Laporan Kerja Praktek - DAYA PANCAR ANTENA ( DIPOLE )

www.xcute.co.cc DAYA PANCAR ANTENA ( DIPOLE ) MODEL PHP 32U4421 PADA STASIUN RELAY TRANS TV SEMARANG LAPORAN KERJA PRAKTEK DI STASIUN RELAY TRANS TV SEMARANG OLEH : ALEXANDER HANDY JAYANTO 01.50.0045 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2004 www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc HALAMAN PENGESAHAN Laporan Kerja Praktek dengan judul “DAYA PANCAR ANTENA (DIPOLE) MODEL PHP 32U4421 PADA STASIUN RELAY TRANS TV SEMARANG” yang disusun berdasarkan Kerja Praktek di Stasiun Trans TV Gombel Semarang, ini disyahkan dan disetujui pada tanggal………….. Semarang,……………..2004 Mengetahui/Menyetujui Pembimbing Lapangan Pemimpin Perusahaan (M. Zufar Noor) ( Agustinus Istiardja ) Dosen Pembimbing Dekan FTI ( Fx. Hendra Prasetya, ST. MT ) ( Yulianto Tejo, ST. MT ) www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc ABSTRAK Pada dasarnya dalam proses pemancaran televisi, antena berfungsi sebagai Tranducer antara medium ruang bebas kepenerima atau kepemancar. Yang selanjutnya melontarkan sinyal keudara sehingga tercapai pada saluran panarima lewat pesawat televisi yang ada di masing-masing pemirsanya. Untuk meningkatkan kualitas pancaran sinyal tersebut maka dipakailah antena (dipole) model PHP 32U4421. Antena bekerja dijalur UHF yang mana gelombang untuk tersebut sangat pendek dan berkemampuan paling jauh 90 km persegi, sehingga diperlukan adanya pemancar relay. Untuk memperluas jangkauan penyiaran maka pihak Trans TV membangun beberapa stasiun relay di daerah-daerah termasuk stasiun relay yang berada di Gombel Semarang. www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc KATA PENGANTAR Puji syukur kepadaTuhan Yang Maha Esa, karena atas segala peyertaan dan berkat-nya, sehingga dapat menyelesaikan Laporan Kerja Praktek ini dengan judul “DAYA PANCAR ANTENA (DIPOLE) MODEL PHP 32U4421 PADA STASIUN RELAY TRANS TV SEMARANG” Pada kesempatan ini akan mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Kerja Praktekini, yakni : 1. orang tua, adik saya, atas segala dukungan dan doanya. 2. Bapak Yulianto Tejo ST. MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. 3. Bapak F. Budi Setiawan ST. MT selaku dosen wali pada Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. 4. Bapak Fx. Hendra Prasetya ST.MT, selaku dosen pembimbing Kerja Praktek. 5. Bapak Saut Siahaan, selaku kepala Divisi Transmisi PT Televisi Transformasi Indonesia. 6. Bapak Agustinus Istiardja, sebagai PJTS TRANS TV stasiun relay Semarang. 7. Bapak M. Zufar Noor, sebagai pembimbing lapangan selama pelaksanaan Kerja Praktek pada Trans TV stasiun relay Semarang. 8. Seluruh operator pada PT TRANS TV Stasiun Relay Semarang, atas segala dukungan dan bantuannya. 9. Dedi Domo, atas segala dukungannya. 10. Dimas Soenindija dan teman-teman mahasiswa Teknik Elektro Universitas Katolik Soegijapranata semarang angkatan 2001 atas segala dukungannya. www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Dalam menyusun Laporan ini saya telah berusaha semaksimal mungkin, untuk memperloheh hasil yang terbaik, namun pepatah mengatakan bahwa “Tiada Gading Yang Tak Retak” sehingga saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan laporan ini karena keterbatasan saya, oleh sebab itu saya ucapkan terima kasih atas segala kritik dan saran yang membangun. Akhirnya dengan terselesaikannya laporan ini, saya berharap kiranya dapat memberikan tambahan pengetahuan dan wawasan dalam bidang elekro, khususnya di bidang Telekomunikasi. Semarang, Agustus 2004 Penulis DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL………………………………………………………… HALAMAN PENGESAHAN ……………………………………………… www.xcute.co.cc i ii www.xcute.co.cc ABSTRAK………………………………………………………………….. KATA PENGANTAR……………………………………………………… DAFTAR ISI……………………………………………………………….. DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………… BAB I : PENDAHULUAN……………………………………………….. 1.1 Alasan Pemilihan Judul………………………………………… 1.2 Pembatasan Masalah…………………………………………… 1.3 Tujuan Dan Manfaat…………………………………………… 1.4 Metodologi Pengumpulan Data………………………………… 1.5 Sistematika Laporan……………………………………………. BAB II : TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN…………………………... 2.1 Sejarah Singkat Trans TV……………………………………… 2.2 Struktur Organisasi……………………………………………… 2.3 Sistem Siaran……………………………………………………. BAB III : ANTEN PAMANCAR STASIUN RELAY……………………… 3.1 Antena…………………………………………………………… 3.2 Radiasi Gelombang Elektromagnetik…………………………… 3.3 Kualitas Antena ………………………………………………… iii iv vi ix 1 1 1 2 2 3 5 5 7 9 10 10 11 15 3.3.1 Gain Antena…………………………………………… …………... ... 3.3.2 Lebar Berkas………………………………………….. 3.3.3 Derau………………………………………………….. 3.4 Pola Radiasi……………………………………………………... 3.5 Polarisasi Antena……………………………………………….. www.xcute.co.cc 16 17 17 18 21 www.xcute.co.cc 3.6 Direktivitas Gain……………………………………………….. 3.7 Direktivitas Antena…………………………………………….. 3.8 Impedansi Antena………………………………………………. 3.9 Bandwidth Antena……………………………………………… 3.10 Beconical Antena……………………………………………… 3.11 Folded Dipole Antena…………………………………………. 3.12 Short Dipole Antena…………………………………………… 3.13 Monopole Antena……………………………………………… 3.14 Antena Parabola……………………………………………….. 3.15 Propagasi………………………………………………………. 3.15.1 Propagasi Gelombang Tanah (Groun Wave)………… 3.15.2 Propagasi Garis Pandang…………………………….. 3.15.3 Propagasi Troposfir………………………………….. 3.15.4 Propagasi Gelombang Ionosfir……………………….. 3.16 Faktor K Dan Profil Lintasan………………………………….. BAB IV : DAYA PANCAR ANTENA…………………………………….. 4.1 Sistem Stasiun Pemancar TV……………………………………. 4.1.1 Topography…………………………………………… 4.1.2 Tinggi Menara………………………………………… 4.1.3 LOS (Line OF Sight)…………………………………. 4.1.4 Daya Antena………………………………………….. 4.2 Karakteristik Antena…………………………………………… 4.2.1 Elektrical karakteristik…………………………………. 4.2.2 Performance Karakteristik…………………………….. www.xcute.co.cc 24 25 27 30 31 32 33 34 34 35 36 37 38 40 41 42 42 42 42 43 44 45 45 45 www.xcute.co.cc 4.3 Jangkauan Pancaran Trans TV………………………………….. 4.3.1 Jarak LOS (Line Of Sight)……………………………. 4.3.2 Intensitas Medan……………………………………… 4.3.3 EIRP (Effective Isotropic Radiated Power)…………… 4.4.4 Penerimaan Daya Pada RX (penerima)……………….. BAB V : PENUTUP………………………………………………………… 5.1 Kesimpulan……………………………………………………… 5.2 Saran……………………………………………………………… DAFTAR PUSTAKA...……………………………………………………… 46 46 47 48 49 51 51 53 54 DAFTAR GAMBAR Gambar 2-1 Organisasi TRANS TV………………….……………… Gambar 2-2 On Air Division Organization …..……………………... Gambar 3-1 Vektor-vektor didalam system radiasi………... ……….. Gambar 3-2 Vektor medan & Pointing vector pada koordinat bola…. Gambar 3-3 Lebar berkas……………………………………………. www.xcute.co.cc 7 8 13 15 17 www.xcute.co.cc Gambar 3-4 Polarisasi elips secara umum…………………………... Gambar 3-5 Block diagram connectivitas TX ke antenna………….. Gambar 4.1 Daerah line of sigth……………………………………. 22 32 43 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Alasan Pemilihan judul Akhir-akhir ini perkembangan teknologi komunikasi semakin pesat diantaranya didunia pertelevisian dengan ditandai banyak bermunculan stasiunstasiun televisi swasta. Televisi merupakan salah satu media komunikasi yang www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc saat ini merupakan salah satu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan oleh sebagian manusia dewasa ini, maka dari itu TRANS TV berusaha untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Untuk memperluas jangkauan penyiaran maka pihak Trans TV membangun beberapa stasiun relay di daerah-daerah termasuk stasiun relay TransTV yang berada di Gombel Semarang. Pada stasiun relay di semarang ini menggunakan suatu antena dipole model PHP 32U4421 yang digunakan sebagai antena pemancar 1.2 Pembatasan Masalah Dalam pembahasan masalah ini menitik beratkan dalam hal jangkauan penyiaran dengan membahas tentang pengunaan antena dipole model PHP 32U4421untuk memperoleh penyiaran yang berkualitas pada sebuah stasiun televisi. 