BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Prinsip Dasar MATV 2.1.1 Umum
Master Antena Televisi atau yang sering disingkat dengan MATV merupakan suatu sistem jaringan yang mendistribusikan sinyal televisi dari antena utama ke beberapa pengguna televisi. MATV biasanya banyak digunakan untuk apartemen, mall atau tempat tinggal di bawah kepemilikan kolektif. MATV sebenarnya identik dengan televisi kabel yang kita kenal saat ini, yaitu sistem televisi yang menggunakan media kabel sebagai media distribusi dan bukan system televisi Direct To Home seperti halnya INDOVISION atau TELKOMVISION, yang membedakannya dengan yang lain adalah sistem distribusi yang diaplikasikan. Sistem MATV memungkinkan beberapa siaran (TV & FM) untuk menerima sinyal dari satu antenna (Master Antenna), dan juga sebagai antenna individu untuk beberapa receivers.
Saat ini ada beberapa metode atau sistem yang memiliki kesamaan dalam dunia pertelevisian antara lain :
a) SMATV (Satellite Master Antenna Television) b) CATV (Community Antenna Television) c) MATV (Master Antenna Television)
d) SMATV-IRS (Satellite Master Antenna Television–Integrated Reseption System)
2.1.2 Cara Kerja
Seperti yang telah disebutkan di atas, sebuah MATV atau Master Antenna Television atau TV Kabel bukanlah sebuah sistem yang berdiri sendiri, namun sebuah sistem yang kompleks antara satu sama lainnya. Sehingga pada saat perencanaan dan pemasangan MATV harus menggunakan peralatan dan teknik instalasi yang sesuai dan tepat, dengan tujuan agar sinyal yang akan didistribusikan mempunyai kualitas yang baik dan tidak ada sinyal yang hilang.
Gambar 2.1 Sistem transmisi televisi
Dari gambar 2.1 diatas kita dapat lihat saat sinyal informasi yang dikirimkan antena pemancar ke satelit akan dikirim kembali ke antenna penerima untuk disalurkan ke output yang berupa pesawat televisi.
Systim kerja MATV dimulai dari antenna penerima hingga pada keluaran (pesawat televisi). Untuk proses transmisi ini akan dilakukan pada dua bagian yaitu head end dan jaringan . pada head end sinyal dari bermacam-macam sumber (seperti sinyal satelit, sinyal off air) diterima dan diubah menjadi sinyal yang semestinya. Pada saat sinyal-sinyal telah siap untuk diantarkan, sinyal-sinyal tersebut digabungkan dalam sebuah kabel single dan siap untuk dikirim melalui jaringan.
Setiap signal yang melewati komponen-komponen system termasuk kabel akan mengalami attenuation yaitu redaman dimana sinyal akan melemah atau akan semakin berkurang. Tingkat redaman ini penting karena akan menjadi faktor yang menentukan dalam kualitas sinyal. Sehingga sangat diperlukan system untuk mempertahankan tingkat kebisingan yang rendah dan tingkat sinyal yang tinggi. Namun sinyal tidak boleh terlalu tinggi, karena hal ini dapat mengakibatkan ‘overdrive’ pada peralatan.
2.2 Komponen Pada Sistem MATV
Dalam sebuah sistem MATV terdapat banyak komponen-komponen yang saling terhubung dan mempunyai fungsi masing-masing yang saling menunjang. Antena sebagai penerima, Head End sebagai komponen sentral dan yang terakhir adalah jaringan distribusi yang mengunakan kabel sebagai media transmisi,
2.2.1 Antena
Antena merupakan sebuah perangkat yang digunakan memancar dan/atau menerima gelombang elektromagnetik secara efisien. Sebagai contoh penggunaan antena yaitu:
a. Komunikasi Tanpa Kabel (Wireless Communication) berupa sistem komunikasi personal (PCS), sistem Global Positioning Satellite (GPS), Wireless Local Area Netrworks (WLAN), Direct Broadcast Satellite (DBS) Television, Mobile Communications, Telephone Microwave/Satellite Links, Broadcast Television dan Radio, dan lain – lainnya.
b. Penginderaan jauh (Remote Sensing) berupa: Radar Penginderaan Jauh aktif yang bekerja meradiasi dan menerima gelombang, Pemakaian untuk militer sebagai pencari target dan tracking, radar cuaca, pengaturan lalu lintas udara, deteksi kecepatan mobil, pengatur lalu lintas (magnetometer), ground penetrating radar (GPR), pemakaian untuk pertanian. Radiometry Penginderaan jauh pasif yang bekerja dengan cara menerima emisi gelombang. Penggunaan militer dalam bentuk perlakuan gelombang dan penggabungan sinyal.
Jenis – jenis antena :
1. Antena Kabel (Wire Antenna); seperti monopole, dipole, loop dan lain – lainnya.
2. Antena Celah (Aperture Antenna); seperti Sectoral Horn, Piramidal Horn, Slot dan lainnya.
3. Antena Pantul (Reflector Antenna); Parabolic dish, corner reflector dan lain – lainnya.
4. Antena Lensa. 5. Antena Mikrostrip. 6. Antenna Susun (array).
Parameter – parameter kinerja antena :
1. Pola radiasi (Radiation Pattern) yaitu Penggambaran sudut radiasi (polar plot). Bentuk yang lain seperti pola omnidirectional pattern yaitu pola radiasi yang serba sama dalam satu bidang radiasi saja. Pola Directive yang membentuk pola berkas yang sempit dengan radiasi yang sangat tinggi.
2. Keterarahan (directivity) yaitu perbandingan antara densitas daya antena pada jarak sebuah titik tertentu relatif terhadap sebuah radiator isotropis radiator isotropis merupakan sebuah antenna dimana radiasi antena akan serba sama keseluruh arah (titik sumber radiasi).
3. Gain merupakan keterarahan yang berkurang akibat rugi – rugi yang ditimbulkan.
4. Polarisasi yang merupakan pelacakan vektor radiasi medan listrik (polarisasi linierm circular, eliptical).
5. Impedansi merupakan impedansi masukan antena pada terminalnya.
6. Bandwidth merupakan rentang frekuensi dengan kinerja yang dapat diterima (antena resonansi, antena pita lebar / broadband antena.
7. Beam Scanning (Pelacakan Berkas) merupakan pergerakan pada arah radiasi maksimum dengan cara mekanik dan listrik.
8. Sistem lain yang terdiri dari ukuran, berat, biaya, pemakaian daya, radar bagian depan dan lain – lainnya.
Dasar-dasar radiasi antena.
Sebuah antena dapat dibayangkan sebagai sebuah jaringan setara (matching network) antara sebuah perangkat pandu gelombang (saluran transmisi, pandu gelombang) dan media di sekitarnya.
Antena Pemancar
Masukan Pandu gelombang - Antena - Keluaran Gelombang Tidak Terpandu Antena Penerima
Antena sebagai sebuah terminal sebuah saluran transmisi, gambaran ini dapat dilihat pada gambar 2.2 dibawah ini:
Gambar 2. 2. Antena sebagai Terminal Pandu Gelombang.
Rangkaian terbuka saluran transmisi tidak dapat meradiasikan gelombang secara efektif karena arus pada saluran transmisi sama dan berlawanan (dan saling menutupi satu sama lain). Medan radiasi arus – arus ini cenderung untuk menghilangkan satu dengan lainnya. Arus pada lengan antena dipol diatur pada arah yang sama sehingga medan – medan radiasi ini akan terjadi kecenderungan untuk saling menambahkan dan membuat dipole sebagai radiator yang efisien. Antena sebagai terminasi pandu gelombang.
(a) (b) Gambar 2. 3. Antena sebagai terminal
a. Bagian akhir pandu gelombang persegi.
b. Bagian akhir pandu gelombang persegi dengan sebuah piramid horn.
Pada bagian akhir pandu gelombang akan meradiasikan gelombang, tetapi tidak efisien seperti bagian akhir pandu gelombang dengan menggunakan antena horn. Impedansi gelombang didalam pandu gelombang tidak akan sama dengan media disekitarnya yang membentuk sebuah ketidak-sesuaian pada bagian akhir terbuka pandu gelombang tersebut. Maka, bagian gelombang yang berjalan dipantulkan kembali kedalam pandu gelombang. Antena horn bekerja sebagai sebuah rangkaian setara, dengan sebuah perpindahan secara gradual dalam impedansi gelombang dari pandu gelombang menuju media disekitar pandu gelombang tersebut. Dengan terminal yang sesuai pada pandu gelombang, gelombang yang dipantulkan dapat diminimalisasikan dan medan radiasi dapat dimaksimalkan.
Pola radiasi antena merupakan sebuah gambar grafik yang melambangkan perangkat radiasi antena sebagai sebuah fungsi posisi pada koordinat spheris (koordinat bola). Jenis – jenis umum pola radiasi antena berupa Pola Daya yang menggambarkan normalisasi daya terhadap posisi koordinat spheris, dan Pola Medan yang menggambarkan normalisasi medan dan terhadap posisi koordinat spheris.
Jenis – jenis medan antena :
a) Medan Reaktif yang merupakan bagian karakteristik medan antena akibat gelombang berdiri yang melambangkan energi yang tersimpan.
b) Medan Radiasi yang merupakan bagian karakteristik medan antena akibat radiasi gelombang (propagasi) yang melambangkan energi dipancarkan oleh antena.
Daerah – daerah medan antena :
a) Daerah medan dekat reaktif yang merupakan daerah yang berada disekitar antena dimana medan raktif sangat dominan (energi tersimpan – gelombang berdiri).
b) Daerah medan dekat Fresnel yang merupakan daerah antara medan dekat reaktif dan medan jauh dimana radiasi medan sangat dominan dan distribusi medan tergantung jarak dari antena.
c) Daerah medan jauh Fraunhofer merupakan daerah paling terjauh dari antena dimana distribusi medan secara esensial berdiri sendiri dari jarak antena sumber (propagasi gelombang).
Definisi – definisi pola radiasi antena
a) Pola isotropis adalah pola sebuah antena didefinisikan sebagai radiasi serba sama ke segala arah, pola ini dibentuk oleh sebuah radiator isotropis (sumber titik, sebuah antena non-fisik yang tidak mempunyai arah).
b) Pola keterarahan merupakan sebuah pola dikarakterisasi oleh beberapa radiasi yang efisien dalam satu arah dibandingkan arah lainnya (secara fisik antena yang dapat direalisasikan adalah antenna pengarah saja).
c) Pola omnidirectional merupakan sebuah pola yang serba sama dalam pemberian ruang radiasinya.
d) Pola bidang utama yaitu pola bidang E dan bidang H dari sebuah polarisasi linier antena.
Bidang E adalah bidang yang terdiri vektor medan elektrik dan arah radiasinya maksimum.
Bidang H adalah bidang yang terdiri vektor medan magnetik dan arah radiasinya maksimum.
Parameter – parameter pola antenna:
1. Cuping radiasi (radiation lobe) merupakan puncak intensitas radiasi tertinggi disekitar daerah intensitas radiasi terendah.
2. Cuping Utama (Main Lobe) merupakan cuping radiasi pada arah radiasi maksimum.
3. Cuping Minor (Minor Lobe) merupakan cuping radiasi lainnya dari pada cuping utama.
4. Cuping Sisi (Side Lobe) merupakan sebuah cuping radiasi dalam arah lainnya daripada arah radiasi yang dipusatkan.
5. Cuping Belakang (Back Lobe) merupakan kebalikan daripada cuping radiasi terhadap cuping utama.
6. Half Power Beamwidth (HPBW) merupakan lebar sudut berkas utama pada titik setengah daya antena.
7. First Null Beamwidth (FNBW) merupakan lebar sudut antara bagian null (kosong) pertama pada sisi lain berkas utama.
Gambar 2. 4. Parameter – Parameter Pola Antena (Pola Daya Ternormalisasi)
2.2.2. Head End
Head End (HE) adalah sebuah central atau bisa juga dikatakan sebagai server, dimana dalam sebuah HE biasanya adalah susunan beberapa komponen receiver digital satelit yang disusun sedemikian rupa sehingga menghasilkan sebuah sinyal RF.
Pada HE, sinyal dari bermacam-macam sumber (seperti sinyal satelit, sinyal off air) diterima dan diubah menjadi sinyal yang semestinya. Pada saat sinyal-sinyal telah siap untuk diantarkan, sinyal-sinyal tersebut digabungkan dalam sebuah kabel single dan siap untuk dikirim melalui jaringan.
Gambar 2.5 Head End
Headend ini terdiri atas beberapa bagian, antara lain: antena, receiver, demodulator/decoder, modulator, combiner, cable router dan optoelektronik. a) Receiver
Dalam sistem MATV receiver berfungsi sebagai penerima sinyal yang berasal dari stasiun bumi (Antena Parabola) sebelum diteruskan ke modulator. Sedangkan fungsi stasiun bumi ialah menangkap sumber sinyal yang berasal dari satelit. Pada masing-masing receiver ini terjadi pemilahan sinyal untuk memilih satu channel yang diinginkan karena sinyal yang diterima dari satelit masih terdiri dari banyak channel. Sinyal tersebut kemudian diteruskan ke modulator.
b) Demodulator/Decoder
Demodulator/Decoder ini digunakan untuk sumber sinyal yang merupakan sinyal off-air, sebelum sinyal RF broadcast yang diterima oleh antena tersebut
dimasukkan ke modulator maka sinyal tersebut dipisah terlebih dahulu berdasarkan channel-nya. Pemisahan dilakukan oleh alat ini sendiri.
c) Modulator
Pada modulator sinyal-sinyal sumber di HE yang berbentuk sinyal baseband, sebelum dikirim ke combiner harus dimodulasikan dulu ke dalam sinyal pembawa RF. Oleh karena sinyal-sinyal sumber ini harus dilewatkan ke sebuah modulator yang menempatkan komponen baseband audio dan video pada sinyal pembawa RF.
d) Combiner
Combiner mengacu pada proses dari penempatan berbagai sinyal-sinyal RF dalam sebuah kabel tunggal untuk pendistribusian melalui jaringan. Sebelum sinyal-sinyal tersebut digabungkan terlebih dahulu dilakukan proses scrambling (pengacakan) sinyal untuk mencegah akses dari pihak-pihak yang tidak diinginkan serta dilakukan proses penyisipan iklan. Metode penggabungan yang paling umum digunakan dalam sistem broadband RF adalah a pairing-off sequence di mana grup-grup yang terdiri dari dua buah sinyal yang digabungkan pada waktu yang bersamaan, kemudian grup-grup hasil penggabungan tersebut digabungkan lagi. Proses ini berlanjut sampai semua sinyal berada dalam kabel yang sama. Untuk mendukung proses penggabungan, digunakan rangkaian mini yang disebut splitter.
e) Cable Router
Cable router berfungsi sebagai interface antara tipe network standar (PSTN) dengan HFC headend distribution point, mengontrol penggunaan bandwidth dan spektrum dalam komunikasi data di HFC dan mengatur semua
cable modem yang terhubung padanya. Cable telephony berfungsi sebagai interface antara jaringan PSTN dengan HFC headend distribution point untuk menyalurkan layanan telephony dalam komunikasi dua arah.
f) Optoelektronik
Sinyal yang dilewatkan melalui serat optik adalah dalam bentuk optik (berupa cahaya). Cahaya adalah sebuah bentuk radiasi elektromagnetik dengan frekuensi yang sangat tinggi dengan rentang frekuensi dalam orde TeraHertz (THz). Seperti sinyal pembawa RF, sinyal pembawa gelombang cahaya juga dapat membawa informasi. Oleh karena sinyal yang keluar combiner masih berupa sinyal listrik (RF) maka sinyal ini harus diubah dulu menjadi sinyal optik (cahaya) dengan menggunakan optoelektronik yang mengubah sinyal listrik menjadi sinya cahaya dan juga sebaliknya. Pengantaran sinyal melalui sebuah link optikal mencakup dua komponen utama yaitu:
- Optical Transmitter pada bagian optoelektronik di HE adalah titik di mana optoelektronik menerima sinyal pembawa RF dari combiner. Sinyal yang masuk ke optical transmitter berupa sinyal pembawa RF yang berbentuk sinyal listrik, karena itu untuk dapat dilewatkan pada saluran serat optik sinyal ini harus diubah dulu ke bentuk cahaya. Transmitter inilah yang bertanggung jawab untuk mengubah input sinyal listrik menjadi sinyal optik dan mengirimkan sinyal optik tersebut ke saluran serat optik.
