Dokumen ini membahas cara menentukan lokasi kerusakan pada kabel koaksial menggunakan gelombang berdiri. Ada dua jenis kerusakan yaitu kabel terputus dan hubung singkat. Lokasi kerusakan ditentukan dengan mengukur frekuensi munculnya tegangan minimum di awal dan ujung kabel. Rata-rata frekuensi digunakan dalam persamaan untuk menghitung lokasi kerusakan. Delay fasa juga diukur untuk men

1. VI. MENENTUKAN LOKASI KERUSAKAN KABEL
DENGAN GELOMBANG BERDIRI
I. TUJUAN
1. Tujuan Pembelajaran Umum :
Memahami penerapan riil dari gelombang berdiri di saluran transmisi.
II. Tujuan Pembelajaran Khusus :
1. Menentukan lokasi kerusakan saluran koasial terbuka.
2. Menentukan lokasi kerusakan saluran koaksial terhubungsingkat.
3. Menghitung delay pasa pada saluran koaksial
II. LANDASAN TEORI
Ada dua kemungkinan yang disebut kabel rusak, yaitu kabel terputus pada jarak
tertentu atau kabel hubung singkat pada jarak tertentu. Dengan kondisi ini, maka
dipastikan di sepanjang kabel yang mengalami kerusakan tersebut akan terjadi
gelombang berdiri, dimana pola gelombang berdiri yang terjadi bergantung pada jenis
kerusakan kabel, putus atau hubung singkat.
Jika kabel putus, maka pada lokasi putusnya kabel akan muncul tegangan
maksimum dan sebagai akibatnya tegangan di awal kabel menjadi drop atau minimum.
Terjadinya drop tegangan di awal kabel atau saluran memberikan informasi bahwa di
kabel terjadi kerusakan. Formasi gelombang berdiri ini dapat dipergunakan untuk
menentukan lokasi kerusakan kabel tersebut. Formasi gelombang berdiri yang
memiliki ujungnya tegangan maksimum dan ujung lainnya tegangan minimum
dinamakan formasi atau distribusi
4
λ . Drop tegangan di awal kabel tidak akan
muncul di semua frekuensi akan tetapi di frekuensi-frekuensi tertentu saja yang tepat
memenuhi panjang kabel
4
λ atau kelipatan ganjil dari
4
λ bagi frekuensi-frekuensi
tersebut. Informasi pada frekuensi berapa saja munculnya tegangan drop di awal
saluran, dapat digunakan untuk menghitung lokasi putusnya kabel dari awal kabel dekat
sumber.
Misalnya tegangan minimum yang pertama terjadi pada frekuensi 1f , lalu
ketika frekuensi generator dinaikkan lagi sampai terukur di awal saluran tegangan
minimum lagi (sebut saja di frekuensi 2f ) dan seterusnya. Kemudian dicari harga
rata-rata dari frekuensi-frekuensi tersebut (harga rata-rata itu 1f∆ ).
LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-1

