23
2.5.3 Redaman Hujan
Peredaman gelombang radio oleh hujan atau sering disebut redaman hujan, adalah besarnya rasio daya yang sampai di penerima pada kondisi cuaca cerah dan
pada kondisi hujan. Redaman hujan dalam desibel yang terjadi pada lintasan sepanjang 1 km, dengan asumsi intensitas hujan yang seragam sepanjang lintasan
tersebut, disebut sebagai redaman spesifik. Redaman spesifik Y dBkm merupakan nilai yang berlaku pada suatu titik lokasi tertentu pada suatu waktu
tertentu pula dan dapat dikaitkan dengan DSD pada titik tersebut sebagai berikut [2]:
Y
VH
=
Im [ ] dD
2.15 dengan λ menyatakan panjang gelombang dalam meter, f
VH
D menyatakan forward scattering amplitude dalam satuan meter untuk butir titik hujan dengan
diameter ekivalen D mm, Im [.] menyatakan bagian imajiner dari argumen, sedangkan subskrip V atau H menyakan polarisasi gelombang radio.
Karakterisitik statistik curah hujan pada suatu wilayah tertentu tergambar dari fungsi distribusi kumulati CDF atau cumulative distribution function atau
komplemennya CCDF atau complementary cumulative distribution function. Fungsi distribusi tersebut biasanya diperoleh dari hasil pengukuran selama
beberapa tahun. Dari kurva CCDF yang dinyatakan dalam grafik semilogaritmik dapat diperoleh estimasi persentil ke – p, R
p
, yang didefinisikan sebagai berikut [2]:
Pr R Rp = p 2.16
Persentil untuk nilai-nilai p tertentu biasa dipakai dalam estimasi persentil redaman hujan untuk desain sistem komunikasi.
Universitas Sumatera Utara
24 Pada sistem komunikasi dengan menggunakan gelombang radio dengan
frekuensi di atas 10 GHz redaman yang disebabkan oleh partikel-partikel di udara sangat berpengaruh adalah redaman yang disebabkan oleh hujan dan salju. Untuk
daerah tropis yang mempunyai curah hujan tinggi maka redaman yang sangat berpengaruh adalah redaman disebabkan oleh hujan atau disebut dengan redaman
hujan. Pada sistem transmisi pada kondisi hujan, antena transmitter akan memancarkan elektromagnetik yang bertabrakan dengan titik hujan sehingga akan
terjadi beberapa fenomena seperti redaman, depolarisasi gelombang dan scattering. Fenomena tersebut mempunyai efek yang dapat menurunkan
performansi sistem komunikasi atau mengurangi kualitas dari komunikasi. Hal ini disebabkan karena adanya absorbsi dan scattering atau hamburan oleh titik
hujan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Hamburan oleh titik hujan
Semakin besar intensitas hujan, semakin banyak pula butir-butir titik hujan yang berpotensi menghamburkan dan menyerap gelombang elektromagnetik pada
pita milimeter. Untuk mendesain sistem komunikasi yang lebih reliable atau
Universitas Sumatera Utara
25 sistem yang tahan terhadap efek redaman hujan maka perlu untuk mengetahui
parameter-parameter dari hujan sehingga dapat mengkompensasi redaman hujan. Redaman spesifik adalah redaman yang terjadi pada satu titik pada ruang
sepanjang lintasan dengan hubungan antara redaman spesifik Y dBkm dan curah hujan R mmh sebagai fungsi frekuensi dengan menggunakan persamaan 2.23
berikut [10]: Yx = aR
b
x, 2.10
dengan : a dan b = parameter yang tergantung pada polarisasi dan frekuensi gelombang
radio.
Redaman hujan pada lintasan dari suatu lintasan propagasi dengan panjang L km dapat dinyatakan [10]:
A= ,
2.11 dengan:
A = redaman hujan dB Rz = curah hujan mmh pada suatu titik
a dan b = parameter yang tergantung pada polarisasi dan frekuensi gelombang radio
Nilai parameter a dan b ditunjukkan pada Tabel 1.3 [11].
Universitas Sumatera Utara
26 Tabel 1.3 Parameter k dan α terhadap frekuensi dan polarisasi
Frequency GHz
k
H
k
V
α
H
α
V
1 2
4 6
7 8
10 12
15 20
25 30
35 40
45 50
60 70
80 90
100 120
150 200
300 400
0.0000387 0.000154
0.000650 0.00175
0.00301 0.00454
0.0101 0.0188
0.0367 0.0751
0.124 0.187
0.263 0.350
0.442 0.536
0.707 0.851
0.975 1.06
1.12 1.18
1.31 1.45
1.36 1.32
0.0000352 0.000138
0.000591 0.00155
0.00265 0.00395
0.00887 0.0168
0.0335 0.0691
0.113 0.167
0.233 0.310
0.393 0.479
0.642 0.784
0.906 0.999
1.06 1.13
1.27 1.42
1.35 1.31
0.912 0.963
1.121 1.308
1.332 1.327
1.276 1.217
1.154 1.099
1.061 1.021
0.979 0.939
0.903 0.873
0.826 0.793
0.769 0.753
0.743 0.731
0.710 0.689
0.688 0.683
0.880 0.923
1.075 1.265
1.312 1.310
1.264 1.200
1.128 1.065
1.030 1.000
0.963 0.929
0.897 0.868
0.824 0.793
0.769 0.754
0.744 0.732
0.711 0.690
0.689 0.684
2.6 Sistem Komunikasi Yang Menggunakan Kanal Gelombang Milimeter
Kategori