- Optical Receiver pada bagian optoelektronik di HE adalah titik dimana optoelektronik menerima sinyal optik dari saluran serat optik yang
merupakan sinyal upstream dari pelanggan. Sinyal memasuki receiver dalam bentuk cahaya (optik). Fungsi receiver ini adalah untuk mengambil kembali sinyal RF asli dari pembawa gelombang cahayanya (lightwave carrier). Receiver akan mengkonversikan sinyal optik yang diterima menjadi output listrik RF. Bagian-bagian utama dari optical receiver yang terlibat dalam proses konversi adalah focusing lens (lensa pemfokus), photodiode fotodioda) dan RF amplifier (penguat RF).
- Penguat RF berfungsi untuk memperkuat sinyal RF yang dihasilkan oleh receiver.
2.2.3 Jaringan MATV
Jaringan adalah lintasan kabel dan amplifier yang terhubung sedemikian rupa sehingga sinyal RF dapat didistribusikan secara merata. Kedua komponen di atas ini saling terkait satu sama lainnya, artinya jika dilakukan perubahan pada HE maka otomatis akan terjadi perubahan juga di jaringan MATV. Sedangkan gambaran sebuah Jaringan MATV adalah sebagai berikut :
Gambar 2.6. Jaringan MATV
Gambar 2.6. adalah sebuah jaringan MATV atau TV kabel yang terhubungkan dari sebuah HE MATV dengan rumah-rumah pelanggan. Dalam gambar 2.6. terlihat bahwa untuk sampai ke rumah-rumah pelanggan dibutuhkan amplifier-amplifier yang saling terhubung sedemikian rupa, tentunya dengan ukuran yang sudah diatur.
2.2.3.1 Kabel Koaksial
kabel koaksial berfungsi sebagai penghubung dari saluran
Kabel koaksial mentranmisikan sinyal D
berupa sinyal RF (elektrik). Konfigurasi kabel koaksial dapat dilihat pada gambar
2.7. berikut :
Karakteristik dari kabel koaksial adalah semakin besar diameter kabel
maka semakin kecil nilai redaman kabel tersebut. Untuk penggunaan kabel dengan ukuran dan jenis yang sama, untuk frekuensi yang tinggi akan memiliki
hambatan yang lebih besar dari penggunaan pada frek
Adapun kelebihan dan kekurangan kabel
a) Kelebihan Kabel Koaksial
- Bandwidth
- Harga murah.
b) Kekurangan Kabel Koaksial
- Rentan terhadap berbagai macam gangguan seperti stasiun radio AM/FM, Radio CB, dan
kabel koaksial berfungsi sebagai penghubung dari saluran backbone
Kabel koaksial mentranmisikan sinyal Data dan Video stream Analog dan Digital inyal RF (elektrik). Konfigurasi kabel koaksial dapat dilihat pada gambar
Gambar 2.7 Konfigurasi kabel koaksial
Karakteristik dari kabel koaksial adalah semakin besar diameter kabel
kin kecil nilai redaman kabel tersebut. Untuk penggunaan kabel
dengan ukuran dan jenis yang sama, untuk frekuensi yang tinggi akan memiliki
hambatan yang lebih besar dari penggunaan pada frekuensi yang lebih rendah. Adapun kelebihan dan kekurangan kabel koaksial adalah sebagai berikut :
Kelebihan Kabel Koaksial
Bandwidth yang lebar 1000 Mhz.
Harga murah.
Kabel Koaksial
Rentan terhadap berbagai macam gangguan seperti stasiun radio
AM/FM, Radio CB, dan radio amatir.
backbone ke pelanggan.
Analog dan Digital
inyal RF (elektrik). Konfigurasi kabel koaksial dapat dilihat pada gambar
Karakteristik dari kabel koaksial adalah semakin besar diameter kabel
kin kecil nilai redaman kabel tersebut. Untuk penggunaan kabel
dengan ukuran dan jenis yang sama, untuk frekuensi yang tinggi akan memiliki
ensi yang lebih rendah.
koaksial adalah sebagai berikut :
- Umur dan perubahan temperatur secara terus-menerus (temperature fluxes) menyebabkan retakan pada isolasi trunk sehingga kabel berubah menjadi antena.
- Semua noise di atas dapat di-pick up oleh penguat dan merambat kepada node-node yang ada pada jaringan.
- Bila jaringan MATV melayani banyak pelanggan maka dapat timbul suatu medan elektromagnet yang kuat sehingga dapat mempengaruhi perangkat elektronik pada pesawat terbang yang melalu daerah tersebut.
2.2.3.2 Arsitektur Jaringan Koaksial
Arsitektur dari jaringan koaksial dirancang dengan nama yang berbeda, antara lain:
a) Fiber-to-Feeder (FTF)
b) Fiber-to-the-Serving Area (FSA)
Gambar 2.9. Fiber-to-the-Serving-Area (FSA)
c) Optical Service Area (OSA)
Gambar 2.10. Optical Service Area (OSA)
2.2.3.3 Segmen Jaringan Koaksial
Jaringan koaksial terdiri dari tiga segmen yaitu : a) Jaringan Trunk Koaksial
kurang dari 600 meter dengan penguatan (gain) 28-31 dB. Umumnya jaringan trunk koaksial merupakan susunan seri (cascade) penguat (amplifier) yang pendek (1 sampai 3 penguat) yang beroperasi pada level yang cukup rendah jika dibandingkan dengan penguat tap.