1.3 Tujuan Dan Manfaat Dalam menyusun laporan kerja praktek ini mempunyai beberapa tujuan sebagai berikut : A. Untuk memenuhi syarat kelulusan dari Pendidikan S1 Universitas Katholik Soegijapranata Semarang Fakultas Teknik Industri Program Studi Teknik Elekto. B. Untuk mengetahui hal tentang antena (dipole) pemancar beserta bagian-bagiannya.sehingga dapat menghasilkan media elektronik. www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc 1.4 Metode Pengumpulan Data Dalam mengumpulkan data untuk mendukung Penyusunan Laporan Kerja Praktek digunakan metode-metode sebagai berikut : A. Metode Wawancara yaitu suatu cara untuk mengumpulkan data debngan mengajukan pertanyaan langsung kepada informan atau seorang ahli yang berwenang dalam suatu masalah. Dalam hal ini mengadakan wawancara dengan cara memberikan pertanyaan secara langsung dan sistematis kepada bagian maintenan dan operator sehingga diperoleh data yang lengkap dan benar. B. Studi Pustaka Yaitu informasi yang diperoleh dengan jalan membaca dan mencatat secara sistematis fenomene-fenomena yang dibaca dari sumber-sumber tertentu. Metode ini dilakukan dengan cara nencatat informasi yang terdapat dalam buku-buku atau literatur dari perusahaan ataupun dari perpustakaan yang ada kaiyannya dengan objek dan masalah yang diteliti. 1.5 Sistematika Laporan Sistematika dalam penyusunan laporan kerja praktek ini disusun per bab dari sub-sub bab dengan permasalahannya sebagai berikut : www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini berisi mengenai alasan pemilihan judul. pembatasan masalah, tujuan penulisan, metode pengumpulan data dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN Menguraikan sejarah berdirinya TRANS TV, struktur organisasi dan sistem siaran yang dalam pengoperasiannya saat ini mempunyai 5 stasiun pemancar relay dan sedang dibangun lagi 13 pemancar stasiun relay. BAB III PRINSIP DASAR DAN TEORI UMUM TENTANG ANTENA Pada bab ini akan diuraikan hal-hal yang berhubungan dengan kualitas antena, polarisasi, directivity, impedansi, dan propagasi antena BAB IV DAYA JANGKAU ANTENA ( DIPOLE ) MODEL PHP 32U4421 Pada bab ini berisi tentang data-data dan pengukuran coverage area dengan menggunakan antena (dipole) di stasiun relay TRANS TV. BAB V PENUTUP Penutup berisi kesimpulan dan saran. www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN 2.1 Sejarah Singkat Trans TV PT. Televisi Transformasi Indonesia ( TRANS TV ), berkedudukan di Jl. Kapt Tendean Kav. 12-14A, Jakarta Selatan didirikan dengan akta pendirian perusahaan NO.3 Tanggal 23 Desember 1998 Notaris Nelly Elsye Tahatama, SH. Dan surat pengesahan Menteri Hukum dan Perundang-undangan Republik Indonesia No.C.9424.01.01. tahun 2000 tanggal 27 April 2000. Trans TV www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc dididirikan oleh PT Para Inti Investindo dengan direktur Chairul Tanjung, dan PT Para Rekan Investama berkedudukan di Jakarta. Trans TV merupakan lembaga penyiaran televisi swasta dengan jangkauan siaran nasional dan sifat siaran terbuka untuk umum. Pada awal pendiriannya Trans TV memproleh ijin penggunaan dari Menpen saluran kanal 29 UHF untuk wilayah Jabotabek, dimana penetapan saluran ini hanya bersifat sementara, kepastian saluran yang dapat digunakan setelah dilakukan survey lapangan. Maksud dan tujuan Trans TV adalah berusaha dalam bidang jasa penyiaran televisi swasta. Untuk mencapai maksud dan tujuan tersebut, maka dilakukan kegiatan usaha sebagai berikut : a. Menyelenggarakan siaran televisi b. Usaha lainnya, sesuai peraturan perundang-undangan yang berlaku dibidang penyiaran. Untuk menyelenggarakan siaran televisi, maka Trans TV melakukan pembangunan sarana dan prasarana studio penyiaran dan stasiun pemancar di Jakarta, dan beberapa daerah anatara lain : Medan, Bandung, Yogyakarta, Semarang dan Surabaya. Pada bulan Januari 2003 sedang dibangun pemancar stasiun relay di 13 kota di Indonesia. Dengan standar peralatan siaran televisi PAL B/G sesuai rekomendasi International Telecomunication Union (ITU) dan sesuai ketentuan yang ditetapkan oleh Dirjen Postel dan akan diuji sebelum peralatan beroperasi. Perkembangan ataupun perubahan yang setiap hari terjadi di bidang sosial, politik, ekonomi, dan teknologi di Indonesia maupun di seluruh dunia menjadi www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc tuntutan masyarakat bagi TRANS TV untuk dapat menghadirkan hal-hal baru dalam setiap acaranya, dan juga dunia hiburan yang semakin menjadi kebutuhan seluruh lapisan masyarakat, maka dari itu TRANS TV berupaya memenuhi tuntutan tersebut dengan berbagai acara hiburan terbaik sehingga TRANS TV mampu menjadi yang terdepan dalam kancah pertelevisian di Indonesia maupun ASEAN dengan visi akan selalu memberikan hasil usaha yang positif bagi stakeholders dengan menyampaikan program-program berkualitas serta berperilaku berdasarkan nilai-nilai moral dan budaya kerja yang dapat diterima oleh stakeholders Hal ini adalah tugas dari Trans TV untuk dapat meningkatkan professionalisme dan standart pemrograman yang tinggi didalam kinerjanya sebagai konsekwensi untuk tercapainya misi sebagai gagasan dan aspirasi masyarakat untuk mensejahterakan dan mencerdaskan bangsa, memperkuat persatuan dan menumbuhkan nilai – nilai demokrasi yang sehat melalui penyampaian program-program berkualitas dan yang mempunyai nilai-nilai moral yang dapat diterima oleh masyarakat dan mitra kerja. 2.2 Struktur Organisasi Stasiun relay di Semarang adalah merupakan bagian dari Trasmission department yang dipimpin seorang penaggung jawab Teknik Stasiun (PJTS) dan membawahi 7 Orang staf teknik, 3 Orang satpam dan seorang Office Boy. Berikut struktur organisasi dan tabel transmission department di Trans TV adalah sebagai berikut : www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc BOARD OF COMMISSIONER PRESIDENT DIRECTOR Ishadi SK CORPORATE LEGAL DIC Ishadi SK BUSINESS DEVELOPMENT DIC Ishadi SK COMPLIANCE & INTERNAL AUDIT DIC Dudi Hendrakusuma PUBLIC RELATION DIC Rizal Primadi NEWS & PR DIRECTOR Riza Primadi PROGRAM DIRECTOR Ratna O Mahadi SALES & MARKETING DIRECTOR TBA FINANCE & CORPORATE AFFAIRS DIRECTOR Dudi Hendrakusuma NEWS DIVISION Ahmad Sudirwan PORGRAMMING DIVISION Ratna O Mahadi ON AIR DIVISION Ratna O Mahadi PRODUCTION DIVISION Wishnutama PRODUCTION & FACILITIES SERVICE DIVISION Wishnutama SALES DIVISION Atik Nurwahyuni HUMAN CAPITAL & GA DIVISION Dudi Hendrakusuma FINANCE & ACCOUNTING DIVISION Dudi Hendrakusuma IT & PROCESS DEVELOPMENT AG Sabil Gambar 2.1 Organisasi TRANS TV President Director Ishadi SK Programming Director Ratna O. Mahadi On Air Division Ratna O. Mahadi Program Operation Department Leona Anggraeni Technical On Air Department Lambok Sibarani Transmissioon Department Saut Siahaan Gambar 2.2. On Air Division Organization www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc 2.3 Sistem Siaran Dalam melaksanakan operasi penyiarannya Trans TV yang merupakan stasiun televisi yang menggunakan sistem studio terpadu dan menggunakan sistem digital dalam proses typing serta menggunakan server dalam pengoperasiannya sampai saat ini mempunyai 11 stasiun pemancar relay dan sedang dibangun lagi beberapa stasiun di daerah yang didukung oleh satelit digital “Telkom 1”. Hampir semua pengolahan video dan audio dilaksanakan di studio di Jakarta. Sedangkan stasiun daerah menerima video dan audio dari satelit yang kemudian dipancarkan kembali melalui saluran kanal UHF. Pengiriman data juga dilakukan dari satelit yang akan disimpan di server masing-masing daerah yang pengembangannya digunakan untuk local content atau local break. Sedangkan fasilitas yang ada pada transmisi relay semarang adalah :        Transmiter 20Kw NEC ReceiverDecorder (Barco Stellar IRD MKII) PIE ( Program Input Equipment ) 728 NICAM Encoder Comtech Data Streaming Dummy Load. Antena dengan menara dalam ketinggian 130 m. www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc BAB III ANTENA PEMANCAR STASIUN RELAY 3.1 ANTENA Antena pada dasarnya adalah alat untuk mengumpulkan dan mengarahkan gelombang radio yang merambat diruang bebas atau dingkasa. Dengan demikian antena berfungsi untuk memindahkan energi gelombang elektromagnetik dari media kabel ke udara atau sebaliknya dari udara ke media kabel. Karena merupakan perangkat perantara antara media kabel dan udara, maka antena harus mempunyai sifat yang sesuai (match) dengan media kabel pencatunya. Tugas antenna ialah melontarkan gelombang sinyal ke udara www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc sehingga tercapai pada saluran penerima lewat pesawat televisi yang ada di masing-masing pemirsanya. Untuk antena gelombang mikro (microwave), terutama SHF ke atas, penggunaan antena luasan (aperture antena) seperti antena horn, antena parabola, akan lebih efektif dibanding dengan antena kawat pada umumnya. Karena antena yang demikian mempunyai sifat pengarahan yang baik untuk memancarkan perangkat gelombang berfungsi elektromagnetik. untuk Antena (antennas) energi adalah yang memindahkan gelombang elektromagnetik dari kabel ke udara. Antena bekerja dijalur UHF yang mana gelombang UHF tersebut sangat pendek dan berkemampuan paling jaub 90 Km persegi, sehingga memerlukan adanya pemancar leray . Dalam perancangan suatu antena, baberapa hal yang harus diperhatikan adalah : bentuk dan arah radiasi yang diinginkan polarisasi yang dimiliki frekuensi kerja, lebar band (bandwidth), dan impedansi input yang dimiliki. Untuk antena yang bekerja pada band VLF, LF, HF, VHF dan UHF bawah, jenis antena kawat (wire antenna) dalam prakteknya sering digunakan, seperti halnya antena dipole 1/2, antena monopole dengan ground plane, antena loop, antena Yagi-Uda array, antena log periodik dan sebagainya. www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Antena-antena jenis ini, dimensi fisiknya disesuaikan dengan panjang gelombang dimana sistem bekerja. Semakin tinggi frekuensi kerja, maka semakin pendek panjang gelombangnya, sehingga semakin pendek panjang fisik suatu antena. 3.2 RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Struktur pemancaran gelombang elektromagnetik yang paling sederhana adalah radiasi gelombang yang ditimbulkan oleh sebuah elemen aus kecil yang berubah-ubah secara harmonik. Elemen arus terkecil yang dapat menimbulkan pancaran gelombang elektromagnetik itu disebut sebagai sumber elementer. Jika medan yang ditimbulkan oleh setiap sumber elementer di dalam suatu konduktor antena dapat dijumlahkan secara keseluruhan, maka sifat-sifat radiasi dari sebuah antena tentu akan dapat diketahui. Timbulnya radiasi karena adanya sumber yang berupa arus bolak-balik ini diketahui secara matematis dari penyelesaian gelombang Helmhotz. Persamaan Helmholtz tidak lain merupakan persamaan baru hasil penurunan lebih lanjut dari persamaan-persamaan Maxwell dengan memasukkan kondisi lorentz sebagai syarat batasnya. Dari hasil penyelesaian persamaan differrensial Helmholtz dengan menggunakan dyrac Green’s function, ditemukanlah bahwa potensial vektor pada suatu titik yang ditimbulkan oleh adanya arus yang mempunyai distribusi arus J adalah : AZ    j R Je dv' 4 R   V'  j  r  r' Je dv' 4  r  r' (3.1) www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc dimana : Az J = vektor potensial pada arah z = kerapatan arus  = bilangan gelombang (2/) R = jarak titik pengamatan P dengan suber elementer v’ = sumber elementer. Volume Sumber v’ z J r’ r 0 R = r’ - r P Titik pengamat y x Gambar 3.1 Vektor-vektor dalam sistem radiasi Persamaan di atas berlaku umum untuk segala bentuk sumber dan di dalam semua sistem koordinat, sehingga untuk mencari medan yang ditimbulkan oleh bermacam-macam bentuk dapat dipilih sistem koordinat yang paling sesaui dengan bentuk antena. Dengan diketahui potensial vektor A dari suatu sistem, maka medan magnet H dan medan listrik E yang dipancarkan oleh sumber itu akan dapat diketahui pula. Untuk medan magnet H dapat diperoleh dari persamaan : www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc H=xA (3.2) Sedangkan medan listrik E dapat diperoleh dari salah satu bentuk persamaan Maxwell : xH = J + j E (3.3) Sehingga medan listrik E untuk daerah di dalam konduktor sumber adalah : 1 E = j   ( x H – J) (3.4) Dan untuk daerah di luar konduktor di mana J = 0, maka medan listrik E dari persamaan menjadi : 1 E = j   x H (3.5) Apabila elemen sumber dan medana radiasinya berada di dalam koordinat bola, maka arah propagasi gelombangnya akan searah dengan vektor jari-jarinya. Sedangkan medan listrik dan medan magnet hanya mempunyai komponen  atau , yang dalam ruang bebas akan berlaku : H  E E   dan H      (3.6) www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Dengan :  =   ( impedansi intrinsik medium) z Pr E   R O  E y x Gambar 3.2 Vektor medan dan poynting vektor pada koordinat bola 3.3 KUALITAS ANTENA Kualitas antena dapat ditentukan dari kemampuan antena itu untuk mengkonsentrasikan radiasi yang ditangkapnya dari sebuah satelit target menjadi satu titik sinyal dan sejauh mana antena itu mengabaikan derau dan sinyal-sinyal yang tidak dikehendaki yang datang dari sumber-simber diluar www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc satelit target. tiga konsep yang saling berkaitan yaitu penguatan (gain), lebar berkas (beanwidth) dan temperatur derau (noise temperatur) menggambarkan sebaik apa sebuah antena dapat berfungsi. 