REALISASI ANTENA FOLDED DIPOLE UNTUK
PEMANCAR TELEVISI PADA BAND FREKUENSI
VHF (174 – 181 MHz)
Realization of Folded Dipole Antenna for Television Transmitter at Band Frequency VHF (174 – 181 MHz)
PROYEK AKHIR untuk memenuhi sebagian persyaratan menyelesaikan pendidikan Diploma III
Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro
diajukan oleh: DEVI ROSAULI 091331042
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama : Devi Rosauli NIM
: 091331042
Tempat/Tanggal lahir
: Bandung/ 25 April 1991
SD lulus tahun
: 2003 di SDN Andir Kidul I
SMP lulus tahun
: 2006 di SMP Negeri 8 Bandung
SMA lulus tahun
: 2009 di SMA Negeri 8 Bandung
Tanggal permulaan kuliah
: 2009 di Politeknik Negeri Bandung
Prestasi yang pernah dicapai: 1. Sekertaris Komisi Pemuda Remaja GKP Ujung Berung periode 2012-2014 2. Anggota
Divisi
Sosial
Masyarakat
Himpunan
Mahasiswa
Teknik
Telekomunikasi (HIMATEL) Politeknik Negeri Bandung periode 2010-2011. 3. Sekretaris Komisi Pelayanan Anak GKP Ujung Berung periode 2010-2012 4. Sekretaris Pencinta Alam Acalapati SMA Negeri 8 Bandung periode 20062009. 5. Juara I Pencak Silat POPKOB 2004 6. Juara II Pencak Silat Wali Kota Cup Kota Bandung 2006
iii
mengenalMu di hidupku, anugrah indah bagiku
dan tak akan pernah terganti bersamaMu kujalani, hidup yang sungguh berarti Kau b’rikanku kasih sempurna
di saat yang ku alami, tak s’perti yang kuingini
di saat tiada jawaban, mengapa harus terjadi
ku tahu Tuhan dengar doaku
ku tahu Tuhan dengar peluhku dan Kau b’rikan rohMu yang s’lalu kuatkanku
mungkin tak kupahami, apa yang kini aku alami namun ku tahu pasti, kasih Allahku tak kan berhenti ku tahu Tuhan lihat semua tetes air mata dan luka dan ku tahu pasti semuanya ‘kan indah pada waktunya ku serahkan s’luruh hidupku, kedalam tanganMu oh Tuhan... bimbinglah setiap langkah ku selama aku hidup didunia ini
Kupersembahkan karyaku ini untuk orangtuaku tersayang, Kakakku, Adikku, sahabat – sahabatku tercinta, Serta orang – orang yang selalu mendoakanku. iv
KATA PENGANTAR
Dengan segenap hati, penulis memanjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek akhir dengan judul ” Realisasi Antena Folded Dipole untuk Pemacar Televisi pada Band Frekuensi VHF ( 174-181 MHz) ”.
Dalam poyek akhir ini, penulis menyadari bahwa proyek akhir ini
masih jauh dari sempurna dan masih banyak terdapat kekurangan. Hal tersebut tidak lain dikarenakan oleh keterbatasan pengetahuan dan pengalaman penulis
itu sendiri. Oleh karena itu, penulis akan menerima dengan senang hati segala bentuk kritik dan saran yang membangun sebagai bahan perbaikan dan
penyempurnaan proyek akhir ini. Sepanjang proses pembuatan proyek akhir ini, penulis mendapat banyak bantuan, dukungan, serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.
Yang tercinta dan tersayang Papa dan Mama. Terima kasih yang sebesarbesarnya atas seluruh doa, kasih, motivasi dan pengorbanan yang telah diberikan. Semuanya tidak mungkin terwujud tanpa kasih dan pengorbanan Papa dan Mama,. “ Mom, dad you’re the best that i’d ever had in my life and i do really love you”
2.
Yang tercinta kakak dan adikku tersayang, terima kasih atas doa yang terus dipanjatkan bagi penulis. “Love u so much”.
3.
Bapak Sutrisno, BSEE, M.T. selaku dosen pembimbing, yang telah memberikan, ilmu, dorongan, motivasi, nasehat dan doa, sehingga proyek akhir ini terlesaikan. Terima kasih banyak Pak.