Gambar 2.11. Jaringan trunk koaksial
Arsitektur jaringan trunk koaksial merupakan kunci kemampuan upgrading jaringan HFC pada waktu-waktu selanjutnya. Dengan adanya migrasi serat optik semakin dalam pada sistem, jaringan trunk koaksial dapat dihilangkan tanpa adanya dampak yang signifikan pada fungsinya. b) Bridger/Jaringan Koaksial Feeder
Gambar 2.12. Bridger/Jaringan trunk feeder
Bridger/Jaringan Koaksial Feeder berfungsi untuk mendistribusikan sinyal ke tiap-tiap rumah dalam satu kelompok pelanggan. Antara sistem trunk dan sistem distribusi dipasang interface yang disebut bridger amplifier.
c) Jaringan Feeder Pasif
Gambar 2.13. Jaringan feeder pasif
Jaringan feeder pasif (passive feeder network) merupakan sambungan terakhir ke rumah pelanggan. Sejalan dengan perkembangan layanan-layanan baru yang dikirimkan jaringan, jaringan ini akan mengalami perubahan paling banyak. Jaringan pasif terdiri dari kabel koaksial dan tap. Tap-tap menyediakan titik hubungan terakhir ke rumah pelanggan.
2.2.3.4 Komponen Pendukung Pada Jaringan
Setelah mengetahui komponen-komponen utama pada sistem MATV, harus diketahui juga komponen-komponen pendukung yang ada pada jaringan yaitu sebagai berikut:
1) Amplifier & line Exthender (LE)
Amplifier & LE adalah perangkat aktif antarmuka yang berfungsi untuk memperkuat daya sinyal sehingga tetap berada pada level daya yang diinginkan. Parameter amplifier yang harus diperhatikan dalam perancangan jaringan koaksial adalah : Maximum Gain, Noise Figure, Signal Level Equalizer, CTB dan CSO. Amplifier berdasarkan fungsinya dibagi menjadi 3 bagian:
a) Express/Trunk Amplifier, sebagai penguat level sinyal yang turun akibat redaman transmisi pada kabel express yang bertujuan untuk memperluas
b) Feeder/Bridger Amplifier, sebagai penguat pada jaringan kabel koaksial yang menuju ke pelanggan. Bridger amplifier berfungsi untuk menguatkan dan mendistribusikan sinyal amplifier trunk ke beberapa jaringan pelanggan. Biasanya bridger amplifier menyatu dengan trunk amplifier dalam satu blok amplifier. Bridger amplifier mempunyai nilai gain maksimum 37 dB.
c) Tap Amplifier, yaitu amplifier yang seluruh keluarannya hanya didistribusikan ke pelanggan yang ada didekatnya.
2) Splitter
Merupakan komponen pasif yang berfungsi untuk membagi sinyal. Penggunaan splitter disebabkan karena terbatasnya jumlah keluaran dan perangkat aktif (Fiber Node dan Amplifier), sehingga dengan penggunaan splitter arah penggelaran kabel koaksial ke rumah-rumah pelanggan dapat diperbanyak. Beberapa hal yang perlu diperhatikan, splitter adalah besarnya redaman (Splitter Loss), respon frekuensi dan jumlah keluaran splitter. Splitter dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan insertion loss-nya. Splitter balance yaitu splitter yang mempunyai insertion loss yang sama pada tiap keluarannya dan splitter unbalance yang memiliki insertion loss yang berbeda-beda untuk tiap keluarannya.
Pada umumnya spesifikasi dan tipe serta insertion loss pada splitter atau tap splitter tertulis pada produk. Nilai insertion loss diambil pada nilai loss signal maksimal yang diahasilkan dari produk tersebut. Akan tetapi pada beberapa merk tidak menuliskan mengenai spesifikasi maupun jumlah insertion loss yang dihasilkan oleh produk tersebut. Oleh sebab itu perlu diketahui katalok pdoduk yang menjelaskan produk tersebut. Berikut contoh spesifikasi teknis splitter :
Tabel 2.1. Spesifikasi teknis Splitter
3) Directional Coupler
Merupakan perangkat pasif yang berfungsi sebagai pencabang pada jaringan koaksial, pada prinsipnya mempunyai fungsi yang sama dengan splitter namun bersifat unbalanced. Pada directional coupler terdapat dua jenis redaman yaitu tap loss dan insertion loss. Tap loss yaitu besarnya loss pada keluaran yang digunakan untuk menjangkau tempat yang lebih dekat, sedangkan insertion loss yaitu besarnya loss pada salah satu keluaran yang digunakan untuk menjangkau tempat yang lebih jauh.
Tabel 2.2. Spesifikasi teknis Directional Coupler
4) Tap
Merupakan perangkat pasif yang terdapat pada kabel koaksial yang berfungsi sebagai titik sambung dengan rumah pelanggan. Tap dihubungkan ke rumah pelanggan menggunakan kabel drop koaksial. Karakteristik redaman, terdapat dua jenis redaman yaitu tap loss dan insertion loss. Tap loss adalah besarnya redaman/loss pada keluaran yang digunakan untuk menghubungkan tap dengan rumah pelanggan, sedangkan insertion loss adalah besarnya loss pada keluaran yang digunakan untuk menghubungkan tap.