3.3.1 GAIN ANTENA Gain atau penguatan adalah ukuran berapa kali sebuah sinyal dikonsentrasikan pada saat mencapai fokus. penguatan tergantung dari tiga faktor yaitu ukuran piringan, frekuensi dan ketetapan permukaan antena. Jika ukuran sebuah antena bertambah, akan semakin banyak radiasi dari angkasa yang ditangkap.penguatan juga meningkat sebanding dengan peningkatan frekuensi kerja. Ketika antena digunakan pada suatu sistem, biasanya lebih tertarik pada bagaimana efisien suatu antena untuk memindahkan daya yang terdapat pada terminal input menjadi daya radiasi. Untuk menyatakan ini, power gain (atau gain saja) didefinisikan sebagai 4 kali rasio dari intensitas pada suatu arah dengan daya yang diterima antena, dinyatakan dengan : U  ,  G() = 4 Pin (3.7) Jadi gain dapat dinyatakan sebagai suatu fungsi dari  dan , dan juga dapat dnyatakan sebagai suatu harga pada suatu arah tertentu. Jika tidak ada arah yang ditentukan dan harga power gain tidak dinyatakan sebagai suatu fungsi dari  dan , diasumsikan sebagai gain maksimum. www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc 3.3.2 LEBAR BERKAS Lebar berkas merupakan ukuran sudut cakupan pada daerah ruang angkasa yang merupakan parameter penting, karena satelit yang hanya terpisah 4 derajad atau kurang yang terletak lebih dari 22.300 mil jauhnya terlihat saling berdekatan ketika dipantau dari bumi. Sinyal dari satelit dikonsentrasikan membentuk sebuah cuping utama (main lobe) dan sinyal-sinyal yang tidak berhubungan membentuk cuping-cuping sisi (side lobe) atau sinyal interferensi. lebar berkas kemudian ditentukan sebagai lebar cuping utama dalam ukuran derajad. antena yang baik mampunyai cuping utama yang lebih sempit. untuk mengatasi adanya cuping-cuping sisi yang semakin besar karena radiasi yang terpantul dari sisi piringan dan daerah sekitarnya, dengan mengetahui rasio panjang fokus dan diameter. rasio panjang fokus dan diameter (F/D) yang kecil menyebabkan piringan akan menangkap sinyal dari lingkungan sekitar dalam jumlah yang lebih kecil. A B Gambar 3.3 Lebar Berkas Dimana : A : cuping – cuping sisi (side lobe) B : cuping utama (mine lobe) 3.3.3 DERAU www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Derau dideteksi bersamaan dengan sinyal yang diterima. Antena secara tidak sengaja akan mendeteksi derau yang masuk dari sumber-sumber derau alamiah maupun buatan. Sumber derau alamiah mampengaruhi transmisi gelomgang mikro, karena frekuensi secara buatan seperti motor elektris lampu pijar,dll terlalu rendah untuk dapat mempengaruhi transmisi gelomgang mikro. 3.4 POLA RADIASI Pola radiasi (radiation pattern) suatu antena adalah pernyataan grafis yang menggambarkan sifat radiasi suatu antena pada medan jauh sebagai fungsi arah. Pola radiasi dapat disebut sebagai pola medan (field pattern) apabila yang digambarkan adalah kuat medan dan disebut pola daya (power pattern) apabila yang digambarkan poynting vektor. Dalam koordinat bola, medan listrik E dan medan magnet H telah diketahui, keduanya memiliki komponen vetor  dan  Sedangkan poynting vektornya dalam koordiant ini hanya mempunyai komponen radial saja. Besarnya komponen radial dari poynting vektor ini adalah : E 2 Pr Dengan : =½  (3.8) |E| = E 2  E 2 (resultan dari magnitude medan listrik) E E : komponen medan listrik  : komponen medan listrik  www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc  : impedansi intrinsik ruang bebas (377 ). Untuk menyatakan pola radiasi secara grafis, pola tersebut dapat digambarkan dalam bentuk absolut atau dalam bentuk relatif. Maksud bentuk realtif adalah bentuk pola yang sudah dinormalisasikan, yaitu setiap harga dari pola radiasi tersebut telah dibandingkan dengan harga maksimumnya. Sehingga pola radiasi medan, apabila dinyatakan didalam pola yang ternormalisasi akan mempunyai bentuk : F( ) =  ,  E  , max E (3.9) Karena poynting vektor hanya mempunyai komponen radiasi yang sebenarnya berbanding lurus dengan kuadrat magnitudo kuat medannya, maka untuk pola daya apabila dinyatakan dalam pola ternormalisasi, tidak lain sama dengan kuadrat dari pola medan yang sudah dinormalisasikan itu. P( ) = | F( ) | 2 (3.10) Seringkali juga pola radiasi suatu antena digambarkan dengan satuan decibel (dB). Intensitas medan dalam decibel didefinisikan sebagai : F( ) dB = 20 log | F( ) | (dB) (3.11) www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Sedangkan untuk pola dayanya didalam decibel adalah : P( ) dB = 20 log | F( ) | = 10 log P( ) (3.12) Jadi didalam decibel, pola daya sama dengan pola medannya. Semua pola radiasi yang dibicarakan di atas adalah pola radiasi untuk kondisi medan jauh. Sedangkan pengukuran pola radiasi, faktor jarak adalah faktor yang amat penting guna memperoleh hasil pengukuran yang baik dan teliti. Semakin jauh jarak pengukuran pola radiasi yang digunakan tentu semakin baik hasil yang akan diperoleh. Namun untuk melakukan pengukuran pola radiasi pada jarak yang benar-benar tak terhingga adalah suatu hal yang tak mungkin. Untuk keperluan pengukuran ini, ada suatu daerah di mana medan yang diradiasikan oleh antena sudah dapat dianggap sebagai tempat medan jauh apabila jarak antara sumber radiasi dengan antena yang diukur memenuhi ketentuan berikut : 2D 2 r >  (3.13) r >> D dan r .>>  Dimana : r : jarak pengukuran www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc D  : dimensi antena yang terpanjang : panjang gelombang yang dipancarkan sumber. 3.5 POLARISASI ANTENA Polarisasi antena didefinisikan sebagai arah vektor medan listrik yang diradiasikan oleh antena pada arah propagasi. Jika jalur dari vektor medan listrik maju dan kembali pada suatu garis lurus dikatakan berpolarisasi linier. sebagai contoh medan listrik dari dipole ideal. Secara umum polarisasi berupa polarisasi ellips, seperti pada gambar 1.7 dengan suatu sistem sumbu referensi. Gelombang yang menghasilkan polarisasi ellip adalah gelombang berjalan sepanjang sumbu z yang perputarannya dapat ke kiri dan ke kanan, dan vektor medan listrik sesaatnya e mempunyai arah komponen ex dan ey sepanjang sumbu x dan sumbu y. Harga puncak dari komponen-komponen tersebut adalah E1 dan E1. y  E2    E1 X Gambar 3.4 POLARISASI ELLIPS SECARA UMUM www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Sudut  menyatakan harga ralatif dari E1 dan E2, dapat dinyatakan sebagai berikut :   arc tan E1 E2 (3.14) Sudut kemiringan ellips  adalah sudut antara sumbu x dengan sudut utama ellips.  adalah fase, dimana komponen y mendahului komponen x. Jika komponennya sefase ( =0), maka vektor akan berpolarisasi linier. Orientasi dari polarisasi linier tergantung tergantung harga relatif dari E1 dan E2, jika : E1 = 0 maka terjadi polarisasi linier vertikal E2 = 0 maka terjadi polarisasi linier horisontal E1 = E2 maka terjadi polarisasi linier membentuk sudut 450 Untuk memaksimumkan sinyal yang diterima, maka polarisasi antena penerima haruslah sama dengan polarisasi antena pemancar. Dan kadang terjadi antara antena penerima dan pemancar berpolarisasi berbeda. Hal ini akan mengurangi intensitas sinyal yang diterima. Sebuah antena dapat memancarkan energi dengan polarisasi yang tidak diinginkan, yang disebut polarisasi silang (cross polarized). Polarisasi silang ini menimbulkan side lobe yang mengurangi gain. Untuk antena polarisasi linier, polarisasi silang tegak lurus dengan polarisasi yang diinginkan dan untuk antena polarisasi lingkaran, polarisasi silang berlawanan dengan arah perputarannya yang diinginkan. Ini biasa yang disebut dengan deviasi dari www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc polarisasi lingkaran sempurna, yang mengakibatkan polarisasinya berubah menjadi polarisasi ellips. Pada umumnya karakteristik polarisasi sebuah antena relatif konstan pada main lobe. Tetapi polarisasi beberapa minor lobe berbeda jauh dengan polarisasi main lobe. 3.6 DIREKTIVITAS GAIN ANTENA Erat hubungannya dengan perolehan daya adalah perolehan terarah (direktivitas gain) dari antenna. Direktivitas gain adalah perbandingan dari perolehan daya sebuah antenna terhadap daya rata-rata per unit sudut ruang yang dipancarkan oleh antenna yang sebenarnya. Daya rata-rata per unit sudut adalah perkalian antara afisiensi antenna dengan daya masukan. Satu gambaran penting dari suatu antena adalah seberapa besar antena mampu mengkonsentrasikan energi pada suatu arah yang diinginkan, dibandingkan dengan radiasi pada arah yang lain. Karakteristik dari antena tersebut dinamakan direktivitas (directivity) dan power gain. Biasanya power gain dinyatakan relatif terhadap suatu referensi tertentu, seperti sumber isotropis atau dipole ½ . Intensitas radiasi adalah daya yang diradiasikan pada suatu arah per unit sudut dan mempunyai satuan watt per steradian. Intensitas radiasi, dapat dinyatakan sebagai berikut : U() = ½ Re (E x H*) r2 = Pr r2 (3.15) www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc U() = Um | F() |2 (3.16) Dimana : Pr Um = kerapatan daya := intensitas maksimum | F() |2 = magnitudo pola medan normalisasi Intensitas radiasi dari sumber isotropis adalah tetap untuk seluruh ruangan pada suatu harga U(). Dan untuk sumber non isotropis, intensitas radiasinya tidak tetap pada seluruh ruangan tetapi suatu daya rata-rata per steradian, dapat dinyatakan sebagai berikut : Uave Dengan 1 = 4  U  , d  4 P T (3.17) : d  = sin  d d PT : kerapatan daya total 3.7 Direktivitas Antena Directive gain merupakan perbandingan dari intensitas radiasi pada suatu arah tertentu dengan intensitas radiasi rata-rata, yang dinyatakan sebagai berikut : www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc U  ,  D() = U ave (3.18) : Dimana U() = intensitas radiasi Uave = intensitas radiasi rata-rata Jika pembilang dan penyebut dibagi dengan r2 maka akan diperoleh rasio kerapatan daya dengan kerapatan daya rata-rata. Dengan memasukkan persamaan 1.16 dan 1.17 kedalam persamaan 1.18 maka akan diperoleh persamaan sebagai berikut : D ,   1 4  U  ,  d Um F  ,  2  4  F  ,  2 A (3.19) Dengan : =  F  ,  2 d A (3.20) Sedangkan direktivitas merupakan harga maksimum dari directive gain, yang dapat dinyatakan dengan : Um  4 D = U are A (3.21) 3.8 IMPEDANSI ANTENA Impedansi input suatu antena adalah impedansi pada terminalnya. Impedansi input akan dipengaruhi oleh antena-antena lain atau obyek-obyek yang www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc dekat dengannya. Untuk mempermudah dalam pembahasan diasumsikan antena terisolasi. Impedansi antena terdiri dari bagain riil dan imajiner, yang dapat dinyatakan dengan : Zin = Rin + j Xin (3.22) Resistansi input (Rin) menyatakan tahanan disipasi. Daya dapat terdisipasi melalui dua cara, yaitu karena panas pada srtuktur antena yang berkaitan dengan perangkat keras dan daya yang meninggalkan antena dan tidak kembali (teradiasi). Reaktansi input (Xin) menyatakan daya yang tersimpan pada medan dekat dari antena. Disipasi daya rata-rata pada antena dapat dinyatakan sebagai berikut : Pin = ½ R | Iin |2 (3.23) Dimana : Iin : arus pada terminal input Faktor ½ muncul karena arus didefinisikan sebagai harga puncak. Daya dissipasi dapat diuraikan menjadi daya rugi ohmic dan daya rugi radiasi, yang dapat ditulis dengan : Pin Dimana : Pr = Pohmic + Pr (3.24) : ½ Rin | Iin |2 www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Pohmic = ½ Rohmic | Iin |2 Sehingga definisi resistansi radiasi dan resistansi ohmic suatu antena pada terminal input adalah : Rin  2 Pr 2 I in (3.25a) Rohmic  2 Pin  Pr 2 Iin   (3.25b) Resistansi radiasi merupakan relatif terhadap arus pada setiap titik antena. Biasanya digunakan arus maksimum, dengan kata lain arus yang digunakan pada persamaan 1.30 adalah arus maksimum. Sifat ini sangat mirip dengan impedansi beban pada teori rangkaian. Antena dengan dimensi kecil secara listrik mempunyai reaktansi input besar, sebagai contoh dipole kecil mempunyai reaktansi kapasitif dan loop kecil mempunyai reaktansi induktif, Untuk memaksimumkan perpindahan daya dari antena ke penerima, maka impedansi antena haruslah conjugate match (besarnya resistansi dan reaktansi sama tetap berlawanan tanda). Jika hal ini tidak terpenuhi maka akan terjadi pemanulan energi yang dipancarkan atau diterima, sesaui dengan persamaan sebagai berikut : eL   Z L  Zin Z L  Z in L Dengan = eL :  (3.26) www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc e L = tegangan pantul e + L= - ZL = impedansi beban Zin = impedansi input tegangan datang Sedangkan Voltage Standing Wave Ratio (VSWR), dinyatakan sebagai berikut : 1  VSWR = 1   Dalam prakteknya VSWR harus bernilai lebih kecil dari 2 (dua). (3.27) 3.9 Bandwidth Antena Pemakaian sebuah antena dalam sistem pemacar atau penerima selalu dibatasi oleh daerah frekuensi kerjanya. Pada range frekuensi kerja tersebut antena dituntut harus dapat bekerja dengan efektif agar dapat menerima atau memancarkan gelombang pada band frekuensi tertentu. Pengertian harus dapat bekerja dengan efektif adalah bahwa distribusi arus dan impedansi dari antena pada range frekuensi tersebut benar-benar belum banyak mengalami perubahan yang berarti. Sehingga pola radiasi yang sudah direncanakan serta VSWR yang dihasilkannya masih belum keluar dari batas yang diijinkan. Daerah frekuensi kerja dimana antena masih dapat bekerja dengan baik dinamakan bandwidth antenna. Suatu misal sebuah antena bekerja pada frekuensi tengah sebesar fC, namun ia juga masih dapat bekerja dengan baik pada frekuensi f1 (di bawah fC) sampai dengan f2 ( di atas fC), maka lebar bandwidth dari antena tersebut adalah (f1 – f2). Tetapi apabila dinyatakan dalam prosen, maka bandwidth antena tersebut adalah : www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc BW f 2  f1 fc = x 100 % (3.28) Bandwidth yang dinyatakan dalam prosen seperti ini biasanya digunakan untuk menyatakan bandwidth antena-antena yang memliki band sempit (narrow band). Sedangkan untuk band yang lebar (broad band) biasanya digunakan definsi rasio antara batas frekuensi atas dengan frekuensi bawah. f2 BW = f1 (3.29) Suatu antena digolongkan sebagai antena broad band apabila impedansi dan pola radiasi dari antena itu tidak mengalami perubahan yang berarti untuk f2 / f1 > 1. Batasan yang digunakan untuk mendapatkan f2 dan f1 adalah ditentukan oleh harga VSWR = 1. Bandwidth antena sangat dipengaruhi oleh luas penampang konduktor yang digunakan serta susunan fisiknya (bentuk geometrinya). Misalnya pada antena dipole, ia akan mempunyai bandwidth yang semakin lebar apabila penampang konduktor yang digunakannya semakin besar. Demikian pula pada antena yang mempunyai susunan fisik yang berubah secara smoth, biasanya iapun akan menghasilkan pola radiasi dan impedansi input yang berubah secara smoth terhadap perubahan frekuensi (misalnya pada antena biconical, log periodic, dan sebagainya). Selain daripada itu, pada jenis antena gelombang berjalan (tavelling wave) ternyata ditemukan lebih lebar range frekuensi kerjanya daripada antena resonan. 3.10 BECONICAL ANTENA www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Beconical antena adalah terdiri dari dua kerucut dengan separuh sudut, yang keluar di pusat antara dua kopiah yang berbentuk bola, dengan suatu sumber voltase sinusoidal. Struktur biconical akan mendukung suatu garis melintang berbentuk bola, untuk analisator gelombang elektromagnetis pada suatu jalur transmisi yang konvensional. 3.11 FOLDED DIPOLE ANTENA folded dipole antena terdiri dari dua connector yang berfungsi untuk menghubungkan. satu connector terdapat di pusat dan menghubung kejalur transmisi. folded dipole antena mempunyai suatu hambatan radiasi 292 ohm dan kemudian bermanfaat meroleh muatan dari yang transmisinya mempunyai suatu impedansi karakteristik nominal 300 ohm, yang mana impedansi yang digunakan untuk mengukur penerima televisi. folded dipole antena berdasarkan atas konstruksinya, mempunyai suatu jalur transmisi yang mengontrol sebagian kerugian dari variasi impedansi frekwensi masukan antena. operasi frekuensi bermanfaat untuk folded dipole antena adalah lebih besar lagi dari suatu ketebalan antena dipole yang konvensional. UPPER LOWER TX 3 PORT U - LINK 6 PORT U - LINK DUMMY LOAD www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Gambar 3.5 BLOCK DIAGRAM CONECTIVITAS TX KE ANTENNA KETERANGAN : TX : Pemancar. 