Laporan Praktikum Antena [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM ANTENA PERCOBAAN 3 PENGUKURAN RETURN LOSS, VSWR, KOEFISIEN PANTUL



Dosen Pengajar : Koesmarijanto, S.T., M.T.



Oleh : Imron Pamukti



2131130075



JURUSAN TEKNIK ELEKTRO DIII TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI MALANG 2022



1. Tujuan  Mengukur dan megetahui nilai Return Loss, Impedansi (Z), Koefisien Pantul dan SWR 2. Peralatan yang digunakan 1) Portable Lite Vector Network Analyzer (VNA) 2) Kabel coaxial 50 ohm (0,5m) 3) Antena Microstrip 4) Terminator short (0 Ω), open (∞ Ω), 50 ohm. 3. Pendahuluan Vector Network Analyzer (VNA) membantu mengukur fase dan magnitude dan mengukur respons frekuensi komponen atau jjaringan yang terdiri dari banyak komponen, pasif dan aktif. LiteVNA dibangun di atas NanoVNA dan SAA2 yang diakui secara luas. Sekarang bisa mendapatkan VNA portable yang sekecil NanoVNA dan mampu melakukan pengukuran rentang ultra-wideband dari 50kHz hingga 6 GHz. Untuk meminimalkan konsumsi daya dan mengukur, LiteVNA hanya menggunakan satu mixer, yang memungkinkan pengukuran S11 dan S21 melalui peralihan RF internal



Koaksial kabel Terminator



Usb Kabel



4. Kalibrasi Kalibrasi diperlukan sebelum mulai menggunakannya. LiteVNA akan menghitung parameter kalibrasi dengan interpolasi setelah memodifikasi frekuensi pengukuran, tetapi bila mengubah dari frekuensi sempit ke frekuensi yang lebih luas, interpolasi perhitungan tidak lagi akurat. Karena kesalahan dalam perhitungan interpolasi, juga disarankan untuk mengkalibrasi terlebih dahulu. Kabel koaksial yang terhubung ke perangkat yang diuji harus terhubung ke port LiteVNA sebelum kalibrasi. Meskioun LiteVNA menyediakan penundaan kompensasi elektris dan menyediakan kabel koaksial terbaik, untuk meminimalkan kesalahan kalibrasi, disarankan mengkalibrasi sedekat mungkin dengan perangkat yang diuji. 5. Prosedur Kalibrasi 1) Nyalakan perangkat Portable Lite Vector Network Analyzer (VNA) 2) Tekan layar VNA dengan alat bantu, pilih menu CALIBRATE kemudian pilih opsi RESET dan RESET ALL kemudian opsi BACK 3) Layar menu utama, tekan menu STIMULUS, kemudian atur frekuensi START 2 GHz dan frekuensi STOP 4 GHz 4) Pasang kabel konektor pada PORT 1 (S11)



5) Buka menu utama lalu tekan menu CALIBRATE, kemudian opsi CALIBRATE 6) Pasang konektor adapter female to female pada ujung kabel 7) Pasan terminator open pada konektor adapter, lalu tekan menu OPEN pada layar VNA, tunggu beberapa saat sampai muncul centang pada menu OPEN 8) Lepas terminator open, lalu pasang terminator short, lalu tekan meni SHORT, tunggu beberapa saat sampai muncul centang pada menu SHORT 9) Lepas terminator short, kemudian pasang terminator 50 Ω, lalu tekan menu LOAD, tunggu beberapa saat sampai muncul centang pada menu LOAD 10) Lepas terminator 50 Ω, kemudian pasang kabel ujung lain ke PORT 2 (S21), lalu pilih THRU, tunggu beberapa saat sampai muncul centang pada menu THRU 11) Pilih menu DONE, kemudian tekan SAVE 0 untuk menyimpan hasil kalibrasi



12) Lepas kabel pada PORT 2 (S21) 13) Kalibrasi telah selesai dilakukan 6. Instal Software NanoVNA-App Versi LiteVNA saat ini menggunakan protocol komunikasi yang sama dengan SAA2 untuk memastikan kompatibilitas yang baik dengan software NanoVNA-App. Bila sudah terinstal pada laptop, Pilih port COM untuk menghubungkan LiteVNA. Ketika status koneksi menunjukan Connected, itu berarti LiteVNA terhubung, klik Connected untuk memutuskan sambungan, klik Disconnected untuk menyambung Kembali. Baud rate port serial tidak berfungsi saat menghububngkan melalui port USB. 7. Prosedur Percobaan 1. Hubungkan perangkat LiteVNA dengan laptop menggunakan kabel USB Type – C. 2. Hubungkan antenna yang diuji dengan LiteVNA menggunakan kabel koaksial yang telah terpasang pada LiteVNA, seperti gambar 3.



