin pendek gelombang semakin tinggi tingkat enerji-nya. 9/17/2018 orari dki mei06

Gelombang Radio Satu siklus atau Panjang gelombang + + - - Waktu / jarak 9/17/2018 orari dki mei06

Konversi satuan frekwensi 1 (Hz) 1.000 (KiloHertz) 1.000.000 (MegaHertz) 1.000.000.000 (GigaHertz) 9/17/2018 orari dki mei06

Propagasi Propagasi adalah sifat rambat gelombang Berdasarkan cara merambat gelombang : Propagasi Ground Wave Propagasi Sky Wave Propagasi Ground Wave dibedakan menjadi: Direct Wave Ground Reflected Wave Surface Wave 9/17/2018 orari dki mei06

Ground Wave Gelombang langsung (Direct Wave) surface wave direct pantulan bumi bumi Gelombang langsung (Direct Wave) Arah perjalanan direct wave adalah langsung dari antena pemancar ke antena penerima, jarak terbatas pada LOS (Line of Sight), untuk mencapai jarak lebih jauh ketinggian antenna pemancar atau penerima atau kedua-duanya perlu ditambah. Gelombang pantulan tanah (Ground reflected wave) Gelombang diterima setelah dipantulkan oleh permukaan bumi. Gelombang radio akan saling menghilangkan bila direct wave dan ground reflected wave bertemu dan berbeda fasa 180 derajat Gelombang permukaan (Surface wave) Gelombang permukaan berjalan mengikuti bentuk lengkung bumi. Sifat perambatan surface wave dipengaruhi oleh konduktifitas dan konstanta dielektrik bumi. 9/17/2018 orari dki mei06

Sky Wave F Ionosfir 50-650 km F 2 F 1 E D bumi Perambatan gelombang radio kembali ke bumi melalui angkasa sebagai akibat dari pembelokan gelombang karena adanya (tersedianya / terbentuknya) lapisan ionosfir 9/17/2018 orari dki mei06

Lapisan Ionosfir dan fenomenanya bumi Ionosfir 50-650 km Pada siang hari sinar matahari memancar pada bidang atmosfir dan terbentuk Ionosfir dengan 4 lapis, yaitu lapis D, E, F1 dan F2 Pada malam hari lapis F1 dan F2 menyatu menjadi lapis F, sedangkan lapis D dan E memudar. Sebenarnya, jumlah lapisan dan ketinggiannya serta tingkat ionisasinya berubah terus menerus. Lapis D terbentuk hanya pada siang hari. Lapis D bersifat meredam gelombang radio HF dan hanya sedikit pengaruhnya dalam membelokkan gelombang kembali ke bumi. 9/17/2018 orari dki mei06

Lapisan ionosfir dan fenomenanya Pada siang hari, lapis E memberikan manfaat pada komunikasi gelombang HF jarak menengah (kurang dari 2400km). Pada malam hari intensitas lapis E menurun dan tidak berpengaruh pada gelombang radio. Lapis F berada ketinggian 380 km di atas bumi. Lapis F selalu terionisasi setiap saat. Pada malam hari lapis F tetap berada pada ketinggian sekitar 260 km dan berguna untuk hubungan jarak jauh (diatas 2400 km). Lapis F2 adalah lapis yang paling bermanfaat untuk komunikasi jarak jauh. Walaupun begitu, karena intensitas ionisasinya selalu berubah-ubah menyebabkan perubahan pembelokan gelombang dari waktu ke waktu. 9/17/2018 orari dki mei06

Ilustrasi Lapisan Ionosfir pada siang dan malam hari 9/17/2018 orari dki mei06

Skip Zone F F 2 Ionosfir 50-650 km F 1 E D Skip zone Skip zone bumi Stasiun-stasiun berada dalam zona skip masih mungkin melakukaan komunikasi dengan stasiun lain pada frekwensi yang lebih rendah atau memanfaatkan propagasi ground wave bila lokasinya sangat dekat. 9/17/2018 orari dki mei06

Troposferik Ducting F Ionosfir 50-650 km F 2 F 1 Troposfir 0-10 km E D Perbedaan suhu VHF/UHF bumi Tropsofir adalah lapis (area) dari atmosfir yang paling dekat dengan bumi. Pada kondisi tertentu, gelombang radio UHF dan VHF melintas pada lapis troposfir akan terjebak dan merambat jauh sebelum kembali ke permukaan bumi. 9/17/2018 orari dki mei06

Terimakasih ! Berikut: Latihan soal ? Saran dan masukkan silahkan kirim ke yb0kvn@gmail.com / yb0djh@gmail.com