3 PORT U - LINK : Berfungsi sebagai penghubung dari TX ke Dummy Load dan ke 6 PORT U – LINK. DUMMY LOAD : Berfungsi sebagai beban pengganti bila pada TX terjadi kerusakan. 6 PORT U – LINK : Dari sini akan ditujukan ke upper dan lower yang kemudian masuk ke panel-panel pada antenna. 3.12 SHORT DIPOLE ANTENA Pada frekwensi yang lebih rendah di mana panjang gelombang besar, pembatasan ruang atau space sering tidak menggunakan suatu half-wavelength penuh suatu antena dipole. sebagai konsekwensi radiasi hambatan harus dikurangi dan beberapa alat-alat harus dipekerjakan untuk menyetel reaktan yang kapasitip besar. tambahan kerugian yang terdapat di dalam koil penyetelan ini mengurangi daya dan gain pada antena. jika koil penyetelan dipindah ke pusat dari tiap lengan pada antena, kemudian distribusi arus pada antena yang diperolehakan diseragamkan, dan akan meningkatkan radiasi hambatan. www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc 3.13 MONOPOLE ANTENA Suatu Monopole antena terdiri dari one-half dari suatu dipole antena. Normal panjang gelombangnya one-quarter, kecuali terdapat pembatasan ruang atau faktor lain yang mempengaruhi panjang gelombangnya sehingga lebih pendek. Monopole antena vertikal digunakan secara ekstensif untuk penyiaran dalam AM band ( 500 untuk 1500 kHz), karena sebagian adalah antena yang efisiennya paling pendek untuk menggunakan ini panjang gelombangnya berkisar ( 200 untuk 600 m) dan juga sebab pada frekwensi ini polarisasi vertikal lebih sedikit kerugiannya pada LOS dibanding polarisasi horisontal. Monopole antena adalah juga secara luas digunakan untuk mobilecommunication. 3.14 Antena Parabola Pada frekuensi mikrowave antena dengan reflektor berbentuk parabola banyak digunalan, dan secara luas digunakan antena untuk tujuan komuniasi. Mayoritas dari link komunikasi satelit menggunakan antena dengan reflektor berbantuk parabola. Suatu refkaktor parabolik digunakan untuk mengkonsentrasikan radiasi dari anten yang diletakkan pada fokus yang identik dengan suatu reflektor lampu sorot yang menghasilkan pancaran sinar yang tajam. Permukaan yang menghasilakan oleh perubahan bentuk secara parabola disekitar sumbunya disebut suatu paraboloid atau parabola. Apabila suatu sumber isotropik ditempatkan pada fokus dari suatu reflektor bentuk parabola www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc bagian dari radiasi sumber yang ditangkap oleh paraboloid kemudian direfleksikan sebagai suatu gelombang lingkaran datar dari penampang reflaktor melintangreflaktor berbentuk permukaan sebenarnyamenimpang dari permukaan parabolik yang benar, dimana penyimpangannya tidak lebih dari bagian yang kecil dari panjang gelombang. Apabila jarak L antara fokus dan vertex dari paraboloid adalah suatu kelipatan genap dari ¼,pada radiasi yang langsung dalam arah aksial dari sumber yang berlawanan fase dan cenderung untuk cansel pada daerah pusat dari gelombang yang direfleksikan. 3.15 Propagasi Untuk mentransmisian sinyal informasi dari suatu tempat ke tempat yang lain dapat dilakukan melalui beberapa media, baik media fsik yang berupa kabel maupun media non-fisik (bukan kabel), yang lebih dikenal dengan wireless, seperti halnya udara bebas. Dengan beberapa pertimbanganteknis dan terutama ekonomis,untuk tujuan komunikasi dalam jarak yang jauh, akan lebih afisien apabila menggunakan udara bebas sebagai media transmisinya. Hal ini memungkinkan karena gelombang radio/RF(Radio Frekuensi) akan diradiasikan oleh antena sebagai matching device antara sistem pemancar dan udara bebas dalam bentuk radiasi gelombang elektromagnetik. Gelombang ini merambat atau beroperasi melalui udara dari anten pemancar ke antena www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc penerima yang jaraknya bisa mencapai beberapa kilometer, bahkan sampai ratusan sampai ribuan kilometer. 3.15.1 Propagasi Gelombang Tanah (Ground Wave) Gelombang tanah (Ground Wave) adalah gelombang radio yang berpopagasi disepanjang permukaan bumi atau tanah. Gelombang ini sering disebut dengan gelombang permuaan (surface wave). Untuk berkomunikasi dengan menggunakan gelombang tanah, maa gelombang harus terpolarisasi secara vertikal, kerena bumi yang menghubung-singkatkan medan listriknya bla berpolarisasi horisontal. Perubahan kadar air mempunyai pengaruh yang besar terhadap gelombang tanah. Redaman gelombang tanah berbanding lurus terhadap impedansi permukaan tanah. Impedansi ini merupakan fungsi dari konduktivitas dan frekuensi. Jika bumi mempunyai konduktivitas tingi, maa redaman (penyerapan energi gelombang) akan berkurang. Dengan demikian, propagasi gelombang tanah diatas air, terutama air garam (air laut) jauh lebih baik dari pada ditanah kering (berkonduktivitas rendah), seperti padang pasir. Rugi-rugi (redaman) tanah akan meningkat dengan cepat dengan makin bertambahnya freuensi. Karena alasan tersebut, gelombang tanah sangat tidak efektif pada frekuensi diatas 2 MHz. Namun demikian gelombang tanah sangat handal bagi hubungan komunikasi. Penerimaan gelombang tidak terpengaruh oleh perubahan harian atau musiman, sebaimana yang terjadi pada gelombang langit (gelombang www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc ionosfer). Propagasi gelombang tanah merupakan satu-satunya cara untuk berkomunikasi didalam lautan. Untuk memperkecil redaman laut, maka digunakan frekuensi yang sangat rendah, yaitu band ELF (Extremely Low Frequency), yaitu antara 30300 Hz. Dalam pemakaian tertentu dengan frekuensi 100 Hz, redamannya hanya seitar 3,3 dB per meter. Redaman ini akan meningkat drastis bila frekuensinya semakin tinggi, misalnya pada 1 Ghzredamannya menjadi 1000 dB per meter. 3.15.2 Propagasi Garis pandang Sesuai dangan namanya, propagasi secara garis pandang lebih dikanal dengan Line Of Sight (LOS), mempunyai keterbatasan dalam jarak pandang penglihatan. Jadi ketinggian anena dan kelengkungan permukaan bumi merupakan faktor pembatas. Jarak jangkauannya sangat terbatas, kirakira 30-50 mil per link, terbantung topologi dari permukaan buminya. Dalam praktek, jarak jangkauan sebenarnya adalah 4/3 dari permasalahan sesungguhnya (k = 4/3), karena aanya faktor pembiasan olh atmosfer bumi bagian bawah. Propagasi garis pandang, disebut dengan propagasi dengan gelombang langsung (direct wave), arena gelombang yang terpancar dari antena pemancar langsung beroperasi menuju antena penerima dan tidak merambat diatas permukaan tanah. Oleh karena itu, permukaan bumi tidak meresamnya. Selain itu, gelombang jenis ini disebut juga dengan gelombang www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc ruang (space wave), karena dapat menembus lapisan ionosfer dan beroperasi diruang angkasa. Propagasi garis pandang merupakan andalan sistem telekomunikasi masa kini dan yang akan datang, karena dapat menyediakan kanal informasi yang lebih besar dengan keandalan yang lebih tinggi, dan tidak dipengaruhi oleh fenomena perubahan alam seperti pada propagasi gelombang langit pada umumnya. Band frekuensi yang digunakan pada jenis propagasi ini sangat lebar, yaitu meliputi band VHF (30-300 MHz), UHF (0,3-3 GHz) dan EHF (30-300 GHZ), yang sering dikenal dengan band gelombang mikro (microwave). Aplikasi untuk pelayanan komunikasi, antara lain ; untuk televisi, komunikasi data, komunikasi suara, radar, komunikasi satelit dan penelitian ruang angkasa. 