3. Buka palikasi nanoVNA.app 4. Klik menu Port, kemudian pilih sesuai port COM yang tersedia (menggunakan port COM 3, sesuai dengan port laptop). 5. Atur frekuensi Start 2 GHz dan frekuensi Stop 4 GHz (diatur sesuai dengan frekuensi diuji). 6. Bila sudah menentukan rentang frekuensi uji yang diinginkan, masukkan number of point sebesar 1024 dan point avg sebesar 80 untuk mendapatkan hasil yang akurat. 7. Klik Play, lalu amati perubahan. 8. Tampilan aplikasi 4 tampilan, Return Loss, Smitchart, Impendance, dan SWR. 9. Tampilkan nilai Return Loss paling minimum pada frekuensi resonan RL paling rendah. 10. Beri marker untuk melihat nilai variabel uji, dengan cara klik 2 kali pada grafik yang akan diukur. 11. Ulangi Langkah 11 untuk variable VSWR, Impedance, Smitchart. 12. Menentukan grafik Return Loss (RL), pilih log mag S11, kemudian amati grafik yang paling rendah dalam satuan dB dan pada frekuensi kerja (frekuensi resonan).



13. Menentukan nilai SWR, amati grafik VSWR S11, kemudian amati nilai pada marker yang tertera pada grafik untuk resonan yang sama. 14. Menentukan nilai impedansi (Z), amati pada grafik impedansi pada frekuensi resonan, dan nilai tersebut tampil secara otomatis. 15. Tentukan nilai Rs dan jX pada grafik S11. 16. Tentukan nilai Bandwidth dari masing – masing antenna yang diuji, dengan menentukan lebel RL = -10dB dari kedua titik. 17. Ulangi Langkah 1 sampai 14, untuk antenna yang berbeda. 8. Hasil Percobaan



1) Antena Rectangular Ketera ngan Return Loss |



Г|



VSWR



Impeda nce



Smithc hart



Frekuensi Bawah



Frekuensi Kerja



Frekuensi Atas



2) Antena Singular Ketera ngan



Frekuensi Bawah



Frekuensi Kerja



Frekuensi Atas



Return Loss |



Г|



VSWR



Impeda nce



Smithc hart



9. Analisa Pembahasan A. Antena Microstrip Rectangular 1) Return Loss (Freq Log Mag dB S11) o Batas bawah : Frequency : S11 o Frequency resonan/Frequency kerja : S11 o Batas atas : Frequency : S11 2) VSWR (Freq VSWR S11) o Batas bawah : Frequency : S11 o Frequency resonan/frequency kerja : S11 o Batas atas : Frequency : S11



= 2, 424242 GHz = -10 dB = 2, 580645 GHz = -10 dB = 2, 580645 GHz = -10 dB = 2, 424242 GHz = 1, 913 = 2, 545455 GHz = 1, 038 = 2, 580645 GHz = 1, 910



3) Impedansi (Freq Impedance S11) o Batas bawah : Frequency : S11 o Frequency resonan/Frequency kerja : S11 o Batas atas : Frequency : S11 4) Smith Chart o Batas bawah : Frequency : re im : Rs Jx : Rs L/C : Mag Ang o Frequency resonan/Frequency kerja : S11 o Batas atas : Frequency : S11 5) Koefisien Pantul |Г| o



Batas bawah



=



VSWR−1 VSWR+1



=



1,913−1 1,913+1



=



0,913 2,913



= 2,424242 GHz = 71,21Ω = 2,545455 GHz = 49,21 Ω = 2, 580645 GHz = 34,85Ω = 2,424242 GHz = 0,18642 -0,25182 = 62,168 -j34,719 = 62,17 1,891pF = 2,545455 GHz = 1,057 = 2, 580645 GHz = 1,976



= 0,3134



1,038−1 1,038+1



o Frequency resonan / kerja = =



0,38 2,038



= 0,01865 o Batas atas



=



1,910−1 1,910+1



=



0,910 2,910



= 0,3127 6) Bandwidth (BW) BW Keterangan :



= f 2−f 1



f 2=Frequency batas atas f 1=Frequency batas bawah



BW



= 3,141 – 3,081 = 0,16 GHz



B. Antena Microstrip Singular 1) Return Loss (Freq Log Mag dB S11) o Batas bawah : Frequency : S11 o Frequency resonan/Frequency kerja : S11 o Batas atas : Frequency : S11 2) VSWR (Freq VSWR S11) o Batas bawah : Frequency : S11 o Frequency resonan/frequency kerja : S11 o Batas atas : Frequency : S11