Tabel 2.3. Spesifikasi teknis Tap
5) Konektor
Konektor merupakan penghubung antara kabel yang digunakan sebagai media transmisi dengan komponen dimana kabel tersebut akan dihubungkan, misalnya ke splitter atau peralatan jaringan lainnya. Tiap jenis kabel memiliki konektor yang berbeda-beda.
6) Terminator
Gambar 2.18. Terminator
Terminator adalah suatu perangkat pasif yang dipasang pada ujung saluran koaksial. Biasanya kabel diterminasi dengan impedansi 75 Ohm. Tujuan terminator adalah untuk meng-absorbsi sinyal transmisi di ujung saluran untuk menghindari terjadinya refleksi sinyal (ghost).
2.3 Parameter-Parameter Kualitas Jaringan
Untuk tujuan menyediakan sinyal berkualitas kepada tiap pelanggan yang terhubung dalam jaringan. Oleh sebab itu penting untuk mengerti parameter-parameter yang sangat mendasar yang mempengaruhi kualitas pada jaringan MATV.
2.3.1 Desibel (dB)
Desibel merupakan sebuah unit logaritmis untuk mendeskripsikan suatu rasio. Rasio tersebut dapat berupa daya (power), tekanan suara (sound pressure), tegangan atau voltasi (voltage), intensitas (intencity), atau hal-hal lainnya. Terkadang. dB juga dapat dihubungkan dengan Phon dan Sone (satuan yang berhubungan dengan kekerasan suara). dB juga digunakan untuk menyatakan penguatan (gain) atau rugi-rugi (loss) dan selalu menunjukkan rasio dan tidak pernah menyatakan kuantitas atau jumlah tertentu.
Pada sistem elektrikal, terdapat konversi mengenai penguatan (gain) yang merupakan perbandingan antara besaran output terhadap besaran input. Pada umumnya (terkecuali disebut khusus), yang dimaksudkan adalah :
- Perbandingan antara tegangan-output terhadap tegangan-input (untuk topologi voltage-mode), atau
- Perbandingan antara arus-output terhadap arus-input (pada current-mode). Berikut persamaan atau rumus untuk topologi voltage-mode :
G =
... (2.1) Dimana :
G = Gain (Volt)
Vout = Tegangan keluaran (Volt) Vin = Tegangan masukan (Volt)
Jika dinyatakan dalam dB maka persamaan menjadi : Gain = 20 Log
Dimana :
G = Gain (dB)
Vout = Tegangan keluaran (Volt) Vin = Tegangan masukan (Volt)
Decibels (dB) pada antenna merupakan ukuran level sinyal yang diterima pada antenna televisi diukur dalam satuan mikrovolts. Perhitungan dalam satuan mikrovolts adalah sulit, sehingga perhitungan MATV dilakukan dengan satuan decibels.
Desibels menunjukkan berapa kali lebih besar atau lebih kecil jumlah dari level referensi yang ditetapkan sebelumnya. Hubungan antara tingkat dB adalah logaritma, tidak linier. Oleh karena itu 40 dB tidaklah dua kali dari 20 dB., sebagai contoh: • 10 dB = 3.2 x level referensi • 20 dB = 10 x level referensi • 30 dB = 32 x level referensi • 40 dB = 100 x level referensi • 50 dB = 316 x level referensi
Dalam industry MATV, tingkat referensi nol adalah 1000 microvolts diukur pada 75 Ohm Impedansi. Level referensi menentukan bahwa minimum sinyal 1000 microvolts diperlukan untuk menghasilkan gambar yang dapat diterima dengan baik. Besarnya angka dB direpresentasikan sebagai dBmV (sebuah refensi ke 1 millivolt atau dBµV (sebuah referensi untuk 1 mikrovolt)
Penguatan pada Amplifiers MATV, kerugian sinyal di kabel, kerugian sisipan (insertion loss) dan nilai-nilai isolasi semuanya dinyatakan dalam satuan dB. Untuk menentukan output amplifier dan kerugian system apa pun adalah pengurangan dan penambahan decibels. Minimum sinyal untuk sebuah kualitas yang baik tanpa ada noise pada gambar biasanya dinyatakan sebagai 0 dBmV, meskipun sebagian televise akan bekerja dengan sinyal sekecil-kecilnya 6 dBmV. Bekerja pada tingkat 0 dBmV akan memberikan toleransi yang bervariasi pada sinyal yang sedikit. Level sinyal yang masuk ke dalam televisi harus minimal dibawah 20 dBmV, sehingga peralatan sangat penting diperhatikan untuk menjaga maksimum bandwith.
2.3.2 Redaman
Redaman atau attenuation merupakan reduksi amplitudo atau kekuatan sinyal saat melalui kabel atau perangkat. Redaman biasanya ditunjukkan dalam dB (desibel). Nilai redaman kabel koaksial tergantung pada tiga faktor yaitu :
- Diameter inner dan outer (besar kabel). - Panjang kabel.
- Temperatur.
