29.10.2014 Views

1 - KM Ristek

1 - KM Ristek

1 - KM Ristek

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

LAPORAN AKHIR<br />

KEGIATAN PROGRAM INSENTIF RISET PENELITI DAN<br />

PEREKAYASA LIPI<br />

TAHUN ANGGARAN 2010<br />

Perancangan Sistem dan Metode Uji EMC (Electromagnetic<br />

Compatibility) untuk Peralatan Telekomunikasi HANKAM<br />

mengacu pada MIL-STD-461 F<br />

Kedeputian<br />

Jenis lnsentif<br />

Kode Target Produk<br />

: Jasa llmiah<br />

: Riset Terapan<br />

: LIPI. 4. Pengukuran llmiah<br />

PENALITI PENGUSUL : lr. Sri Kadarwati, M.Sc.Ch.Eng<br />

(Koordinator)<br />

Anggota:<br />

1. Dr. lr. Dini Andiani, M. App.<br />

2. Asep Rahmat Hidayat, S.T.<br />

3. Priyo Wibowo, S.Si.<br />

4. M Imam Sudrajat, S.T.<br />

Pusat Penelitian Sistem Mutu dan Teknologi Pengujian


LEMBAR PENGESAHAN<br />

SATUAN KERJA PENANDATANGAN KONTRAK<br />

1. Judul Kegiatan/Penelitian Perancangan Sistem dan Metode<br />

Pengujian EMC (Electromagnetic<br />

Compatibility) untuk Peralatan 1<br />

Telekomunikasi HANKAM mengacu<br />

pada MIL-STD 461 E<br />

2. Bidang Fokus<br />

: Pengukuran llmiah<br />

3. Peneliti Pengusul<br />

• Nama Lengkap<br />

• Jenis Kelamin<br />

: lr. Sri Kadarwati, M.Sc. Ch. Eng.<br />

: Perempuan ·<br />

4. Surat Perjanjian<br />

• Nomor<br />

• Tanggal<br />

5. Biaya Total Tahun 2010<br />

: 34/SU/SP/Insf-<strong>Ristek</strong>/IV/1 0<br />

: 8 April2010<br />

: Rp. 125.000.000,-<br />

Tangerang, 22 November 2010<br />

Plh. KEPALA P2SMTP<br />

PENELITIPENGUSUL<br />

~ D ,MD . "Ad".<br />

r. r. tm n tam<br />

NIP: 196105111988032002<br />

lr. Sri Kadarwati. M.Sc. Ch. Eng.<br />

NIP: 195110291982022001<br />

Mengetahui,<br />

~~ltLJ;i!;j(jang Jasa llmiah<br />

Prof._DrJr~Jan Sol)!he}Tuwakan,M.Sc<br />

~ NIP . 1951052019 011001


RINGKASAN<br />

Pengujian EMC di bidang militer diarahkan untuk memastikan bahwa<br />

peralatan yang digunakan pada kegiatan dinas militer tidak menimbulkan<br />

gangguan elektromagnetik terhadap lingkungan dan peralatan itu sendiri.<br />

Gangguan elektromagnetik dapat te~adi secara internal maupun eksternal.<br />

Gangguan-gangguan tersebut dapat mengancam keselamatan operator,<br />

komponen-komponen elektronik, bahkan dapat memicu ledakan pada<br />

peralatan militer. Oleh karena itu pengujian EMC pada peralatan militer<br />

sangat penting dilakukan dalam menjamin keselamatan dan keamanan<br />

penggunaan peralatan militer. Peralihan standar militer MIL-461 D dan MIL-<br />

462 ke MIL-STD-461 E yang disempurnakan dengan MIL-STD-461 F telah<br />

menetapkan pengujian EMC pada suatu titik injeksi ke EUT untuk semua<br />

kabel-kabel maupun elemen-elemen lainnya. Berdasarkan hal-hal tersebut<br />

maka dilakukan penelitian untuk dapat merancang sistem dan metode uji<br />

EMC bagi peralatan komunikasi HANKAM. Penelitian dilaksanakankan dalam<br />

dua tahun (2009-201 0).<br />

Pada tahun pertama (2009) telah dilakukan penelitian untuk mengkaji<br />

karakteristik peralatan telekomunikasi HANKAM, dan perancangan sistem<br />

dan metode pengujian EMI (Electromagnetic lnterference)nya, sehingga<br />

dapat diketahui besarnya emisi yang dipancarkan.<br />

Pad a tahun kedua (201 0) penelitian diarahkan untuk mengkaji kine~ a dan<br />

kemampuan peralatan komunikasi HANKAM terhadap pengaruh lingkungan<br />

elektromagnetik serta perancangan sistem dan metode pengujian EMS<br />

(Electromagnetic Succeptibility) atau yang sering disebut sebagai pengujian<br />

EMC Immunity.<br />

Kata kunci : Pengujian EMC immunity, M/L-STD-461 F, Perala tan<br />

telekomunikasi HANKAM<br />

11


PRAKATA<br />

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, Laporan Akhir<br />

penelitian "Perancangan Sistem dan Metode Uji EMC (Electromagnetic<br />

Compatibility) untuk Peralatan Hankam Mengacu pada MIL-STD 461 F" tahun<br />

kedua dapat selesai pada waktunya. Penelitian ini dibiayai dengan anggaran<br />

Riset lnsentif untuk Peneliti dan Rekayasa dari Kementrian Riset dan Teknologi.<br />

Laporan Akhir ini terdiri dari 6 Bab:<br />

Bab I. Pendahuluan<br />

Bab II. Tinjauan Pustaka<br />

Bab Ill. Tujuan dan Manfaat<br />

Bab IV. Metodologi<br />

Bab V. Hasil Pembahasan<br />

Bab VI. Kesimpulan dan Saran<br />

Lamp iran<br />

Bab I s.d. Bab IV isinya sama dengan yang dilaporkan pada Laporan Tahap I,<br />

sedangkan Bab V dan Bab VI berisi hasil penelitian Tahap I dan Tahap II.<br />

Lampiran berupa copy dari makalah ilmiah yang telah diterbitkan pada Jurnal<br />

llmiah Nasional yang terakreditasi serta cover buku yang saat ini masih dalam<br />

proses penyuntingan oleh editor.<br />

Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada<br />

Pimpinan LIPI, khususnya kepada BKPI-LIPI sebagai satuan kerja pengelola<br />

program, kepada Pusat Penelitian Sistem Mutu dan Teknologi Pengujian LIPI<br />

sebagai satuan kerja tim peneliti. Terimakasih juga kami ucapkan kepada<br />

Puslitbang lndustri Hankam Kementrian Hankam, PT. Pindad, PT. LEN lndustri<br />

serta pihak-pihak lain yang telah membantu terlaksananya penelitian ini.<br />

Secara khusus tim peneliti mengucapkan termakasih kepada bapak Dr. Basrul<br />

Bahar yang telah bersedia untuk melakukan editing terhadap buku yang akan<br />

segera diterbitkan.<br />

Ill


Harapan kami semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pihak-pihak<br />

yang berkepentingan dan kami juga mengharapkan kritik dan saran yang<br />

konstruktif untuk penyempurnaan laporan ini.<br />

Tangerang, November 2010<br />

Tim Peneliti:<br />

1. Sri Kadarwati<br />

2. Dini Andiani<br />

3. Asep Rahmat Hidayat<br />

4. Priyo Wibowo<br />

5. M. Imam Sudrajat<br />

IV


DAFTAR lSI<br />

Halaman<br />

LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN<br />

RINGKASAN ... .......... ... . ......... .. . ... ...... ...... ... .. . . . .. ... ... . . . . ....... ... ............... ......<br />

PRAKA TA . . . . ... . . ............ ... . .. ... . . . . . . .. .. . . .. .. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . ......... .. . . . . . . . . . . . . . . ... . . .<br />

DAFTAR lSI ................................................................................................<br />

ii<br />

iii<br />

iv<br />

DAFT AR TABEL ............................................................................ ..............<br />

v<br />

DAFTAR GAM BAR ..... .. .. .. .. .. ........ .... .. ...... ... .... ....... .. .. .. ........ ......... .. .. .. .. .. ...<br />

vi<br />

BAB 1 PENDAHULUAN .. ....... ... ... ..... ..... .. .. .. ...... ... ............ ......... .. ......... ... ... 1<br />

1.1 Latar Bekalang ..................................... .. .......................... 1<br />

1.2 Perumusan Masalah ................. ............. .......................... 3<br />

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 5<br />

2.1 Prinsip Kerja Alat Komunikasi Mil iter ..... .......................... 5<br />

2.2 Noise................................................................................ 12<br />

2.3 Electromagnetic Susceptibility ... ...... ................................ 15<br />

2.4 Conducted Susceptibility pada Standar MIL-STD 461 F.... 16<br />

BAB 3 TUJUAN DAN MANFAAT ................................................................ 24<br />

3.1 Tujuan ..................................... ............... .......................... 24<br />

3.2 Manfaat ...................................... ...................................... 24<br />

BAB 4 METODOLOGI ... ... .......... .. ........ ........ ..... ... .. ......... .. ......... ... .. ....... .. .. . 25<br />

4.1 Tahap Pertama ................................................................ 25<br />

4.2 Tahap Kedua ................................................................... 25<br />

4.3 Tahap Ketiga .................................................................... 25<br />

4.4 Tahap Keempat ............................................................... 26<br />

BAB 5 HASIL PEMBAHASAN .. ... ..... ...... .. ... .. ..... ............. .... .... ............ .. ... ... 27<br />

5.1 lnterferensi pada Peralatan Telekomunikasi Militer .......... 27<br />

5.2 Rancangan Sistem dan Metode Uji CS104....................... 31<br />

5.3 Validasi Sistem dan Metode Uji ....................................... 40<br />

BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 44<br />

DAFTAR PUSTAKA .................................... ................................................ 45<br />

LAMP IRAN ... ...... ..... .... ..................... .. .... .. .................... .. ........ ....... ...... ... ..... 46<br />

v


DAFTAR TABEL<br />

Halaman<br />

Tabel1.1 Gambaran MIL-Standar ............................................................... 2<br />

Tabel5.1 Penggunaan Spektrum Frekuensi Radio untuk Telekomunikasi .. 29<br />

Vl


DAFTAR GAMBAR<br />

Halaman<br />

Gam bar 2.1 Skema Modulasi AM dan FM ................................................. 8<br />

Gambar 2.2 Skema modulasi menggunakan pulsa ........ ........................... 9<br />

Gambar 2.3 Blok diagram peralatan telekomunikasi militer ........................ 9<br />

Gambar 2.4 Batas level voltase berdasar klausul CS101 ............................ 17<br />

Gambar 2.5 Batas level daya berdasar klausul CS101.............. .................. 18<br />

Gambar 2.6 Sistem Pengujian Berdasar Klausul CS-1 03............................ 19<br />

Gambar 2.7 Sistem Pengujian Berdasar Klausul CS-104 ........................... 20<br />

Gambar 2.8 Sistem Pengujian Berdasar Klausul CS-105 ........................... 21<br />

Gambar 2.9 Sistem Pengujian Berdasar Klausul CS-109 ............................ 22<br />

Gam bar 2.10 Sistem Pengujian Berdasar Klausul CS-115 .......................... 23<br />

Gam bar 5.1 Rancangan Sistem Uji CS1 04 Mengacu pada MIL-STD461 F.. 34<br />

Gambar 5.2 Sistem uji CS104 yang dibangun di lab EMC P2SMTP.......... .. 35<br />

VII


BAB 1 PENDAHULUAN<br />

1.1 Latar Belakang<br />

Dalam beberapa tahun belakangan ini, beberapa negara terutama di negaranegara<br />

maju mulai mencanangkan berlakunya sistem pengujian EMC<br />

(Electromagnetic Compatibility) untuk diterapkan pada peralatan komersial<br />

maupun militer. lni berarti semua peralatan militer yang akan digunakan di<br />

negara-negara tersebut harus lolos pengujian EMC. Hal ini sangat beralasan<br />

karena alat telekomunikasi militer mempunyai peran yang sangat vital dalam<br />

menentukan strategi dalam peperangan.<br />

Pengujian EMC di bidang militer mempunyai sejarah yang menarik dan panjang,<br />

pengujian tersebut diarahkan untuk memastikan bahwa peralatan yang<br />

digunakan pada kegiatan militer atau tugas dinas diharapkan tidak menimbulkan<br />

gangguan elektromagnetik terhadap peralatan itu sendiri maupun lingkungannya.<br />

Pengalaman militer Amerika Serikat tentang interferensi elektromagnetik<br />

kemudian disahkan menjadi sebuah dokumen standar, yaitu MIL-STD 461E<br />

menggantikan MIL 461 D dan MIL 462. Sejalan dengan standar internasional<br />

lainnya, peralihan standar militer ke MIL-STD 461 E yang disempurnakan dengan<br />

MIL-STD 461F telah menetapkan pengujian EMC berupa injeksi gelombang<br />

elektromagnetik pada EUT baik melalui semua kabel-kabel maupun elemenelemen<br />

lainnya. Perbedaaan standar MIL-STD antara edisi sekarang dan<br />

sebelumnya adalah pada syarat-syarat pengujian yang diperluas baik pada<br />

sebagian besar peralatan maupun prosedur-prosedurnya. MIL-STD-461 and 462<br />

yang sebelumnya berdiri sendiri merupakan penggabungan 20 dokumendokumen<br />

dinas yang digunakan pada pengadaan peralatan militer. Gambaran<br />

perkembangan MIL standar seperti terlihat pada tabel1.<br />

1


label 1.1 Gambaran MIL-Standar<br />

Standar Penjelasan Tahun<br />

MIL-STD-461A Pertama kali penggabungan dokumen- 1963<br />

MIL-STD-4618 dokumen dinas. MIL-STD-461 berisi<br />

MIL-STD-461C batas-batas pengujian sedangkan MIL-<br />

MIL-STD-462 STD-462 berisi metode uji<br />

MIL-STD-461 D Percobaan untuk menyelaraskan dan 1993<br />

meningkatkan metode uji untuk keperluan<br />

militer dan perdagangan. MIL-STD-462<br />

MIL-STD-4620 tetap berisi metode uji.<br />

MIL-STD-461E MIL-STD-461 and MIL-STD-462 1999<br />

diintegrasikan menjadi satu standar<br />

MIL-STD-461 F Merupakan perbaikan atas metode uji 2007<br />

dan persyaratan-persyaratan EMC dari<br />

MIL-STD-461 E<br />

Gangguan elektromagnetik dapat te~adi secara internal maupun eksternal.<br />

Sebagai contoh pantulan-pantulan kontak relai secara internal dapat<br />

menimbulkan gangguan elektromagnetik secara konduksi. Secara eksternal,<br />

fenomena gangguan elektromagnetik yang dihasilkan akibat ledakan, petir, dan<br />

EMP (electromagnetic pulse) akibat ledakan nuklir sering dijumpai pada kegiatan<br />

militer. Hal-hal tersebut merupakan gangguan eksternal yang dapat menggangu<br />

baik secara radiasi maupun konduksi. Gangguan-gangguan tersebut dapat<br />

mengancam keselamatan operator, komponen-komponen elektronik, dan<br />

bahkan memicu ledakan pada peralatan militer. Oleh karena itu pengujian EMC<br />

pada peralatan militer sangat penting dalam menjamin keselamatan dan<br />

keamanan penggunaan peralatan militer.<br />

Pada dasarnya pengujian EMC dapat dibagi menjadi dua yaitu pengujian EMI<br />

(electromagnetic interference) dan EMS (electromagnetic subceptibility).<br />

2


Pengujian EMI adalah pengukuran interferensi atau gangguan-gangguan berupa<br />

medan maupun gelombang elektromagnetik yang berasal dari sistem atau sub<br />

sistem ke lingkungan sekitar. Pengujian EMS yang sering disebut sebagai<br />

Pengujian EMC immunity merupakan pengujian kerentanan/ketahanan suatu<br />

sistem atau sub sistem terhadap gangguan-gangguan elektromagnetik<br />

(interferensi) dari lingkungan sekitarnya. Sistem atau peralatan yang baik adalah<br />

sistem atau peralatan yang tidak menyebabkan inteferensi dan tahan terhadap<br />

interferensi dari lingkungan.<br />

Berdasarkan hal-hal tersebut diatas maka peneitian ini akan mengkaji<br />

karakteristik, kinerja peralatan telekomunikasi HANKAM dibawah pengaruh<br />

lingkungan elektromagnetik serta sistem dan metode uji EMC untuk peralatan<br />

telekomunikasi HANKAM.<br />

1.2 Perumusan Masalah<br />

Puslitbang lndustri Hankam dan Balai Sertifikasi Departemen Pertahanan<br />

Republik Indonesia, menginginkan agar semua peralatan militer baik yang dibeli<br />

dari luar negeri maupun yang diproduksi di dalam negeri memenuhi persyaratan<br />

