Total Tayangan Laman

Selasa, 14 Juni 2011

SWR METER

Satu lagi alat ukur dasar yang sangat diperlukan oleh para Amateur Radio ataupun Homebrewer yang bekerja pada Rafio Frequency adalah SWR Meter atau kadang ada yang menyebut dengan lengkap VSWR Meter.
Sebelum membicarakan cara membuat SWR/VSWR meter ini, supaya kita sedikit memiliki bekal knowledge tentang SWR/VSWR dalam dunia per-radio-an ini akan disinggung tentang SWR/VSWR.
SWR atau lebih lengkapnya VSWR adalah singkatan dari Voltage Standing Wave Ratio, atau kalau diterjemahkan secara bebas adalah, Perbandingan Tegangan Gelombang Berdiri. Mungkin kata “berdiri” di sini akan menimbulkan kesan atau pertanyaan tersendiri.

Gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh sebuah transmitter RF yang dilalukan sebuah transmisi line (misal: cable coax, feeder, dll) tidak lagi memiliki bentuk sebagai sinyal sinusoidal yang sempurna, namun mirip dengan sinyal sinusoidal yang telah disearahkan oleh sebuah diode rectifier, dimana porsi negatif dari sinyal sinusoidal dibalik menjadi positif semua, makanya kesan pertama yang bisa dilihat oleh para researcher saat itu adalah berdiri atau “Standing Wave”.
Sifat dari gelombang elektromagnetik ini adalah dapat terpantul (reflected) bila menemui impedansi yang tidak sama (matched) dengan impedansi saluran transmisi yang dilaluinya. Sesuai dengan kaidah “Setengah Daya Maksimum”, dimana daya di beban akan maksimum pada saat impedansinya sesuai dengan impedansi saluran transmisi. Atau dengan kata lain, tidak ada gelombang terpantul yang kembali ke saluran transmisi, yang mengakibatkan transceiver menjadi saturasi atau efeknya transistor final akan “jebol”.
Pada kondisi impedansi antenna dan impedansi saluran transmisi tidak sesuai (matched), biasanya ditunjukkan dengan VSWR > 1, maka beberapa efek berikut akan dirasakan:
  • Daya RF yang sampai di antenna tidak optimum, sehingga pancaran tidak akan jauh/optimum.
  • Bercampurnya gelombang maju (forward) dan gelombang pantul (reflected) kemungkinan akan mempengaruhi kualitas suara pancaran, mungkin saja terdengar parau atau tidak bulat.
  • Nilai VSWR yang terlalu tinggi (VSWR > 2), akan membuat RF Linear Amplifier mengalami saturasi, yang biasanya terasa “over heating” dan bila dibiarkan terus-terusan akan membuat rusak komponen di Final.
Dalam notasi matematis, VSWR atau SWR tidak memiliki dimensi karena merupakan perbandingan 2 buah variable yang berdimensi sama (voltage). Dengan rumus sebagai berikut:
SWR = [1 + Rc] / [1 - Rc]
Dimana:
  • RC = | [ZL - Zo] / [ZL + Zo] |
  • ZL = impedansi input antenna (beban)
  • Zo = impedansi saluran transmisi (coax, feeder, dll)
  • Bila ZL atau Zo merupakan bilangan imajiner atau khayal, maka ZL atau Zo ini merupakan magnitudo dari bilangan tersebut.
Kita ambil contoh:
Contoh 1: Zo (Transmittion Line) = 50 Ohm, ZL (Antenna) = 50 Ohm
Maka, RC = [50-50]/[50+50]=0, maka SWR=[1+0]/[1-0]=1 (kondisi ini disebut matched)
Contoh 2: Zo = 50 Ohm, ZL = 100 Ohm, maka SWR = 2
Contoh 3: Zo = 50 Ohm, ZL = 25 Ohm, maka SWR = 2
Sebuah antenna dipole 1/4 lambda (masing-masing sayap panjangnya 1/4 lambda, total kedua sayap 1/2 lambda) memiliki impedansi input yang hampir murni dengan nilai mendekati 50 Ohm, makanya antenna ini akan memberikan pembacaan VSWR atau SWR mendekati 1 (matched).
Setelah refreshing di atas saya akan ceritakan pengalaman saya melakukan modifikasi total atau bisa dikatakan merakit sebuah SWR meter dengan bahan-bahan yang sangat mudah diketemukan di kotak komponen kita.
Awal mulanya saya pernah membeli sebuah SWR meter buatan lokal dengan harga yang sangat miring yaitu hanya Rp.125.000,- saja. Pertama saya penasaran dengan kemampuan SWR meter ini. Sampai rumah saya langsung mencobanya dengan menggunakan batuan homebrew RF dummy load saya, pada band HF (0.3 – 30MHz) dan VHF (145 MHz).

Hasilnya, untuk kedua band tersebut, dengan RF Dummy Load yang sama, menghasilkan sebuah angka yang sama pula, SWR = 1.5. Yang lebih mencengangkan, saat RF Dummy Load saya lepas (hati-hati melakukan ini, pastikan power output < 10 Watt saja, kalau tidak transistor final anda menjadi taruhannya), hasilnya tetap SAMA. Akhirnya saya putuskan untuk melakukan modifikasi, sehingga alat ukur ini tidak sia-sia saya beli. SWR Schematic

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar