ISSN: 1693-6 930                                                       65      Ran c a ng Ban gung  Diple k ser Untu k Pem ancar Tel e vi si Ultra Hig h … …  (Tri e Han d a ya ni)  RANCANG BANGUN DIPLEKSER UNTUK PEMANCAR  TELEVI SI ULTRA HI GH FREQUENCY (UHF)        Trie Hand a y ani     Jurusan  Te knik Elekt r o Sekol ah Ting gi  Teknol ogi Nasio nal Yogy aka r ta   Jl. Babarsa ri, CT, De pok, S l eman, Yogya k arta  5 528 1, Telp/Fax: (02 74) 48 539 0/4 8724 9   e-mail : non oi _181 72 @yah oo.com       A b st r a ct  The de velo p m ent of  television te chnol ogy in Indo n e sia ha s g r o w th rapi dly.  This fast  gro w th is m a rke d  b y  the pre s en ce of  10 pri v ate tel e vi sion  statio ns. Establi s hi ng a televi si on  station requi res a lot of expen se e s pe ci ally to  build t r an sm itter an d towe r ante nna. Thi s  pa per  pre s ent s a re sea r ch to de sign and b u ilt the diple x e r  system  for m e rging two tra n sm itter sign als  transm i tted b y  an ante nna  transm i tter. This de sig n  is co ndu cted  by u s ing two cop per pi pe s with   diam eter 3.2  cm  and  1.4  cm . The u s e of differe nt sizes of dia m eter is inte nded to  obta i n  im pedance chara c te risti c  (ZO) eq ual to 50  Ω . The coppe r pipe i s  design ed to  form  a system  diple x er with open and clo s e  e nd  of  tra n sm issi on.  T here  are two  m i xing freq ue ncy teste d , those   are 62 0 MHz  ( at term inal A) and 60 0 MHz (at term inal B). The re sult sho w s that  term inal A a c ts  as a  ba nd p a s s filter for f r eque ncy a r ou nd 62 0  M H z  and a  filter  stop ba nd fo r freque ncy a r ou nd  600 M H z . T e rm inal B act s  a s  a b and  pass filter fo r freque ncy a r ound  600 M H z  and  as  a stop   band for freq uen cy a r ou n d  620 MHz. Based o n  the  results obt ained,   this d i plexer can b e   applie d to m e rge  two tel e visi on tran sm itters  with carrier f r eq uen cy of 6 00 M H Z and  620  M H z   within a si ngl e antenn a.     Keywords: di plexer, ch ara c teri stic im pe dan ce, tran sm ission     A b st r a k  Perkem bang an teknolo g i  televi si di i ndon esi a  m engalam i pe rtum buhan  ya ng cukup   pesat. Hal ini  ditandai  den gan m a kin  b anyaknya st a s iun - sta s iu n televi si  swast a  ya ng hi ngg a   saat i n i  berj u m l ah sekita r 1 0   stasi u n. Pe m bang unan  sebu a h  sta s iu n te levi si tentu n y a  m e m butuhka n  biaya ya n g  cu kup b e s ar te rutam a  untuk m e n d irikan pem a n ca r dan to wer   antenn a. Pen e litian yang  d ilaku ka n ad al ah m e ran c a n g  ban gun  se buah  si stem  diple k ser  unt uk   m enggabu ng kan  du a b u ah  sin y al  p e m anca r   ya ng a k a n  di p ancarkan  ol eh  satu  ant enna   pem anca r .  Rancang  ba ng un dil a kukan  den gan  m enggu na kan  d ua b uah  pip a  tem baga  yang  m e m iliki diam eter m a sin g -m asin g 3,2  cm  da n 1,4   cm . Pipa tem baga  terseb u t  dira ncang  u n tuk  m e m bentuk sebua h si stem  diplekse r d e ngan m eng g una kan  sifat salu ran t r an sm isi ujung a k hir   terbu k a d a n  tertutup. Penentu an di a m eter ini di m a ksud k a n   untuk m e m perole h  im ped ansi  kar a kt e r i s t i k (Z O ) sam a  d enga n  5 0   Ω . Adapu n freku e n s i  yan g  a k an  dig a bung ka n a d a l ah  freku e n s i 62 0  MHz (p ada t e rm inal A) d a n  fre k uen si 6 00 MHz  (pa d a  term inal  B). Hasil  pen guj ian   m enunjukka n  bahwa term inal A bersifa t sebag ai ba nd pa ss filter untuk fre k ue nsi sekita r 6 2 0   MHz d an  bersifat seba g a i band sto p  filter untuk  frekuen si seki tar 600 MHz.  