EMC yang ada pad a MIL-STD 461 E. Masalahnya saat ini bel urn ada<br />

laboratorium uji dalam negeri yang mempunyai kemampuan untuk melakukan<br />

pengujian peralatan militer tersebut.<br />

Laboratorium EMC Bidang Teknologi Pengujian P2SMTP LIPI merupakan<br />

laboratorium EMC yang terlengkap di Indonesia saat ini. Akan tetapi laboratorium<br />

ini didesain bukan untuk pengujian EMC peralatan militer melainkan didesain<br />

untuk pengujian bagi peralatan industri dan rumahtangga,. Gun a menunjang<br />

program revitalisasi alusista dan kemandirian sarana pertahanan negara, maka<br />

dilakukan penelitian untuk membangun sistem dan metode uji EMC untuk<br />

peralatan militer, dikhususkan untuk peralatan komunikasi.<br />

Permasalahan dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:<br />

3


• Bagaimana karakteristik peralatan telekomunikasi HANKAM<br />

• Bagaimana kinerja dan kompatibilitas peralatan telekomunikasi HANKAM<br />

dibawah pengaruh gangguan medan elektromagnetik<br />

• Dapatkah dibangun sebuah sistem pengujian untuk peralatan tele<br />

komunikasi HANKAM dengan menggunakan peralatan yang ada di<br />

Laboratorium EMC Bidang Teknologi Pengujian P2SMTP-LIPI.<br />

• Bagaimana metode pengujiannya agar memenuhi standar MIL-STD 461 F<br />

yang diacu.<br />

4


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA<br />

2.1 Prinsip Kerja Alat Komunikasi Militer<br />

Peralatan elektronika untuk keperluan telekomunikasi merupakan peralatan yang<br />

sangat dibutuhkan dalam kegiatan militer. Fungsi peralatan elektronika dalam<br />

telekomunikasi militer dibagi menjadi tiga macam, yang pertama dibuat dengan<br />

tujuan utama untuk berkomunikasi atau menyampaikan informasi, yang kedua<br />

untuk menyerang atau mengintervensi sinyal dari lawan, dan yang ketiga untuk<br />

memproteksi serangan I intervensi sinyal dari lawan. Pada umumnya sebuah alat<br />

telekomunikasi militer yang bertujuan untuk mengirimkan informasi juga<br />

dilengkapi kemampuan untuk menghindari interfensi dari lawan. Di samping itu<br />

selama beroperasi diharapkan alat telekomunikasi ini juga tidak memancarkan<br />

radiasi yang dapat mengganggu peralatan elektronika yang ada disekitarnya.<br />

Frekuensi ke~a yang digunakan pada alat telekomunikasi militer pada umumnya<br />

berada pada rentang pita frekuensi HF (high frequency, 3-30Mhz), VHF(vety<br />

high frequency, 30-300Mhz) dan UHF (ultra high frequency, 300-3000Mhz)),<br />

disesuaikan pada tingkatan unit, strategi dan karakter pasukan yang diterjunkan.<br />

Masing masing daerah frekuensi memiliki karakteristik masing masing, HF<br />

merupakan pita frekuensi yang memiliki panjang gelombang terlebar sehingga<br />

dapat menjangkau lokasi penerima yang jauh. Namun komunikasi dengan<br />

frekuensi ini akan dipengaruhi oleh kondisi ionosfer di atmosfer yang berperan<br />

sebagai reflector. Selain itu pada radio jenis HF dibutuhkan antena yang relatif<br />

sangat panjang untuk dapat berkomunikasi dengan baik. Hal inilah yang<br />

menyebabkan daerah pita HF lebih jarang digunakan untuk perang taktis jarak<br />

dekat. Lain halnya dengan alat yang bekerja pada pita UHF, pada daerah pita<br />

UHF gelombang yang dihasilkan memiliki panjang gelombang yang relatif lebih<br />

pendek sehingga untuk komunikasi jarak jauh dibutuhkan repeater. Oleh karena<br />

itu daerah pita VHF merupakan daerah yang paling banyak dimanfaatkan oleh<br />

radio taktis karena lebih mudah diaplikasikan.<br />

5


Salah satu peralatan telekomunikasi sering digunakan di medan perang adalah<br />

jenis radio taktis. Radio taktis merupakan peralatan telekomunikasi militer yang<br />

dapat dimobilisasi dengan cara dibawa oleh operator atau dipasang pada<br />

kendaraan tempur.<br />

Radio taktis ini telah mengalami beberapa kali pengembangan sejak sebelum<br />

perang dunia kedua, beberapa jenis-jenis yang dikembangkan antara lain:<br />

1. Squad radio, VHF FM (wide band), alat telekomunikasi berukuran kecil<br />

yang digunakan untuk komunikasi jarak dekat.<br />

2. VHF FM (wide band) backpack, alkom dengan ukuran sedang yang<br />

biasanya dibawa dipunggung tentara yang bertugas sebagai operator<br />

radio. Radio ini memiliki jangkauan yang lebih jauh daripada squad radio.<br />

3. Forward Air Controller radio, adalah sebuah radio yang biasanya<br />

digunakan untuk berkomunikasi dengan pesawat. Umumnya radio ini<br />

menggunakan frekuensi UHF, AM (Amplitude Modulation).<br />

4. Special Force Radio, SSB, backpacklmanpack, merupakan alat<br />

telekomunikasi portabel yang didesain agar memiliki jarak pancaran yang<br />

lebih jauh daripada VHF backpack.<br />

Jenis Squad Radio<br />

Sebelum perang dunia kedua dikenal tipe SCR 195 dan SCR 194 untuk<br />

angkatan darat dan tipe TBY untuk angkatan laut. Seri ini kemudian<br />

dikembangkan dan disempurnakan oleh penerusnya yaitu SCR 585/BC 721<br />

yang kemudian menjadi pelopor radio taktis yang portabel. Pada tahun 1984<br />

diluncurkan PRC 68A sebagai squad radio pertama yang menggunakan<br />

mikroprosessor. Tipe ini juga mampu diprogram untuk bekerja pada frekuensi<br />

yang acak.<br />

Jenis VHF Backpack Radio<br />

Jenis SCR-300 merupakan backpack murni pertama yang diproduksi. Pada<br />

perkembangan selanjutnya munculah PRC-77 dan PRC 119 SINCGARS. Tipe<br />

6


terakhir yang disebut merupakan backpack yang memiliki kemampuan untuk<br />

berpindah frekuensi secara cepat (frekuensi hoping) untuk menghindari interfensi<br />

dari lawan berupa penyadapan dan jamming.<br />

Jenis FAC UHF Backpack Radio<br />

Sebelum menggunakan pita frekuensi UHF, frekuensi yang digunakan adalah<br />

VHF namun seiring dengan semakin banyaknya maskapai penerbangan public<br />

yang menggunakan daerah pita VHF maka dikembangkanlah alat telekomunikasi<br />

UHF dengan rentang frekuensi kerja 225-400MHz. Beberapa jenis FAC UHF<br />

Backpack Radio yang dikenal adalah AN/PRC-14 dan PRC-113 M3.<br />

Jenis Special Forces Backpack<br />

Jenis ini diproduksi sangat terbatas dan dilengkapi dengan kemampuan<br />

pancaran yang jauh. Kemampuan ini tentunya berefek pada kebutuhan akan<br />

adanya supply daya yang besar, untuk itu dibutuhkan baterai dengan daya yang<br />

cukup besar, sehingga pada beberapa tipe jenis ini dibutuhkan lebih dari satu<br />

operator untuk membawa alat tersebut beserta baterainya. Beberapa jenis yang<br />

dikenal adalah PRC-52, PRC-62, PRC-64.<br />

Untuk keperluan strategi beberapa jenis radio taktis juga didesain untuk dapat<br />

bekerja pada dua pita frekuensi atau lebih misalnya PRC-70 yang mampu<br />

beke~a sama baiknya pada frekuensi HF dan VHF dan PRC-113 yang mampu<br />

bekerja pada frekuensi VHF dan UHF.<br />

Agar informasi dapat tersampaikan, suara atau data dari operator ditumpangkan<br />

(dimodulasi) pada gelombang lain agar dapat ditransmisikan lebih jauh.<br />

Gelombang pesan dapat dimodulasikan dengan menumpangkan pada sebuah<br />

gelombang (pembawa/karier) yang dimanipulasi. Jika yang dimanipulasi<br />

amplitudonya maka dikenal dengan Amplitude Modulation (AM), jika yang<br />

dimanipulasi adalah frekuensinya maka disebut dengan Frequency Modulation<br />

7


(FM). Secara umum skema dari modulasi gelombang AM dan FM dapat dilihat<br />

pada gambar 2.1a, 2.1b, dan 2.1c.<br />

i<br />

Domainwaldu<br />

Sinyal 20 GHz yang<br />

-.,-<br />

Sinyal- :<br />

rrisai : 20GHz<br />

~el


Domain waktu<br />

Fc=20GHz<br />

wakru<br />

J]<br />

~--L-------L---------~------~--------.~<br />

waldu<br />

Domainwaktu<br />

12<br />

waklu<br />

frekuensi<br />

Fc=20GHz<br />

Gam bar 2.2 Skema modulasi menggunakan pulsa<br />

Adapun prinsip kerja peralatan telekomunikasi militer dapat dilihat pada gambar<br />

2.3.<br />

1 Search~ 1<br />

Direction Finding<br />

Signal processing<br />

System Control<br />

Communications 1+-------,<br />

~--------------~<br />

Operator<br />

Equipment<br />

-------·<br />

RF Signal paths<br />

Bidirectional<br />

system control bus<br />

Gambar 2.3 Blok diagram peralatan telekomunikasi militer<br />

9


Sistem Kontrol<br />

Sistem kontrol ini berupa mikrokomputer yang bertugas mengendalikan seluruh<br />

kine~a<br />

system. Pada peralatan telekomunikasi militer sistem kontrol biasanya<br />

terdiri dari satu atau lebih.<br />

Antena<br />

Antena merupakan alat yang berfungsi untuk menangkap atau melepas sinyal<br />

elektromagnetik dari dan ke lingkungan. Panjang dan tipe antena disesuaikan<br />

dengan frekuensi gelombang yang digunakan. Jika menggunakan antenna<br />

monopole, panjangnya haruslah sama atau mendekati seperempat panjang<br />

gelombang. Panjang gelombang dapat dihitung dengan membagi kecepatan<br />

cahaya (300.000.000 m/s) dengan frekuensi yang digunakan (dalam satuan Hz).<br />

Signal Distribution<br />

Signal distribution pada umumnya terpasang antara antena dan receiver. Pada<br />

umumnya antena menangkap beberapa signal dari lingkungannya. Pada<br />

peralatan telekomunikasi yang memiliki beberapa receiver signal distribution<br />

berfungsi untuk mendistribusikan sinyal-sinyal yang ditangkap oleh antena ke<br />

receiver yang tepat.<br />

Search Receiver<br />

Alat ini berfungsi untuk menganalisis sinyal dengan cara mencari energi terbesar<br />

dari sinyal-sinyal yang diterima pada rentang frekuensi tertentu.<br />

Set-on Receiver<br />

Alat ini berfungsi untuk menganalisis sinyal pada frekuensi yang sudah diset<br />

secara manual oleh operator.<br />

Signal Processing<br />

10


Alat ini bertujuan untuk mengolah sinyal yang diterima dari receiver dengan cara<br />

mendeteksi adanya energi pada frekuensi didalam rentang pita tertentu.<br />

Direction-Finding Signal Processing<br />

Alat ini memiliki fungsi utama hampir sama dengan signal processing namun,<br />

dengan alat ini operator mampu mengetahui lokasi dari pengirim sinyal dengan<br />

cara memperhitungkan besarnya energi dari sinyal yang diterima.<br />

Exciter<br />

Exciter adalah sebuah penghasil sinyal (sinyal generator) yang memiliki<br />

kemampuan untuk memodulasi sinyal.<br />

Power Amplifier<br />

Alat ini berfungsi untuk menguatkan sinyal dari exciter yang masih lemah<br />

(berkisar antara 0 dBm, atau 1 miliWatt) sehingga mampu dikirim dengan<br />

jangkauan yang lebih jauh (pada umumnya hingga mencapai 1 kW).<br />

Filters<br />

Alat ini digunakan untuk membatasi sinyal yang dipancarkan hanya pada<br />

frekuensi yang diinginkan saja. Alat ini sangat dibutuhkan untuk menghindari<br />

timbulnya gangguan kepada alat disekitarnya akibat dari karakteristik amplifier<br />

yang juga mengeluarkan sinyallain yang tidak diinginkan selain sinyal asli.<br />

Communications<br />

Bagian ini merupakan subsistem yang memiliki beberapa kemampuan<br />

tergantung dari kebutuhan yang diinginkan. Pada umumnya kemampuaan<br />

tersebut adalah pengontrolan dan kemampuan untuk mengirimkan perintah,<br />

pengiriman data serta pelaporan data.<br />

11


2.2 Noise<br />

Noise merupakan salah satu hal yang menjadi perhatian dalam sistem-sistem<br />

elektronik. Peralatan menjadi tidak berfungsi sesuai dengan kemampuan<br />

maksimalnya karena adanya noise. Noise dari berbagai sumber dapat<br />

mempengaruhi kinerja alat, bahkan apabila efek yang ditimbulkannya besar<br />

dapat merusat peralatan elektronik. Receiver pada peralatan elektronik pada<br />

umumnya dibuat sangat sensitif, sehingga dapat menangkap sinyal yang sangat<br />

lemah termasuk noise.<br />

Bentuk noise dapat dibagi menjadi dua, yaitu noise yang berasal dari luar sistem<br />

(eksternal noise) dan noise yang berasal dari dalam sistem (internal noise).<br />

Eksternal noise adalah sebagian besar tidak dapat dikendalikan oleh perancang<br />

dari suatu sistem karena berasal dari luar sistem, efek yang ditimbulkan dari<br />

noise ini dapat secara maksismal mempengaruhi kine~a sistem. Contoh noise<br />

eksternal yang seringkali muncul adalah petir yang dapat menghasilkan banyak<br />

sinyal noise secara acak. Jenis noise lainnya, internal noise dapat diminimalisasi<br />

dengan mengoptimalkan kine~a perangkat elektronik.<br />

Eksternal noise<br />

Suatu sistem elektronik dirancang sedemikian rupa, sehingga antara satu<br />

komponen dengan komponen lainnya tidak sating menimbulkan noise. Tetapi,<br />

noise eksternal tidak dapat dikendalikan karena bersumber dari luar perangkat<br />

elektronik. Beberapa sumber dari noise eksternal adalah sebagai berikut :<br />

• Radiasi sambaran kilat (noise udara yang ditimbulkan oleh kilat),<br />

• Radiasi yang tidak diharapkan yang berasal dari mesin listrik, peralatanperalatan<br />

listrik dan elektronik, kabel listrik tegangan tinggi, atau dari<br />

pembakaran mesin (noise buatan manusia),<br />

• Emisi gas-gas yang berada di atmosfer dan hidrometeor,<br />

12


• Tanah atau gangguan-gangguan lainnya yang dapat menghalangi<br />

pancaran antena,<br />

• Radiasi sumber-sumber gelombang radio.<br />

Noise buatan manusia dapat berasal dari beberapa sumber yang dihasilkan oleh<br />

peralatan mesin atau peralatan-peralatan buatan manusia lainnya. Sebagai<br />

contoh noise buatan manusia adalah pembakaran mesin kendaraan bermotor,<br />

mesin-mesin las, dan oven microwave. Besar dari noise ini bergantung pada<br />

jumlah sumber noise yang muncul. Noise akan lebih besar dihasilkan pada<br />

daerah industri dibandingkan dengan daerah pertanian. Lebih banyak noise<br />

buatan manusia akan ditemukan pada perkotaan dibandingkan pada pedesaan.<br />

Atmosfer yang mengelilingi bumi terkena sinar matahari, karena itu pada<br />

atmosfer terkandung sejumlah energi panas yang signifikan dalam setiap waktu.<br />

Energi panas ini memanaskan elektron-elektron yang terdapat di udara,<br />

sehingga meradiasikan noise yang ditimbulkan oleh energi panas dalam jumlah<br />

tertentu. Noise ini diterima oleh antena pada sistem komunikasi yang kemudian<br />

disebut sebagai thermal noise pada sistem input. Dibandingkan dengan sumbersumber<br />

noise lainnya, thermal noise memberikan pengaruh yang relatif kecil.<br />

Noise pun dapat dihasilkan apabila mengarahkan antena kepada bintang di<br />

angkasa, bintang dapat menghasilkan beberapa spektrum gelombang yang<br />

dapat menjadi noise yang dikenal dengan sebutan galactic noise. Penyebab<br />

noise lainnya adalah sambaran kilat, sumber noise ini menghasilkan spektrum<br />

dengan frekuensi yang sama seperti terdapat pada rentang frekuensi HF dan<br />

dapat merambat dengan jarak yang jauh. Ratusan petir dapat te~adi setiap<br />

tahunnya, karena itu noise dalam bentuk ini dapat terjadi dimanapun.<br />

Secara keseluruhan terdapat beberapa sumber noise eksternal yang dapat<br />

mengganggu kinerja sistem elektronik, yaitu noise atmosfer yang sebagian besar<br />

berasal dari sambaran kilat, noise buatan manusia yang berasal dari peralatanperalatan<br />

buatan manusia, dan pancaran yang berasal dari langit seperti dari<br />

bintang. Besar kecilnya noise yang ditimbulkan oleh sumber eksternal ini<br />

13


ergantung dari lokasi, waktu, dan banyak faktor. Sangat kecil sekali<br />

kemungkinan untuk menghindari noise eksternal, karena itu peralatan elektronik<br />

haruslah dibuat agar mampu bertahan apabila mendapat noise ini.<br />

,....<br />

Internal noise<br />

Perangkat elektronik terdiri dari beberapa komponen-komponen besar maupun<br />

kecil di dalamnya, karena itu dapat terjadi noise di antara komponen tersebut.<br />

Noise ini disebut sebagai noise internal, yaitu noise yang berasal dari peralatan<br />

elektronik itu sendiri. Berbeda dengan noise eksternal, noise internal dapat<br />

diminimalisasi dengan perancangan sistem elektronik yang baik. T erda pat<br />

beberapa jenis noise internal, diantaranya adalah sebagai berikut :<br />

• Thermal noise (noise Johnson atau Nyquist),<br />

• Shot noise,<br />

• Low frequency noise (flicker noise),<br />

• Generation-recombination noise pada semikonduktor,<br />

• Oscillator Phase noise,<br />

• AID conversion noise, dan<br />

• Radiasi noise antara satu komponen dengan komponen lainnya.<br />

Setiap perangkat elektronik menimbulkan panas yang dapat menyebabkan<br />

terjadinya thermal noise, thermal noise ini terjadi akibar aliran elektron yang tidak<br />

stabil karena panas. Noise ini mengakibatkan penurunan kualitas sinyal yang<br />

dihasilkan dan pemrosesan sinyal lebih lanjut seperti demodulasi menjadi lebih<br />

sulit. Shot noise muncul karena penyampaian sinyal yang tidak beraturan pada<br />

output alat peralatan elektronik. Apabila shot noise semakin kuat, maka akan<br />

menimbulkan suara gemerisik yang tidak enak seperti suara hujan atau butirbutir<br />

logam yang berjatuhan diatas genteng.<br />

14


2.3 Electromagnetic Susceptibility<br />

EMC (Electromagnetic compatibility) mempelajari bagaimana kine~a peralatan<br />

berbasis kelistrikan atau elektronika di bawah pengaruh lingkungan medan<br />

elektromagnetik. Bagaimana peralatan tersebut tahan terhadap pengaruh medan<br />

elektromagnetik dari sumber-sumber disekitarnya dan bagaimana peralatan<br />

tersebut memberikan pengaruh pada peralatan lain yang ada disekitarnya.<br />

Electromagnetic susceptibility (EMS) merupakan bagian dari EMC yang lebih<br />

focus tentang bagaimana medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh sumber<br />

medan dapat mempengaruhi kine~a peralatan-peralatan berbasis kelistrikan<br />

lainnya yang ada disekitarnya. lstilah lain dari EMS adalah Electromagnetic<br />

Immunity yang focus pada bagaimana sebuah peralatan berbasis kelistrikan<br />

dan/atau elektronika tidak terpengaruh kine~anya setelah mendapat pengaruh<br />

medan elektromagnetik dari sumber yang ada disekitar perlatan itu sendiri.<br />

lstilah lain yang juga dikenal di bidang EMC adalah EMI (Electromagnetic<br />

Interference). EMI adalah kondisi bagaimana peralatan berbasis kelistrikan atau<br />

elektronika sating memberikan pengaruhnya (interfere). Besarnya pengaruh<br />

interferensi ini akan menunjukan kinerja peralatan yang terkena medan<br />

elektromagnetik. Bila sebuah peralatan kelistrikan (electrical device) bekerja<br />

berada di dalam lingkungan medan elektromagnetik, maka yang perlu diketahui<br />

adalah pengaruh interferensi dari medan tersebut terhadap kinerja peralatan.<br />

Sedangkan bila peralatan kelistrikan tersebut berada dilingkungan dengan<br />

banyak peralatan kelistrikan lainnya, maka yang perlu diketahui adalah seberapa<br />

jauh medan elektromagnetik yang dihasilkan peralatan kelistrikan tersebut<br />

memberikan interferensi terhadap kinerja peralatan-peralatan kelistrikan lainnya.<br />

Jadi secara garis besar Electromagnetic Compatibility (EMC) akan sangat besar<br />

pengaruhnya terhadap peralatan-peralatan yang digunakan dimasyarakat.<br />

Sebagai contoh: meter pada POM bensin, diketahui saat ini meter POM bensin<br />

menggunakan sistem digital (berbasis kelistrikan dan elektronika), sehingga bila<br />

ada medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh sumber disekitarnya (hand<br />

phone, gen-set) akan mempengaruhi kine~a<br />

meter tersebut. Akibat dari hal<br />

15


tersebut akan memberikan/menunjuk nilai yang mungkin tidak benar/salah,<br />

sehingga akan memberikan keuntungan pada satu pihak dan memberikan<br />

kerugian pada pihak lain (bisa pemilik POM bensin yang diuntungkan dan pihak<br />

pembeli dirugikan, atau sebaliknya). Hal lain adalah pengaruh medan<br />

elektromagnetik pada peralatan operasi (surgery). Diketahui laser blade sering<br />

digunakan untuk melakukan bedah (surgery). Sumber laser dikontrol ataupun<br />

dihasilkan oleh perangkat yang berbasis kelistrikan dan/atau elektronika, dengan<br />

adanya medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh sumber yang ada disekitar<br />

ruang operasi, maka ada kemungkinan peralatan tersebut memberikan hasil<br />

yang tidak sesuai dengan yang direncanakan. Dengan demikian pelaksanaan<br />

bedah (surgery) tidak sempurna bahkan mungkin akan membahayakan<br />

keselamatan pasien.<br />

Oleh karena itu pengaruh medan elektromagnetik sangatlah penting untuk<br />

dikendalikan. Antara lain peralatan berbasis kelistrikan atau elektronika harus<br />

dirancang sesuai standar sehingga kine~a peralatan dapat dipertahankan sesuai<br />

dengan rancangannya, walaupun disekitar peralatan tersebut ada sumber<br />

elektromagnetik.<br />

2.4 Conducted Susceptibility pada Standar MIL-STD 461 F<br />

Conducted Susceptibility Test adalah pengujian untuk mengetahui ketahanan<br />

benda uji terhadap gangguan elektromagnetik dari lingkungan sekitar dengan<br />

cara memberikan sinyal gangguan melalui kabel, jalur-jalur kelistrikan dan<br />

konektor pada benda uji. Pada standar MIL-STD 461 F pengujuan conducted<br />

susceptibility terdiri dari beberapa klausul antara lain: CS1 01 , CS1 03, CS1 04,<br />

CS105, CS106, CS109, CS114, dan CS115.<br />

Klausul CS101<br />

Klausul CS 1 01 merupakan prosedur pengujian Conducted Susceptibility yang<br />

dilakukan dengan memberikan sinyal gangguan dengan profil seperti gambar 1.4<br />

dan 1.5 kepada benda uji dengan cara mengkoplingnya pada jalur suplai daya<br />

16


enda uji. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui ketahanan benda<br />

uji dari gangguan berupa riak-riak gelombang yang sering timbul akibat<br />

penurunan kualitas daya pada sumber daya. Pada benda uji yang menggunakan<br />

sumber arus searah/DC pengujian dilakukan pada rentang frekuensi penuh<br />

antara 30 Hz sampai dengan 150 kHz. Sedangkan pada benda uji yang bekerja<br />

dengan menggunakan sumber arus bolak-balik/AC maka pengujian dilakukan<br />

mulai frekuensi harmonik kedua dari frekuensi dasar tegangan yang dipakai<br />

sampai dengan 150 kHz. Selama pengujian berlangsungl benda uji tidak boleh<br />

mengalami degradasi fungsil malfungsil atau te~adinya simpangan pembacaan<br />

pada indikator-indikatornya.<br />

150<br />

140 II<br />

CURVE IN<br />

136 --<br />

130<br />

126<br />

><br />

~ 120<br />

:!:!..<br />

1 110<br />

~<br />

-E<br />

::::;<br />

100<br />

--<br />

I--<br />

II<br />

cu r-'1112<br />

~<br />

[\<br />

"'[\<br />

6f?~1NAL EYT APtO~~LE<br />

S U CEVOL AGE<br />

ABOVE 28 VOLTS #1<br />

I<br />

90 r-- 28 VOLTS OR BELOW #2 I<br />

I IIIII II II II Ill<br />

l'r- -<br />

I<br />

I<br />

N- -<br />

80<br />

10 100 1k 10k 1M<br />

Frequency (Hz)<br />

Gambar 2.4 Batas level voltase berdasar klausul CS101<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

106.5<br />

96.5<br />

17


10<br />

~<br />

.E<br />

::i<br />

10<br />

0.1<br />

\<br />

'\<br />

I'<br />

\<br />

0.09<br />

0.01<br />

10 100<br />

1k<br />

10k<br />

I<br />

I<br />

:<br />

150k<br />

100k<br />

1M<br />

Frequency (Hz)<br />

Gambar 2.5 Batas level daya berdasar klausul CS101<br />

Klausul CS103<br />

Klausul CS103 adalah prosedur pengujian EMC yang bertujuan untuk<br />

mengetahui pengaruh intermodulasi sinyal pada frekuensi kerjanya akibat dari<br />

adanya sinyal sinyal gangguan yang masuk melalui port antena benda uji.<br />

Pengujian dilakukan pada rentang frekuensi 10 kHz-20 GHz. lntermodulasi<br />

adalah timbulnya sinyal lain di luar sinyal asli akibat dari penggabungan dua<br />

sinyal yang berbeda frekuensinya. lntermodulasi dapat terjadi akibat dari<br />

karakteristik penguatan yang tidak tinier pada amplifier atau peralatan sejenis.<br />

Saat amplifier yang tidak linier diberi dua buah input sinyal dengan frekuensi<br />

yang berbeda maka akan timbul sinyal lain diluar dari sinyal asli. lntermodulasi<br />

ini dapat mengakibatkan penurunan kualitas sinyal asli sehingga pada peralatan<br />

militer, komunikasi dapat terganggu atau mengalami kegagalan. Pengujian ini<br />

sebaiknya dilakukan pada receiver, transceiver, amplifier dan peralatan sejenis<br />

pada peralatan komunikasi militer. Skema dasar sistem pengujian berdasar<br />

klausul CS 103 adalah seperti pad a gambar 2.6 berikut.<br />

18


SIGNAL<br />

SOURCEN0_1<br />

r--<br />

1 ALTERS,<br />

I AS NEEDED<br />

I ATTENUATORS, I<br />

L-- -<br />

3PORT<br />

NEl'NORK<br />

r-------- 1<br />

I FILTERS, I<br />

I ATTENUATORS, I<br />

I ASNEEDED I<br />

·- --<br />

SIGNAL<br />

SOURCE NO_ 2<br />

r------- I<br />

1 3PORT<br />

NETWORK,<br />

I IF NEEDED<br />

I<br />

'---.--I<br />

r ___ j ___ _<br />

I FILTERS,<br />

ATTENUATORS,<br />

I ASNEEDED<br />

l<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

L---r--I<br />

r---- ----<br />

1 SIGNAL I<br />

I SOURCE NO_ 3, I<br />

l IFNEEOEO 1<br />

L--------J<br />

MEASUREMENT<br />

RECEIVER<br />

1<br />

3PORT<br />

NETWORK<br />

r-----i<br />

EUT<br />

1<br />

OUTPUT<br />

MONITOR<br />

Gambar 2.6 Sistem Pengujian Berdasar Klausul CS-103<br />

Klausul CS104<br />

Klausul CS104 adalah pengujian yang dilakukan pada port antenna benda uji<br />

dan bertujuan untuk mengetahui kemampuan sistem benda uji menolak sinyal<br />

lain diluar frekuensi kerjanya, pengujian berlaku pada frekuensi 30 Hz-20 GHz.<br />

Pengujian ini dilakukan pada peralatan seperti receiver, RF amplifier, transceiver,<br />

radar receiver, acoustic receiver, dan receiver peralatan perang. Selama<br />

pengujian tidak diperbolehkan terjadinya sinyal yang tidak diinginkan melebihi<br />

spesifikasi yang diperbolehkan untuk masing-masing benda uji. Skema dasar<br />

sistem pengujian berdasar klausul CS 104 adalah seperti pada gam bar 2. 7<br />

berikut.<br />

19


SIGNAL<br />

SOURCE N0. 1<br />

r-----------,<br />

I I l<br />

r<br />

I FILTERS. 1<br />

1----+! 1<br />

ATTENUATORS. .T<br />

I<br />

I ASNEEDED I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

J<br />

r -<br />

I<br />

I 3PORT<br />

NET'IJORK.<br />

I IF NEEDED<br />

I<br />

I<br />

- I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I I I<br />

I<br />

~~---r-~<br />

SIGNAL l I FILTERS.<br />

I SOURCE NO. 2. 1<br />

!--~~: ATIENUATORS,<br />

1 IF NEEDED 1 AS NEEDED<br />

I , ________! I , I ___<br />

I<br />

I I<br />

I<br />

I<br />

MEASUREMENT<br />

RECEIVER<br />

I<br />

3PORT<br />

NETWORK<br />

EUT<br />

1<br />

OUTPUT<br />

MONITOR<br />

Gambar 2.7 Sistem Pengujian Berdasar Klausul CS-104<br />

Klausul CS105<br />

Klausul CS105 adalah prosedur pengujian EMC yang bertujuan untuk<br />

mengetahui efek dari timbulnya cross modulation akibat adanya sinyal gangguan<br />

yang diberikan melalui terminal antena benda uji dengan rentang frekuensi 30 Hz<br />

sampai dengan 20GHz khususnya pada frekuensi yang dekat dengan frekuensi<br />

kerja. Cross modulation adalah timbulnya intermodulasi antara sinyal pembawa<br />

(pada umumnya terjadi pada pemancar radio AM) dengan sinyal gangguan dari<br />

luar. Selama pengujian tidak diperbolehkan terjadi cross modulation melebihi<br />

toleransi spesifikasi masing-masing benda uji. Klausul ini hanya diberlakukan<br />

pada receiver yang bekerja pada modulasi AM (Amplitude Modulation) saja.<br />

Skema dasar sistem pengujian berdasar klausul CS 104 adalah seperti pad a<br />

gambar 2.8 berikut.<br />

20


SIGNAL<br />

SOURCE N0.1<br />

r---<br />

1<br />

I FILTERS. I<br />

t-----.;1 ATTENUATORS I<br />

I AS NEEDED . I<br />

I<br />

I<br />

'---l<br />

I<br />

I<br />

._,IEASUREMENT<br />

RECEIVER<br />

l<br />

3PORT<br />

NETW'/ORK.<br />

IF NEEDED<br />

3PORT<br />

NETWORK<br />

EU<br />

l<br />

SIGNAL<br />

SOURCE N0. 2<br />

r---"-----.<br />

I<br />

I<br />

I<br />

FILTERS, I<br />

I ATTENUATORS. :<br />

1 ASNEEDED I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

L-------J<br />

OUTPUT<br />

"'IONrTOR<br />

Gambar 2.8 Sistem Pengujian Berdasar Klausul CS-105<br />

Klausul CS106<br />

Klausul CS106 adalah prosedur pengujian yang bertujuan untuk mengetahui<br />

pengaruh electrical transient yang bersumber dari sumber daya dari luar benda<br />

uji. Pengujian dilakukan dengan memberikan sinyal transient ke benda uji melalui<br />

port suplai daya.<br />

Klausul CS109<br />

Klausul CS1 09 adalah prosedur pengujian yang bertujuan untuk mengetahui<br />

pengaruh medan magnetik terhadap peralatan dan subsistem yang bekerja pada<br />

frekuensi operasional 100 kHz kebawah dan dengan sensitifitas 1 ~V atau<br />

kurang. Pengujian ini dilakukan pada rentang frekuensi 60 Hz sampai dengan<br />

100 kHz. Selama pengujian, bend a uji tidak boleh mengalami degradasi<br />

fungsi/kine~a,<br />

malfungsi, dan penyimpangan pembacaan. Besarnya level<br />

gangguan berdasar klausul CS109 adalah seperti gambar 2.9 berikut.<br />

21


130<br />

120<br />

E<br />

:::;<br />

110<br />

80<br />

!'.. t--.<br />

!'...... - -<br />

1\<br />

"<br />

70<br />

60<br />

i"<br />

10 100<br />

1k 10k 100k 1M<br />

Frequency (Hz)<br />

Gambar 2.9 Level pengujian berdasar klausul CS109<br />

Klausul CS114<br />

Klausul CS114 adalah prosedur pengujian yang dilakukan untuk mengetahui<br />

ketahanan benda uji terhadap gangguan Radio Frekuensi (RF) yang diberikan<br />

melalui terminal kabel termasuk kabel suplai daya ke benda uji. Metode ini<br />

dilakukan sebagai simulasi rambatan medan elektromagnetik dari antenna<br />

transmisi melalui badan kapal. Pengujian ini dilakukan dengan memberikan<br />

gangguan sinyal RF pada rentang rekuensi 1OkHz sampai dengan 200M Hz.<br />

Selama pengujian benda uji tidak diperbolehkan mengalami penurunan<br />

fungsi/kinerja, malfungsi dan penyimpangan pembacaan.<br />

Klausul CS115<br />

Klausul CS115 adalah prosedur pengujian yang bertujuan untuk mengetahui<br />

pengaruh akibat impuls yang cepat terhadap benda uji. lmpuls atau lonjakan<br />

voltase yang terjadi secara tiba-tiba dapat timbul pada saat alat mulai dihidupkan<br />

baik dari alat itu sendiri maupun alat lain atau berasal dari pengaruh lingkungan<br />

seperti petir dan pulsa elektromagnetik. Pengujian ini dilakukan dengan caraa<br />

memberikan impuls gangguan melalui port kabel benda uji. Selama pengujian<br />

22


enda uji tidak boleh mengalami penurunan fungsi/kinerja, malfungsi dan<br />

penyimpangan pembacaan pada indikator. Karakteristik impuls gangguan<br />

berdasarkan klausul CS 115 ditampilkan dalam gambar 2.10 berikut.<br />

----- 30ns. (Minimum)<br />

I REPETITION RATE= 30Hz I<br />

90%<br />

E 2<br />

:::;<br />

------------' --- l --- 10%<br />

Gambar 2.10 Karakteristik impulse berdasarkan klausul CS115<br />

Klausul CS116<br />

Klausul CS116 adalah prosedur pengujian yang bertujuan untuk mensimulasikan<br />

pengaruh resonansi alami pada kabel terhadap benda uji akibat fenomena<br />

elektromagnetik yang te~adi di sekitarnya. Adanya resonansi alami ini akan<br />

dapat menimbulkan arus dan voltase yang dapat mengganggu kinerja alat.<br />

Pengujian dilakukan pada semua interkoneksi kabel termasuk kabel suplai daya.<br />