Adapun rumus dari redaman dan impedansi adalah sebagai berikut :
∝ = 2,12 x 10 x
Dimana :
α
= Redaman (dB)a = Diameter outside inner conductor (mm) b = Diameter inside outer conductor (mm) f = frekuensi (Hz) Impedansi karakteristik : Zo = !" √$ log ( ) = 138 log ( ) ... (2.4) Zo = Impedansi
ε = Untuk dielektrik udara (1,0)
a = Diameter outside inner conductor (mm) b = Diameter inside outer conductor (mm)
Rumus di atas untuk mengukur redaman kabel koaksial pada temperatur 20ºC sedangkan untuk mengukur redaman pada kabel koaksial pada temperatur tertentu menggunakan rumus sebagai berikut:
α@20ºC = -,-- (∆,)∝, ... (2.5)
= 120°341 + 0,0011 (∆6)7 Dimana :
α@20ºC = Redaman pada 20ºC (dB)
αT = Redaman pada temperature yang dikehendaki (dB)
2.3.3 Tilt
Tilt merupakan perbedaan level sinyal antara frekuensi yang paling rendah dan yang paling tinggi. Tilt positif mengindikasikan bahwa sinyal-sinyal dengan frekuensi tinggi memiliki amplitudo lebih besar daripada frekuensi-frekuensi yang lebih rendah, sedangkan tilt negatif menunjukkan bahwa sinyal-sinyal dengan frekuensi yang lebih rendah memiliki amplitudo yang lebih tinggi dari sinyal-sinyal dengan frekuensi yang lebih tinggi.
2.3.4 Resistansi Loop
Resistansi loop merupakan oposisi terhadap aliran arus elektrik. Resistansi loop adalah keseluruhan kombinasi dari resistansi konduktor pusat dan pelindung kabel koaksial.
Gambar 2.19. Pengukuan Resistansi loop Rumus resistansi loop dalam berbagai temperature :
Dimana :
Temperatur dalam ºC.
R20º = Resistansi pada 20ºC (Ohm)
t = Temperatur yang dikehendaki (ºC) Rt = Resistansi pada yang dikehendaki (Ohm)
2.3.5 Performansi Sistem
Performansi dari jaringan pita lebar biasanya dikenal sebagai komponen distorsi atau noise yang dihasilkan dalam jaringan dan pengaruhnya terhadap sinyal. Saat ini dikenal beberapa ketidaksempurnaan dalam performansi jaringan yang semuanya diukur relatif terhadap level pembawa video yaitu:
a) Carrier-to-Noise Ratio (CNR)
Carrier-to-Noise Ratio, yang dinyatakan sebagai CNR atau C/N, merupakan rasio atau perbandingan level gelombang pembawa (carrier) terhadap level daya noise. Daya noise terdiri dari thermal noise yang terdapat di alam, yang juga dianggap sebagai noise floor atau noise dasar, dan noise bawaan dari penguat.
Ketika level noise mendekati level sinyal pembawa, CNR menjadi berkurang dan mengakibatkan kualitas penerimaan menjadi lebih buruk sehingga gambar televisi mula-mula tampak berbintik-bintik, seperti salju, dan pada beberapa titik menjadi tidak jelas terlihat.
b) Composite Second Order (CSO)
Tidak seperti noise, distorsi merupakan bentuk terorganisir dari degradasi sinyal yang terdiri dari frekuensi-frekuensi pembawa jamak yang akan mengurangi kualitas.
Composite Second Order berpengaruh pada gambar dengan menyebabkan terjadinya garis-garis diagonal pada gambar. Hal ini terjadi karena produk-produk beat jatuh dalam daerah sinyal pembawa video termodulasi.
c) Composite Triple Beat (CTB)
Composite Triple Beat mempengaruhi gambar dengan menyebabkan munculnya garis-garis berlekuk yang tampak pada gambar. Garis-garis ini tidak dapat didefinisikan sehingga mungkin juga muncul sebagai noise. Ini terjadi karena produk-produk beat jatuh serta merta di bawah sinyal pembawa video termodulasi.
Composite Triple Beat merupakan perbandingan level pembawa terhadap level daya produk-produk beat. Contoh di atas menunjukkan bahwa beat-beat jatuh pada beberapa kombinasi frekuensi yang mungkin.
d) Cross Modulation (XMOD)
Cross Modulation (XMOD) merupakan sebuah distorsi yang diakibatkan terjadinya penumpukan atau superimposing modulasi amplitudo dari satu kanal terhadap kanal yang lain. Cross Modulation (XMOD) dengan sederhana berarti sebuah kanal yang diinginkan termodulasi oleh kanal lain, yaitu beberapa band sisi (sideband) modulasi pada kanal yang diinginkan merupakan milik kanal yang lain. Cross Modulation yang berlebihan akan menunjukkan dirinya sebagai sinyal-sinyal palsu, seperti perpindahan maupun penumpukkan modulasi (informasi) dari satu pembawa terhadap pembawa yang lain. Efeknya adalah garis-garis tebal yang bergoyang (jittery bar) pada gambar yang dibangkitkan oleh pulsa-pulsa sinkronisasi dari kanal lain yang menumpuk pada kanal yang diterima.
e) Modulasi Hum (HMOD)
Hal yang juga patut diperhitungan di alam adalah sinyal-sinyal pengganggu yang jatuh pada lebar pita jaringan itu sendiri. Distorsi-distorsi modulasi hum adalah efek transfer dari modulasi yang tidak diinginkan terhadap sinyal yang sedang dikuatkan. Hum merupakan modulasi amplitudo dari pembawa (carrier) oleh suatu sinyal yang frekuensinya biasanya merupakan harmonik dari frekuensi saluran daya listrik yang dibangkitkan oleh sejumlah perangkat aktif sepanjang jaringan koaksial.
Kehadiran hum yang berlebihan akan ditunjukkan dengan garis-garis tebal atau tipis yang bergerak secara vertikal terhadap gambar televisi.
