PENGUKURAN MEDAN
ELEKTROMAGNETIK BEBAS PADA AREA URBAN DAN RURAL
MANA HILUL IRFAN 2207100051
Dosen Pembimbing :
Eko Setijadi, ST., MT., Ph.D
Dr. Ir. Wirawan, DEA
Latar Belakang
Green
Telecommunication
Radio Frequency Harvesting
Banyaknya pemancar telekomunikasi
2
Tujuan
Mengetahui kuat medan dari gelombang
elektromagnetik pada wilayah urban dan rural.
Mengetahui kuat medan dari elektromagnetik pada beberapa rentang frekuensi untuk menentukan
frekuensi yang potensial untuk dimanfaatkan.
Mendapatkan gambaran mengenai perilaku pemancar telekomunikasi.
3
Batasan Masalah
Pengukuran dilakukan di wilayah urban dan rural.
Rentang frekuensi yang akan diukur tidak
ditentukan secara spesifik. Penentuan rentang
frekuensi berdasarkan perkiraan rentang frekuensi mana yang sering dimanfaatkan untuk komunikasi.
Pengukuran dilakukan menggunakan berbagai macam antena disesuaikan dengan rentang
frekuensi yang akan diukur.
4
Metodologi
5
Gelombang Elektromagnetik
Adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang saling tegak lurus yang berosilasi dan
merambat serta membawa energi dari satu tempat ke tempat lain. Contoh : cahaya, gelombang radio.
Spektrum elektromagnetik adalah susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya.
Dalam gelombang elektromagnetik berlaku persamaan :
c = f . λ
6
Sifat Gelombang Elektromagnetik
Dengan daya yang sama, gelombang
elektromagnetik mempunyai sifat sebagai berikut :
Semakin besar nilai panjang gelombang , semakin jauh gelombang elektromagnetik menjalar.
Semakin besar nilai panjang gelombangnya, semakin mudah gelombang elektromagnetik melewati penghalang
7
Electromagnetic Harvesting
Electromagnetic harvesting atau radio frequency (RF) harvesting adalah pengambilan medan
elektromagnetik bebas untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik.
Sistem electromagnetic harvesting terdiri atas
antena, rectifier, dan rangkaian penguat tegangan.
Diharapkan output dari sistem ini dapat
dimanfaatkan untuk mencatu perangkat berdaya rendah.
8
Aplikasi Telekomunikasi yang
menggunakan gelombang radio
Radio FM
Televisi analog UHF
Telekomunikasi Seluler
Wi-Fi
9
Radio FM
Berdasarkan KM Menteri Perhubungan No. 15 Tahun 2003, rentang frekuensi radio FM adalah
87,5-108 MHz dengan pengkanalan kelipatan dari 100 kHz.
Sedangkan jarak minimum antar pemancar radio FM adalah 400 KHz
10
Data Pemancar Radio FM
No Nama Frekuensi No Nama Frekuensi
1 Colors FM 87.7 12 RRI Pro 1 99.2
2 Suzanna FM 91.3 13 Giga FM 99.6
3 El Victor 93.3 14 Suara Surabaya 100.0
4 DJ FM 94.8 15 Wijaya FM 103.5
5 RRI Pro 2 95.2 16 Trijaya FM 104.7
6 Mercury 96.0 17 JJ 105.1
7 Bahtera Yudha 96.4 18 EBS 105.9
8 Elshinta 97.6 19 RRI Pro 3 106.3
9 Sonora 98.0 20 Radio Dakwah 107.3
10 Suara Giri 98.4 21 Radio Pendidikan 107.5
11 M Radio 98.8 22 Fajri FM 107.9
11
Letak Pemancar Radio FM
12
Televisi Analog UHF
Berdasarkan KM Menteri Perhubungan No. 76
Tahun 2003 rentang frekuensi televisi analog UHF adalah antara 478-806 MHz.
Dari rentang tersebut dibagi menjadi 41 kanal dengan lebar masing-masing 8 MHz.
13
Data Pemancar Televisi Analog UHF
Nama Channel Frekuensi
Antv 24 494-502Mhz
Global TV 50 702-710Mhz
Indosiar 28 526-534Mhz
Metro TV 54 734-742Mhz
MNC TV 32 558-566Mhz
RCTI 30 542-550Mhz
SCTV 34 574-582Mhz
Trans TV 22 478-486Mhz
Trans 7 56 750-758Mhz
tvone 52 718-726Mhz
TVRI 26 510-518Mhz
14
Letak Pemancar Televisi UHF
15
Sistem Seluler (GSM & CDMA)
GSM mempunyai dua rentang frekuensi yaitu 890- 960 MHz yang disebut dengan GSM 900 dan
1710-1880 MHz yang disebut dengan GSM 1800
CDMA juga mempunyai dua rentang frekuensi yaitu 824-890 MHz yang disebut dengan CDMA 800 dan 1903-1990 MHz yang disebut dengan CDMA 1900
Frekuensi yang akan diukur adalah frekuensi GSM 900 dan CDMA 800
16
Data Operator GSM 900 & CDMA 800
No Nama Frekuensi Downlink (MHz)
1 PT Telkom (Flexi) 869.265-874.185 2 Bakrie Telecom 875.415-879.105
3 PT Mobile 8 880.905-885.825
4 PT Indosat (CDMA) 887.055-889.515
5 PT Indosat (GSM) 935-945
6 PT Telkomsel 945-952.5
7 PT Excelcomindo 952.5-960
17
Wi-Fi
Wi-Fi (Wireless Fidelity) adalah sekumpulan standar yang digunakan untuk jaringan lokal nirkabel yang didasari pada spesifikasi IEEE 802.11. Wi-Fi menggunakan standar radio 802.11b dan 802.11g.
Rentang frekuensi wi-fi adalah 2,4-2,495 GHz
18
Alat yang digunakan dan Skema Pengukuran
Spectrum Analyzer
Power Harvester
Antena
SPECTRUM ANALYZER
ANTENA
19
Skema Pengukuran dengan Power Harvester
20
POWER HARVESTER VOLTMETER
ANTENA
Spectrum Analyzer
Adalah alat yang digunakan untuk mengukur
sebaran spektral dari frekuensi radio, dan daya spektrumnya. Spectrum analyzer yang digunakan yaitu Rohde & Schwarz FSP dengan kemampuan mengukur level daya dari frekuensi 9kHz-30GHz.
21
Power Harvester
Power harvester digunakan untuk mengubah
gelombang elektromagnetik dari radio frequency menjadi sumber listrik DC. Rangkaian ini terdiri atas rangkaian penyearah dan rangkaian penguat
tegangan.
Rangkaian power harvester terdiri atas dioda dan kapasitor
22
Spectrum Analyzer & Power Harvester
23
Antena
Antena adalah transformator atau perangkat yang berfungsi memindahkan energi gelombang
elektromagnetik dari media transmisi guided (kabel) ke media transmisi unguided (udara atau ruang
hampa) atau sebaliknya dari udara ke kabel.
24
Antena Yang Digunakan
Larsen Kulrod PO 150 :
Adalah antena jenis monopole yang
bekerja pada frekuensi VHF dengan gain
4,5dBi.
25
Antena Yang Digunakan
Antena Log Periodic Dipole Array:
Antena ini mempunyai bandwidth 470-760 MHz dan gain antena 7dBi
26
Antena Yang Digunakan
Antena Whip/
Monopole dengan frekuensi utama
sekitar 915 MHz dan gain 2,15dBi
27
Antena Yang Digunakan
Antena D-Link ANT24- 1201yaitu antena
yagi dengan frekuensi antara 2,4-2,5 GHz dengan gain 12 dBi
28
Titik Pengukuran
Lab B406 : dilakukan dua kali pengukuran yaitu di dalam ruangan dan di luar ruangan.
Lab B301 : dilakukan dua kali pengukuran yaitu pada siang hari dan malam hari.
Lab B304
29
Data Pengukuran
30
Data Pengukuran Radio FM
31
Data Pengukuran Frekuensi TV UHF
32
Data Pengukuran Frekuensi GSM/CDMA
33
Data Pengukuran Frekuensi Wi-Fi
34
Perbandingan Pengukuran di Urban Dan Rural
35
Pengamatan Perilaku Pemancar Radio FM Dan Televisi UHF
36
Pengukuran dengan Power Harvester
Maksimum : 1373 mV Rata-rata : 773.583 mV
37
Pengukuran dengan Power Harvester
Maksimum : 698 mV Rata-rata : 378.587 mV
38
Pengukuran dengan Power Harvester
Maksimum : 1212 mV Rata-rata : 10840.408 mV
39
Pengukuran dengan Power Harvester
Maksimum : 2482 mV Rata-rata : 2291.537 mV
40
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengukuran, frekuensi dengan kuat medan paling tinggi di wilayah urban adalah frekuensi GSM/CDMA dengan kuat medan 66 dBµV/m sedangkan frekuensi dengan kuat medan paling tinggi di wilayah rural adalah televisi UHF dengan kuat medan 51 dBµV/m.
Berdasarkan hasil pengukuran, frekuensi yang paling
potensial untuk dimanfaatkan dalam sistem electromagnetic harvesting di wilayah urban adalah GSM/CDMA. Hal ini dikarenakan di wilayah urban jumlah pemancar
GSM/CDMA yang banyak dan jarak antara pemancar yang saling berdekatan. Hal ini diperkuat dengan hasil pengukuran menggunakan power harvester dimana
pengukuran frekuensi GSM/CDMA menghasilkan tegangan output yang stabil dan tinggi.
41
Kesimpulan
Gelombang elektromagnetik dengan frekuensi rendah seperti radio FM dan televisi UHF lebih potensial dimanfaatkan dalam sistem electromagnetic harvesting di wilayah rural yang jauh dari pemancar. Hal ini dikarenakan daya pancar radio FM dan televisi UHF yang besar dan frekuensi yang lebih rendah mengalami redaman propagasi yang lebih kecil sehingga kuat medan frekuensi televisi UHF dan radio FM di rural cukup
tinggi meskipun jarak pemancar relatif jauh dari titik pengukuran.
Perilaku pemancar telekomunikasi selama 24 jam relatif stabil kecuali pada frekuensi radio FM karena sebagian besar
pemancar radio FM aktif tidak selama 24 jam penuh.
42
Saran
Melakukan pengukuran di sekitar frekuensi 1800 MHz, 1900 MHz dan 2100 MHz, dan Radio AM.
Untuk pengukuran di setiap rentang frekuensi digunakan dua atau lebih macam antena untuk membandingkan antena mana yang dapat
menghasilkan daya maksimum yang terukur lebih besar.
43