Selama pengujian benda uji tidak diperbolehkan mengalami penurunan fungsi<br />

atau kine~a, malfungsi dan penyimpangan pembacaan.<br />

23


BAB 3 TUJUAN DAN MANFAAT<br />

3.1 Tujuan<br />

Berdasarkan perumusan masalah diatas, tujuan yang ingin dicapai dari<br />

penelitian ini adalah :<br />

a. mengetahui karakteristik peralatan telekomunikasi HANKAM, baik power<br />

input/output, daya pancar, modulasi maupun daerah frekuensi kerjanya.<br />

b. mengetahui pengaruh lingkungan elektromagnetik terhadap kinerja<br />

peralatan telekomunikasi HANKAM.<br />

c. merancang sistem dan metoda uji EMC immunity (EMS) untuk pengujian<br />

peralatan komunikasi pada HANKAM.<br />

3.2 Manfaat<br />

Oari penelitian ini diharapkan diperoleh rancangan sistem dan metode uji EMC<br />

immunity (EMS) pada pelatan telekomunikasi yang mengacu pada standar MIL­<br />

STD 461F. Selain itu diperoleh data kemampuan imunitas alat telekomunikasi<br />

HANKAM dalam menghadapi interferensi dari lingkungan terutama imunitas<br />

alkom dari interferensi yang masuk melalui antena berdasarkan MIL-STD 461 F.<br />

24


BAB 4 METODOLOGI<br />

Penelitian dilaksanakan dalam empat tahap yaitu tahap persiapan, karakterisasi<br />

peralatan pengujian EMS, penyusunan rancangan system dan metode uji EMS<br />

serta penyempurnaan dan penyusunan laporan final.<br />

4.1 Tahap Pertama<br />

Merupakan tahap persiapan penelitian, yaitu pembuatan research design,<br />

pengumpulan data sekunder dan pemetaan sementara atas data sekunder dan<br />

literature review. Dalam tahap ini diharapkan diperoleh desain penelitian dan<br />

peta persoalan sistem kerja dan imunitas (kerentanan/ketahanan) peralatan<br />

telekomunikasi terhadap gangguan elektromagnetik.<br />

4.2 Tahap Kedua<br />

Pada tahap ini data dan informasi dikumpulkan baik dari literatur maupun<br />

wawancara dengan narasumber. Kegiatan dilanjutkan dengan pengelompokan,<br />

pengukuran dan analisis data untuk mengetahui karakteristik peralatan<br />

telekomunikasi dan peralatan pengujian EMS. Hasil yang diharapkan dari tahap<br />

ini adalah data dan informasi tentang karakteristik peralatan pengujian EMC dan<br />

peralatan telekomunikasi khususnya untuk bidang HANKAM.<br />

4.3 Tahap Ketiga<br />

Melakukan kajian serta analisis karakteristik sistem dan peralatan pengujian<br />

EMC sebagai bahan pertimbangan perancangan sistem dan metode uji EMC<br />

immunity (EMS) berdasarkan karakteristik peralatan telekomunikasi dengan<br />

mengacu standar MIL-STD461 F. Kegiatan dilanjutkan dengan perancangan<br />

sistem dan metode uji EMC yang kompetibel untuk pengujian peralatan<br />

telekomunikasi HANKAM dengan mengacu pada standar MIL-STD461F. Hasil<br />

yang diharapkan berupa rancangan sistem dan metode uji EMC immunity untuk<br />

peralatan telekomunikasi HANKAM<br />

25


4.4 Tahap Keempat<br />

Membahas draft final laporan penelitian untuk dievaluasi dan dipebaiki untuk<br />

memperoleh masukan tentang hasil penulisan laporan. Hasil evaluasi digunakan<br />

sebagai bahan menyempurnakan penulisan laporan hasil penelitian. Hasil yang<br />

diharapkan adalah laporan penelitian yang komprehensif dari segi substansi<br />

maupun bahasa.<br />

26


BAB 5 HASIL PEMBAHASAN<br />

Kegiatan penelitian telah be~alan sesuai dengan rencana. Tahap pertama<br />

penelitian telah selesai dilakukan sehingga diperoleh desain penelitian dan peta<br />

persoalan sistem ke~a dan imunitas (kerentanan/ketahanan) peralatan<br />

telekomunikasi terhadap gangguan elektromagnetik. Selain itu sebagian kegiatan<br />

yang direncanakan pada tahap dua telah dilakukan yakni pengumpulan data dan<br />

informasi baik dari literatur maupun wawancara dengan narasumber. Data dan<br />

informasi yang diperoleh digunakan untuk mendukung yakni pengelompokan,<br />

pengukuran dan analisis data untuk mengetahui karakteristik peralatan<br />

telekomunikasi dan peralatan pengujian EMS. Hasil-hasil yang diperoleh<br />

diuraikan lebih lanjut pada Bab 5 ini.<br />

5.1 lnterferensi pada Peralatan Telekomunikasi Militer<br />

Suatu rangkaian listrik atau elektronik yang didesain untuk menghasilkan sinyal<br />

pada frekuensi tertentu sering menghasilkan sinyal-sinyal lain pada frekuensifrekuensi<br />

yang tidak dikehendaki. Sinyal-sinyal semacam ini disebut sebagai<br />

noise. Noise dari suatu rangkaian atau sistem dapat terkopel (tertransfer/masuk)<br />

ke rangkaian lain disekitarnya dan menyebabkan distorsi (penyimpangan). Noise<br />

dapat menyebabkan efek-efek yang tidak dikehendaki atau disebut sebagai<br />

interferensi. lnterferensi elektromagnetik (EMI) atau disebut juga interferensi<br />

gelombang radio (RFI) merupakan gangguan yang mampu mempengaruhi suatu<br />

rangkaian listrik atau elektronik. Gangguan ini dapat menggangu, menghambat,<br />

menurunkan atau membatasi kinerja suatu rangkaian. Gangguan-gangguan<br />

yang ditimbulkan oleh EMI sangat bervariasi, antara lain:<br />

• Menganggu penerimaan siaran radio dan televisi<br />

• Hilang atau terputusya data pada sistem digital atau transmisi data<br />

• Malfungsi pada peralatan navigasi<br />

• Malfungsi atau tidak berfungsinya alat-alat elektronik pada peralatan<br />

kesehatan<br />

27


• Malfungsi pada sistem kontrol otomatis<br />

• T anpa disengaja memicu alat peledak untuk beroprasi<br />

Gangguan penerimaan, terputusnya data maupun gangguan yang lain dapat<br />

berakibat fatal untuk sistem komunikasi militer. lnterferensi dapat menjadi sangat<br />

berbahaya ketika data maupun informasi yang diterima dari sistem telekomuikasi<br />

menentukan keberhasilan dan kegagalan sebuah misi.<br />

Potensi-potensi Terjadinya lnterferensi pada Sistem Telekomunikasi<br />

Nosie atau interferensi pada peralatan telekomunikasi dapat berasal dari<br />

lingkungan maupun dari dalam peralatan itu sendiri. Noise internal dihasilkan<br />

oleh rangkain-rangkaian didalam peralatan telekomunikasi. Sumber daya dan<br />

frequency synthesizer merupakan rangkaian yang sering menimbulkan noise.<br />

Namun, noise juga berasal dari proses "agitasi termal" molekul-molekul yang<br />

berada pada komponen elektronik. Proses ini terjadi khususnya pada komponenkomponen<br />

elektronik berbasis semikonduktor yang sering digunakan pada<br />

rangkaian penguat sinyal.<br />

lnterferensi dari lingkungan dapat dapat berasal dari sumber-sumber noise yang<br />

berada di alam (natural noise) maupun noise yang berasal dari kegiatan manusia<br />

(man-made noise). lnterferensi yang berasal dari kegiatan manusia dapat terjadi<br />

secara tidak sengaja (unintentional interference) maupun EMI yang terjadi<br />

secara disengaja (intentional interference).<br />

Pada pita frekuensi HF (3 MHz -<br />

30 MHz), interferensi dari lebih banyak<br />

disebabkan oleh sumber noise alami yaitu petir di atmosfer. Noise di atmosfer<br />

lebih<br />

tinggi selama musim panas dan lebih banyak menjelang malam pada<br />

rentang frekuensi 1 MHz- 5 MHz. Kondisi seperti ini mungkin tidak berpengaruh<br />

bagi peralatan telekomunikasi VHF (30 MHz - 300 MHz) dan UHF (300 MHz - 3<br />

GHz), sebab kedua rentang berada di atas rentang frekuensi HF. Namun,<br />

interferensi pada rentang frekuensi VHF dapat berasal dari sumber noise alam<br />

28


-<br />

dari ruang angkasa seperti galactic noise atau cosmic noise. Noise dari ruang<br />

angkasa pada frekuensi 20 MHz - 200 MHz jauh lebih besar dari pada noise<br />

internal.<br />

Selain interferensi yang disebabkan oleh alam, peralatan telekomunikasi juga<br />

harus menghadapi interferensi yang disebabkan oleh noise dari kegiatan<br />

manusia. Kabel daya listrik, komputer, peralatan rumah tangga dan peralatan<br />

industri juga dapat menghasilkan interferensi. Frekuensi interferensi yang<br />

dihasilkan sangat bervariasi. lnterferensi dapat masuk melalui antenna, kabel<br />

daya, kabel audio atau rangkaian yang rentan terhadap interferensi.<br />

Perkembangan teknologi telekomunikasi yang sangat pesat telah mendorong<br />

semakin padatnya penggunaan spektrum frekuensi radio untuk kepentingan<br />

telekomunikasi. Penggunaan spectrum frekuensi radio untuk kepentingan<br />

telekomunikasi seperti ditunjukan pada Table 5.1. Spektrum frekuensi dibawah<br />

maupun di atas rentang frekuensi VHF dan UHF semakin lama semakin padat.<br />

Frekuensi-frekuensi harmonik dari pemancar HF akan berada di pita frekuensi<br />

VHF sehingga besar sekali kemungkinannya menginterferensi radio VHF.<br />

Stasiun pemancar radio FM (88MHz - 108MHz) dan perangkat nir-kabel<br />

(wireless) dapat meghasilkan frekuensi-frekuensi harmonik yang berada di pita<br />

VHF dan UHF sehingga menginterferensi perangkat telekomunikasi VHF<br />

maupun UHF. Selain itu, pesawat telekomunikasi yang menggunakan pita<br />

frekuensi yang sama dapat juga meginterferensi pesawat yang lain.<br />

Tabel 5.1. Penggunaan Spektrum Frekuensi Radio untuk Telekomunikasi<br />

Pita Frekuensi Frekuensi Penggunaan<br />

EHF 30-300 GHz Radar, astronomi, remote sensing<br />

SHF 3-30 GHz Radar, komunikasi satelit,<br />

remote sensing, navigasi pesawat<br />

UHF 300 - 3000 MHz Radar, televisi, telepon celular,<br />

29


sistem navigasi dan komunikasi<br />

lalu-lintas udara untuk militer<br />

VHF 30-300 MHz Televisi, siaran radio FM, sistem<br />

komunikasi polisi, sistem navigasi<br />

dan komunikasi lalu-lintas udara<br />

untuk komersial, komunikasi<br />

mil iter<br />

HF 3-30 MHz Radio gelombang pendek (ham),<br />

citizens band, komunikasi militer<br />

MF 300 - 3000 kHz Siaran radio AM, radio maritime<br />

LF 30-300 kHz Navigasi jarak jauh, siaran radio<br />

cuaca<br />

VLF 3-30kHz Navigasi jarak jauh, sonar<br />

ULF 300-3000 Hz Telepon<br />

SLF 30-300 Hz Sistem komunikasi kapal selam<br />

ELF 3-30Hz Detektor logam<br />

Catatan: E = extra, S = super, U = ultra, V = very, H = htgh, M = medtum, L = low,<br />

F = frequency.<br />

..-.<br />

Pada operasi militer, interferensi dapa juga memang di sengaja oleh pihak lawan .<br />

lnterferensi yang disengaja berupa "jamming" merupakan sinyal-sinyal yang<br />

sengaja dipancarkan untuk mengganggu sistem komunikasi lawan. Jamming<br />

dapat diarahkan untuk menyerang sebuah saluran (channel) komunikasi atau<br />

pita frekuensi komunikasi yang lebih Iebar (wideband). Gangguan dapat<br />

dilancarkan secara kontinu (dipancarkan terus-menerus) atau hanya pada saatsaat<br />

tertentu (ketika frekuensi yang akan di-jamming muncul).<br />

lnterferensi yang Terkopel ke Antena<br />

lnterferensi yang terkopel ke antena atau dari antena ke antena umumnya<br />

meningkat seiring dengan meningkatnya pemasangan antena-antena pemancar<br />

30


-<br />

dan penerima yang dipasang pada kendaraan, kapal atau pesawat terbang yang<br />

sama. Potensi te~adinya interferensi akan semakin meningkat ketika satu atau<br />

beberapa frekuensi di luar pita frekuensi receiver (pesawat penerima)<br />

masuklditerima receiver sehingga menghasilkan respon-respon yang tidak<br />

dikehendaki pada receiver.<br />

Potensi te~adinya<br />

interferensi juga semakin meningkat ketika semakin banyak<br />

jumlah pemancar yang berada di dekat antena receiver dipasang/ditempatkan.<br />

Beberapa jenis interferensi yang mungkin te~adi antara lain :<br />

• lnterferensi harmonik. lnterferensi yang te~adi ketika frekeunsi harmonik<br />

suatu pemancar sama dengan frekuensi yang digunaka receiver<br />

• IF (Intermediate Frequency) interference. lnterferensi yang terjadi ketika<br />

frekuensi pemancar sama dengan frekuensi IF (selisih frekuensi antara<br />

mixer dan osilator) receiver<br />

• Image interference. lnterferensi yang te~adi ketika frekuensi pemancar<br />

sama dengan frekuensi penerima dikurangi kelipatan dua frekuensi IF<br />

receiver<br />

• Cross-modulation interference. lnterferensi yang terjadi ketika pemancar<br />

berdaya tinggi memiliki frekuensi yang mendekati frekuensi receiver dan<br />

receiver tidak memiliki filter yang dapat menyaring/melemahkan frekuensi<br />

tersebut dengan baik. Sebagai akibatnya receiver akan merespon<br />

frekuensi tersebut dan menghasilkan efek-efek yang tidak dikehendaki.<br />

• lntemodu/ation. lnterferensi yang terjadi akibat kombinasi dua atau tiga<br />

sinyal noise berbeda frekuensi. Kombinasi sinyal ini dapat terdeteksi dan<br />

dianggap sebagai sinyal bagi receiver sehingga menimbulkan efek-efek<br />

yang tidak diharapkan.<br />

5.2 Rancangan Sistem dan Metode Uji CS104<br />

Pengujian immunitas alat komunikasi terhadap interferensi harus dilakukan pada<br />

perangkat telekomunikasi Hankam untuk mengevaluasi kemampuan respon<br />

31


mereka terhadap interferensi. Pengujian harus dilakukan sebab alat<br />

telekomuniksi Hankam harus terlindung dari kerusakan, tidak terdegradasi<br />

kemampuanya ketika terdapat sinyal interferensi yang kuat dan semua<br />

kemampuanya dapat berfungsi dengan normaL<br />

-<br />

-<br />

Antena merupakan bagian alat telekomuniksi yang berpotensi cukup besar<br />

sebagai jalan masuk sinyal-sinyal interferensi dari lingkungan. Pengujian<br />

conducted susceptibility pada port antenna dapat memberikan data-data yang<br />

bermanfaaat tentang kemampuan (immunitas) alat telekomunikasi dalam<br />

menghadapi interferensi dari lingkungan. Dengan mempertimbangan peralatan<br />

uji yang dimiliki dan informasi-informasi diatas, maka sistem dan metode uji yang<br />

akan dikembangkan dalam penelitian ini berdasarkan MIL-STD 461 F adalah<br />

CS104, Conducted Susceptibility Antenna Port, Rejection of Undesired Signals,<br />

30Hz to 20GHz.<br />

Konsep Dasar Pengujian Conducted Susceptibility Antenna Port<br />

Pengujian conducted susceptibility/immunity pada port antena adalah pengujian<br />

yang dilakukan dengan sinyal yang digunakan benda uji (wanted/desired signal)<br />

dan atau sinyal-sinyal interferensi (interference signal) yang diinjeksikan<br />

langsung ke port antena benda uji. Beberapa data yang diperlukan pada<br />

pengujian conducted susceptibility/immunity pada port antena antara lain<br />

frekuensi operasi (alat telekomunikasi), sensitivitas alkom, besar!kuat wanted<br />

signal dan interference signal, jenis modulasi sinyal yang digunakan, besar kuat<br />

sinyal interferensi maksimum yang masih dapat ditolelir alkom sehingga tidak<br />

menghasilkan respon-respon yang tidak diinginkan.<br />

Konsep dasar pengujian suceptibility pada port antena adalah menginjeksikan<br />

wanted signal dan atau interference signal pada port antena benda uji sambil<br />

memonitor degradasi yang terjadi. Pengujian biasanya dilakukan dengan satu<br />

atau dua sinyal. Pengujian dengan satu sinyal dilakukan dengan menginjeksikan<br />

sinyal interferensi pada port antena benda uji dan memonitor respon atau<br />

32


keluaran benda uji tersebut. Benda uji dikatakan suspcebtiblelimun terhadap<br />

sinyal interferensi jika tidak terjadi perubahan pada outputlkeluarannya. Modulasi<br />

sinyal interferensi umumnya sama dengan modulasi wanted signal yang<br />

digunakan/dipakai oleh benda uji.<br />

Pada pengujian menggunakan dua sinyal, sebuah wanted signal dan sinyal<br />

interferensi diinjeksikan secara bersama-sama ke benda uji. Metode pengujian<br />

semacam ini merupakan metode yang cocok untuk hampir semua receiver. Pada<br />

metode ini perlu diketahui berapa besar wanted signal yang memberikan respon<br />

normal bagi benda uji.<br />

Respon/kualitas standar pada kondisi normal (tanpa gangguan) dapat dukur dari<br />

keluaran/output benda uji (alkom). Kualitas keluaran alkom biasanya dinyatakan<br />

dalam besaran SIN (signal-to-noise ratio). Signal-to-noise ratio menyatakan<br />

perbandingan antara daya sinyal dengan rerata daya noise dari benda uji.<br />

Semakin besar S/N berarti semakin bagus kualitas keluaran/output benda uji dan<br />

begitu juga sebaliknya<br />

Sistem Uji CS 104<br />

Berdasarkan prinsip dasar pengujian conducted susceptibility/immunity pada port<br />

antena dan mengacu pada CS104 MIL-STD 461F, maka sistem uji yang<br />

dibangun dalam penelitian ini seperti ditunjukan pada Gambar 5.1 .<br />

Pengembangan sistem uji CS104 juga didasarkan atas pertimbangan jenis dan<br />

spesifikasi alat-alat yang tersedia. Alat-alat yang digunakan adalah sebagai<br />

berikut:<br />

• Signal generator IFR 2023A yang dilengkapi modulator AM, FM dan M<br />

sebagai sumber sinyal interferensi<br />

• Signal generator IFR 2023A yang dilengkapi external modulator AM, FM<br />

dan M sebagai sumber wanted signal. Input sinyal yang dimodulasikan<br />

diambil dari audio analyzer<br />

33


-<br />

• Power Combiner yang terintegrasi pada RF selector NS8900 untuk<br />

mengabungkan sinyal interferensi dengan wanted signal agar dapat<br />

injeksikan bersama-sama ke benda uji (EUT)<br />

• RF Filter NF8900 digunakan untuk menyaring sinyal-sinyal lain sehingga<br />

sinyal yang akan diinjeksikan hanya sinyal interferensi dan wanted signal<br />

saja<br />

• Power devider 11636A berfungsi untuk membagi sinyal sama besar agar<br />

diperoleh dua sinyal yang identik untuk diijeksikan ke EUT (benda uji) dan<br />

dimonitor dengan spectrum analyzer<br />

• Matcing impedance 500/750 berfungsi untuk menghindari terjadinya<br />

ditorsi sinyal yang akan diinjeksikan ke EUT akibat perbedaan impedansi<br />

antara sistem uji dengan EUT<br />

• Spectrum analyzer GWinstek GSP-827 digunakan untuk memonitor<br />

sinyal-sinyal yang diinjeksikan ke EUT melalui port antena<br />

• Audio analyzer ATS-1 Acces digunakan untuk mengukur kualitas output<br />

audio benda uji dengan mengupankan sinyal audio sebagai sinyal yang<br />

dimodulasikan ke generator of wanted signal<br />

r<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

I<br />

Generator of<br />

Interference<br />

Signal<br />

Generator of<br />

Wanted<br />

signal<br />

Audio<br />

L-------------------------~<br />

Gambar 5.1 Rancangan Sistem Uji CS104 Mengacu pada MIL-5TD 461F<br />

34


Gambar 5.2 Sistem uji CS104 yang dibangun di lab EMC P2SMTP<br />

Jenis-jenis sinyal/gelombang yang digunakan<br />

Jenis sinyal input atau sinyal/gelombang yang digunakan alat telekomunikasi<br />

(wanted signal) ada beberapa macam. Alat telekomunikasi tipe HF biasanya<br />

menggunakan gelombang AM sedang tipe VHF dan UHF umumnya<br />

menggunakan gelombang FM. Sinyal gangguan (interference signal) menurut<br />

MIL-STD 461 F juga ada dua jenis. Sinyal gangguan jenis pertama adalah<br />

gelombang yang tidak termodulasi sedangkan jenis kedua adalah gelombang<br />

termodulasi. Pada sistem uji yang dikembangkan ini, digunakan tiga jenis<br />

gelombang yaitu gelombang tak termodulasi, gelombang AM dan gelombang FM.<br />

1. Gelombang tak termodulasi. Gelombang yang dimaksud disini adalah<br />

gelombang kontinu (CW). Gelombang ini digunakan sebagai gelombang<br />

interferensi pada pengujian dengan dua sinyal. Karakteristik gelombang<br />

dinyatakan oleh besaran seperti frekuensi f (Hz), panjang gelombang A.(m)<br />

35


-<br />

dan level/amplitudo sinyal U (dB!JV). Persamaan amplitudo gelombang u<br />

sebagai fungsi waktu dapat dinyatakan oleh<br />

u(t) = Uc cos(2rrft)<br />

2. Gelombang AM (Amplituda Modulation). Gelombang AM umumnya<br />

digunakan pada alat telokomunikasi tipe HF. Modulasi AM dilakukan<br />

dengan mengubah kuat sinyal mengikuti informasi yang akan dikirim.<br />

Fungsi amplitude dari sinyal termodulasi AM adalah linier dan bergantung<br />

pada sinyal (informasi) yang dimodulasikan. Gelombang AM digunakan<br />

sebagai interference signal pada pengujian dengan satu sinyal dan<br />

digunakan sebagai wanted signal pada pengujian dengan dua sinyal<br />

untuk alkom tipe HF. Karakteristik gelombang AM dinyatakan oleh<br />

beberapa besaran seperti frekuensi pembawa/carrier fc (Hz), panjang<br />

gelombang pembawa A (m), amplitudo sinyal U (dB!JV), sinyal yang<br />

dimodulasikan/ditumpangkan fm (Hz) dan modulation index atau<br />

modulation depth m 8 • Persamaan amplitudo gelombang AM (uAM) sebagai<br />

fungsi waktu t (s) dapat dinyatakan dengan persamaan<br />

u A.._.t (t) = Uc [l + ma cos(2rrf, r: t)] cos(2rrfct)<br />

dengan Uc amplitudo sinyal pembawa yang tidak termodulasi.<br />

3. Gelombang FM (Frequency Modulation). Gellombang FM biasanya<br />

digunakan pada alat komunikasi tipe VHF atau UHF. Modulasi FM<br />

dilakukan dengan mengubah-ubah frekuensi sinyal pembawa/carrier<br />

berdasarkan sinyallinformasi yang akan dikirim. Gelombang FM<br />

digunakan sebagai interference signal pada pengujian dengan satu sinyal<br />

dan digunakan sebagai wanted signal pada pengujian dengan dua sinyal<br />

untuk alkom tipe VHF atau UHF. Karakteristik gelombang FM dinyatak<br />

oleh beberapa besaran seperti frekuensi pembawa/carrier fc (Hz), panjang<br />

gelombang pembawa A (m), levellamplitudo sinyal U (dB!JV), sinyal yang<br />

dimodulasikan/ditumpangkan fm (Hz) dan deviasi 11fFM· Persamaan<br />

gelombang FM (uFM) sebagai fungsi waktu t (s) dapat dinyatakan oleh<br />

persamaan<br />

36


-<br />

sedangkan frekuensi gelombang FM sebagai fungsi waktu f(t)FM dapat<br />

dinyatakan dengan<br />

f(t)nr =f.+ 6fnr cos(2rrfmt)<br />

Metode Pengujian<br />

Pada standar MIL-STD-461F terdapat dua metode uji CS104 yang dapat<br />

dilakukan untuk menguji kerentanan (immunity) alat telekomunikasi. Cara<br />

pertama menggunakan satu sumber sinyal yang dimodulasi dan diset pada<br />

frekuensi yang sesuai dengan frekuensi ke~a EUT. Sinyal tersebut kemudian<br />

diubah-ubah frekuensinya sambil memonitor respon EUT terhadap perubahan<br />

tersebut. Cara kedua dilakukan dengan dua sumber sinyal. Sinyal pertama<br />

dimodulasi sesuai dengan frekuensi yang diset pada EUT. Sinyal kedua<br />

merupakan sinyal gangguan yang disweep (disapukan/diubah-ubah) pada<br />

rentang frekuensi kerja EUT sambil mengamati respon yang terjadi akibat<br />

gangguan tersebut. EUT dianggap dapat immun jika tidak terjadi degradasi<br />

seperti penurunan nilai SIN (signal to noise ratio) output audio dari kondisi<br />

normal. Penurunan nilai S/N menunjukan bahwa semakin menurun kualitas<br />

output audio EUT sebab semakin besar daya rata-rata noise yang dihasilkan.<br />

Signal to noise ratio atau SIN merupakan perbandingan antara level sinyal<br />

dengan level noise yang dihasilkan. Perhitungan nilai S/N pada output audio<br />

dapat dilakukan dengan bantuan audio analyzer. Pengukuran SIN dilakukan<br />

dengan mengumpankan gelombang pembawa yang telah dimodulasi dengan<br />

sinyal audio ke antena (input) EUT kemudian mengukur level sinyal audio yang<br />

dimodulasikan dan mengukur level noise yang dihasilkan output EUT. Level<br />

sinyal kemudian dibandingkan dengan level noise untuk memperoleh nilai S/N.<br />

Standar MIL-STD 461F hanya memberikan metode dasar pengujian CS104.<br />

Pengujian immunity/susceptibility pada alkom militer sangat bergantung pada<br />

37


karakteritik alkom yang akan diuji. Karakteristik tersebut antara lain seperti<br />

parameter modulasi dan besar wanted signal yang akan memberikan respon<br />

normal pada EUT, Nilai S/N dari output audio EUT pada kondisi normal serta<br />

frekuensi operasi dan sensitivitas EUT. Selain itu prosedur pengujian juga<br />

mengikuti sistem uji yang digunakan.<br />

Prosedur Pengujian<br />

Tujuan pengujian conducted susceptibility/immunity pada port antenna adalah<br />

memperoleh data yang memngadung informasi yang berguna tentang kekebalan<br />

alat telekomunikasi terhadap gangguan-gangguan dari lingkungan. Peralatan<br />

komunikasi militer memang seharusnya didesain sedemikian sehingga mampu<br />

menahan interferensi (EMI) maupun tahan terhadap gangguan yang disengaja<br />

dari pihak lawan atau jamming. Ketentuan ini banyak diterapkan pada pesawat<br />

penerima dengan frekuensi operasi tetap. Walau demikian, ketentuan ini juga<br />

diterapkan untuk pesawat tipe hopping baik pada modus frekuensi tetap maupun<br />

frekuensi hopping.<br />

Untuk tujuan tersebut diatas, data-data yang diperlukan antara lain frekuensi<br />

operasi, tipe modulasi, karakteristik wanted signal yang digunakan alkom, level<br />

wanted signal yang memberi respon normal, frekuensi serta level sinyal<br />

interferensi maksimum yang menyebabkan degradasi. Salah satu indikator<br />

terjadinya degradasi dapat dilihat dari tingginya noise pada output audio alkom.<br />

Peningkatan noise dapat ditandai meningkatnya suara gemerisik pada output<br />

audio. Peningkatan noise dapat dilihat dari semakin mengecilnya nilai S/N (signal<br />

to noise ratio) .<br />

Jenis-jenis alat telekominikasi cukup banyak sehingga pada penelitian ini<br />

disusun prosedur pengujian umum yang dapat dikembangkan/diturunkan lebih<br />

detail untuk alat telekomunikasi tipe-tipe tertentu.<br />

1. Prosedur pengujian untuk metode satu sinyal<br />

38


a. Frekuensi generator wanted signal diatur pada frekuensi kerja benda<br />

uji (EUT). Frekuensi modulasi, modulation index atau deviasi frekuensi<br />

wanted signal diatur sesuai nilai standar input gelombang AM atau FM<br />

dengan amplitudo yang mengahasilkan respon normal pada EUT<br />

b. Benda uji dioperasikan pada frekuensi kerjannya (langkah a) dan<br />

output EUT diukur untuk memverifikasi respon normal dari EUT<br />

c. Generator wanted signal difungsikan menjadi generator sinyal<br />

interferensi dengan mengubah frekuensinya pada frekuensi sinyal<br />

interferensi yang diinginkan dengan amplitudo/level sedikit lebih tinggi<br />

dari background noise<br />

d. Amplitudo/level sinyal interferensi ditingkatkan sedikit demi sedikit<br />

hingga output EUT menunjukan bahwa EUT terdegradasi atau<br />

berubah dari kondisi normal (langkah b)<br />

e. Dicatat frekuensi dan amplitudo sinyal interferensi yang menyebabkan<br />

EUT terdegradasi<br />

f. Langkah c. sampai f. diulang untuk frekuensi interferensi yang lain.<br />

2. Prosedur pengujian untuk metode dua sinyal<br />

a. Frekuensi generator wanted signal diatur pada frekuensi kerja benda<br />

uji (EUT). Frekuensi modulasi, modulation index atau deviasi frekuensi<br />

wanted signal diatur sesuai nilai standar input gelombang AM atau FM<br />

dengan amplitudo yang mengahasilkan respon normal pada EUT<br />

b. Benda uji dioperasikan pada frekuensi kerjannya (langkah a) dan<br />

output EUT diukur untuk memverifikasi apakah EUT memberi respon<br />

normal seperti yang dikehendaki<br />

c. Generator sinyal interferensi diatur pada frekuensi interferensi yang<br />

diinginkan dengan amplitudo/level sedikit lebih tinggi dari background<br />

noise<br />

d. Amplitudo sinyal interferensi ditingkatkan sedikit demi sedikit hingga<br />

output EUT menunjukan bahwa EUT terdegradasi atau berubah dari<br />

kondisi normal (langkah b)<br />

39


e. Dicatat frekuensi dan amplitudo sinyal interferensi yang menyebabkan<br />

EUT terdegradasi.<br />

f. Hitung nilai interference to signal ratio (1/S) dengan mengurang1<br />

amplituda sinyal interferensi dalam dB (langkah e) dengan amplituda<br />

wanted signal dalam dB pada kondisi normal (langkah a)<br />

g. Amplitudo sinyal interferensi ditingkatkan hingga level/amplitudo<br />

maksimum yang tersedia kemudian turunkan hingga EUT kembali<br />

mencapai kondisi nomal.<br />

h. Dicatat frekuensi dan amplitudo sinyal interferensi ketika EUT kembali<br />

normal sebagai reacquisition threshold terhadap sinyal inteferensi<br />

1. Hitung 1/S dengan mengurangkan levellamplitudo sinyal interferensi<br />

saat reacquisition dalam dB dengan amplitudo wanted signal dalam dB<br />

pada kondisi normal (langkah a)<br />

J. Langkah c. sampai i. diulang untuk frekuensi interferensi yang lain.<br />

Hasil yang diperoleh dari metode dan prosedur pengujian<br />

Hasil yang akan diperoleh untuk pengujian dengan metode satu sinyal adalah<br />

ambang batas sinyal interferensi yang mampu diterima benda uji (alat<br />

telekomunikasi militer). Ambang batas ini menunjukan seberapa suscseptible<br />

atau seberapa kebal benda uji dari sinyal-sinyal interferensi yang masuk dari<br />

antena. Pada Pengujian dengan metode dua sinyal akan diperoleh interference<br />

to signal ratio (1/S) dari ambang batas interferensi dan liS dari ambang batas<br />

pemulihan kembali dari interferensi (reacquisition threshold). Nilai liS ambang<br />

batas interferensi menujukan seberapa kebal benda uji terhadap sinyal<br />

interferensi. Nilai 1/S reacquisition menunjukan kemampuan benda uji untuk<br />

kembali normal dari kondisi terinterferensi.<br />

5.3 Validasi Sistem dan Metode Uji<br />

Validasi metode merupakan proses untuk memperoleh informasi tentang<br />

kemampuan sekaligus keterbatasan suatu metode. Tujuan validasi metode untuk<br />

40


mengatahui sejauh mana penyimpangan suatu metode tidak dapat dihindari<br />

pada kondisi normal. Pada penelitian dilakukan uji presisi, perhitungan loss ·<br />

(atenuation) sistem, dan uji coba sistem untuk pengujian alat telekomunikasi<br />

komersial. Uji presisi dan perhitungan loss sistem dilakukan dengan spektrum<br />

analyzer U3741 sedang aplikasi pengujian dilakukan pada alat two-way radio<br />

GM3688.<br />

Uji presisi<br />

Presisi dapat juga diartikan sebagai kedekatan antara sekumpulan hasil analisa.<br />

Presisi digunakan pada pengukuran berulang untuk menunjukan bahwa hasil<br />

pengukuran individual didistribusikan sekitar nilai rata-rata. Sensitifitas/presisi<br />

suatu metode dapat dilihat dari simpangan baku relatifnya RSD (relatif standar<br />

deviation) yang dinyatakan dengan persamaan<br />

SD<br />

RS D = -_- X 1 ooc•.c<br />

.\ '<br />

dengan<br />

.\'<br />

= nilai rata-rata hasil pengukuran<br />

SO = simpangan baku hasil pengukuran<br />

Sedangkan simpamgan baku sekumpulan sampel dinyatakan dengan<br />

persamaan<br />

Dengan<br />

n = jumlah sampel<br />

SD =<br />

\<br />

. [- - · ~ =1 '.1.- .1. )<br />

~ · · .- -· ' ]<br />

' • • t . . -<br />

r. - 1<br />

Nilai RSD yang semakin kecil (< 2%) menunjukkan bahwa metode yang<br />

digunakan semakin presisi dalam memberikan hasil pengukuran. Dengan kata<br />

lain, semakin kecil penyimpangan nilai hasil pengukuran dengan nilai yang<br />

sebenarnya.<br />

41


Hasil uji presisi disajikan pada lampiran. Hasil uji presisi menunjukan bahwa nilai<br />

RSD (SD/x) masih kurang dari 2% pada level sinyal lebih dari 40d8JJV sedang<br />

pada level 40dBJJV sedikit diatas 2%. Hal ini menunjukan bahwa sinyal-sinyal<br />

yang akan diinjeksikan ke benda uji lebih presisi pada level diatas 40d8JJV.<br />

Perhitungan loss sistem<br />

Loss atau atenuation merupakan pelemahan sinyal akibat melewati penghantar<br />

seperti kabel, konektor, power divider dan lainnya. Perhitungan loss dilakukan<br />

untuk menentukan level sinyal yang harus diberikan oleh generator sinyal agar<br />

sampai ke output sistem uji (matching impedance) sesuai dengan level yang<br />

dikehendaki. Loss sistem juga digunakan untuk memverifikasi besar sinyal yang<br />

terbaca pada spectrum analyzer dan level sinyal yang sebenarnya terinjeksikan<br />

ke benda uji. Hubungan antara level generator sinyal Vin, level output sistem Vout<br />

dan loss sistem asistem dapat dinyatakan dengan persamaan<br />

Hasil perhitungan loss sistem disajikan pada lampiran.<br />

Pengujian Alat komunikasi Komersial dengan Sistem dan Metode uji CS104<br />

Untuk mengetahui apakah sistem dan metode yang dibangun dapat berfungsi<br />

dengan baik, maka sistem dan metode uji CS1 04 digunakan untuk menguji alat<br />

komunikasi (alkom) komersial. Alkom yang digunakan adalah alkom jenis twoway<br />

radio dengan frekuensi kerja 136 MHz- 162 MHz. Pengujian dilakukan baik<br />

menggunakan metode satu sinyal maupun metode dua sinyal. Pengujian<br />

dilakukan hingga sinyal interferensi yang mampu dihasilkan oleh sistem yaitu<br />

90,2 dBJJV. Hasil pengujian untuk frekuesi 146MHz disajikan pada lampiran.<br />

Sistem dapat berfungsi dengan baik untuk pengujian CS 104 pad a alkom<br />

kemersial baik pada metode satu sinyal maupun metode dua sinyal. Pada<br />

metode satu sinyal, alkom mulai tidak kebal terhadap interferensi pada level<br />

90,2dBJJV untuk beberapa frekuensi disekitar frekuensi kerja alkom. Pada<br />

42


metode dua sinyal juga terjadi hal yang sama. Alkom mulai terdegradasi pada<br />

beberapa frekuensi dengan ditandai penurunan nilai S/N.<br />

Pengujian dengan sistem ini ternyata belum dapat digunakan untuk menentukan<br />

reacquisition threshold. Sistem uji CS104 ini hanya mampu menguji dengan level<br />

interferensi maksimum 90,2 d81JV baru mampu mengukur ambang batas<br />

kekebalan alkom dari sinyal interferensi. Level interferensi yang dihasilkan<br />

sistem ini relatif kecil dibandingkan dengan kondisi di medan peran. Gangguangangguan<br />

elektromagnetik dapat jauh lebih tinggi dari 90,2 dB1 .. N terutama<br />

gangguan-gangguan yang sengaja dibuat oleh lawan. Meskipun demikian, hasil<br />

pengukuran yang diperoleh tetap dapat menunjukkan bahwa sistem dan metode<br />

uji yang dibuat dapat digunakan untuk menguji electromagnetic susceptibility dari<br />

alat komunikasi. Sistem yang dibangun pada penelitian ini masih perlu<br />

ditingkatkan kemampuannya untuk sinyal-sinyal interferensi dengan level yang<br />

lebih tinggi.<br />

43


BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN<br />

Secara umum, kegiatan penelitian berjalan seperti yang direncanakan. Sistem<br />

dan Metode Uji yang dirancang dapat untuk menunjukkan susceptibility alat dari<br />

interferensi. Pada pelaksanaan pengembilan data tim peneliti tidak<br />

menggunakan alat komunikasi militer, sebagai EUT (Equipment Under<br />

T est)/benda uji. Hal ini disebabkan tim tidak mendapatkan pinjaman dari PT.<br />

PINDAD. Mengingat harga alat komunikasi militer ini sangat mahal, sekitar 400<br />

juta rupiah per pasang, maka tim menggunakan alat komunikasi komersial yang<br />

ada di pasaran, yaitu Two-Way Radio GM 3688 136-162 MHz merk Motorola.<br />

Meskipun demikian hasil pengukuran yang diperoleh tetap dapat menunjukkan<br />

bahwa sistem dan metode uji yang dibuat dapat digunakan untuk menguji<br />

electromagnetic susceptibility dari alat komunikasi.<br />

44


DAFTAR PUSTAKA<br />

[1] MIL-STD-461 F, Requirements for The Control of Electromagnetic<br />

Interference Characteristics of Sub-Systems and Equipment. Departement of<br />

Defense, 2007.<br />

[2] Poise!, Richard A., Introduction to Communication Electronic Warfare<br />

Systems, second edition, Boston: Artech House, 2008.<br />

[3] Tasker, Alan, U.S. Military Portable Radios, W4XE Ameteur Radio Website,<br />

2000: http://www.qsl.net/w4xe/miltradio/alanprc.htm.<br />

[4] Electronic Warfare and Radar Systems Engineering Handbook. Washington<br />

D.C: Naval Air Warfare Center Weapon Division Avionics Department<br />

Electronic Warfare Division Point Mugu, 1999.<br />

[5] Holloway, Gary L., Navy Electricity and Electronics Training Series, Module<br />

17-Radio Frequency Communication Principles. Naval Education and<br />

Training Profesional Development and Technology Center, 1998.<br />

[6] Alan Storrow, Designing EMIIEMC Compliance into Military Systems, 2005:<br />

www.cotsjournalonline.com/home/article.php?id=1 00441 &pg=1<br />

[7] Paul, Clayton, R. , Introduction to Electromagnetic Compatibility. New York:<br />

John Wiley lnterscience, 2006.<br />

[8] Ott, Henry W., Electromagnetic Compatibility Engineering, Canada: John<br />

Wiley & Sons, Inc. 2009.<br />

[9] Freeman, Roger L. , Radio System Design for Telecommunication, 3rd<br />

edition, Canada: John Wiley & Sons, Inc. , 2007.<br />

[ 10] Weston, David A., Electromagnetic Compatibility: Principles and Applications,<br />

2nd edition, New York: Marcel Dekker, Inc., 2001 .<br />

[11] Montrose, Mark I. and Nakauchi, Edward M. , Testing for EMC Compliance:<br />

Approaches and Techniques. Canada: John Wiley & Sons, Inc., 2004.<br />

[12} Malaric, Kresimir, EM/ Protection for Communication systems. Boston:<br />

Artech House, 2010.<br />

45


LAMP IRAN


LAMPIRAN I<br />

HASIL PENGUKURAN


LAMP IRAN<br />

UJI COBA DENGAN ALAT KOMERSIAL


LAMPI RAN<br />

DATA ATTENUASI SISTEM<br />

-- -<br />

SYSTEM LOSS (ATTENUATION)<br />

aUenva1ion at seleded<br />

-18.71 .91 -19.73 -19.87 -19.84 -21.82 -22.55 -20.31 -21.48 -23.05 -19.75<br />

-<br />

-19.19 -21 .97 -20.01 -18.67 -20.39 -21.01 -23.21 -21 .87 -19.16 -20.47 -22.44 -19.02<br />

- --- -·------<br />

-18.98 -21 .75 -19.91 -19.42 -21 .11 - -20.47 -21 .18 -20.97 -2079 -20.74 -22.40 -- -19.59<br />

-20.16 -22.90 -22.27 -20.65 -21 .14 -21.48 - -=-23.81<br />

--<br />

-22.43 -19.00 -21 .C9 -22.58 -19.82<br />

-20.18 -22.00 -21.86 -20.39 -21.19 -21.66 -23.92 -22.51 -19.65 -21 .17 -22.59 -19.87<br />

-<br />

-20.70 -23.16 -22.41 -21 .22 -21 .33 -21.85 -23.74 -22.46 -19.83 -21.12 -22.46 -19.78<br />

-20.03 -23.81 -22.19 -20.57 -21 .21 -21 .60 -2-4-47 -23.68 -19.69 -21.07 -22.48 -19.78<br />

-20.21 -26.25 -21 .87 -20.33 -21.37 -21 .54 -23:75 -22.36 -19.68 -21 .00 -22.51 -19.74<br />

-·----<br />

-20.69 -23.41 -22.16 -20.61 -21 .56 -22.23 -23.90 -22.35 -19.70 -21(9 -22.49 -19.78<br />

-20.17 -23.04 -22.3J -21 .13 -21 .89 -21 .67 -23.00 -22.33 -19.68 -21 .07 -22.48 -19.74<br />

-20.29 -23.44 -21 .77 -20.59 -21.39 -21.93 -23.95 -22.39 -19.69 -21.07 -22.49 -19.74<br />

-20.50 -22.82 -22.40 -20.41 -21 .95 -21.59 --:_2440 -22.33 -19.67 -21 00 -22.47 -19.73<br />

-20.00 -23.46 -22.35 -20.41 -21.92 -21.75 -24.50 -22.3J -19.62 -21.02 -22.43 -19.71<br />

-<br />

-20.75 -22.89 -22.3J -20.58 -21 .34 -21 .56 -23.!1i -22_3) -19.61 -21.02 -22.43 -19.70<br />

--<br />

-19.98 -23.56 -21.98 -20.39 .63 -21.66 -1 -21 .01 -22.42 -19.70<br />

system loss (attenuation)<br />

-10.00<br />

-12.00<br />

-14.~<br />

e -16.oo<br />

-<br />

><br />

c: -18.00<br />

.a<br />

"C -20.00<br />

-22.00<br />

-24.00<br />

-26.00<br />

l-t, l-t, l-t, l-t, l-t, l-t, l-t, l-t, l-t, l-t, l-t, l-t,<br />

~ ,b~<br />

~<br />

b~<br />

G ~ ~ ~ c b~ L( ~ Ln ~ .. ~ L' ~ LG ~ L" ~<br />

'\<br />

v v ,._ r--....<br />

., .,- ., ., ., .,<br />

/ v -..._~ ~ L. v<br />

'\ v / "~ / ""'~<br />

v<br />

frequency<br />

~


LAMPI RAN<br />

DATA VALIDASI SISTEM<br />

METODE SATU SINY AL


LAMPI RAN<br />

HASIL V ALIDASI SISTEM MENGGUNAKAN SPEKRUM ANALYZER<br />

METODE SATU SINY AL<br />

,..,..<br />

REF 181•-.,v<br />

,....."..._......,....<br />

---<br />

--- carrnt-­ ---<br />

swr us<br />

An 1•••<br />

.... ,Q.<br />

Sinyal Interferensi Pada Frekuensi 30 MHz level40 dB (IJV/m) dan 60 dB (IJV/m)<br />

Sinyal Interferensi Pada Frekuensi 30 MHz level80 dB (IJV/m) dan 100 dB (IJV/m)<br />

--<br />

Sinyal Interferensi Pada Frekuensi 30 MHz leve1120 dB (IJV/m)


Sinyal Interferensi Pada Frekuensi 100 MHz level 40 dB (JJV/m) dan 60 dB (J,JV/m)<br />

,., REf 111_......,<br />

,., ... 2111 -ZZ · l...S<br />

....., .." REf<br />

....... c..-.,.,_<br />

·--<br />

·~-lll)p¥<br />

t!f_ -U~-U ''-''_,.,<br />

- Ii. ....., "A...... C ...,_. WKR ::::;,<br />

~ -<br />

·--<br />

'" '"<br />

.. ·-. ..._<br />

.. ·-.<br />

•u•<br />

"<br />

"<br />

.. ':." .. ";::'<br />

H<br />

ATT .<br />

H<br />

..<br />

- -<br />

" .:::. .:::.<br />

"<br />

"<br />

-. - .<br />

-·- -·-<br />

3WUS<br />

..,..-=-~-=-· =<br />

ATT .<br />

,:::- ........<br />

... liZ• ...... It ...<br />

1 _,. 3IR" us .... -:r:-:-....<br />

Sinyal Interferensi Pada Frekuensi 100 MHz level 80 dB (J,JV/m) dan 100 dB (J,JV/m)<br />

,., ... z.ti31Jpl2 - 1aa<br />

~:~::.- C.._,._. WKR ~ :-:,<br />

·--<br />

~-<br />

·- .<br />

ATT .<br />

......<br />

':."<br />

- .<br />

.. _.....,_<br />

" .:::.<br />

"<br />

" ...... ll. ...<br />

::·,: ::- ... ..... 1 kHl RPUs ~~-:-~~-- !===<br />

Sinyal Interferensi Pada Frekuensi 100 MHz level 120 dB (JJV/m)


.....<br />

--<br />

Sinyal Interferensi Pada Frekuensi 170 MHz level40 dB (IJV/m) dan 60 dB (IJV/m)<br />

Sinyal Interferensi Pada Frekuensi 170 MHz level SO dB (IJV/m) dan 100 dB (IJV/m)<br />

...<br />

1UIT7~~~~~~~~~-T~~~--~~r--~ol<br />

-<br />

--<br />

Sinyallnterferensi Pada Frekuensi 170 MHz level120 dB (IJV/m)