3.15.3 Propagasi Troposfir Propagasi troposfir bisa dianggap sebagai kasus dari propagasi gelombang langit. Gelombang tidak ditujukan ke ionosfir, tetapi ditujukan ketroposfir. Batas troposfir hanya sekitar 6,5 mil atau 11km dari permukaan bumi. Frekuensi yang bisa digunakan adalah sekitar 35 MHz sampai dengan 10 GHz dengan jarak jankauan mencapai 400 km. Proses penghamburan (scattering) oleh lapisan troposfir berarti dua anten pengarah diarahkan sedemikian rupa sehingga tembakan keduanya bertemu di troposfir. Sebagian besar energinya merambat lurus keruang www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc angkasa. Namun demikian, dalam proses yangsulit dimengerti, sebagian energinya juga dihamburkan kearah depan. Frekuensi yang terbaik dan yang paling banyak digunakan adlah sekitar 0.9,2 dan 5 GHz. Namun demikian besarnya gelombang yang diterima hanyalah seper seribu hingga seper satu juta dari daya yang dipancarkan. Disini jelas diperlukan daya pancar yang sangat besar, dan penerima yang sangat peka. Selain itu proses hamburan mengalami dua macam feding. Yang pertama feding yang disebabkan oleh transmisi dengan banyak lintasan yang bisa timbul beberapa kali dalam 1 menit. Yang kedua , feding yang disebabkan oleh perubahan atmosfir, tetapi lebih lambat dari yang pertama, yang mengakibatkan perubahan level/kuat gelombang yang diterima. Untuk mengurangi masalah feding ini, digunakan beberapa bentuk penganeka-ragaman penerimaan atau diversity reception. Diversity adalah suatu proses memancarkan dan atau menerima sejumlah gelombang pada saat yang bersamaan dan kemudian menambah/menjumlahkan semuanya dipenerima atau memilih salah satu yang terbaik. Beberapa jenis diversity adalah sebagai berikut : (1) Space diversity, yaitu memasang/ menggunakan dua atau lebih antena dengan jarak tertentu. Sinyal yang terbaik yang akan diterima, akhirnya dipilih untuk kemudian diolah di penerima. (2) Frequecy diversity, yaitu memtransmisikan sinyal informasi yang sama menggunakan dua buah frekuensi yang sedikit berbeda. Frekuansi yang berbeda mengalami feding yang berbeda pula www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc sekalipun dipancarkan/diterima dengan antena yang sama. Kemudian penerima memilih mana yang erbaik. (3) Angle diversity, yaitu mentransmisikan dengan dua atau lebih sudut yang berbeda sedikit. Hal ini akan menghasilkan dua atau lebih lintasan yang memiliki volume hamburan yang berbeda. Meskipun sistem propagasi radio dengan menggunakan hamburan lapisan ini memerlukan daya yang sangat besar dan perlunya diversity, penggunaan sistem ini telah tumbuh pesat seja pemakaian pertamanya tahun 1955. Karena sisem ini memberikan jarak jangkau jauh lebih handal didaerahdaerah seperti padang pasir dan daerah pegunungan dan antar pulau. Jarinan ini digunakan untu komunikasi suara dan data dalam militer dan komersial. 3.15.4 Propagasi Gelombang Ionosfir Pada frekuensi tinggi atau daerah HF, yang mempunyai range frekuensi 3-30 MHz, gelombang dapat dipropagasikan menempuh jarak yang jauh akibat dari pembiasan dan pantulan lintasan pada lapisan ionosfir. Gelombang yang berpropagasi melalui lapisan ionosfir ini disebut gelombang ionosfir atau jugadisebut gelombang langit. (sky wave). Gelombang ionosfir terpancar dari antena pemancar dengan satu arah yang menghasilkan sudut tertentu dengan acuan permukaan bumi. Dalam perjalanannya, bisa melalui beberapa kali pantulan lapisan ionosfir dan www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc permukaan bumi, sehingga jangkauannya bisa mencapai antar pulau, bahkan antar benua. 3.16 Faktor K dan Profil Lintasan Pengalaman menunjukkan bahwa lintasan propagasi berkas gelombang radio selalu mengalami pembiasan/pembengkoan (curved) arena pengaruh refraksi (pembiasan) oleh atmosfir yang paling bawah. Keadaan ini, tergantun pada kondisi atmosfer pada suatu daerah, yang pada akhirnya bisa diketahui indeks refraksi atmosfer daerah itu.karena aadnya indeks refraksi yang berbeda-beda ini maka bisa diperkirakan kelengkungan lintasan propagasi diatas permukaan bumi. Akibatnya kalau dipandang bahwa propagasi gelombang langsung merupakan Line Of Sight, maka radiusbumi seakan-akan berbeda denganradius bumi sesungguhnya (actual earth radius). Sebagai gantinya, dalam penggambaran radius bumi dibuat radius ekuivalent (equivalent earth radius), dengan tujuan sekali agar lintasan propagasi gelombang radio dapat digambarkan secara lurus. www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc BAB IV DAYA PANCAR ANTENA 4.1 Sistem Stasiun Pemancar TV Daya jangkau penerima merupakan elemen penting dalam proses sebuah penyiaran TV. Hal ini sangat berhubungan erat dengan rencana pembangunan stasiun pemancar TV. Adapun dalam membangun stasiun pemancar ada beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain: 1. 2. 3. 4. Topography Tinggi menara LOS (Line Of Space) Daya output pemancar Dengan pertimbangan – pertimbangan diatas maka Semarang adalah merupakan tempat ( daerah ) yang cocok untuk mendirikan suatu pemancar relay yaitu dipusatkan dibukit sari gombel. Karena digombel merupakan tempat tertinggi diSemarang. 4.1.1 Topography www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Topography merupakan peta lokasi suatu daerah yang didalamnya terdapat kondisi tanah (bukit, gunung) yang mana dalam pemmbangunan stasiun pemancar sangat penting diperhatikan. Dalam menentukan lokasi stasiun pemancar kontur tanah dan tata letak tanah merupakan bagian penting dalam perancangan pembangunan stasiun pemancar. Penentuan letak tanah perlu dilihat daerah disekelilingnya, disarankan tidak ada kontur tanah yang saling menutupi. Karena letak stasiun pemancar ini membutuhkan suatu daerah yang bebas hambatan dalam sisi jarak pandang. Topography berguna untuk menentukan daerah (lokasi) yang tepat yaitu daerah yang tinggi dan juga kondisi tanah yang stabil. Hal ini panting untuk keamanan bangunan (menara). 4.1.2 Tinggi Menara Tinggi menara juga harus diperhatikan supaya dalam penerimaannya dapat memperolah hasil pancaran yang baik. Untuk stasiun relayTrans TV Semarang tinggi menara 130m yang mana terdiri atas tower yang tingginya 120m ditambah antena yang tingginya 10m. 4.1.3 LOS (Line Of Sight) LOS (Line Of Sight) adalah sebuah sisi pandang kasat mata yang sejauh mana tidak ada yang menghalangi (jarak pandang tnpa hambatan). www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc B ho A x d’ o Gambar 4.1 Daerah Line of sight C d Dimana : d : jari – jari bumi AB = ho : tinggi antena (m) AC = X : batas jarak LOS LOS (Line Of Sight) mempunyai keterbatasan pada jarak pandang penglihatan. Jadi ketinggian antena dan kelengkungan permukaan bumi merupakan faktor pembatas, kira-kira 30-50 mil per link, tergantung topologi dari permukaan bumi. 4.1.4 Daya Antena Daya pada antena sebesar 20Kw. Daya per unit sudut ruang akan berubahubah tergantung pada arah mana pengukuran dilakukan, dan secara umum dapat www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc dituliskan sebagai suatu fungsi dari koordinat sudut. Kemudian perolehan daya (power gain) dari antena didefinisikan sebagai perbandingan dari koordinat sudut terhadap daya per unit sudut ruang yang dipancarkan oleh suatu radiator isotropis tanpa rugi Erat hubungannya dengan perolehan daya adalah perolehan terarah (directivity gain) dari antena. Directivity gain adalah perbandingan dari perolehan daya sebuah antenna terhadap daya rata-rata per unit sudut ruang yang dipancarkan oleh antenna yang sebenarnya. Daya rata-rata per unit sudut adalah perkalian antara afisiensi antena dengan daya masukan. 