4.
Bapak Asep Barnas Simajuntak, BSEE, M.T. selaku Penguji I yang telah menguji dan memberikan ilmunya kepada penulis, serta bantuannya dalam pengerjaan Proyek Akhir penulis sehari – hari.
5.
Ibu Ir.Elisma, M.T. selaku Penguji II yang telah menguji dan memberikan ilmunya juga kepada penulis.
6.
Bapak Teddi Heriyanto, S.T., M.T. selaku Penguji III yang telah menguji dan memberikan ilmunya juga kepada penulis.
v
7.
Bapak Badu selaku teknisi yang selalu membantu dalam pembuatan proyek
akhir dan dalam proses pengukuran antena di laboratorium Telkom. Terima kasih banyak Bapak buat ilmu dan bantuan yang telah diberikan.
8. Yang terbaik, tersayang, terkasih sahabat – sahabatku Fitra Mareta, Tiara Fitrina, Senny Novianti, Synthia Bella Budiarti, terima kasih untuk setiap
waktu yang kita lewati bersama hingga sekarang kita bersama-sama
mencapai tahap ini. Tanpa kasih, doa, dukungan, tawa dan canda dari kalian
mungkin penulis tidak bisa sampai ditahap ini bersama-sama. “Girls you’re the best part of my life, don’t ever forget our best time together, and I do
9.
love you.” Yang terkasih teman-teman bimbingan penulis Bilkhis Syitti Kharimah, Siska Handayane, Hanum, Anugrah dan Dea Alfayoga.
Kalian teman-
teman bimbingan terbaik. Kita masuk POLBAN bareng, bimbingan bareng dan lulus bareng, sukses ya teman-teman..! :). 10.
Yang terkasih sahabat-sahabatku di Pemuda GKP Ujungberung, kak Tarida Lamria Sihombing, kak Ricky Azelin, Septiani Veronika, Aprianti, kak Hutur, abang Daniel Valentino, abang Jackson Reka, abang Raja Pamungkas terima kasih untuk kasih, doa dan dukungan kalian selama penulis menyelesaikan proyek akhir ini. Tuhan Yesus Memberkati :).
11.
Seluruh teman-teman Barudug TCB terima kasih atas masa perkuliahan yang indah. Sukses ya teman-teman, keep contact all.
12.
Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu penulis dalam menyelesaikan proyek akhir ini. Oleh karena itu, penulis memohon maaf atas kesalahan dan juga jika
terdapat kata-kata yang kurang berkenan dalam proyek akhir ini. Akhir kata penulis berharap semoga laporan proyek akhir ini dapat bermanfaat bagi pihakpihak yang membaca dan yang membutuhkannya.
Bandung, Juli 2012
(Devi Rosauli)
vi
ABSTRAK
Antena memiliki peranan penting untuk memancarkan gelombang
elektromagnetik. Pada Proyek Akhir ini telah direalisasikan antena Folded Dipole
dengan pola radiasi omnidirectional untuk pemancar TV yang bekerja pada
channels 4 band frekuensi 174-202 MHz. Agar dapat mencakup area yang lebih
luas, folded dipole yang direalisasikan sebanyak 3 buah dengan dimensi yang
sama. Antena ini menggunakan bahan dasar dari pipa alumunium dan parameter hasil pengukuran yang diperoleh antara lain bandwidth 23,30 MHz dan VSWR<1,183 pada frekuensi 175,25 MHz.
Kata Kunci : Folded Dipole, VHF, omnidirectional
ABSTRACT Antenna has an important role to radiate electromagnetic wave. In this final project has been realized a Folded Dipole with omnidirectional radiation pattern for TV transmitter in the frequency band of 174 up to 202 MHz (channel 4). In order to cover a wider area, three antennas are required. The antennas is made of aluminum pipe and constructed to obtain wide band bandwidth with minimum SWR. Based on measurment, it was obtained 23,30 MHz bandwidth and VSWR<1,183 at frequency 175,25 MHz.
Keywords : Folded Dipole, VHF, omnidirectional
vii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR................................................................................................... VI
ABSTRAK ..................................................................................................................VIII DAFTAR ISI ................................................................................................................. IX
DAFTAR GAMBAR..................................................................................................... XI
DAFTAR TABEL ......................................................................................................XIII BAB I
PENDAHULUAN ........................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 2 1.3 Pemecahan Masalah ................................................................................... 2 1.4 Tujuan......................................................................................................... 2 1.5 Batasan Masalah ......................................................................................... 3 1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................. 3
BAB II
TINJAUAN TEORITIS ................................................................................. 4 2.1 Tinjauan Pustaka ........................................................................................ 4 2.2 Pengertian Antena ...................................................................................... 4 2.3 Parameter-Parameter Antena...................................................................... 6 2.3.1 Pola Radiasi........................................................................................ 6 2.3.2 Polarisasi ............................................................................................ 9 2.3.3 Bandwidth ........................................................................................ 10 2.3.4 Return Loss dan VSWR ................................................................... 11 2.3.5 Impedansi Input ................................................................................ 15 2.3.6 Gain dan Directivity ......................................................................... 16 2.4 Antena Dipol /2 ...................................................................................... 16 2.5 Folded Dipole ........................................................................................... 17
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT ............................................ 20 3.1 Diagram Alir Perealisasian ...................................................................... 20 3.2 Spesifikasi Antena Folded Dipole ........................................................... 21 3.3 Perhitungan Panjang Gelombang ............................................................. 21 3.4 Pemilihan Bahan Antena .......................................................................... 22 3.4.1 Kabel coaxial dan Kawat tembaga ................................................... 22 viii
3.4.2 Penyekat ........................................................................................... 23
3.4.3 Konektor ........................................................................................... 23 3.4.4 Bracket Antena ................................................................................. 24
3.5 Metode Pembuatan Atena ........................................................................ 24
3.6 Dimensi Antena ........................................................................................ 25 3.7 Realisasi Alat............................................................................................ 26
BAB IV PENGUKURAN UNJUK KERJA DAN ANALISA ................................. 27
4.1 Pendahuluan ............................................................................................. 27
4.2 Pengukuran Return Loss ,VSWR dan Bandwidth .................................... 28
4.2.1 Alat Ukur yang Digunakan ............................................................... 29 4.2.2 Prosedur Pengukuran ........................................................................ 29
4.2.3 Hasil Pengukuran .............................................................................. 30 4.2.4 Analisa Hasil Pengukuran ................................................................ 37 4.3 Pengukuran Pola Radiasi, Cross Polaritation dan Gain .......................... 39 4.3.1 Alat Ukur yang Digunakan ............................................................... 39 4.3.2 Prosedur Pengukuran ........................................................................ 40 4.3.3 Hasil Pengukuran .............................................................................. 41 4.3.4 Analisa Hasil Pengukuran ................................................................ 49 BAB V
PENUTUP ..................................................................................................... 50 5.1 Kesimpulan...............................................................................................50 5.2 Saran .........................................................................................................50
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................51
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Antena sebagai Pengirim dan Pemancar ......................................................... 5 Gambar 2. Pola Radiasi Isotropis ..................................................................................... 7 Gambar 3. (a) Pola H – plane, (b) Pola E – plane............................................................. 7
Gambar 4. Pola radiasi antena dipol pada koordinat bola [balanis] ................................. 8 Gambar 5. Pola radiasi antena dipole: (a) E – plane, (b) H – plane ................................. 8 Gambar 6. Pola radiasi direksional antena korner reflektor ............................................. 8 7. (a) Pola azimuth (b) Pola elevasi .................................................................... 8 Gambar
Gambar 8. Polarisasi Antena ............................................................................................ 9
