PENGUJIAN ANTENA MODIFIKASI
4.2 Persiapan Pengukuran dan Pengujian
Pengukuran pola radiasi dilakukan untuk mengetahui bagaimanakah bentuk pola radiasi antena modifikasi. Selain itu yang paling penting adalah mengetahui apakah antena modifikasi telah sesuai dengan teori, yaitu didapatkan pola radiasi antena yang terarah. Pola radiasi suatu antena merupakan karakteristik yang menggambarkan sifat radiasi antena pada medan jauh sebagai fungsi dari arah
Arah disini adalah memutar antena modifikasi dari posisi 0o sampai 360o. Untuk mengukur pola radiasi antena modifikasi, maka antena tersebut digunakan sebagai antena penerima, dengan bantuan laptop dan modem 3G pada frekuensi 2,1 GHz beserta kabel koaksial yang berguna untuk menghubungkan antara antena dengan modem yang diletakkan pada sisi laptop. Setelah Antena Modifikasi terhubung dengan laptop, maka level sinyal akan nampak di layar
li
laptop dengan bantuan Investigation 9.1.3 berupa sinyal dalam unit dB. Pada pengukuran ini antena pemancar menggunakan antena yang sudah dimodifikasi dengan frekuensi 2,1 GHz.
Persiapan pengujian antena meliputi persiapan peralatan dan modem pendukung. Peralatan yang disiapkan meliputi :
1. Reflektor Antena TV Kabel
Dalam pengukuran ini antena mutlak ada. Karena antena itu sendirilah yang akan diukur nilai-nilai yang telah ditentukan sebelumnya. Antena dalam hal ini adalah antena TV kabel yang memiliki reflector dengan diameter 80 cm.
Gambar 4.1 Reflektor Antena TV Kabel 2. Kabel Koaksial
Kabel koaksial berfungsi sebagai penghubung antara antena dan modem. Kabel koaksial sangat diperlukan karena antena akan diletakkan di luar ruangan (out door) pada posisi yang tinggi agar penerimaan sinyal tidak terhalang.
Gambar 4.2 Kabel Koaksial
lii 3. Modem
Modem digunakan sebagai media penerima sinyal. Modem yang digunakan adalah jenis modem GSM untuk 3G.
Gambar 4.3 Modem 3G 4. Laptop
Laptop/PC digunakan untuk melihat kualitas penerimaan sinyal yang didapat dari hasil pengukuran.
Gambar 4.4 Laptop 5. Tempat Peletakan Antena dan Busur
Tempat peletakan antena dibutuhkan agar antena dapat diputar sebesar sudut yang diinginkan pada pengukuran perolehan sinyal. Gambar 4.5 menunjukkan tempat peletakan yang telah dilengkapi dengan busur.
Gambar 4.5 Alat Peletakan Antena 40
liii 4.3 Pengukuran Pola Radiasi
Sebelum melakukan pengukuran pola radiasi, hal yang harus dilakukan adalah menanyakan kepada pihak provider polarisasi antena pemancar. Dalam pengukuran harus memperhatikan jarak pada proses pengukuran. Pengukuran pola radiasi antena dilakukan pada Departemen Teknik Elektro USU. Pada pengukuran ini posisi antena BTS Telkomsel yang akan dituju berada pada jarak ± 2,3 kilo meter.
Gambar. 4.6 Perkiraan Jarak Pengukuran ke BTS Dengan Menggunakan Google Earth
Peralatan yang digunakan pada pengukuran pola radiasi ini diantaranya adalah:
1. Antena modifikasi 2. Modem
3. Laptop
4. Tempat peletakan antena 5. Penggaris busur derajat 3600
liv
Langkah – langkah pengukuran pola radiasi yaitu dilakukan dengan cara sebagai berikut :
1. Rangkai semua peralatan seperti pada Gambar 4.7.
Gambar 4.7 Rangkaian Pengukuran 2. Arahkan Antena Modifikasi ke BTS yang dituju.
Gambar 4.8 Pengarahan Antena Modifikasi ke BTS yang di Tuju 3. Buka program untuk melihat melihat level sinyal yang diterima. 4. Setelah terlihat status, putar antena setiap 100 searah jarum jam.
lv
Gambar 4.9 Arah Perputaran Antena Modifikasi 5. Simpan hasilnya.
Bila nilai level sinyal dari antena modifikasi setiap perputaran 10o telah didapat, langkah selanjutnya adalah dengan melakukan normalisasi dengan cara mengurangi nilai level sinyal yang didapat 10o dengan nilai level sinyal tertinggi yang didapat. Data hasil pengukuran serta normalisasi selengkapnya dapat dilihat pada bab lampiran.