2. Jika kabel hubung singkat, maka pada lokasi putusnya kabel akan muncul
tegangan minimum dan sebagai akibatnya tegangan di awal kabel menjadi drop atau
minimum. Terjadinya drop tegangan di awal kabel atau saluran memberikan informasi
bahwa di kabel terjadi kerusakan. Formasi gelombang berdiri ini dapat dipergunakan
untuk menentukan lokasi kerusakan kabel tersebut. Formasi gelombang berdiri yang
memiliki ujungnya tegangan minimum dan ujung lainnya tegangan minimum
dinamakan formasi atau distribusi
2
λ . Dalam kondisi ini juga sama, bahwa drop
tegangan di awal kabel tidak akan muncul di semua frekuensi akan tetapi di frekuensi-
frekuensi tertentu saja yang tepat memenuhi panjang kabel
2
λ atau kelipatan dari
2
λ
bagi frekuensi-frekuensi tersebut. Informasi pada frekuensi berapa saja munculnya
tegangan drop di awal saluran, dapat digunakan untuk menghitung lokasi hubung
singkatnya kabel dari awal kabel dekat sumber.
Misalnya tegangan minimum yang pertama terjadi pada frekuensi 1f ’, lalu
ketika frekuensi generator dinaikkan lagi sampai terukur di awal saluran tegangan
minimum lagi (sebut saja di frekuensi 2f ’) dan seterusnya. Kemudian dicari harga
rata-rata dari frekuensi-frekuensi tersebut (harga rata-rata itu 'f1∆ ).
Untuk mendapatkan hasil akurat, pengukuran frekuensi-frekuensi munculnya
tegangan drop, dilakukan di dua sisi, yaitu sisi pengirim atau sumber dan sisi penerima.
Sehingga diperoleh 2f∆ dan 'f2∆
Lokasi dari kerusakan kabel (lokasi kabel terbuka) tersebut dari awal saluran
adalah :
)meter(l.
ff
f
L tot
21
2
F
∆+∆
∆
= (6.1)
Dan
)meter(l.
'f'f
'f
L tot
21
2
F
∆+∆
∆
=
(6.2)
Dengan :
1f∆ adalah rata-rata munculnya frekuensi-frekuensi tegangan minimum ketika
pengukuran dilakukan di awal sumber pada saat terjadi kabel putus.
2f∆ adalah rata-rata munculnya frekuensi-frekuensi tegangan minimum ketika
pengukuran dilakukan di awal penerima pada saat terjadi kabel putus.
'f1∆ adalah rata-rata munculnya frekuensi-frekuensi tegangan minimum ketika
pengukuran dilakukan di awal sumber pada saat terjadi kabel hubungsingkat.
LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-2

3. 'f2∆ adalah rata-rata munculnya frekuensi-frekuensi tegangan minimum ketika
pengukuran dilakukan di awal penerima pada saat terjadi kabel hubung singkat.
Delay fasa adalah suatu pergeseran fasa antara keluaran dan masukan tegangan
pada suatu kabel koaksial yang dinyatakan pada frekuensi tertentu. Delay fasa diukur
ketika saluran diterminasi impedansi karakteristiknya.
III. DIAGRAM RANGKAIAN
Gambar 6.1 (a) Diagram rangkaian untuk pengukuran tegangan-tegangan di awal
saluran ketika saluran terbuka
Gambar 6.1 (b) Diagram rangkaian untuk pengukuran tegangan-tegangan di ujung
saluran ketika saluran terbuka
LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-3

4. Gambar 6.2 (a) Diagram rangkaian untuk pengukuran tegangan-tegangan di awal
saluran ketika saluran terhubung singkat
Gambar 6.2 (b) Diagram rangkaian untuk pengukuran tegangan-tegangan di ujung
saluran ketika saluran terhubungsingkat
Gambar 6.3 Diagram rangkaian untuk pengukuran tegangan-tegangan di
awal dan di ujung saluran ketika saluran diterminasi beban match
III. PERALATAN DAN KOMPONEN
1. Generator fungsi 50 Ω : 1 buah
2. Kabel konektor, BNC/BNC : 1 buah
3. Resistor terminasi 60 Ω : 1 buah
4. Saluran koaksial 50 meter : 2 buah
5. Plugs dan jumper : 1 set
6. Multimeter : 1 buah
LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-4

