Implementasi Teknologi Frekuensi Synthesizer PLL Sebagai Pembangkit Gelombang Radio Frekuensi 67 MHz Untuk Generator Radio Frekuensi Siklotron

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan prototipe pembangkit gelombang RF (exciter RF) berbasis frequency synthesizer Phase-Locked Loop (PLL) menggunakan modul Si5351. Prototipe ini ditujukan untuk memenuhi kebutuhan sinyal RF sebesar 67 MHz pada sistem generator siklotron 30 MeV di Pusat Riset Teknologi Akselerator BRIN, yang memerlukan sumber sinyal dengan stabilitas frekuensi dan kemurnian spektrum tinggi. Metode yang digunakan untuk implementasi prototipe adalah metode research and development (R&D). Tahapan desain, simulasi, realisasi perangkat keras, dan pengujian. Data yang diambil berdasarkan pengukuran langsung menggunakan alat ukur osiloskop dan spektrum analyzer. Sistem dirancang terdiri atas beberapa blok utama, yaitu pembangkit sinyal Si5351, Butterworth Band-Pass Filter orde-3, pre-amplifier, power amplifier 10 watt, sistem catu daya, serta sistem kendali dan monitoring berbasis mikrokontroler Arduino. Pengujian dilakukan secara bertahap pada setiap blok dan kemudian secara terintegrasi. Parameter yang diuji meliputi kestabilan frekuensi, daya keluaran, rasio harmonisa, spurious, serta respon sistem kendali. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem berhasil menghasilkan sinyal 67 MHz yang stabil dengan daya keluaran maksimum 7,1 watt dan penekanan harmonisa hingga –50 dBc. Sistem kendali mampu mengatur frekuensi dan daya RF secara presisi serta memonitor parameter suhu, daya maju, daya balik, dan Standing Wave Ratio (SWR) secara real-time. Kesimpulannya, prototipe ini berfungsi sesuai desain dan dapat menjadi solusi alternatif yang efisien, ekonomis, dan aplikatif untuk pengembangan sistem pembangkit sinyal pada akselerator partikel. Pengembangan lebih lanjut untuk menyarankan optimalisasi pada sistem catu daya dan kalibrasi pembacaan daya RF serta sensor suhu.