Dem i kian p u la   untuk term ina l  B   bersifat  sebag ai b and   pass filt e r  u n tuk f r e k ue nsi   se kitar 60 0 M H z da n  bersif a t  seb agai  ba n d  sto p   untu k  fre k ue nsi  sekitar 6 20 M H z.  De nga n  dem ikian  dipl ekser ini  da pat  digun akan u n t uk m engg ab ung kan  dua  b uah  pem anca r  tele visi  de n gan  f r e k ue nsi pem bawa 6 0 0   MHZ da n 620  MHz m engg una kan  seb u ah anten a.    Kata kun c i : diplekse r, im pedan si kara kt eristi k, tran sm isi      1. PEN DA HU LU AN  Perkemba ng an te knol ogi  televisi  di I ndon esi a  me ngalami  pe rt umbuh an ya ng  cu kup   pesat. Hal  ini  ditand ai de n gan m a ki n b anyaknya  st a s iun - sta s iu n   televisi  swa s ta yan g  hi n gga   saat ini be rju m lah lebih  d a ri 10  stasi u n. Televisi a dalah  sala h satu pe nem u an palin g pe nting   dalam teknol ogi. Televisi  memiliki du a  buah fre k ue nsi yaitu Very High Freq u ency (V HF)  dan   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 1,  April 2009 :  65 - 72   66 Ultra  Hig h  Freque ncy  (UHF). Kedu a fre k ue nsi i n i tel ah  sama -sa m a men ggu n a ka n satelit  dan  fiber opti c   se jak tah un 1 9 70 untu k  p r o s e s  pe ngiri m an informa s i  baik itu  unt uk  siaran b e r ita   ataupu n a c a r a lainnya. Pe rtelevisia n di  Indone si a  dia w ali p ada t a h un 19 62  oleh  TVRI di  Ja karta  deng an me n ggun akan tra n smitter tel e visi Very Hi gh  Freq uen cy (V HF). Pad a  ta hun 19 87, ya itu   lahirnya  stasi un penyia ran  televisi swa s ta perta ma  di Indone sia,  dan tran smit ter televisi (T V)   swasta p e rta m a tersebut  mema kai alo k a s i fre k uen si  pada pita Ult r a Hig h  Fre q u ency (UHF) [ 1 ].  Peman c ar m e rup a kan ba gian yang tid a k dap at  dipi sah k a n  dari  penyiaran tel e visi. Dari  peral atan ini  dipan ca rkan  sinyal  Radi o Freq uen cy  (RF )  yang t e rdi r i da ri si nyal gamb a r dan   sinyal su ara. Untuk mem ancar kan  su atu gelomb a ng atau siny al  RF maka diperl u kan suatu   antena p e ma nca r  yang a k an men guba hnya menj adi  gelomb ang  elektro mag n e tik dan  diteri ma  oleh ante n a  pene rima [ 2 ]. Sebuah  stasi un telev i si umum nya  mengg una kan satu ant ena   peman ca r.  Dalam p e rke m bang annya  untu k  le bih  meng optim alka n  kine rja ,  seb uah  an tena  peman ca r di guna ka n unt uk m e man c a r ka n du a at au lebi h si n y al televisi. Untu k kepe rl uan  terse but men ggun akan piranti tambaha n yang diseb u t diplekse r [3].  Diple k ser ad alah seb uah   piranti  tiga termi nal ya n g  memi sah k an si nyal-sin yal input  menjadi  du a  port o u tput. S ebua h dipl ekser mem u ltipl e ks d ua  port  ke  satu  po rt. Pada d a sarn ya  diple k ser te rsu s un  ata s   dua  ban d p a ss filter de ngan  fre k ue nsi ya ng  berbeda  [4]. Da lam   pera n cang an   diple k ser konven sional  dibutuh ka n rang kaia n ko mbina s i d e n gan tran sformer  impend an ce  untuk d ua b and pa ss filter pad a port  input sehin g ga memb ent uk sambu n g an T   atau Y [5, 6].  Salura n tran smisi bai k yang memakai kabel temba g a  ataupun men ggun akan pip a  dapat  berfun g si  se b agai rang kai a n ele k troni ka   yaitu dapat  b e rup a  rang kai an R, L,  dan  C [8]. Selain i t u   salu ran t r an smisi jug a  d a pat digu na ka n se bag ai filter [7]. Adap u n  ra ng kaian   ekuival en u n tuk   salu ran tran smisi den gan  mengg una ka n pipa koa ksi al ditunju k kan  pada Gam b a r   1.          Gamba r  1. Rang kaia n eku i valen sal u ra n tranmi s i       Besa rnya imp edan si kara kt eristi k sal u ra n transmisi b e rup a  ka bel koaksial a dala h :    a b Z log 138 0  (1)     deng an a : diameter  kon d u k tor lua r  dal a m  cm     b : diameter kondu ktor d a la m dalam cm     Ran g kaian e k uivale n se rta sifat salu ra n transmisi p ada sal u ran deng an ujun g akhi r  terbu k a da pat  ditunjukka n deng an Gam bar 2.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Ran c a ng Ban gung  Diple k ser Untu k Pem ancar Tel e vi si Ultra Hig h … …  (Tri e Han d a ya ni)  67     Gamba r  2. Rang kaia n eku i valen sal u ra n transmisi uj ung a k hir te rb uka           Gamba r  3. Rang kaia n eku i valen pada  salura n  tran smisi ujun g akhir tertutup       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 1,  April 2009 :  65 - 72   68 Salura n tran smisi de ngan  ujung a k hi r tertutup me mi liki imped an si sama d eng an nol,  sehi ngg a a r u s  p ada  titik in i adal ah m a ksimal  dan  te gang annya  a dalah  minima l nol. Pad a  titik- titik yang be rjarak  1/2 λ , 1 λ  d an  sete rusnya  sifat salu ra n tra n smi s i a dala h  re so nan  seri,   sed ang ka n p ada titik de ng an jarak 1/4 λ , 3/4 λ  5/4 λ , 7/4 λ  dan  sete rusnya  sifat salura n tran smisi  adala h  re so n an pa ralel.  Adapun  ran g k aia n  e k uival en saluran d enga n ujun g  akhi r tertut up   ditunju k kan p ada Gam b a r  3.  Pada pe nelitian ini dibu at sistem  diple k ser  untu k  fre k ue nsi 6 00  MHz  (termina l B) dan   620 M H z (t erminal A).Te r minal A dira n c an g se bag ai   band pa ss filter  untu k  fre k uen si se kita r 620   MHz d an  ba nd stop filter  untuk fre k u ensi  se kitar  600 MHz se dang ka n terminal B dira nca n g   seb agai b and  pass filter un tuk fre k uen si  600 MHz  da n  band sto p  filter untu k  fre k u ensi 6 20 MHz.         2. METODE  PENELITIAN  Pada pe ra ncanga n ini dig una kan  dua  buah  pipa te mbaga  den g an diam eter  kon d u k tor  dalam  se be sar 1,4  cm d an di amete r   kon d u k tor l u ar 3,2  cm, sehing ga b e sarnya i m ped ansi   kar a kt e r i s t i k,   0 Z  dapat dihitun g  deng an me nggu na kan p e rsama an (1 ) seba gai be ri kut:    5 , 49 4 , 1 2 , 3 log 138 log 138 0 a b Z     Peran c a nga n  alat dilaku ka n berdasarka n pada  sifat salura n den ga n ujung a k hi r  terbu k a  dan uj ung  akhir tertutu p ,  dan d a lam  p enelitian  i n i digun akan kedua nya.  Peran c an gan u n tuk   band stop   filter  m engg una kan  sifat  salu ran  ujun g a k hir te rtutup d an untu k   ban d pa ss filter  [9 ]   mengg una ka n sifat  salu ra n ujun g a k hi r terbu k a. Pa d a  fre k ue nsi    600 M H z, pa njang  gelo m b ang  adala h  se bag ai beri k ut:      m f c 5 , 0 10 . 600 10 . 3 6 8     sed ang ka n p anjan g gelom bang u n tuk freku e n s i 620  MHz a dala h  sebe sar:       m f c 48 , 0 10 . 620 10 . 