= 3,081134 GHz = -10,16 dB = 3,110459 GHz = -20 dB = 3,14174 GHz = -10,00 dB = 3,081134 GHz = 1, 901 = 3,110459 GHz = 1, 198 = 3,14174 GHz = 1, 925



3) Impedansi (Freq Impedance S11) o Batas bawah : Frequency = 3,081134 GHz : S11 = 46,16 Ω Z= 50+38,161 +j,13 o Frequency resonan/Frequency kerja = 3,110459 GHz : S11 = 59,13 Ω o Batas atas : Frequency = 3,14174 GHz : S11 = 29,49 Ω 4) Smith Chart o Batas bawah : Frequency = 3,081134GHz : S11 = 1,913 : Rs Jx = 18,161 + j25,976 : Rs L/C = 38,16 / 1,3418 nH : Impedance = 46,168 Ω o Frequency resonan/Frequency kerja = 3,110459 GHz : S11 = 1,057 : Rs Jx = 58,996 + j3,924 : Rs L/C = 59,00 / 13,04 pF : Impedance = 59,126 Ω o Batas atas



: Frequency : S11 : Rs Jx : Rs L/C : Impedance



= 3,14174 GHz = 1,976 = 27,574 + j3,924 = 27,57 / 4,8431 pF = 29,491 Ω



5) Koefisien Pantul |Г| o



Batas bawah



=



VSWR−1 VSWR+1



=



1,913−1 1,913+1



=



0,913 2,913



= 0,3134



o Frequency resonan / kerja



=



1,038−1 1,038+1



=



0,38 2,038



= 0,01865 o Batas atas



=



1,910−1 1,910+1



=



0,910 2,910



= 0,3127 6) Bandwidth (BW) BW



= f 2−f 1



Keterangan :



f 2=Frequency batas atas f 1=Frequency batas bawah BW



= 3,141 – 3,081 = 0,06 GHz



10. Kesimpulan



Dari percobaan pengukuran Return Loss, Impedansi, Koefisien Pantul dan SWR menghasilkan :



1. Pada Antenna Rectangular  Nilai Return loss pada frekuensi bawah 2, 424242 GHz -10 dB, frekuensi kerja 2, 580645 GHz -10 dB , frekuensi atas 2, 580645 GHz -10 dB.  Nilai Impedansi pada frekuensi bawah 71,21Ω, frekuensi kerja 49,21 Ω, frekuensi atas 34,85Ω.  Nilai Koefisien Pantul pada frekuensi bawah 0,3134, pada frekuensi kerja 0,01865, pada frekuensi atas 0,3127.  Nilai SWR pada frekuensi bawah 1, 913, frekuensi kerja 1, 038, frekuensi atas 1, 910. Sehingga SWR yang baik hanya terjadi pada frekuensi kerja dan daya yang dipancarkan bisa maximum tidak ada yang mengalami redaman. Pada frekuensi atas dan bawah nilai SWR hamper mendekati 2 yang mana tidak baik(harus diperbaiki). 2. Pada Antena Singular  Nilai Return loss pada frekuensi bawah 2, 424242 GHz -10 dB, frekuensi kerja 2, 580645 GHz -10 dB , frekuensi atas 2, 580645 GHz -10 dB.  Nilai Impedansi pada frekuensi bawah 71,21Ω, frekuensi kerja 49,21 Ω, frekuensi atas 34,85Ω.  Nilai Koefisien Pantul pada frekuensi bawah 0,3134, pada frekuensi kerja 0,01865, pada frekuensi atas 0,3127.  Nilai SWR pada frekuensi bawah 1, 913, frekuensi kerja 1, 038, frekuensi atas 1, 910. Sehingga SWR yang baik hanya terjadi pada frekuensi kerja dan daya yang dipancarkan bisa maximum tidak ada yang mengalami redaman. Pada frekuensi atas dan bawah nilai SWR hamper mendekati 2 yang mana tidak baik(harus diperbaiki).