Gambar 9. Polarisasi linier (a) arah vertikal (b) arah horizontal ...................................... 9 Gambar 10. Polarisasi Lingkaran.................................................................................... 10 Gambar 11. Polarisasi Cross ........................................................................................... 10 Gambar 12. Contoh Bandwidth pada Antena.................................................................. 11 Gambar 13. Gelombang Berdiri...................................................................................... 12 Gambar 14. (a) Antena dipole dan (b) distribusi arus antena dipole saat L = λ/2 .......... 17 Gambar 15. V dan I di antena folded dipole ................................................................... 18 Gambar 16. Pembagian Arus pada antena folded dipole ................................................ 18 Gambar 17. Diagram Alir Pembuatan Antena ................................................................ 20 Gambar 18. (a) bagian-bagian N conector (b) N conector ............................................. 23 Gambar 19. Bracket Antena yang digunakan ................................................................. 24 Gambar 20. Spesifikasi Ukuran Pipa Alumunium.......................................................... 24 Gambar 21. Pipa Alumunium yang telah dilipat sebesar 180 ....................................... 24 Gambar 22. Dimensi Antena Folded Dipole .................................................................. 25 Gambar 23. Antena Folded Dipole yang telah direalisasikan26 Gambar 24. Site Master Anritsu ..................................................................................... 27 Gambar 25. Signal Generator ......................................................................................... 28 Gambar 26. Measuring Receiver .................................................................................... 28 Gambar 27. Setup pengukuran return loss, VSWR dan bandwith.................................. 29 Gambar 28. Hasil pengukuran return loss ...................................................................... 30 Gambar 29. Hasil pengukuran VSWR dan bandwith ..................................................... 31 Gambar 30. Hasil pengukuran return loss ...................................................................... 32
x
Gambar 31. Hasil pengukuran VSWR dan bandwith ..................................................... 33
Gambar 32. Hasil pengukuran return loss ...................................................................... 34
Gambar 33. Hasil pengukuran VSWR dan bandwith ..................................................... 35 Gambar 34. Hasil pengukuran return loss ...................................................................... 36 Gambar 35. Hasil pengukuran VSWR dan bandwith ..................................................... 37
Gambar 36. Set up pengukuran polaradiasi .................................................................... 40 Gambar 37. Pola radiasi H-Plane .................................................................................... 43 Gambar 38. Pola Radiasi H-Plane 3 buah antena ........................................................... 44 39. E-Plane 1 buah antena ................................................................................. 46 Gambar
Gambar 40. Polaradiasi E-Plane 3 buah antena .............................................................. 48
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Return Loss to VSWR Conversion Table .......................................................... 14 Tabel 2. Konduktivitas Beberapa Macam Konduktor .................................................... 22 Tabel 3. Konstanta Bahan Dielektrik .............................................................................. 23
Tabel 4. Hasil return loss ................................................................................................ 31 Tabel 5. Hasil VSWR ....................................................................................................... 31 Tabel 6. Hasil return loss ................................................................................................ 32 Hasil VSWR ....................................................................................................... 33 Tabel 7.
Tabel 8. Hasil return loss ................................................................................................ 34
Tabel 9.. Hasil VSWR ...................................................................................................... 35 Tabel 10. Hasil pengukuran return loss .......................................................................... 36 Tabel 11.Hasil VSWR ...................................................................................................... 37 Tabel 12. H-Plane 1 buah antena .................................................................................... 42 Tabel 13. H-Plane 3 buah antena .................................................................................... 43 Tabel 14. E-Plane 1 buah antena .................................................................................... 45 Tabel 15. E-Plane 3 buah antena .................................................................................... 47 Tabel 16. Pengukuran Cross Polaritation ...................................................................... 48 Tabel 17. Pengukuran Gain ............................................................................................ 48
xii
DAFTAR PUSTAKA
[1] A. B. Simanjuntak.Teknik Antena (Modul Kuliah). Politeknik Negeri
Bandung. Bandung. 2008
[2] Dwiputra. Dhika, ” Rancang Bangun Antena Folded Dipole pada Frekuensi
Hf Sebagai Base Station untuk Komunikasi Laut”. Jurusan Teknik Elektro.
Institut Teknologi Sepuluh Nopember. 2007.
[3] Holymonth. Rahmilldi, “Realisasi Antena Susun Delapan Elemen Folded
Dipole untuk pemancar Televisi Kanal 62 UHF”. Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Elektro. Politeknik Negeri Bandung. 2006.
[4] Kesuma. Satria Yudha. ”Perancangan Antena Mikrostrip Transmitter Folded Dipole G Pada Frekuensi 900 Mhz”. Program Studi Teknik Telekomunikasi. Institut Teknologi Telkom.2008. [5] Susilowati. Ani, http://ml.scribd.com/doc/76458963/Antenna-Folded-Dipole.
20 April 2012. [6] Yuswan. Dede, http://elib.unikom.ac.id. 20 April 2012.
51