3 6 8            Gamba r  4. Konstruksi dipl ekser u n tuk freku e n s i 600  MHz d an 62 0  MHz    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Ran c a ng Ban gung  Diple k ser Untu k Pem ancar Tel e vi si Ultra Hig h … …  (Tri e Han d a ya ni)  69 panja ng gel o m bang  da ri kedua frekuen si ini a k a n   dij adikan seb a g a i  acuan ran c anga n  diple k ser  deng an ukuran  1 dan    , 4 3 , 2 1 , 4 1 , untuk  masin g -m asi ng fre k u e n s i  bai k p ada   salu ran  transmisi  de ngan  ujun g  akhi r te rbu k a  maup un te rtutup. Ra nca ngan  si stem  diple k ser u n tuk  freku e n s i 60 0  MHz da n 62 0 MHz ditu nj ukkan  dal am   Gamba r  4. T e rmin al A dirancang  se ba gai  band p a ss filter  untu k  fre k u ensi  se kitar 6 20 MHz da n  band stop  filter  u n t uk  fr ek ue n s i  s e k i ta r  60 0  MHz sed ang kan  terminal B  diran c ang seb agai  ba nd  pass filter untuk fre k ue nsi 600 MHz dan   band  stop filter untu k  fre k u ensi 6 20 MHz.        3.  HASIL D A N  PEMBA HAS AN   Pengujia n ala t  dilaku kan  se banya k  empa t kali yaitu:  a)  Pengujia n d e ngan  inp u t p ada te rmin al  A dan  outp u t pad a te rmin al ante n a  de ngan  termi nal   B dipasa ng b eban tiru an 5 0   Ω  .  b)  Pengujia n de ngan in put p ada terminal   B dan output  pada te rmin al antena  de ngan te rminal   A dipasa ng b eban tiru an 5 0   Ω  .  c)  Pengujia n d e ngan i nput  p ada te rminal  A dan  outp u t pad a term inal  B d eng an terminal   antena di pa sang be ban tiruan 50  Ω  .  d)  Pengujia n d e ngan i nput  p ada te rminal   B dan  out put pad a te rminal  A  den gan te rminal  antena di pa sang be ban tiruan 50  Ω   Level tegan g an input dib u a t tetap untuk  berba gai fre k uen si yaitu 92 dBµv.  Ha sil peng uji an deng an   input pada  terminal A dan output  diuku r  pad a antena   ditunju k kan p ada  Gamb ar  5. Ha sil p eng ujian m enu nj ukkan  bah wa  level outp u t  tertinggi  adal ah   pada  fre k ue n s i 5 50 M H z.yakni  79,6  dB µv dan frek u ensi  601  M H z ya kni 6 8  d B µv. Disini  sudah   dapat diam ati bahwa jika  input pada  terminal  A aka n  melem ahkan si nyal  pada fre k u ensi   dise kit a r 6 00  MHz.         Gamba r  5. Grafik ha sil pen gujian d enga n input A dan  output  anten a                   Hasil pen gujian d enga n input pad a  terminal B dan outp u t diukur pa da  antena   ditunju k kan  pada  Gam b ar 6. Be ntu k  g e lomb ang  kel uaran  p ada a n tena   deng an in pu t  B  menunj ukka n  pun ca k l e vel terting g i  adala h  p ada  fre k uen si  5 82,9 M H z y a kni  72,8  d B µv,  sed ang ka n p ada fre k u e n s i  600 M H z l e vel kelua r a n   adala h  49,4  dBµv, sehing ga ra ng kaia n  in i  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 1,  April 2009 :  65 - 72   70 lebih cocok u n tuk ma su ka n sinyal de ng an fre k uen si  582,9 MHz.  Fung si ban d stop filter sud ah  bisa di amati yakni terj adi p e lemah an si n y al pada fre k uen si se kitar  620 MHz.           Gamba r  6. Grafik ha sil pen gujian d enga n input B dan  output anten a    Jika diingin k a n  menghitu n g  freku e n s i b a tas ba wa h dan bata s  atas (-3dB ) dari bidang   lewata nnya, maka   da pat dipre s e n tasi kan sep e rt i te rlihat p ada  G a mba r  7. A d apun  pe nguji an  deng an inp u t  pada termi nal A dan o u tput pada t e rmin al B diperol eh h a sil  sepe rti pad a     Gamba r  8.           G a mb ar  7 .  Re p r es en ta s i   b and pa ss filter   freku e n s i 5 82,9 MHz  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOMNI KA   ISSN:  1693-6930    ■     Ran c a ng Ban gung  Diple k ser Untu k Pem ancar Tel e vi si Ultra Hig h … …  (Tri e Han d a ya ni)  71 Gamba r  8.  