NAMA: M FARIZ HAFISUDDIN.G



Kesimpulan



Dari percobaan pengukuran Return Loss, Impedansi, Koefisien Pantul dan SWR menghasilkan :



1) Pada Antenna Rectangular  Nilai Return loss pada frekuensi bawah 2, 424242 GHz -10 dB, frekuensi kerja 2, 580645 GHz -10 dB , frekuensi atas 2, 580645 GHz -10 dB.  Nilai Impedansi pada frekuensi bawah 71,21Ω, frekuensi kerja 49,21 Ω, frekuensi atas 34,85Ω.  Nilai Koefisien Pantul pada frekuensi bawah 0,3134, pada frekuensi kerja 0,01865, pada frekuensi atas 0,3127.  Nilai SWR pada frekuensi bawah 1, 913, frekuensi kerja 1, 038, frekuensi atas 1, 910. Sehingga SWR yang baik hanya terjadi pada frekuensi kerja dan daya yang dipancarkan bisa maximum tidak ada yang mengalami redaman. Pada frekuensi atas dan bawah nilai SWR hamper mendekati 2 yang mana tidak baik(harus diperbaiki). 2) Pada Antena Singular  Nilai Return loss pada frekuensi bawah 2, 424242 GHz -10 dB, frekuensi kerja 2, 580645 GHz -10 dB , frekuensi atas 2, 580645 GHz -10 dB.  Nilai Impedansi pada frekuensi bawah 71,21Ω, frekuensi kerja 49,21 Ω, frekuensi atas 34,85Ω.  Nilai Koefisien Pantul pada frekuensi bawah 0,3134, pada frekuensi kerja 0,01865, pada frekuensi atas 0,3127.  Nilai SWR pada frekuensi bawah 1, 913, frekuensi kerja 1, 038, frekuensi atas 1, 910. Sehingga SWR yang baik hanya terjadi pada frekuensi kerja dan daya yang dipancarkan bisa maximum tidak ada yang mengalami redaman. Pada frekuensi atas dan bawah nilai SWR hamper mendekati 2 yang mana tidak baik(harus diperbaiki).



Nama : Wicaksana Yosia Putra Sejati



Dari percobaan pengukuran Return Loss, Impedansi, Koefisien Pantul dan SWR menghasilkan :



1. Pada Antenna Rectangular  Nilai Return loss pada frekuensi bawah 2, 424242 GHz -10 dB, frekuensi kerja 2, 580645 GHz -10 dB , frekuensi atas 2, 580645 GHz -10 dB.  Nilai Impedansi pada frekuensi bawah 71,21Ω, frekuensi kerja 49,21 Ω, frekuensi atas 34,85Ω.  Nilai Koefisien Pantul pada frekuensi bawah 0,3134, pada frekuensi kerja 0,01865, pada frekuensi atas 0,3127.  Nilai SWR pada frekuensi bawah 1, 913, frekuensi kerja 1, 038, frekuensi atas 1, 910. Sehingga SWR yang baik hanya terjadi pada frekuensi kerja dan daya yang dipancarkan bisa maximum tidak ada yang mengalami redaman. Pada frekuensi atas dan bawah nilai SWR hamper mendekati 2 yang mana tidak baik(harus diperbaiki). 2. Pada Antena Singular  Nilai Return loss pada frekuensi bawah 2, 424242 GHz -10 dB, frekuensi kerja 2, 580645 GHz -10 dB , frekuensi atas 2, 580645 GHz -10 dB.  Nilai Impedansi pada frekuensi bawah 71,21Ω, frekuensi kerja 49,21 Ω, frekuensi atas 34,85Ω.  Nilai Koefisien Pantul pada frekuensi bawah 0,3134, pada frekuensi kerja 0,01865, pada frekuensi atas 0,3127.  Nilai SWR pada frekuensi bawah 1, 913, frekuensi kerja 1, 038, frekuensi atas 1, 910. Sehingga SWR yang baik hanya terjadi pada frekuensi kerja dan daya yang dipancarkan bisa maximum tidak ada yang mengalami redaman. Pada frekuensi atas dan bawah nilai SWR hamper mendekati 2 yang mana tidak baik(harus diperbaiki).



Nama : Zulfan Rimba Analisa Data



Kesimpulan Pada percobaan diatas, berguna untuk menampilkan nilai return loss, koefisien pantul, vswr, dan impedansi. Untuk mendapat grafik yang mulus, selama proses pengukuran antena harus diam atau tidak bergerak, jika pada proses pengukuran antena bergerak-gerak grafik yang ditampilkan akan tidak mulus. Untuk menampilkan frekuensi kerja, maka diberi titik pada grafik yang paling rendah. Unutk menampilkan frekuensi bawah, maka diberi titik yang diukur -10 dB dari frekuensi kerja (kekiri). Untuk menampilkan frekuensi atas, maka diberi titik yang diukur -10 dB dari frekuensi kerja (kekanan). Pada percobaan tersebut untuk antenna rectangular didapat nilai return loss



Nama : Nur Ikhsan M Kesimpulan. Dari hasil percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa SWR pada antenna rectangular daya yang dipancarkan maksimum dan tidak mengalami redaman saam sekali