1 - KM Ristek
1 - KM Ristek
1 - KM Ristek
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