5. IV. LANGKAH PERCOBAAN
A. Untuk kasus kabel putus pada jarak 75 meter dari sumber
1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 6.1 (a) dengan membuka saluran pada
jarak 75 m dari awal saluran. Kemudian pasang tegangan V1 pada awal saluran
dengan frekuensi awal 10 KHz dan level 2 Vpp lalu naikkan frekuensi sampai
harga minimum pertama muncul (dalam orde mV) lalu ulangi sampai 4 kali
tegangan minimum terukur.
2. Catat frekuensi-frekuensi tersebut beserta tegangan minimumnya.
3. Hitung rata-rata frekuensi dari harga tegangan minimum-minimum tersebut
( 1f∆ ).
4. Ubahlah rangkaian seperti gambar 6.1 (b) dan pasang tegangan pada ujung
saluran V2 sebesar 2 Vpp pada frekuensi 10 KHz dan lakukan seperti langkah 1
dan 2.
5. Hitung rata-rata frekuensi dari harga tegangan minimum-minimum tersebut
( 2f∆ ).
6. Hitung lokasi kerusakan kabel (akibat kabel terbuka) : yaitu dengan
menggunakan persamaan (6.1).
B. Untuk kasus kabel hubungsingkat pada jarak 75 meter dari sumber
1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 6.2 (a) dengan menghubungsingkat
saluran pada jarak 75 m dari awal saluran. Kemudian pasang tegangan V1 pada
awal saluran dengan frekuensi awal 10 KHz dan level 2 Vpp lalu naikkan
frekuensi sampai harga minimum pertama muncul (dalam orde mV) lalu
ulangi sampai 4 kali tegangan minimum terukur.
2. Catat frekuensi-frekuensi tersebut beserta tegangan minimumnya.
3. Hitung rata-rata frekuensi dari harga tegangan minimum-minimum tersebut
( 1f∆ ’).
4. Ubahlah rangkaian seperti gambar 6.2 (b) dan pasang tegangan pada ujung
saluran V2 sebesar 2 Vpp pada frekuensi 10 KHz dan lakukan seperti langkah 1
dan 2.
5. Hitung rata-rata frekuensi dari harga tegangan minimum-minimum tersebut
( 2f∆ ’).
6. Hitung lokasi kerusakan kabel (akibat kabel hubungsingkat) : yaitu dengan
menggunakan persamaan (6.2).
C. Mengukur Delay Fasa
Ganti rangkaian seperti gambar 6.3 dan kemudian ukur pergeseran phasa antara
masukan dan keluaran pada frekuensi 1 MHz jika input di awal saluran 2 Vpp
dimana saluran diterminasi impedansi beban 60 Ω.
LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-5

6. V. REFERENSI :
1. Lehr dan Messgerate, “Measurement on Coaxial Transmission Lines”, Lucas
Nulle, TAT. 5/10.
VI. HASIL PERCOBAAN :
Bagian A
Langkah 1 sampai 3
Frekuensi-frekuensi Tegangan Minimum (Supply di awal saluran)
LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-6
U1
O dB
MHz10 KHz
Frequency separation : .................,....................., ....................., ....................... MHz
=∆ 1f = MHz

7. Langkah 4 sampai 5
Frekuensi-frekuensi Tegangan Minimum (Supply di ujung saluran)
Langkah 6
Lokasi kerusakan kabel :
=×
∆+∆
∆
= total
2
_
1
_
_
2
f L
ff
f
L
LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-7
U2
O dB
MHz10 KHz
Frequency separation : .................,....................., ....................., ....................... MHz
=∆ 2f = MHz
=...............m

8. Bagian B
Langkah 1 sampai 3
Frekuensi-frekuensi Tegangan Minimum saat short circuit (Supply di awal saluran)
Langkah 4 dan 5
LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-8
U1
O dB
MHz10 KHz
Frequency separation : .................,....................., ....................., ....................... MHz
=∆ 1f = MHz

9. Frekuensi-frekuensi Tegangan Minimum saat short circuit (Supply di ujung saluran)
Langkah 6
Lokasi kerusakan kabel :
=×
∆+∆
∆
= total
2
_
1
_
_
2
f L
ff
f
L
Bagian C
Mengukur delay phasa :
Delay phasa pada frekuensi 1 MHz adalah …………………..°
VII. ANALISIS
LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-9
U2
O dB
MHz10 KHz
Frequency separation : .................,....................., ....................., ....................... MHz
=∆ 2f = MHz
=...............m

10. VIII. KESIMPULAN
LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-10

11. LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-11