4.2 Karakteristik Antena karakteristik antena dibedakan menjadi 2 yaitu electrical karakteristik dan performance karakteristik. 4.2.1 Electrical Karakteristik Pada electrical karakteristik terdiri dari : Broadcast band : Band IV/V Broadcast range : 470 - 860 MHz Frekuensi operas : CH 29 (534 – 540 MHz) Polarisasi : horisontal Design power : 1 x 25 kW Power input maksimal : 21,8 kW Impedansi : 50 ohm Return Loss : 32 dB www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Input Connector : 2 x 3 – 1/8” EIA 4.2.2 Performance karakteristik Pada performance karakteristik terdiri dari : Frekuensi : 535.25 MHz Direktivitas Horisontal : 2.75 dB Direktivitas Vertikal : 12.21 dB Internal Losses : - 0.10 Gain antena : 14.86 dBd Cable Loss :-1.23 Gain sistem : 13.63 dBd Power transmiter : 25.00 kW Power transmiter : 43.98 dBW ERP : 57.61 dBW ERP : 576.69 kW 4.3 Jangkauan Pancaran Trans TV Dengan adanya karakteristik dan hal – hal yang sudah tertera diatas, maka akan dibahas tentang coverage atau daya pancarnya. Untuk itu sebelumnya akan dibahas tentang : Jarak LOS (Line Of Sight) Intensitas medan EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) Penarimaan daya www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc 4.3.1 Jarak LOS (Line Of Sight) Seperti yang telah diulas diatas maka untuk mencari jarak LOS (Line Of Sight) dapat dihitung dengan rumus : X = 3.5 ( Dimana : X : Jarak LOS Ho : tinggi antena (130m) Maka : X = 3.5 ( ho + ho ) (4.1) i30 + 130 ) = 3.5 (11,402 + 11,402 ) = 78,814 km X = 79 km Jadi jarak LOS adalah 79 km dari peancar. 4.3.2 Intensitas Medan Purumusan dasar pada perhitungan intensitas medan adalah bahwa gelombang merambat pada media homogen dan sumberenerginya didapat dari antena isotropis. Jadi untuk menghitung intensitas medan untuk batas maksimum LOS pada jarak 79 km adalah : Jika diketahui dari data : P (power) : 20 kW G (gain) : 10 dB Ht (tinggi pemancar) : 130 m www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc Hrx (tinggi penerima ) : 4 m F che : 189.25 MHz Maka : = C F = 3.108 189,25.106 (4.2)  = 1,58 m Sehingga : E= 8,8 G.P Htx.hrx .d 2 8,8 10.(20.103 )130.5 1,58.(79.103 ) 2 (4.3) = = 8,8 20.104 .650 1,58.(6241.106 ) = 2,59.10 4 V/m = 25,9 mV/m E = 26 mV/m Maka : E 0 = 20 log E = 20 log 26 E 0 = 28,29 dBm Jadi intensitas medannya sebesar 28,29 dBm (4.4) www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc 4.3.3 EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) ini dapat diperoleh dengan rumus sebagai berikut : EIRP dBW = Power Output – LS + Gain Dimana : LS = 32,5 + 20 log d km + 20 log f MHz (4.6) (4.5) Dimana : d : jarak dari TX ke RX (79km) Dan f : 200 MHz Maka : LS = 32,5 + 20 log 79 + 20 log 200 = 32,5 + 37,95 + 40,02 LS = 110,47 dB Sehingga : EIRP dBW = Power Output – LS + Gain Dimana : Power output : 20 kw Gain : 10 dB Maka : ERIP = 20.10 3 - 110,47 + 10 = 20.10 3 - 120,47 ERIP = 19879,53 dBW www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc 4.3.4 Penerimaan Daya Pada RX (penerima) Daya menggunakan rumus : PR = PT + GT + GR – LS Dimana : PT : daya yang ditransmisikan (20 kW = 73 dBm) PR : daya yang diterima (dBm) GT : gain antena pemancar (10 dB = 40 dBm) GR : gain antena penerima (2 dB = 33 dBm) LS : atenuasi (110,47 dBm) Maka : PR = PT + GT + GR – LS = 73 + 40 + 33 - 110,47 = 35,53 dBm PR = 36 dBm Jadi daya yang diterima sebesar 36 dBm (4.7) yang diterima oleh RX (penerima) dapat dihitung dengan www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc BAB V PENUTUP 5.1 KESIMPULAN Berdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan beberapa hal. Kesimpulan tersebut antara lain : 1. Antena bersifat sebagai tranducer antara medium ruang bebas kepenerima atau pemancar. Tugas antenna ialah melontarkan gelombang sinyal ke udara sehingga tercapai pada saluran penerima lewat pesawat televisi yang ada di masing-masing pemirsanya. Antenna ini bekerja dijalur UHF yang mana gelombang UHF tersebut sangat pendek dan berkemampuan paling jaub 90 Km persegi, sehingga memerlukan adanya pemancar leray . 2. Dalam perancangan suatu antena, baberapa hal yang harus di perhatikan adalah : • bentuk dan arah radiasi yang diinginkan • polarisasi yang dimiliki • frekuensi kerja, • lebar band (bandwidth), dan • impedansi input yang dimiliki. 3. Daya jangkau penerima merupakan elemen penting dalam proses sebuah penyiaran TV. Hal ini sangat berhubungan erat dengan rencana pembangunan stasiun pemancar TV. Adapun dalam www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc membangun stasiun pemancar ada beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain: • Topography • Tinggi menara • LOS (Line Of Space) • Daya output pemancar 4. Perolehan daya adalah perolehan terarah (directivity gain) dari antena. Directivity gain adalah perbandingan dari perolehan daya sebuah antenna terhadap daya rata-rata per unit sudut ruang yang dipancarkan oleh antenna yang sebenarnya. Daya rata-rata per unit sudut adalah perkalian antara efisiensi antena dengan daya masukan. 5. Topography merupakan peta lokasi suatu daerah yang didalamnya terdapat kondisi tanah (bukit, gunung) yang mana dalam pemmbangunan stasiun pemancar sangat penting diperhatikan. Dalam menentukan lokasi stasiun pemancar kontur tanah dan tata letak tanah merupakan bagian penting dalam pembangunan stasiun pemancar. 6. Kualitas antena dapat ditentukan dari kemampuan antena itu untuk mengkonsentrasikan radiasi yang ditangkapnya dari sebuah satelit target menjadi satu titik sinyal dan sejauh mana antena itu mengabaikan derau dan sinyal-sinyal yang tidak dikehendaki yang datang dari sumber-simber diluar satelit target. tiga konsep yang saling berkaitan yaitu penguatan (gain), lebar berkas (beanwidth) dan perancangan www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc temperatur derau (noise temperatur) menggambarkan sebaik apa sebuah antena dapat berfungsi. 7. Pola radiasi (radiation pattern) suatu antena adalah pernyataan grafis yang menggambarkan sifat radiasi suatu antena pada medan jauh sebagai fungsi arah. Pola radiasi dapat disebut sebagai pola medan (field pattern) apabila yang digambarkan adalah kuat medan dan disebut pola daya (power pattern) apabila yang digambarkan poointing vektor. 5.2 Saran 1. Diharapkan mannual book yang ada pada stasiun relay Trans TV Semarang, ditambah atau diperbanyak terutama mengenai antena, dan kalau bisa semuanya menggunakan bahasa indonesia. Sehingga akan mempermudah untuk dimengerti oleh pembacanya. 2. Diperlukan adanya referensi tentang data-data khususnya tentang antena. Guna kepentingan pendidikan dan pelatihan, sehingga tidak terjadi kesulitan dalam pemahaman cara kerja antena tersebut. DAFTAR PUSTAKA www.xcute.co.cc www.xcute.co.cc 1. Yohanes, HC, Drs 1979, Dasar-dasar Elektronika, JAKARTA : Ghalia Indonesia 2. R.E Collin, 1985, Antennas And Radiowave Propagation, JAKARTA : Mc. Graw-Hill 3. Dennis Roddy John Coolen, 1990, Komunikasi Elektronika, JAKARTA : Erlangga www.xcute.co.cc