menunj ukka n  hasil yang  se suai d eng an pen gujia n  terdah ulu yakni te rminal  B  berfun g si se bagai  b and stop  filter  [9] untuk fre k u ensi  se kitar  620 M H z, te rlihat bah wa  level  tegang an pa da fre k ue nsi  600 yakni 43  dBµv dan le vel  terenda h  pada fre k u e nsi 62 0,1 M H z  yakni  32,2  d B µv, batas f r ekuen si  ba wah  da n fr e k ue nsi  ata s   (+3 d B) bid a n g  he ntian  bi sa  ditampilkan seperti pa da G a mba r  9.        Gamba r  8. Grafik ha sil pen gujian d enga n input A dan  output B        G a mb ar  9 .  Re p r es en ta s i   b and sto p  filter  untuk fre k ue nsi 62 0,1 MHz    Gamba r  1 0 . menunj ukka n  hasil  peng uji an de ngan i n put pad a terminal B dan  output pa da  terminal  A.  Terlih at ba h w a  ha sil ini  menye r up ai  pen gujia n  sebelum nya  karen a  fu ng sinya   meman g  sa ma walau pun  input p ada t e rmin al A da n output  pad a termin al B  atau sebali k n y a.  Level teg ang an terend ah  pada  fre k ue n s i 6 26,2  (s ekitar 62 0) MHz ya kni  17,4  dBµv dan l e vel   tegang an unt uk fre k ue nsi  600 MHz ad a l ah 27,6 dBµv.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 16 93-6 930     TELKOM NIKA   Vol. 7, No. 1,  April 2009 :  65 - 72   72     Gamba r  10.  Grafi k  ha sil penguji an den gan inp u t B dan output A      4. SIMPU L AN  Paper i n i tela h menyaji k an  ran c a ng b a n gun  seb uah  sistem  diple k ser untu k  p e m ancar  TV UHF yan g  meng gab u ngkan d ua b uah  sinyal p e man c a r  yan g  akan di pan carka n  ole h   satu  antenn a pe mancar. Sist em diple k se r yang telah  diran c a ng, m engg una kan   dua b uah  pi pa   tembaga  de n gan  diamete r  be rbed a m e manfaatkan  sifat salu ran  transmi si  ujun g a k hir terbu k a  dan tertutu p . Hasil  pen elitian mengi nd ika s ikan b a h w a ran c an ga n sist em dipl ekser i n i da pat  digun akan u n tuk m eng ga bung ka n du a  buah  pem a n ca r TV  UHF den gan f r e k ue nsi  pem b a wa  600 MHz da n  620 MHz de ngan h anya sebua h anten a .     DAF TA R PU STAK A   [1].  Darmadi,  “ P e mancar Te le v i si  VHF dan UHF ”, The Televisi on Con s ulta nts (TVC),   http://t vc onsulto.c om/?p= 57 , 2009.   [2].   Grob, B., “ Ba sic Telev i sio n  and Video Sy stem ”, McGra w -Hill, Ne w York, 1984.   [3].  C.W. Ta ng  and S.F.You,  “ De sign th e Duple xer  and Dual Band Filter  w i th Multiple   Capa citiv e l y  Loaded  Coupled Line s “, In IASTED Int. Antennna, Rada r, and Wave  Propa g. Conf ., Banff, AB,  Can ada, pp.1 61 -16 5 , Juli. 8-10, 20 04.   [4].  Matthaei, G., Young, L.,  and  Jon e s,  E.M., “ Micro w av e Filte r , Impedanc e-Ma tching   Net w o r k s  an d Coupling  Structures ”, McGraw;Hill, New York, 1964.  [5].  Strassne r, B., and  Cha ng. : “ Wide -Ban d Lo w - Los s  High-Is olati on Micros tri p  Periodec- Stub Diplex er for Mul t iple-Fre kuen si Applicatio n ”, IEEE Trans . Microw. Theory Tech,   49, (10 ) , pp. 1818 -18 20, 2 001.   [6].  Bonache, J.,  et al., “ Co mplementar y   Split Ring Reso na tor  for Micro s tr ip Diplexer   Design ”, Electron. Lett, 41, (14), pp. 810-811, 2005.   [7].  Cou ghlin,  R.F. and  Dri scoll, F.F., “ Pengua t Op e r asional d a n Ran g kaia n  Terpa d u ” ,  (terjem aha n Semitro, H.W.), Edisi  Kedu a, Erlangg a,  Ja karta, 19 86 .  [8].  Roo d y, R. and Cool en, J. “ Komunika si Elektronik a ”, Edisi pert a ma, Erlang g a , Jaka rta,    1986.   [9].  C. Qu end o,  E. Riu s , an d  C. Pe rson,  “ An  Original  Topology  o f   Dual-Ban d  Filter  With  Trnasmissio n  Zeros ”, in IEEE MTT-Int.Mic row. s y mp.Dig., pp. 1093-1096, 2003.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.