Dari data yang diperoleh dapat dilihat bahwa pola radiasi antena modifikasi mengarah ke satu arah tertentu. Ini disebabkan karena level sinyal terbesar ada pada saat posisi antena 00. Pada posisi tersebut antena menerima sinyal secara maksimal. Karena pada posisi 00 antena tepat diarahan meenghadap BTS yang dituju. Kemudian ketika antena diputar level sinyal yang ditangkap akan terus berkurang. Ini karena posisi antena tidak tepat mengarah pada pemancar dalam hal ini adalah BTS. Pada posisi antena sekitar 1800, level sinyal yang terekam sangatlah minim. Dari percobaan yang telah dilakukan, antena masih menangkap sinyal yang dipancarkan BTS hanya saja levelnya rendah.
lvi 4.4 Penghitungan Beamwidth
Beamwidth dapat dihitung dari lebar sudut pada main lobe yang memisahkan dua garis, dimana garis-garis tersebut mempunyai level -3 dB dari skala puncak pembacaan pola radiasi. Pola radiasi antena modifikasi ditunjukkan oleh Gambar 4.10.
Dari Gambar 4.10 dengan menggunakan Persamaan 2.9 dapat diambil 2 titik kurva yang memotong sumbu -3db. Dengan menggunakan sekala derajat, dihitung jarak antara kedua titik. Sehingga didapat untuk antena modifikasi besar
beamwidthnya 620.
Gambar 4.10 Beamwidth Antena Modifikasi 620
lvii 4.5 Pengukuran Gain
Gain adalah penguatan yang diberikan oleh antena yang dibandingkan dengan antena referensi. Gain total antena uji secara sederhana dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 3.3.
ap A Gmax 42 . Aap = 0.5024 m2 Gmax= ap= 0,5024 = 308,58 W
Jika diubah dalam satuan dB, maka hasilnya adalah:
GdB=10 log 308,58 =10 . 2,489 = 24,89 dB
Pengukuran gain dilakukan dengan membandingkan perolehan level sinyal maksimum yang diperoleh ketika menggunakan antena modifikasi dan dengan menggunakan modem saja. Pertama kali yang akan diukur adalah level sinyal maksimum yang diperoleh tanpa menggunakan antena modifikasi. Pengukuran gain antena dilakukan pada jarak ±2,3 km.
Langkah – langkah untuk mengetahui nilai level sinyal yang diperoleh adalah sebagai berikut :
1. Nyalakan Laptop.
2. Hubungkan modem dengan laptop 3. Hubungkan kabel koaksial ke modem. 4. Jalankan Program
5. Catat level sinyal yang diterima
Visualisasi pembacaan level sinyal yang diterima dengan menggunakan
modem ditunjukkan oleh Gambar 4.11 dan 4.12.
lviii
Gambar 4.11 Hasil Perolehan Sinyal Tanpa Menggunakan Antena Modifikasi
Dari Gambar 4.11 perhatikan status sinyal yang paling atas status yang terbaca merupakan semua pengukuran power. Dari Gambar 4.11 terlihat bahwa pembacaan level sinyal menunjukkan -88.57 dBm.
Gambar 4.12 Hasil Perolehan Sinyal Menggunakan Antena Modifikasi
Dari Gambar 4.12 terlihat bahwa perolehan sinyal dengan menggunakan antena dish yang diukur pada arah maksimumnya adalah sebesar -74.98 dBm. Dari data yang diperoleh maka dapat dihitung besar gain antena modifikasi dilokasi pengukuran pada lantai 4 Departemen Teknik Elektro USU dengan mengikuti Persamaan 3.3. Dimana gain modem sendiri adalah sebesar -3 dBi. Hasil pengukuran gain antena modifikasi yang dihitung berdasarkan Persamaan 2.6 ditunjukkan oleh Tabel 4.1.
Gt (dB) = (Pt(dBm) – Ps(dBm)) + Gs(dB)
lix Dimana :
Gt = Gain total antena.
Pt = Nilai level sinyal maksimum yang diterima antena terukur (dBm). Ps = Nilai level sinyal maksimum yang diterima antena referensi (dBm). Gs = Gain antena referensi.
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Gain Pada Lantai 4 Departemen Teknik Elektro. Antena
Modifikasi Pukul Pt Ps Gs Gt
D = 90 cm, 08.00 WIB -74,98 dBm -84,88 dBm 3 dBi 12,59 dBi d = 7 cm 12.00 WIB -75,88 dBm -88,57 dBm 3 dBi 15,69 dBi 18.00 WIB -73,98 dBm -84,47 dBm 3 dBi 13,49 dBi Terlihat pada Tabel 4.1 bahwa penguatan untuk antena modifikasi berpengaruh terhadap waktu, ini dikarenakan kelembapan udara yang sangat tinggi. Dapat disimpulkan bahwa antara gain pengukuran waktu pertama dengan gain pengukuran waktu kedua dan dengan gain pengukuran waktu ketiga tidak berbeda jauh.
lx BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN