bab 1 - pengenalan kepada sistem perhubungan

SEE 3533SEE 3533

PRINSIP PERHUBUNGANPRINSIP PERHUBUNGANPRINSIP PERHUBUNGANPRINSIP PERHUBUNGANKamaludinKamaludin MohamadMohamad YusofYusof

[email protected] [email protected]

BabBab I I –– PengenalanPengenalan KepadaKepada SistemSistem

PerhubunganPerhubungan

1.0 Pengenalan1.0 Pengenalan

“Bagaimana anda semua mahu menghantar data/maklumat kepada seseorang di suatu tempat yang

jauh dari anda?”

“Jika maklumat yang ingin dihantar merupakan suara

2

“Jika maklumat yang ingin dihantar merupakan suara anda, bagaimana untuk memastikan apa yang anda

perkatakan dapat difahami oleh rakan anda?”

“Apakah sumber dan teknologi yang ada di sekeliling anda yang dapat membantu anda?”

Pengenalan Kepada Sistem Perhubungan

1.1 Sejarah Sistem Perhubungan1.1 Sejarah Sistem Perhubungan• 1837 – Samuel Morse mencipta telegraf.

• 1858 – Kabel telegraf pertama merinstasi Atlantik (Canada – Ireland)

• 1876 – Alexander Graham Bell mencipta telefon.

• 1988 – Heinrich Hertz memperkenalkan teori gelombang elektromagnetik.

• 1897 – Marconi mencipta telegraf tanpa wayar (wireless).

• 1906 – Sistem perhubungan radio dicipta.

• 1923 – Televisyen dicipta.

• 1938 – Radar dan sistem microwave dicipta untuk Perang Dunia II.

3

• 1950 – TDM dicipta

• 1956 – Kabel telefon pertama dipasang merintasi Atlantik

• 1960 – Laser dicipta

• 1962 – Perhubungan satellite

• 1969 – Internet DARPA

• 1970 – Corning Glass mencipta fiber optik.

• 1975 – Digital telefon diperkenakan

• 1985 – Mesin faks

• 1988 – Pemasangan kabel optik merintasi Pasifik dan Atlantik.

• 1990 – World Wide Web dan Perhubungan digital

• 1998 – Televisyen digitalPengenalan Kepada Sistem Perhubungan

1.2 Sistem Perhubungan1.2 Sistem Perhubungan• Sistem Perhubungan – Proses penghantaran isyarat maklumat

dari satu titik ke satu titik yang lain yang melibatkan 3 proses utama iaitu:

PemancaranPenerimaanPemprosesan

• Contoh: Telegraph, telephony, facsimile, radio, satellite, optical fiber system, cellular mobile.

4

• Sistem Perhubungan Analog: Isyarat maklumat merupakan isyarat analog dan sensitif kepada hingar.

• Sistem Perhubungan Digital: Isyarat maklumat boleh terdiri daripada isyarat digital ataupun analog (melalui proses diskrit) dan kurang sensitif kepada hingar.


mtx(t)

Sistem Perhubungan

mrx(t)

Tranduser Masukan

Tranduser Keluaran

s(t) r(t)

Raj. 1.1 Blok Asas Sistem Perhubungan

1.3 Jenis Isyarat1.3 Jenis Isyarat• Pengkelasan kepada isyarat:

– Continuous-time dan discrete-time

Continuous-time: Isyarat yang dapat ditentukan nilainya pada setiap masa, t.

Discrete-time: Isyarat yang hanya dapat ditentukan nilainya pada masa diskrit, nT.

– Analog dan digital

5

– Analog dan digital

Analog: Isyarat yang amplitudnya boleh ditentukan nilainya pada setiap masa, t.

Digital: Isyarat yang amplitudnya boleh ditentukan pada masa diskrit.

– Berkala (periodic) dan tidak berkala (aperiodic)

Berkala: s(t)=s(t+T)

Tidak berkala:s(t) tidak mempunyai ulangan.


t

g(t)

g(t)

t

g(t)

g(t)

Analog, continuous-time Digital, continuous-time

6


g(t)

t

t

g(t)

Analog, discrete-time Digital, discrete-time

1.3.1 Isyarat Harmonik1.3.1 Isyarat Harmonik

7


8


1.4 Blok Asas Sistem Perhubungan1.4 Blok Asas Sistem Perhubungan

PemancarMedium

PenghantaranPenerima

Tranduser Masukan

Tranduser Keluaran

wired / wirelessmtx(t)

s(t) r(t)

ptx(t) mrx(t)prx(t)

9


Hingar n(t)

s(t) – Isyarat masukan; suara, video, imej, data dan sebagainya.

mtx(t) – Isyarat memodulat; isyarat masukan yang telah ditukar kepada

elektrik.

ptx(t) – Isyarat termodulat yang dihantar oleh pemancar.

n(t) – Isyarat hingar.

prx(t) – Isyarat termodulat yang diterima oleh penerima.

mrx(t) – Isyarat memodulat pada penerima.

r(t) – Isyarat keluaran.

• Tranduser masukan – menukarkan isyarat masukan, s(t) ke dalam bentuk elektrik. Contoh: mikrofon.

• Pemancar – melakukan proses pemodulatan di mana ia akan menukarkan isyarat memodulat, mtx(t) kepada isyarat termodulat, ptx(t). Dan seterusnya akan memancarkan isyarat tersebut.

1.4.1 Fungsi Komponen Sistem 1.4.1 Fungsi Komponen Sistem

PerhubunganPerhubungan

10

tersebut.

• Medium penghantaran – menghubungkan di antara pemancar dengan penerima yang membolehkan isyarat termodulat, ptx(t)merambat melaluinya.

• Penerima – menerima isyarat termodulat, prx(t) dan seterusnya menukarkan isyarat tersebut kepada isyarat memodulat, mrx(t)melalui proses nyahmodulatan.

• Tranduser keluaran – menukarkan isyarat memodulat, mrx(t)kepada isyarat asal (isyarat keluaran), r(t) yang boleh digunakan oleh pengguna. Contoh: pembesar suara.


1.5 Medium Penghantaran (Guided)1.5 Medium Penghantaran (Guided)

Kabel Terpiuh (Twisted pair)

– Unshielded Twisted Pair (UTP)

– Shielded Twisted Pair (STP)

Kabel Sepaksi (Coaxial)

11

Kabel Gentian Optik (Fiber Optic)

– Single-mode step index

– Multi-mode step index

– Multi-mode graded index

Pandu Gelombang (Waveguide)


1.6 Medium Penghantaran (Unguided)1.6 Medium Penghantaran (Unguided)

Ruang Bebas (Free Space)

12


1.7 Spektrum Frekuensi1.7 Spektrum Frekuensi

WaveguideCoaxial CableTwisted PairCable

Infrared

Visib

le

Ultrav

iolet

Optical Fiber

Extra H

igh

F

requ

ency

EH

F

Su

per H

igh

F

requ

ency

SH

F

Ultra H

igh

F

requ

ency

UH

F

Very

Hig

h

Freq

uen

cyV

HF

Hig

h

Freq

uen

cyH

F

Med

ium

F

requ

ency

MF

Lo

w

Freq

uen

cyL

F

Very

Lo

wF

requ

ency

VL

F

Au

dio

Line-of-sight Skywave Groundwave

Wavelength

Frequencydesignations

Transmission media

Propagation Laser beam

100km 10km 1km 100m 10m 1m 10cm 1cm 10-6m

13


100MH

z

Line-of-sight radio

Skywave radio

Groundwaveradio

Propagation modes

Representativeapplications

Frequency

Laser beam

Telep

ho

ne

Teleg

raph

Mo

bil rad

io

VH

F T

V an

d F

M

Mo

bil an

d A

eron

autical

UH

F T

V

CB

radio

Am

ateur rad

io

AM

bro

adcastin

g

Aero

nau

ticalS

ub

marin

e cable

Nav

igatio

nT

ranso

ceanic rad

io

Bro

adb

and

PC

SW

ireless com

mu

nicatio

nC

ellular, P

ager

Satellite-satellite

Micro

wav

e relayE

arth-satellite

Rad

ar

Wid

eban

d d

ata

1kH

z

10kH

z

100kH

z

1MH

z

10MH

z

1GH

z

10GH

z

1G0H

z

101

4Hz

101

5Hz

1.8 Kecekapan sistem perhubungan1.8 Kecekapan sistem perhubungan

• Kita boleh mengukur tahap effisiennya sistem perhubungan melalui beberapa cara:– Berapakah hampirnya isyarat yang diterima dengan isyarat

masukan yang dihantar?s(t) , r(t) ; memerlukan kualiti penghantaran yang tinggi.s(t) Analog – Nisbah Isyarat terhadap Hingar (SNR).s(t) Digital – Kadar Ralat Bit (BER).

– Berapa banyakkah kuasa yang diperlukan untuk memancarkan isyarat termodulat?

≅

14

isyarat termodulat?Kuasa yang rendah; jangka hayat bateri lebih lama.Kuasa yang tinggi; jangka hayat bateri lebih pendek.

– Berapakah saiz lebar jalur, BW yang diperlukan untuk memancarkan isyarat termodulat?

BW yang kecil bermaksud lebih banyak pengguna boleh berkongsi medium perhubungan.

– Berapa banyakkah isyarat atau saiz isyarat yang ingin dihantar?Sistem perhubungan analog berantung kepada saiz BW s(t).Sistem perhubungan digital bergantung kepada kadar bit, bit/s.


1.8.1 Faktor Penghalang Sistem 1.8.1 Faktor Penghalang Sistem PerhubunganPerhubungan

• Masalah teknologi

– Perkakasan

– Ekonomi

– Peraturan dan Undang-undang

15

• Masalah fizikal

– Lebar jalur

– Kuasa isyarat

– Hingar


1.8.2 Jenis Penghantaran1.8.2 Jenis Penghantaran

• Simplex

Penghantaran satu arah

• Half-Duplex

Penghantaran dua arah tetapi hanya satu sahaja pengguna boleh menghantar maklumat pada satu masa.

Full-Duplex

16

• Full-Duplex

Penghantaran dua arah, kedua-dua pengguna boleh menghantar maklumat pada masa yang sama.


1.9 Hingar1.9 Hingar

• Secara lumrahnya, kita tidak dapat untuk menghindari daripada kewujudan satu isyarat yang tidak dikendaki bersama-sama isyarat termodulat yang dipancarkan oleh pemancar.

Isyarat yang tidak dikehendaki tersebut dipanggil sebagai

17

• Isyarat yang tidak dikehendaki tersebut dipanggil sebagai hingar.

• Hingar merupakan isyarat rawak yang wujud di dalam sistem perhubungan.

• Isyarat rawak tidak dapat diwakilkan dengan satu persamaan yang mudah.

• Kewujudannya akan menyebabkan penurunan tahap kualitiisyarat yang diterima pada penerima.


1.9.1 Jenis1.9.1 Jenis--jenis Hingarjenis Hingar

• Hingar merupakan isyarat rawak yang wujud dan menganggu sistem perhubungan, di mana ia akan menyebabkan isyarat yang diterima oleh pengguna sukar untuk difahami.

Hingar

18


Hingar Dalaman Hingar Luaran

Disebabkan oleh pergerakan secara rawak elektron di dalam litar elektronik • Hingar Haba• Hingar Das

Disebabkan oleh perbuatan manusia ataupun keadaan semulajadi di sekeliling kita.• Kilat• Hingar Solar• Hingar Buatan Manusia• Crosstalk

1.9.2 Kesan Hingar1.9.2 Kesan Hingar

• Hingar boleh menyebabkan penurunan prestasi sistem perhubungan analog dan juga sistem perhubungan digital.

• Hingar boleh menyebabkan penerima tidak dapat untuk memahami isyarat asal atau menggunakan isyarat yang diterima dengan baik.

19

isyarat yang diterima dengan baik.

• Hingar menyebabkan sistem penerima tidak dapat berfungsi dengan sempurna.

• Hingar juga boleh menyebabkan sistem perhubungan tidak cekap.


1.9.3 Hingar Haba1.9.3 Hingar Haba• Hingar jenis ini dijanakan oleh pergerakan elektron bebas secara

rawak di dalam bahan pengalir yang digunakan untuk menghasilkan komponen elektronik.

• Apabila pergerakan elektron berlaku di dalam pengalir, maka wujudlah satu tenaga kinetik yang berhubungkait dengan suhu pengalirtersebut.

• Apabila suhu meningkat, pergerakan elektron bebas akan semakin bertambah. Ini akan menyebabkan wujudnya pengaliran arus melalui bahan pengalir.

20

• Tetapi apabila pada keadaan keseimbangan iaitu pada 0°K, boleh dikatakan tiada pergerakan elektron berlaku, maka hingar haba tidak berlaku.

• Pengaliran arus akibat daripada pergerakan elektron bebas tersebut akan menghasilkan voltan hingar, n(t).

• Oleh kerana voltan hingar, n(t) dipengaruhi oleh suhu, maka ia dipanggil sebagai hingar haba.

• Ia juga dikenali sebagai hingar Johnson (Johnson noise) ataupun hingar putih (white noise).

• Pada tahun 1928, J.B. Johnson telah membuktikan bahawa kuasa hingar yang dijanakan adalah berkadar secara langsung dengan suhu dan juga lebar jalur.


• Johnson telah membuktikan bahawa jumlah kuasa hingar haba yang dikeluarkan oleh pengalir adalah berkadar terus dengan suhu dan juga lebar jalur.

kTBP

TBP

n

n

=

∝

Watt

Di mana Pn = kuasa hingar (Watt)k = pemalar Boltzman (1.38 x 10-23 J/K)

21

• Ketumpatan spektrum hingar adalah malar pada semua nilai frekuensi sehingga 1012Hz.

• Oleh kerana pengalir adalah suatu penjana kuasa elektrik, maka kuasa hingar yang dikeluarkan boleh dimodelkan dengan menggunakan litar setara voltan (litar setara Thevenin) atau litar setara arus (litar setara Norton).


k = pemalar Boltzman (1.38 x 10-23 J/K)T = Suhu pengalir (K)B = lebar jalur spektrum sistem (Hz)

Rn, Sumber

hingar

Vn, Sumber

voltan hingar

Rn,

Tanpa hingar

=

(b) Litar Setara Thevenin(a) Litar Sumber Hingar

22

• Sumber hingar tersebut akan memasuki sebuah sistem, di mana rintangan masukan sistem adalah RL.

• Jumlah kuasa sumber hingar adalah Pn.

• Dengan menggunakan konsep pemindahan kuasa maksimum, iaitu apabila Rn = RL pemindahan kuasa maksimum berlaku. Ataupun dipanggil sebagai padanan galangan.


(b) Litar Setara Thevenin(a) Litar Sumber Hingar

RL, rintangan

masukan sistem

Vn, Sumber

voltan hingar

Rn, Tanpa

hingar

(c) Litar Setara Thevenin dengan beban

VL

23


(c) Litar Setara Thevenin dengan beban

RRRLn

==

R

V

R

V

R

VP

n

n

L

L

4

2 2

2

2

=

==

kTBPPLn

==2

n

n

Ln

L

L

V

VRR

RV

=

+=

Nota: Vn merupakan Vrms

Maka

kTBRV

kTBRV

kTBR

V

n

n

n

4

4

42

2

=

=

=

Diketahui bahawa Jadi voltan yang merintasi RL adalah

1.9.41.9.4 Bagaimana menentukan tahap Bagaimana menentukan tahap

hingar dalam sistem perhubungan?hingar dalam sistem perhubungan?

• Kesan hingar terhadap sistem perhubungan boleh ditentukan dengan mengukur SNR untuk sistem perhubungan analog,manakala kebarangkalian ralat ataupun kadar ralat bit, BER

untuk sistem perhubungan digital.

• Bagi menentukan kualiti isyarat yang diterima pada penerima

24

• Bagi menentukan kualiti isyarat yang diterima pada penerima ataupun antenna, SNRi digunakan. SNR o selalunya lebih kecil daripada nilai SNRi , ini disebabkan oleh hingar yang wujud di dalam penerima itu sendiri. Di mana penerima selalunya meliputi proses penapisan, nyahmodulatan dan juga penguat.

• Terdapat juga parameter lain yang boleh digunakan iaitu Faktor Hingar, F dan juga Suhu Hingar, Te .


1.101.10 Pengiraan HingarPengiraan Hingar

• SNR ialah nisbah kuasa isyarat, S terhadap kuasa hingar, N.

dBN

SSNR log10=

25

• Angka Hingar, F

• Faktor Hingar, NF


dBNS

NS

FNF

oo

iilog10

log10

=

=

oo

ii

NS

NSF = dB

1.10.11.10.1 Pengiraan Hingar di dalam Pengiraan Hingar di dalam

PenguatPenguat

• Kita boleh memodelkan sistem yang mempunyai hingar dengan dua jenis model.

• Tujuan model ini adalah untuk memudahkan analisa dilakukan.

GN N G

Ni N

26


aioNGNN +=

G

Na

Ni NoG

Ni NoNai

(a) Model Penguat Berhingar (b) Model Penguat Tanpa Hingar

( )aiio

NNGN +=

Di mana

G

NN

a

ai= BkTNP

iin==dan

1.10.21.10.2 Analisa Model Penguat Analisa Model Penguat

BerhingarBerhingario

GSS =

( )aii

a

i

aio

NNG

G

NNG

NGNN

+=

+=

+=

i

i

i

GS

N

S

SNR

SNR=

G

Na

Model Penguat Berhingar

Ni

So

No

Si

ioSNRSNR <<

27


( )

i

ai

i

aii

aii

io

N

N

N

NN

NNG

GSSNR

+=

+=

+

1

i

ai

N

NF += 1

BkT

BkTF

i

e+=1

maka

Dan diketahui bahawa

BkTNii

= BkTNeai

=dan

( )ie

TFT 1−=

i

e

T

TF += 1

Jadi

Faktor Hingar Suhu Hingar

1.10.31.10.3 Analisa Model Penguat Tanpa HingarAnalisa Model Penguat Tanpa Hingar

GSi So

NoNi+Nai

Model Penguat Tanpa Hingar( )

aiio

io

NNGN

GSS

+=

=

i

i

i

GS

N

S

SNR

SNR=

ioSNRSNR <<

28


( )

i

ai

i

aii

aii

io

N

N

N

NN

NNG

GSSNR

+=

+=

+

=

1

i

ai

N

NF += 1

BkT

BkTF

i

e+=1

maka

Dan diketahui bahawa

BkTNii

= BkTNeai

=dan

( )ie

TFT 1−=

i

e

T

TF += 1

Jadi

Faktor Hingar Suhu Hingar

1.10.41.10.4 Analisa Sambungan LataAnalisa Sambungan Lata

• Sambungan secara lata merupakan sambungan yang biasa kita lihat di dalam sistem perhubungan.

• Di bawah merupakan contoh sambungan tersebut.

antenna

F1 , Te1F3 , Te3

29


G3So

No

G1 F2 , G2 , Te2

pre-amplifier nyahmodulat amplifier

F1 , Te1F3 , Te3

Si

Ni

Ti

Nai1 Nai2 Nai3

S1

N1

S2

N2

( )

( )11

111

111

ei

ei

aii

TTkBG

BkTGBkTG

NNGN

+=

+=

+=

( )

( )

( ) BkTGTTkBGG

BkTGBkTGGBkTGG

NGNNGG

NNGN

eei

aiaii

ai

2212121

22121

2122

++=

++=

++=

+=

Tahap 1: Tahap 2:

iSGS 11 =

iSGG

SGS

21

122

=

=

S1

N1G1

F1 , Te1Si

Ni

TiNai1

Nai2

S2

N2

S1

N1

F2 , G2 , Te2

30


( ) BkTGTTkBGGeei 22121 ++=

( )

( )

( ) BkTGBkTGGTTkBGGG

BkTGBkTGGBkTGGGBkTGGG

NGNNGG

NNGN

eeei

eeei

aiai

aio

332321321

332321321321

332132

323

+++=

+++=

++=

+=

Tahap 3:

iSGGG

SGS

321

230

=

= G3So

No

F3 , Te3

Nai3

S2

N2

( )

( )

i

eeei

eeei

i

i

i

o

o

i

i

o

i

tot

BkTGGG

BkTGBkTGGTTkBGGG

BkTGBkTGGTTkBGGG

SGGG

BkT

S

N

S

N

S

SNR

SNRF

321

332321321

332321321

321

+++=

+++

=

=

==

31


i

e

T

TF +=1

i

e

i

e

i

e

i

e

i

e

i

ei

i

TGG

T

TG

T

T

T

TGG

T

TG

T

T

TT

BkTGGG

21

3

1

21

21

3

1

21

321

1 +++=

+++

=

Diketahui bahawa

Maka ( ) ( )

21

3

1

21

11

GG

F

G

FFF

tot

−+

−+=

( )ie

TFT 1−=

Dan kita juga boleh mengira suhu hingar

Maka( ) ( )

321

21

3

1

2

1

21

3

1

21

1111

11

11

TTTT

GG

T

T

G

T

T

T

T

T

T

GG

F

G

FFF

eeeetot

i

e

i

e

i

e

i

etot

tot

++=

−+

+

−+

++=+

−+

−+=

32

Pengenalan Kepada Sistem Perhubungan12121

3

1

21

......

−

++++=n

nee

eetot

GGG

T

GG

T

G

TTT

21

3

1

21

21

3

1

21

GG

T

G

TTT

TGG

T

TG

T

T

T

T

T

ee

eetot

i

e

i

e

i

e

i

etot

++=

++=

Ini merupakan pembuktiaan yang ditunjukkan oleh Friss.

( ) ( ) ( )

12121

3

1

21

...

1...

11

−

−++

−+

−+=

n

n

tot

GGG

F

GG

F

G

FFF

Di dalam kesemua kes kita perlu mengira suhu hingar dengan dengan merujuk kepada suhu mutlak, To.

KTo

o290=

1.10.5 1.10.5 Kehilangan Penghantaran, PerosotKehilangan Penghantaran, Perosot

• Setiap medium penghantaran akan menyebabkan kehilangan kuasa.

Pout < Pin.

Kehilangan kuasa ataupun rosotan ini diberikan oleh persamaan berikut:

GP

PL

out

in1

==

33

Kita juga boleh mengira dengan menggunakan persamaan berikut;


dB

out

in

dBG

P

PL −=

= 10log10

ℓα=dB

L

di manaℓ = panjang medium penghantaranα = pemalar rosotan

1.10.6 Jadual Kehilangan 1.10.6 Jadual Kehilangan

PenghantaranPenghantaran

Medium Penghantaran Frekuensi Kehilangan dB/km

Kabel Terpiuh (Twisted-

pair Cable)10kHz

100kHz

300kHz

2

3

6

Kabel Sepaksi (Coaxial

Cable)100kHz

1MHz

1

2

34


Cable) 1MHz

3MHz

2

4

Pandu Gelombang Empat Segi (Rectangular

Waveguide)10GHz 5

Kabel Fiber Optik (Fiber-Optic Cable)

3.6 x 1014Hz

2.4 x 1014Hz

1.8 x 1014Hz

2.5

0.5

0.2

Contoh 1.1

Kira kuasa isyarat jika nilainya dalam dBm bersamaan 0 dBm.

Contoh 1.2

Kira kuasa isyarat dalam unit dB jika nilainya adalah 1 mW.

dBm = 10 log P2 / P1 = 10 log P2 / 1 mW = 0

P2 = 1 mW

dB = 10 log P2 / P1 = 10 log P2 / 1 W = 10 log 1 mW / 1 W = - 30 dB

35

Contoh 1.3

Satu isyarat pembawa vc(t) = 100 cos 10ππππt Volt telah ditindas sebanyak 20 dB.

dB = 20 log V2 / V1 = 20 log 100 / 1 = 40 dB

Amplitud pembawa baru = 40 dB – 20 dB = 20 dB ;

20 log V = 20 dB ; V = log-1 1 = 10 Volt.

Maka, vc(t)baru = 10 cos 10ππππt Volt

Contoh 1.4

Sebuah penguat berkendali dijulat frekuensi diantara (18-20) MHz dan mempunyai rintangan masukan 10 kΩΩΩΩ. Apakah nilai voltan hingar dibahagian masukan jika suhu ambient ialah 270C.

Vn2 = 4RKTB

= 4 x 104 x 1.38 x 10-23 x (273+ 27) x 2 x 106

36

= 4 x 10 x 1.38 x 10 x (273+ 27) x 2 x 10

Vn = 18 µµµµvolt

Contoh 1.5

Hingar yang dijanakan dalam penguat dengan lebar jalur 5 MHz boleh diwakili dengan kuasa hingar masukan kepada penguat dengan 0.082 pWatt. Kirakan faktor hingar dan angka hingar bagi penguat jika ia dibekalkan oleh

(a) suatu punca isyarat sepadan dengan suhu 300K

(b) suatu punca isyarat sepadan dengan suhu 100K

NNi(a) Kuasa hingar yang terdapat dari punca = KTB

37

NoNi

Ne = 0.082PW

(a) Kuasa hingar yang terdapat dari punca = KTB

= 1.38 x 10-23 x 300 x 5 x 106

= 0.021 pW

9.4021.0

103.0

021.0

082.0021.0hingarFaktor ==

+=

+=

Ni

NeNi

Angka hingar = 10log10 4.9 = 6.9 dB

NoNi

Ne = 0.082PW

(b) Kuasa hingar yang terdapat dari punca = KTB

= 1.38 x 10-23 x 3100 x 5 x 106

= 0.007 pW

7.12007.0

103.0

007.0

082.0007.0hingarFaktor ==

+=

+=

Ni

NeNi

38

Angka hingar = 10log10 12.7 = 11.04 dB

Faktor hingar dan Angka hingar adalah lebih kecil jika sistem bekerja dalam suhu bilik.

Contoh 1.6

Sebuah antena disambung dengan sebuah penerima yang mempunyai suhu hingar, Te = 125 oK dengan gandaan G = 108. Diberi lebar jalur, B = 10 MHz dan hingar keluaran penerima No = 10 µµµµW. Tentukan suhu antena, Ti dan Faktor hingar, F penerima.

( )

( )

( )GTTKB

GBKTBKT

GNNN

ei

ei

eio

+=

+=

+=

39

( )

( )

KT

T

GTTKB

i

i

ei

o

8623

600

1012510101038.110

=∴

+×××=

+=

−µ

2.1600

12511 =+=+=

i

e

T

TF atau 2.1

8.82

100==

+=

i

ei

N

NNF

Contoh 1.7

3 buah penguat ABC disambung secara kaskad. Angka hingar dangandaan kuasa bagi penguat berikut adalah seperti berikut:-

Penguat A : GA = 20 dB FA = 3 dB

Penguat B : GB = 10 dB FB = 5 dB

Penguat C : GC = 5 dB FC = 10 dB

Satu isyarat yang arasnya adalah 50 dB lebih daripada aras hingardisambungkan pada rangkaian masukan kaskad itu.

Kirakan ;

40

Kirakan ;

(a) Angka hingar keseluruhan

(b) Nisbah isyarat hingar pada keluarannya

1090216.099.1

1000

110

100

116.399.1

10100

110

100

11010

11

3

10/5103

21

3

1

21

×++=

−+

−+=

×

−+

−+=

−+

−+=

−

GG

F

G

FFF

Penyelesaian:

A B C

Penguat A : GA = 20 dB FA = 3 dB

Penguat B : GB = 10 dB FB = 5 dB

Penguat C : GC = 5 dB FC = 10 dB

41

03.2

1090216.099.1

=

×++=

(b) Di beri, SNRmasukan = 50 dB dan diketahui

keluarkandiSNR

masukandiSNRF =

FdB = SNR masukan – SNR keluaran (dB)

= 50 dB – 3.05 dB = 46.95 dB

(a) Angka hingar = 10 log10 2.03 = 3.05 dB

bab 1 - pengenalan kepada sistem perhubungan

Documents