2.4 Modulasi
Modulasi adalah suatu proses dimana parameter dari suatu gelombang divariasikan secara proposional terhadap gelombang lain. Parameter yang diubah tergantung pada besarnya modulasi yang diberikan. Proses modulasi membutuhkan dua buah sinyal pemodulasi yang berupa sinyal informasi dan sinyal pembawa (carrier) dimana sinyal informasi tersebut ditumpangkan oleh sinyal carrier.
Maka secara garis besar dapat diasumsikan bahwa modulasi merupakan suatu proses dimana gelombang sinyal termodulasi ditransmisikan dari transmitter ke receiver. Pada sisi receiver sinyal modulasi yang diterima dikonversikan kembali kebentuk asalnya, proses ini disebut dengan demodulasi. Rangkaian yang digunakan untuk proses modulasi disebut dengan modulator, sedangkan rangkaian
Modulasi terbagi menjadi dua bagian yaitu modulasi sinyal analog dan modulasi sinyal digital.
2.4.1 Modulasi Analog
Modulasi analog adalah proses pengiriman sinyal data yang masih berupa sinyal analog atau berbentuk sinusoidal. Adapun yang termasuk kedalam modulasi analog adalah sebagai berikut:
1. Amplitude Modulation (AM)
Amplitude Modulation (AM) adalah modulasi yang paling sederhana. Gelombang pembawa (carrier wave) diubah amplitudonya sesuai dengan signal informasi yang akan dikirimkan. Modulasi ini disebut juga linear modulation, artinya bahwa pergeseran frekuensinya bersifat linier mengikuti signal informasi yang akan ditransmisikan.
2. Frequency Modulation (FM)
Frequency Modulation (FM) adalah nilai frekuensi dari gelombang pembawa (carrier wave) diubah-ubah menurut besarnya amplitudo dari sinyal informasi. Karena noise pada umumnya terjadi dalam bentuk perubahan amplitudo, FM lebih tahan terhadap noise dibandingkan dengan AM.
3. Phase Modulation (PM)
Phase Modulation (PM) adalah proses modulasi yang mengubah fasa sinyal pembawa sesuai dengan sinyal pemodulasi atau sinyal pemodulasinya. Sehingga dalam modulasi PM amplitudo dan frekuensi yang dimiliki sinyal pembawa tetap, tetapi fasa sinyal pembawa berubah sesuai dengan informasi.
Adapun bentuk dari sinyal modulasi analog adalah sebagai berikut :
Gambar 2.20 Bentuk sinyal modulasi analog.
2.4.2 Modulasi Digital
Modulasi digital adalah teknik pengkodean sinyal dari sinyal analog ke dalam sinyal digital (bit-bit pengkodean). Pada teknik ini, sinyal informasi digital yang akan dikirimkan dipakai untuk mengubah frekuensi dari sinyal pembawa. Dalam komunikasi digital, sinyal informasi dinyatakan dalam bentuk digital berupa biner ”1” dan ”0”, sedangkan gelombang pembawa berbentuk sinusoidal yang termodulasi disebut juga modulasi digital. Adapun yang termasuk kedalam modulasi digital adalah sebagai berikut:
1. Amplitude Shift Keying (ASK)
sistem 9 modulasi yang menyatakan sinyal digital 1 sebagai suatu nilai tegangan dan sinyal digital 0 sebagai suatu nilai tegangan yang bernilai 0 volt. Sehingga dapat diketahui bahwa didalam sistem modulasi ASK, kemunculan frekuensi gelombang pembawa tergantung pada ada tidaknya sinyal informasi digital. Adapun bentuk dari sinyal modulasi digital Amplitude Shift Keying (ASK) adalah sebagai berikut:
Gambar 2.21 Sinyal modulasi digital Amplitude Shift Keying (ASK).
2. Frequency Shift Keying (FSK)
Modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK) merupakan sejenis Frequency Modulation (FM), dimana sinyal pemodulasinya (sinyal digital) menggeser outputnya antara dua frekuensi yang telah ditentukan sebelumnya, yang biasa diistilahkan frekuensi mark dan space. Modulasi digital dengan FSK juga menggeser frekuensi carrier menjadi beberapa frekuensi yang berbeda didalam band-nya sesuai dengan keadaan digit yang dilewatkannya. Jenis modulasi ini tidak mengubah amplitudo dari signal carrier yang berubah hanya frekuensi.
Teknik FSK banyak digunakan untuk informasi pengiriman jarak jauh atau teletype. Standar FSK untuk teletype sudah dikembangkan selama bertahun-tahun, yaitu untuk frekuensi 1270 Hz merepresentasikan mark atau 1, dan 1070 Hz merepresentasikan space atau 0. Adapun bentuk dari sinyal modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK) adalah sebagai berikut:
Gambar 2.22 Sinyal modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK).
3. Phase Shift Keying (PSK)
Modulasi digital Phase Shift Keying (PSK) merupakan modulasi yang menyatakan pengiriman sinyal digital berdasarkan pergeseran fasa. Biner 0 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fasa yang sama terhadap sinyal yang dikirim sebelumnya dan biner 1 diwakilkan dengan mengirim suatu sinyal dengan fasa berlawanan dengan sinyal dengan sinyal yang dikirim sebelumnya. Dalam proses modulasi ini, fasa dari frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan status sinyal informasi digital. Adapun bentuk dari sinyal modulasi digital Phase Shift Keying (PSK) adalah sebagai berikut:
Gambar 2.23 Sinyal modulasi digital Phase Shift Keying (PSK).
Namun untuk cara kerja sistem dari perancangan alat lebih dititik beratkan pada modulasi digital Frequency Shift Keying (FSK).
