07 September 2019

Spectrum Analyzer Melakukan Deteksi Gangguan Sinyal Dengan Menganalisis Sinyal Input

Spectrum Analyzer merupakan alat yang berfungsi sebagai sebuah alat ukur yang digunakan untuk mengetahui jumlah distribusi energi dari suatu spektrum frekuensi yang dihasilkan oleh sinyal listrik. Dengan mengetahui distribusi energi sepanjang spektrum frekuensi, maka diperoleh informasi seperti : Lebar bidang frekuensi (bandwidth), jenis modulasi dan sinyal palsu. Dengan menganalisis spektrum pada suatu sinyal listrik maka frekuensi, daya, distorsi, harmonik, bandwith komponen sinyal tersebut menjadi dapat diamati. Tampilan spektrum analyzer memperlihatkan frekuensi pada sumbu horizontal dan amplitudo ditampilkan pada sumbu vertikal. Ketika dilihat secara visual spektrum analyzer terlihat seperti osiloskop, tetapi pada kenyataannya osiloskop dan spectrum analyzer merupakan dua instrumen laboratorium yang berbeda. Keduanya dapat berfungsi baik sebagai alat bantu untuk melakukan pengamatan terhadap sinyal elektrik. Sebuah spectrum analyzer mengukur besarnya sinyal masukan terhadap frekuensi dalam rentang frekuensi. Fungsi utamanya adalah untuk mengukur kekuatan dari spektrum sinyal, baik yang sudah dikenal atau sinyal yang tidak dikenal. Spectrum analyzer adalah alat yang sangat berguna bagi siapa saja untuk melihat sinyal frekuensi radio. Alat tersebut sedikit lebih rumit daripada instrumen lain untuk digunakan, tetapi dengan sedikit kesabaran alat ini dapat digunakan untuk menampilkan berbagai macam informasi berguna.

Harga Spectrum Analyzer masih cukup mahal, berkisar antara tiga ratus juta sampai dengan satu miliar rupiah. Hal tersebut menjadi salah satu masalah bagi perusahaan atau perorangan yang memerlukan alat ukur Spectrum Analyzer berjumlah banyak. Tujuan pembuatan sistem perangkat lunak client-server untuk alat ukur Spectrum Analyzer adalah untuk meningkatkan daya saing alat ukur, dengan cara memberikan nilai tambah pada alat ukur tersebut. Spectrum Analyzer memiliki fungsi utama untuk mengukur sinyal transmisi, dalam komunikasi satelit alat ini sering digunakan untuk pointing antena. Istilah pointing antena memiliki arti mengarahkan antena parabola ke arah satelit yang akan digunakan sebagai relay suatu jaringan komunikasi. Dengan memanfaatkan alat ukur tersebut, seorang teknisi lebih mudah dalam menentukan antena telah mengarah ke arah satelit yang benar. Dengan menganalisis spektrum dari listrik sinyal, dominan frekuensi, daya, distorsi, harmonik, bandwith, dan lain sebagainya, spektral komponen sinyal yang tidak mudah terdeteksi dalam domain waktu gelombang menjadi dapat diamati. Parameter-parameter yang ada berguna dalam penentuan karakter perangkat elektronik seperti pemancar wireless.

Spectrum analyzer mulai banyak digunakan sekitar tahun 1970. Spectrum analyzer pertama ada pada tahun 1960, alat tersebut bernama swept-tuned instrument. Setelah penemuan Fast Fourier Transform pada tahun 1965, spektrum analyzer berbasis FFT pertama diperkenalkan pada tahun 1967. Saat ini ada tiga jenis spectrum analyzer, yaitu swept-tuned spectrum analyzer, vector signal analyzer dan real-time spectrum analyzer. Jenis-jenis spectrum analyzer ditentukan oleh metode yang digunakan untuk menangkap atau memperoleh spektrum sinyal. Sebuah swept-tuned spectrum analyzer menggunakan penerima superheterodyne untuk melakukan konversi sebagian dari spektrum sinyal masukan dengan frekuensi pusat berasal dari band-pass filter. Sebuah spectrum analyzer berbasis FFT memiliki prinsip kerja dengan cara menghitung transformasi Discrete Fourier Transform (DFT). DFT merupakan proses matematis mengubah gelombang sinyal masukan yang diterima ke dalam komponen-komponen spektrum frekuensi. Spectrum analyzer real-time menggunakan teknik hybrid, sinyal yang masuk pertama di-konversi menjadi frekuensi yang lebih rendah menggunakan teknik superheterodyne, kemudian dianalisis dengan menggunakan metode Fast Fourier Transform (FFT). Spectrum analyzer realtime dapat berguna untuk melihat sinyal yang tersembunyi pada sinyal lain. Hal ini dimungkinkan karena tidak ada informasi yang ter-lewatkan. Tampilan yang muncul adalah keluaran atau output berasal dari perhitungan FFT.

Spectrum Analyzer juga sangat bermanfaat untuk melakukan perencanaan dan pengujian rangkaian frekuensi radio. Kebutuhan akan penggunaan alat ukur Spectrum Analyzer masih cukup tinggi, terutama pada perusahaan yang bergerak di bidang jasa telekomunikasi, contohnya Operator seluler, operator satelit, lembaga penelitian, laboratorium elektronika dan telekomunikasi, Balai pengujian perangkat telekomunikasi. Spectrum Analyzer merupakan sebuah alat ukur yang harganya sangat mahal, oleh karena itu penggunaan dan perawatan-nya harus tepat dan hati-hati. Diantaranya adalah: pertama ketika menggunakan spectrum analyzer tidak boleh ada tegangan masuk melalui sinyal masukan RF. Kedua, parameter yang di setel harus sesuai dengan kriteria sinyal yang akan diukur. Ketiga, usahakan terhindar dari air, api dan zat-zat kimia yang dapat membahayakan alat tersebut. Keempat, lakukan kalibrasi sebelum melakukan pengukuran dengan alat tersebut agar hasil yang diperoleh dapat akurat. Dalam telekomunikasi, spectrum analyzer digunakan untuk memantau bandwidth yang digunakan dan melacak sumber gangguan. Misalnya, perencana seluler menggunakan peralatan ini untuk menentukan sumber gangguan pada pita frekuensi GSM dan UMTS.

Spectrum Analyzer dapat digunakan untuk melihat pola sinyal yang diterima. Umumnya orang memanfaatkan beacon signal untuk membedakan satelit satu dengan lainnya. Kesulitan mengarahkan antena ke satelit yang benar dikarenakan letak orbit satelit di angkasa sangat berdekatan, oleh karena itu diperlukan Spectrum Analyzer untuk memonitor sinyal yang diterima. Spectrum Analyzer juga banyak digunakan untuk melakukan pengetesan performa dan quality & control alat transmisi satelit . Misalnya untuk mengukur Gain Flatness, Product Intermodulasi dan Spourius. Gain flatness merupakan rata-rata gain pada suatu sinyal yang diterima. Product Intermodulasi adalah kondisi ketika sebuah ODU melakukan konversi dua sinyal masukan. Spourius adalah Noise yang dihasilkan pada saat penguatan sinyal. Untuk melihat beberapa kondisi tersebut diperlukan Spectrum Analyzer. Dengan alat Spectrum Analyzer ini dapat diketahui parameter-parameter yang berhubungan dengan gelombang frekuensi tinggi, diantaranya adalah: Bentuk gelombang kotak atau square wave, Bentuk gelombang bergigi, Bentuk dari tegangan arus searah dan Bentuk dari tegangan arus bolak balik.

Untuk mengatur frekuensi spectrum analyzer , ada dua pilihan yang dapat dilakukan. Pilihan pertama adalah pusat frekuensi, pilihan tersebut berfungsi untuk mengatur skala frekuensi sesuai nilai yang dipilih. Hal ini biasanya menunjukkan frekuensi sinyal yang akan di amati. Pilihan kedua yang dapat dilakukan adalah melalui Span. Jika spectrum analyzer mengalami kelebihan beban, maka dapat menghasilkan sinyal palsu. Jika hal ini terjadi maka tampilan yang dikeluarkan oleh alat tersebut merupakan gelombang palsu. Untuk mencegah hal ini terjadi perlu dipastikan bahwa masukan tidak kelebihan beban dan RF attenuator benar-benar digunakan. Ada dua kontrol utama yang digunakan untuk melakukan filter bandwith, yaitu IF bandwith dan video bandwith. IF bandwidth atau IF filter atau kadang-kadang disebut resolusi bandwidth berguna untuk menyesuaikan resolusi frekuensi pada spectrum analyzer. Video bandwidth atau Video filter digunakan untuk menampilkan bentuk rata-rata yang akan diterapkan. Hal ini memiliki efek mengurangi variasi yang disebabkan oleh noise. Spectrum analyzer beroperasi dengan mengamati rentang frekuensi yang diperlukan dari rendah ke tinggi. Semakin lambat proses scanning, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pengukuran. Akibatnya ada kebutuhan waktu tambahan untuk melakukan pengamatan terhadap sinyal yang diamati. Biasanya prosesor dalam spektrum analyzer akan memperingatkan jika tingkat scan terlalu tinggi.