LAMPI RAN<br />

DATA V ALIDASI SISTEM<br />

METODE DUA SINY AL<br />

·- -<br />

WANTED SIGNAL<br />

-----<br />

UNWANTED SIGNAL<br />

--<br />

F!~Cl (MHz) _ 60 MHz FreCJ (MHz) 40 MHz; 5Q -~Hz; 70 MHz; 80 ~Hz<br />

Generated Level dB(nY/m) 00 Generated Level 40; 1 OO· 120


LAMPI RAN<br />

HASIL V ALIDASI SISTEM MENGGUNAKAN SPECTRUM ANALYZER<br />

METODE DUA SINY AL<br />

Wanted Signal: 60.00 MHz, fm= 1kHz, dev =40kHz<br />

Unwanted Signal 1: 60.06 MHz<br />

Unwanted Signal 2: 59.92 MHz<br />

Unwanted Signal 3: 60.08 MHz<br />

Unwanted Signal 4: 59.95 MHz<br />

Unwanted Signal 5: 60.05 MHz<br />

-<br />

· 14:27<br />

·-<br />

"-'--<br />

... IS.,Z9<br />

AH SOMdjl\l<br />

WKR S!t.3'ZII WHl<br />

lO.te/ .,. '"'-.....<br />

·-- c-- .._,..,..<br />

" ~ ~<br />

,<br />

.. 2<br />

~<br />

t.. .1 -<br />

" J<br />

II" '1\<br />

.<br />

..... ~<br />

" I L --<br />

,., ...<br />

WKR<br />

&tJ~'llii~S.Z9 - 14:14 ~<br />

REf ,..DO•BtN<br />

IO.Ie/ .A.... #Irtlt Ca.r.t.IMD ·.ll~ l&..ct,.._.<br />

" ~A_!!!<br />

·--<br />

.t;~<br />

, ~<br />

..<br />

-<br />

~<br />

i.~ -[@<br />

"<br />

/,W'I\<br />

-Tna<br />

". I -mm<br />

.--<br />

.. .<br />

... _,<br />

""<br />

.<br />

.,.<br />

.,.<br />

.. ." -<br />

.<br />

...<br />

.<br />

...<br />

CBITERa.- ...<br />

-·- --<br />

Sf'Ml ...... ClWTB'I ........ 31'H11--~<br />

\I8W ,. Hl SWP 1JS ATl ..... ._ .<br />

,_<br />

-·- --<br />

¥BW ,... 3WP l)s ATI leMtiB ,.<br />

I<br />

.._... ..... r.i.DdBIN 1<br />

...,....,.,<br />

....<br />

.._.,rz..,.<br />

2>.70- 7<br />

•<br />

If'<br />

~I<br />

PI ..<br />

--<br />

23.&<br />

..,. ..... ...... .... I~<br />

........... =- ..,.,ll ._,_<br />

......<br />

RH Sl.ad8tJ"I<br />

REF -..o_,v<br />

10.t8 ·A--~ BBIIM...,... , ...., ........_.. 8~--<br />

2110 s. Z9 - l.u:J JWa-<br />

WI(A:~: ~ ......<br />

,.,__..<br />

: t-"ARI;E';I.u ~<br />

--- --<br />

-- -<br />

l<br />

""' -- ""<br />

. .<br />

"JI'T J ff"'l'!" "Y"Ill ~<br />

...<br />

.....<br />

carTH~AI.- ...<br />

CEifl'H!:&.-~<br />

..., ATI1--~<br />

._ . VHW<br />

...,_,<br />

..<br />

£!1..!1515 WKl<br />

_._ .....<br />

I~<br />

~.s-&WH1 ._,<br />

~-....<br />

I~<br />

...,..._<br />

l.KI<br />

!------


HASIL PENGUJIAN ALKOM KOMERSIAL<br />

METODE SATU SINY AL<br />

Receiver/Transceiver : Two-way radio GM3688<br />

Frequency Band(s)<br />

:VHF (136-162MHz)<br />

Receiver/Transceiver Modes : Receive<br />

Operating Frequencies : 146 MHz<br />

Desired Signal Modulation : FM<br />

Desired Signal level/ Amplitude: -<br />

Response Criterion (noise) : No/N 1 = 0,14 dB<br />

Interference<br />

Frequency<br />

[MHz]<br />

Interference<br />

Generator<br />

Level<br />

[dB(IJV}]<br />

System<br />

Loss<br />

[dB]<br />

Interference<br />

Signal level<br />

[dB(IJV}]<br />

No/N1<br />

[dB]<br />

143,25 109,89 19,77 90,12 0,16<br />

143,50 110,00 19,77 90,23 0,11<br />

143,75 110,00 19,77 90,23 0,16<br />

144,00 110,00 19,77 90,23 0,15<br />

144,25 110,00 19,77 90,23 0,18<br />

144,50 110,00 19,77 90,23 0,14<br />

144,75 110,00 19,77 90,23 0,42<br />

145,00 109,85 19,77 90,08 0,26<br />

145,25 109,87 19,77 90,10 0,28<br />

145,50 109,87 19,77 90,10 0,25<br />

145,75 109,87 19,77 90,10 0,26<br />

146,25 109,87 19,77 90,10 0,10<br />

146,50 109,87 19,77 90,10 0,14<br />

146,75 109,87 19,77 90,10 0,12<br />

147,00 110,00 19,77 90,23 0,30<br />

147,25 109,80 19,77 90,03 0,27<br />

147,50 109,65 19,77 89,88 0,18<br />

147,75 109,81 19,77 90,04 0,28<br />

148,00 109,81 19,77 90,04 0,27<br />

148,25 109,81 19,77 90,04 0,26<br />

148,50 109,81 19]7 90,04 0,10<br />

148,75 109,87 19,77 90,10 0,16<br />

Degraded<br />

-<br />

yes<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

yes<br />

-<br />

yes<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

yes<br />

-


LAMP IRAN<br />

HASIL PENGUJIAN ALKOM KOMERSIAL<br />

METODE DUA SINY AL<br />

Receiver/Transceiver<br />

Frequency Band(s)<br />

Receiver/Transceiver Modes<br />

Operating Frequencies<br />

Desired Signal Modulation<br />

: Two-way radio GM3688<br />

:VHF (136-162MHz)<br />

:Receive<br />

: 146 MHz<br />

: FM,fm = 1 kHz, dev = 75kHz<br />

Desired Signal level/ Amplitude: 60 dBfl V<br />

Response Criterion<br />

: SIN = 14,2 dB<br />

Interference<br />

Interference<br />

System Interference<br />

Generator<br />

S/N<br />

Frequency<br />

Loss Signal level<br />

Level<br />

[dB]<br />

[MHz]<br />

[dB] [dB(I.JV)]<br />

[dB(~.JV)]<br />

Degraded<br />

143,25 109,94 19,77 90,17 14,06 yes<br />

143,50 109,94 19,77 90,17 14,08 yes<br />

143,75 110,00 19,77 90,23 14,35 -<br />

144,00 110,00 19,77 90,23 14,50 -<br />

144,25 110,00 19,77 90,23 14,36 -<br />

144,50 110,00 19,77 90,23 14,30 -<br />

144,75 110,00 19,77 90,23 14,11 yes<br />

145,00 110,00 19,77 90,23 14,06 yes<br />

145,25 110,00 19,77 90,23 14,40 -<br />

145,50 110,00 19,77 90,23 14,21 -<br />

145,75 110,00 19,77 90,23 14,16 yes<br />

146,00 110,00 19,77 90,23 14,13 yes<br />

146,25 110,00 19,77 90,23 14,38 -<br />

146,50 110,00 19,77 90,23 14,49 -<br />

146,75 110,00 19,77 90,23 14,34 -<br />

147,00 110,00 19,77 90,23 14,37 -<br />

147,25 110,00 19,77 90,23 14,08 yes<br />

147,50 110,00 19,77 90,23 14,09 Yes<br />

147,75 110,00 19,77 90,23 14,24 -<br />

148.00 110.00 19,77 90,23 14,20 -<br />

148.25 110,00 19,77 90,23 14,58 -<br />

148,50 110,00 19.77 90,23 14,40 -<br />

148,75 110,00 19,77 90,23 14,48 -<br />

Susceptible<br />

threshold<br />

1/S<br />

1,503<br />

1,503<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

1,504<br />

1,504<br />

-<br />

-<br />

1,504<br />

1,504<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

1,504<br />

1.504<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-<br />

-


LAMPIRAN II<br />

MAKALAH IMIAH YANG TERBIT 01<br />

JURNAL ILMIAH NASIONAL TERAKREDITASI


SISTEM DAN METODE UJI EMC RE103 UNTUKALAT<br />

TELEKOMUNIKASI MILITER MENGGUNAKAN 3-METER<br />

SEMI-ANECHOIC CHAMBER<br />

EMC RE 103 SYSTEM AND TESTING METHOD FOR MILITARY TELECOMMUNI­<br />

CATION EQUIPMENT USING 3-METER SEMI-ANECHOIC CHAMBER<br />

Sri Kadarwati, Priyo Wibowo, M. Imam Sudrajat<br />

Pusat Penelitian Sistem Mutu dan Teknologi Pengujian (P2SMTP) LIPI<br />

Komplek Puspiptek Gedung 410 It. 2, Serpong, Tangerang 15314<br />

Telp. (021)75871137, Fax. (021)75871137<br />

Received: 30 Nopember 2009. Accepted for publication: 31 December 2009<br />

INTI SARI<br />

Telah dilakukan penelitian tentang rancangan sistem dan metode uji RE103 untuk alat telekomunikasi (alkom)<br />

militer 30MHz-82,975MHz, mengacu pada MIL-STD 461E. Berdasarkan pada panjang gelombang alkom maka<br />

jarak pengukurannya adalah 10 meter. Berhubung di Indonesia belum ada chamber ukuran 10 meter, baik semianechoic<br />

maupun anechoic maka pengukuran dilakukan pada 3-meter semi-anechoic chamber. Hasil pengukuran<br />

pada jarak tiga meter kemudian dikonversi sehingga setara dengan pengukuran jarak 10 meter dengan menggunakan<br />

"inverse distance method". Prosedur pengukuran dilakukan dalam tiga tahap, yaitu scanning, penentuan emisi<br />

maksimum dan pengukuran rata-rata emisi maksimum selama I 0 detik. Validasi rancangan dilakukan menggunakan<br />

generator sinyal yang diset pada frekuensi fundamental82,975 MHz. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem<br />

dan metode pengukuran dapat digunakan untuk mengukur emisi pada frekuensi fundamental dan harmonik pada<br />

rentang frekuensi 30MHz-1 GHz dengan nilai RSD maksimal sebesar 2,26%.<br />

Kata kunci: sistem dan metode uji RE103, MIL-STD 461£, A/at telekomunikasi, 3-meter semi-anechoic<br />

chamber<br />

ABSTRACT<br />

Based on MIL-STD 461£, REJ03 system and testing method design using 3-meter semi-anechoic chamber for<br />

30MHz- 82.975MHz military telecommunication equipment has been studied. Due to equipment s wavelength, the<br />

measurement distance is 10 meter. Since at the present time there is neither 10-meter semi-anechoic nor anechoic<br />

chamber available in indonesia, therefore measurement was carried out in 3-m semi-anechoic chamber. Emission<br />

values of measurement at 3-meter semi-anechoic chamber, then, are converted into equivalent emission values<br />

at 10 meter using inverse distance method. Measurement procedure conducted in three stages such as scanning,<br />

searching for maximum emission, and measuring the average of maximum emission over a period of 10 seconds.<br />

Signal generator which was set at the fundamental frequency of82. 975 MHz, was used for system and method validation.<br />

The result shows that the system and measurement method can be used to measure emission of fundamental<br />

and harmonic frequency in the range 30Mliz-l GHz with maximum RSD was 2.26%.<br />

Keyword: REi 03 system and testing method, MJL-STD 461 E, telecommunication equipment, 3-meter<br />

semi-anechoic chamber<br />

l.PENDAHULUAN<br />

Dalam beberapa tahun belakangan ini, beberapa<br />

negara terutama negara-negara maju mulai<br />

mencanangkan berlakunya sistem pengujian<br />

Electromagnetic Compatibility (EMC) untuk<br />

diterapkan pada peralatan komersial maupun<br />

militer. Ini berarti semua peralatan militer yang<br />

akan digunakan di negara-negara tersebut harus<br />

lolos pengujian EMC.<br />

Pengujian EMC di bidang mil iter mempunyai<br />

sejarah yang menarik dan panjang. Pengujian<br />

tersebut diarahkan untuk memastikan bahwa<br />

peralatan yang digunakan pada kegiatan atau<br />

tugas dinas militer tidak menimbulkan gangguan<br />

elektromagnetik (EMI) terhadap peralatan itu<br />

sendiri dan lingkungannya[ll.<br />

Gangguan-gangguan elektromagnetik (EMI)<br />

dapat menyebabkan degradasi pada berbagai<br />

peralatan elektronik, mengancam keselamatan


operator, dan bahkan memicu ledakan pada peralatan<br />

militerl 2 1. Salah satu solusi terbaik mengatasi<br />

masalah EMI adalah meminimalisasi EMI<br />

dari sumbernyaPI. Standar militer MIL-SID 461 E<br />

pada klausul 5,17 telah mensyaratk:an pengujian<br />

·REI 03 berupa pengukuran emisi radiasi yang<br />

dihasilkan alat telekomunikasi pada frekuensifrekuensi<br />

harmonik1 4 1. Hal ini dilakukan sebagai<br />

upaya menekan timbulnya EMI agar tidak mengganggu<br />

peralatan militer lain.<br />

Prosedur pengujian MIL-STD 461E digunakan<br />

untuk memberikan verifikasi apakah<br />

emisi frekuensi harmonik melebihi batas yang<br />

ditetapkan, namun standar ini tidak mengatur<br />

secara khusus konfigurasi dasar dari sislem pengujiannya.<br />

Berdasarkan standar MIL-SID 461 E<br />

jarak pengukuran untuk alat telekomunikasi berfrekuensi<br />

30MHz-82,975MHz adalah 10 meter.<br />

Menurut PauJ1 5 1, basil pengukuran emisi radiasi<br />

pada jarak tiga meter dapat dikonversi dengan<br />

inverse distance method untuk mendapatk:an basil<br />

yang setara dengan pengukuran emisi radiasi pada<br />

jarak 10 meter.<br />

Berdasarkan hal tersebut, dan kenyataan<br />

bahwa sampai saat ini di Indonesia belum tersedia<br />

anechoic maupun semi-anechoic chamber<br />

berukuran 1 0 meter, maka dilakukan penelitian<br />

ten tang sistem dan metode uji EMC REI 03 untuk<br />

alat telekomunikasi militer berdasarkan MIL-SID<br />

461 E menggunakan tiga meter semi-anechoic<br />

chamber.<br />

2. INTERFERENSI<br />

ELEKTROMAGNETIK<br />

Interferensi Elektromagnetik (EMI) yang<br />

disebut juga interferensi frekuensi radio (RFI)<br />

merupakan radiasi elektromagnetik yang dipancarkan<br />

rangkaian elektronik berupa sinyal-sinyal<br />

penggangu (interferensi/noise) bagi rangkaian<br />

elektronik yang lain. EMI yang dihasilkan suatu<br />

sumber dapat berupa interferensi frekuensifrekuensi<br />

harmonik. Harmonik pertama J; adalah<br />

frekuensi fundamental (dasar), sedangkan harmonik<br />

yang lebih tinggi merupakan kelipatan<br />

bulat dariJ;1 3 1.<br />

Sistem penerima pada peralatan telekomunikasi<br />

militer dirancang agar memiliki sensitivitas<br />

yang tinggi sehingga mampu menerima sinyal<br />

yang sangat lemah. Oleh karena itu, dengan adanya<br />

sinyal-sinyal gangguan EMI dari frekuensi<br />

harmonik dan amplitudo (level) yang cukup tinggi<br />

tersebut dapat menyebabkan overload pada<br />

sensitivitas sistem yang disebut dengan desensitization13l.<br />

Desensitization merupakan penurunan<br />

kualitas sinyal yang diterima suatu transmitter<br />

atau receiver akibat adanya sinyal dari transmitter<br />

lain yang terletak berdekatan serta memancarkan<br />

sinyal dengan amplitudo yang lebih kuat pada<br />

frekuensi yang berdekatan.<br />

3. PENGUJIAN RE103<br />

Pengujian RE103 pada MIL-STD 461E1 4 1<br />

berlaku bagi transmiter, receiver (penerima), dan<br />

amplifier. Tujuan RE 103 adalah untuk melindungi<br />

receiver (penerima) dari peralatan-peralatan lain<br />

yang ada di sekitar EUT dari degradasi!kerusakan<br />

akibat interferensi yang dipancarkan oleh benda<br />

uji atau Equipment Under Test (EUT). Agar tidak<br />

memengaruhi sensitivitas penerima yang<br />

lain maka level emisi frekuensi harmonik yang<br />

dihasilkan transmitter EUT pada modus transmit<br />

dibatasi. Berdasarkan stan dar MIL-STD 461 E<br />

daya emisi frekuensi harrnonik kedua dan ketiga<br />

harus memenuhi persamaan (I), akan tetapi tidak<br />

boleh melebihi 80 dB.<br />

ERP


TX Antenna<br />

Path tor .Measurement<br />

Path for/:<br />

System ;<br />

Check :<br />

Gam bar 1. Diagram pengujian RE I 03<br />

RX Antenna<br />

Band Rejection<br />

or<br />

High Pass Fmer<br />

Jarak pengukuran pada kondisi far-field dari<br />

frekuensi EUT, besamya dipilih mana nilai yang<br />

lebih besar dari persamaan (3) atau (4).<br />

a tau<br />

(3)<br />

R = 3_,1, (4)<br />

dengan R adalah jarak antara antena pemancar<br />

(EUT) dan antena penerima (sistem uji), D adalah<br />

dimensi fisik maksimum dari antena pemancar<br />

(EUT), dan A. adalah panjang gel om bang frekuensi<br />

pemancar (EUT).<br />

Besar emisi radiasi dinyatakan dalam bentuk<br />

Effective Radiated Power (ERP) dalam satuan<br />

dBwatt dihitung dengan persamaan (5)<br />

ERP= V+ 20 logR + AF-135 (5)<br />

dengan V adalah hasil pengukuran measurement<br />

receiver dalam dB11Y/m; R adalah jarak antara<br />

EUT dengan antena penerima (sistem uji) dalam<br />

meter; dan AF adalah antenna factor dari antena<br />

penerima dalam dB(I /m).<br />

Nilai antenna factor spesifik untuk tiap-tiap<br />

antena dan dapat diperoleh dari pihak manufaktur<br />

an ten a.<br />

4. SEMI-ANECHOIC CHAMBER<br />

Semi-anechoic chamber adalah ruangan shielded<br />

yang didesain untuk menghindari pantulan<br />

gel om bang elektromagnetik dari dinding dan atapnya,<br />

dengan cara memasang RF absorber yang<br />

dikombinasi dengan "ubin ferite" pada dinding<br />

dan atapnya. Kegunaannya untuk melakukan simulasi<br />

ruang tanpa "gema" elektromagnetik (free<br />

space)l 5 1. Fungsi Semi-anechoic chamber adalah<br />

mencegah emisi gelombang elektromagnetik dari<br />

luar ruangan sehingga tidak mencemari pengujian<br />

EMC dan mencegah terjadinya pantulan-pantulan<br />

gel om bang elektromagnetik dari din ding maupun<br />

atap chamber<br />

Beberapa standar EMC mensyaratkan pengukuran<br />

emisi radiasi dilakukan pada jarak tiga<br />

meter dan I 0 meter. Sebuah cara yang umum<br />

digunakan untuk mengoversi nilai level emisi terhadap<br />

jarak pengukuran adalah inverse distance<br />

method 5 1. Nilai hasil pengukuran padajarak tiga<br />

meter dapat dikonversi ke nilai yang equivalen ·<br />

dengan hasil pengukuran pada jarak I 0 meter<br />

menggunakan persamaan (6)1 6 1.<br />

£ 10 = Er + n · 20 log c; 0<br />

) (6)<br />

dengan E 10<br />

adalah hasil pengukuran padajarak I 0<br />

meter; E,adalah hasil pengukuran padajarak r= 3<br />

meter; dan n adalah faktor pengali dari Tabel I.<br />

Tabell. Faktor Pengali<br />

Frequency (MHz)<br />

0.15-0.4<br />

0.4-1.6<br />

1.6-110<br />

110-1000<br />

5. RANCANGAN SJSTEM<br />

DAN METODE UJI<br />

n<br />

1.8<br />

1.65<br />

1.2<br />

1<br />

Pengukuran dilakukan di tiga meter semi-anechoic<br />

chamber 18 GHz. Sistem uji tersusun atas<br />

Bilog antenna 30 MHz-2 GHz, low noise amplifier<br />

9 kHz- I GHz I 32dB, RF selector, spectrum<br />

analyzer 9 KHz-8 GHz, EM! receiver 9 kHz-2,75<br />

GHz dan komputer seperti ditunjukkan pada<br />

Gambar 2.<br />

Sri Kadarwati dkk. I 77


,.....<br />

Gambar 2. Sistem uji RE103<br />

Alat telekomunikasi militer yang dipakai<br />

sebagai sampel adalah man-pack tipe VHF<br />

dengan modulasi frekuensi. Alat telekomunikasi<br />

beroperasi pacta frekuensi 30 MHz-82,975MHz<br />

dengan an ten a whip 1m sehingga dengan menggunakan<br />

frekuensi tertinggi (82,975 MHz) jarak<br />

pengukuran berdasarkan persamaan ( 4) adalah<br />

10 meter. Agar diperoleh nilai yang ekuivalen<br />

dengan hasil pengukuran pada jarak I 0 meter<br />

maka hasil pengukuran harus dikonversi menggunakan<br />

persamaan (6).<br />

Prosedur pengujian yang digunakan adalah<br />

sebagai berikut:<br />

• EUT ditempatkan pacta meja kayu (nonkonduktif)<br />

yang memiliki tinggi 0,8 m yang<br />

berada di atas landasan (rotation table) yang<br />

dapat diputar 360 derajat.<br />

• EUT di tempatkan sejauh tiga meter dari<br />

antena penerima (sistem uji) yang dipasang<br />

pada stand antenna tower.<br />

• Deteksi awal (scanning) dilakukan dengan<br />

SPA (Spektrum Analyzer) dengan RBW (resolution<br />

bandwidth) 100kHz dan VBW (video<br />

bandwidth) 3 MHz dengan rentang frekuensi<br />

pengukuran 30 MHz-1 GHz dengan modus<br />

deteksi 'maximum hold'.<br />

• Antena penerima jenis broadband antena<br />

(Bilog antena 30MHz-2GHz) pertama-tama<br />

digerakkan ke ketinggian satu meter, kemudian<br />

meja diputar dari 0°-360° untuk mengukur<br />

kuat medan elektromagnetik yang dipancarkan<br />

EUT, baik pacta polarisasi vertikal<br />

maupun horizontal dengan SPA.<br />

• Langkah di atas diulang untuk ketinggian<br />

antena 2 m, 3 m, dan 4 m.<br />

• Hasil scanning SPA digunakan untuk membuat<br />

suspected list, yaitu daftar frekuensifrekuensi<br />

yang memiliki kuat medan tertinggi,<br />

baik polarisasi vertikal maupun horizontal.<br />

• Berdasarkan suspected list, deteksi kuat medan<br />

tertinggi dilakukan dengan EMI Receiver<br />

yang diset pacta fungsi deteksi 'Quasi-peak'<br />

(QP) dan modus deteksi 'Specified Bandwith<br />

with Maximum Hold' dari frekuensi 30<br />

MHz-1 GHz dengan RBW I OOkHz.<br />

• Posisi antena dan meja diatur sesuai suspected<br />

list guna mencari nilai frekuensi emisi<br />

yang lebih tepat, kemudian pada frekuensi<br />

tersebut antena penerima digerakkan dari<br />

1 m hingga 4 m untuk mencari kuat medan<br />

tertinggi.<br />

• Pada ketinggian di mana terdeteksi kuat<br />

medan tertinggi, meja diputar dari 0°-360°<br />

untuk mencari kuat medan tertinggi.<br />

• Pacta posisi di mana kuat medan tertinggi<br />

terdeteksi, kuat medan diukur dan di ratarata<br />

besar kuat medan tertinggi yang terukur<br />

selama I 0 detik<br />

781 Instrumentasi, Vol. 34 No.I January-June 2010


Validasi sistem dan metode uji dilakukan<br />

dengan mengukur emisi frekuensi fundamental<br />

dan hannonik dari generator sinyal 0,00 I MHz-<br />

140 MHz yang dirangkai dengan matching impedance<br />

dan rod antenna. Generator sinya1 diset pada<br />

frekuensi 82,975MHz dengan amplituda (level)<br />

113dBJ.lV atau 90% amplituda maksimumnya.<br />

Va1idasi dilanjutkan dengan mengukur emisi a! at<br />

telekomunikasi militer, baik pada frekuensi fundamental<br />

maupun hannoniknya. Alat telekomunikasi<br />

diset pada channel berfrekuensi tertinggi<br />

(82,975MHz) pada modus transmit tanpa sinyal<br />

input audio.<br />

6. HASIL DAN PEMBAHASAN<br />

Pengukuran dilakukan di dalam tiga meter<br />

semi-anechoic chamber untuk memastikan bahwa<br />

emisi yang terukur ada1ah emisi yang dihasilkan<br />

oleh EUT dan bukan noise dari 1ingkungan maupun<br />

emisi yang dipantulkan dari dinding-dinding<br />

ruangan. Selain itu, keterbatasanjarak pengukuran<br />

akibat ukuran semi-anechoic chamber dapat<br />

diatasi dengan inverse distance method sehingga<br />

pengukuran kuat medan e1ektromagnetik yang<br />

seharusnya dilakukan pada jarak 10 meter dapat<br />

dilakukan pada jarak tiga meter. Emisi dapat<br />

diasumsikan menurun secara linear terhadap<br />

peningkatan jarak sehingga emisi pada jarak<br />

tiga meter akan berkurang 3110 jika pengukuran<br />

dilakukan pad a jarak 1 0 meterl 5 l. Berdasarkan<br />

observasi penambahan faktor pengali n pada<br />

persamaan (6) diketahui cukup akurat1 6 l.<br />

Prosedur pengukuran yang digunakan terdiri<br />

dari tiga tahap pengukuran. Tahap pertama adalah<br />

proses scanning untuk mengetahui spektrum<br />

emisi dari EUT pada frekuensi 30MHz-l GHz dan<br />

pembuatan suspected list. Tahap kedua merupakan<br />

tahap penentuan posisi emisi maksimum<br />

berdasarkan suspected list. Tahap ketiga adalah<br />

pengukuran emisi maksimum selama 10 detik<br />

untuk menentukan nilai rata-ratanya.<br />

Generator sinyal yang digunakan dalam<br />

validasi sistem dan metode uji menghasilkan tiga<br />

frekuensi emisi seperti ditunjukkan pada Gam bar<br />

3. Generator sinyal diset pada frekuensi 82,975<br />

MHz sehingga frekuensi fundamental J; adalah<br />

82,975 MHz, sedangkan frekuensi harmonik<br />

kedua.J; dan ketiga.f; ada1ah 165,964 MHz dan<br />

248,929 MHz.<br />

Emisi radiasi yang terukur oleh EMI receiver<br />

seperti ditunjukkan pada Gambar 3 masih dalam<br />

besaran kuat medan listrik dalam satuan dBJ.l V /m,<br />

sedangkan stan dar MIL-STD 461 E mensyaratkan<br />

bahwa emisi radiasi harus dinyatakan dalam<br />

besaran ERP. Oleh karena itu, persamaan (5)<br />

digunakan untuk mengubah nilai kuat medan listrik<br />

menjadi ERP dalam satuan dBwatt. Sebagai<br />

contoh, pada frekuensi 82,975 MHz kuat medan<br />

listrik yang terukur padajarak tiga meter sebesar<br />

84,7 dBJ.lV/m. Kuat medan padajarak tiga meter<br />

[dB(J.~V/m<br />

100<br />

)<br />

80<br />

60<br />

Level<br />

40<br />

20<br />

--·----~<br />

, I<br />

i<br />

f<br />

f<br />

~<br />

t<br />

~<br />

0<br />

30 50 100<br />

I<br />

Frequency<br />

-~<br />

'<br />

;<br />

uJ<br />

I<br />

500 1000<br />

[MHz]<br />

Spectrum(H , PK)<br />

-·-<br />

Spectrum (V ,PK )<br />

--e- - Suspected I tem(H)<br />

Suspected Ite m (V)<br />

Final I tem (H, QP)<br />

Final Item (V, QP)<br />

----<br />

Gam bar 3. Emisi Radiasi pada Validasi Metode REI 03 denganJ; = 82,975 MHz<br />

Sri Kadarwati dkk. I 79


dikonversikan ke jarak 10 meter dengan menggunakan<br />

persamaan ( 6) dan diperoleh kuat medan<br />

listrik (V) pada jarak 10 meter adalah 72,15<br />

dB~V /m. Harga ini kemudian dimasukkan ke<br />

dalam persamaan (5) untuk memperoleh harga<br />

ERP, dengan jarak pengukuran R=10, AF=7,2<br />

dB(l /m) sehingga diperoleh harga ERP pada<br />

frekuensi 82,975 MHz sebesar -35,65 dBwatt.<br />

Hasil validasi sistem dan metode uji menggunakan<br />

generator sinyal yang dirangkai dengan<br />

rod antenna disajikan pada Tabel 2. Hasil ini<br />

diperoleh dari nilai rata-rata I 0 kali pengukuran.<br />

RSD dari nilai daya (ERP) cukup kecil a tau kurang<br />

dari 2%. Hal ini menunjukkan bahwa rancangan<br />

sistem dan metode uji RE 1 03 cukup presisi dalam<br />

mengukur emisi ge1ombang elektromagnetik pada<br />

frekuensi fundamental maupun harmonik.<br />

Setelah melewati tahap validasi dengan<br />

generator sinyal, kinerja sistem dan metode<br />

diuji dengan mengukur emisi radiasi dari alat<br />

telekomunikasi militer yang sebenamya. Alat<br />

telekomunikasi tersebut menghasilkan beberapa<br />

frekuensi harmonik seperti ditunjukkan pada<br />

Gam bar 4.<br />

Hasil perhitungan simpangan baku relatif<br />

RSD dari hasil pengukuran daya (ERP) emisi<br />

radiasi pada alat telekomunikasi hingga frekuensi<br />

harmonik ketujuh disajikan pada Tabel 3. Hasil<br />

ini diperoleh dengan cara yang sama seperti pada<br />

proses validasi.<br />

Dari Tabel 3 dapat dilihat, bahwa nilai RSD<br />

bervariasi dengan nilai terbesar 2,26%. Nilai RSD<br />

tersebut cukup kecil, hal ini menunjukkan bahwa<br />

sistem uji masih cukup presisi dalam mengukur<br />

emisi yang dihasilkan alat telekomunikasi.<br />

Dengan menggunakan persamaan ( 1) dan<br />

emisi yang dihasilkan pada frekuensi fundamental,<br />

dapat dihitung batas daya radiasi pada<br />

Tabel 2. Hasil Validasi dengan Generator Sinyal<br />

Frekuensi<br />

AF Polarisasi vertikal Polarisasi horizontal<br />

(dB(l/m)) ERP (dBwatt) RSD ERP (dBwatt) RSD<br />

1 1<br />

= 82,972 MHz 7,2 -35,20 1,75% -36,76<br />

1 2<br />

= 165,964 MHz 9,15 -62,70 1,17% -66,02<br />

1 2<br />

= 248,929 MHz 12,05 -74,26 0,69% -74,43<br />

1,31%<br />

0,95%<br />

0,39%<br />

[dB(jJV/mj]<br />

130 .-~--~~~~--------~--~----~~~--~<br />

120 ~~--~~~-7+-------~---~--~~~~~~<br />

100<br />

80<br />

Level<br />

60<br />

:- ' : ~-<br />

! --..;.. - ,....._ :<br />

40 t ' ~'"T ~:<br />

20 ~----'--'-H-+------+--..:--+_;...+----+--+-+.---7--r+-+-1<br />

:.,_<br />

Spectrum (H, PK)<br />

Spectrum (V, PK)<br />

Suspected Item(H)<br />

Suspected Item(V)<br />

Final Item(H , QP)<br />

Final Item(V,QP)<br />

~ '<br />

0 30 50 100 500<br />

Frequency<br />

1000<br />

[MHz]<br />

Gam bar 4. Emisi radiasi yang dihasilkan alat telekomunikasi militer<br />

80 J Instrumentasi, Vol. 34 No.I January-June 2010


Tabel3. Hasil pengukuran emisi radiasi pada alat telekomunikasi<br />

Frekuensi<br />

/ 1<br />

= 82,972 MHz 7,2 -38,25<br />

f 2<br />

= 165,965 MHz 9,15 -39,56<br />

f 3<br />

= 248,929 MHz 12,05 -26,11<br />

f 4<br />

= 331,903 MHz 13,75 -32,61<br />

f 5<br />

= 414,872 MHz 16,75 -18,56<br />

/ 6<br />

= 497,860 MHz 17,4 -28,26<br />

/<br />

AF Polarisasi vertikal Polarisasi horizontal<br />

(dB(l/m)) ERP (dBwatt) RSD ERP (dBwatt) RSD<br />

7<br />

= 580,815 MHz 18,65 -18,81<br />

< 0,01% -38,25 < 0,01%<br />

0,18% -44,66 1,74%<br />

< 0,01% -26,36 0,27%<br />

< 0,01% -31,51 0,90%<br />

1,91% -23,81 1,49%<br />

1,00% -25,36 0,84%<br />

2,26% -26,01 1,09%<br />

-p<br />

i ­<br />

~i ..<br />

../'<br />

...... ;<br />

frekuensi harmonik kedua dan ketiga if; dan f)<br />

adalah 11 ,75 dBwatt, batas daya radiasi pada<br />

fi:ekuensi harmonik keempat dan seterusnya<br />

([, , ~.h.!;, ___ ) hingga 20 kali frekuensi operasi<br />

EUT tertinggi adalah -118,25 dBwatt. Dari basil<br />

tersebut terlihat bahwa daya (level) EMI dari alat<br />

telekomunikasi pada harmonik kedua dan ketiga<br />

masih baik karena belum melebihi batas yang<br />

diperbolehkan oleh standar, sedangkan pada harmonik<br />

keempat sampai ketujuh dayanya terlalu<br />

besar dan sudah melebihi batas yang diperbolehkan<br />

oleh standar.<br />

Jika dilihat dari persyaratan standar, pengukuran<br />

RE 103 dari alat telekomunikasi yang<br />

beroperasi -pacta frekuensi 30 MHz-82,975 MHz<br />

hams ctilakukan mulai ctari 100 kHz sampai 20<br />

kali frekuensi operasi alat, yaitu sekitar 2 GHz.<br />

Oleh karena itu, pengukuran emisi hams dilakukan<br />

dari 1 00 kHz-2 GHz.<br />

Kelemahan ctari penelitian ini actalah antena<br />

yang ctigunakan hanya mampu mengukur pacta<br />

rentang frekuensi 30 MHz-2 GHz ctengan amplifier<br />

yang beroperasi pada frekuensi 9kHz-I GHz.<br />

Agar rentang pengukuran dapat mencapai 1 00<br />

kHz-2 GHz, maka sistem perlu disempurnakan<br />

dengan penggunaan antena yang mampu mengukur<br />

pada rentang frekuensi 100 kHz- 30 MHz<br />

serta low noise amplifier yang dapat beroperasi<br />

hingga 2 GHz.<br />

7. KESIMPULAN DAN SARAN<br />

Sistem dan metode pengujian yang dirancang<br />

mampu menentukan emisi tertinggi pada<br />

frekuensi fundamental dan harmonik dengan presisi<br />

pada rentang frekuensi 30 MHz-1 GHz yang<br />

ditunjukkan dengan nilai RSD :5 2,26%.<br />

Hasil uji radiasi EMI pada alat telekomunikasi<br />

menunjukkan bahwa amplitudo daya radiasi<br />

yang dipancarkan pada frekuensi harmonik kedua<br />

dan ketiga masih baik dan memenuhi standar,<br />

sedangkan pada harrnonik ketiga dan keempat<br />

amplitudo daya radiasi yang dipancarkan terlalu<br />

tinggi dan melebihi batasan yang diperbolehkan<br />

oleh standar.<br />

Agar sistem dapat mengukur sampai dengan<br />

20 GHz, seperti yang disyaratkan oleh MIL-STD<br />

461 E maka sistem perlu disempurnakan dengan<br />

penggunaan ant en a yang mampu mengukur pada<br />

rentang frekuensi 1 OOkHz-30MHz dan low noise<br />

amplifier yang dapat beroperasi hingga 2GHz.<br />

8. DAFTAR PUSTAKA<br />

(1] Wright, Nicholas and Sugrue, Eoin. 2005.lmpulse<br />

Testing Equipment for Military Applications IEEE<br />

6th International Symposium, Electromagnetic<br />

Compatibility and Electromagnetic Ecology. Pages<br />

197-200.<br />

[2] Alan Storrow.2005. Designing EMIIEMC Compliance<br />

into Military Systems. www.cotsjoumalonline.<br />

comlhome/article.php?id= I 00441 &pg= I<br />

[3] Poise I, Richard A. 2005. Introduction to Communication<br />

Electronic Warfare Systems. Second edition.<br />

Boston: Artech House.<br />

[ 4] MIL-STD-461 E. 1999. Requirements for The Control<br />

of Electromagnetic Interference Characteristics<br />

ofSub-Systems and Equipment. Department of<br />

Defense.<br />

[5] Paul, Clayton, R. 2006. Introduction to Electromagnetic<br />

Compatibility. New York: John Wiley<br />

Interscience.<br />

[ 6] BS EN 50121-2. 2008. Railway application- Electromagnetic<br />

compatibility, part 2: Emission of the<br />

whole raliway system to outside the world. BSI.


LAMPIRAN Ill<br />

COVER BUKU YANG AKAN DITERBITKAN


LAMPI RAN<br />

COVER BUKU YANG AKAN DITERBITKAN

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!