2.7.3 Permukaan yang tidak solid
Terkadang struktur permukaan antena terbuat dari logam yang tidak solid dengan  tujuan  agar  struktur  antena  menjadi  lebih  ringan,  untuk  mengurangi
tekanan  angin  atau  dengan  tujuan  khusus  yang  berhubungan  dengan  sinyal  RF. Seberapa  besar  “lubang”  yang  terdapat  pada  struktur  bergantung  pada  seberapa
besar rugirugi transmisi atau refleksi yang dapat diterima [6].
2.8  Wireless Network
Wireless  Network  merupakan  solusi  jaringan  tanpa  kabel  untuk
menghubungkan  beberapa  komputer  pada  jaringan  LAN  .  Subbab  ini  hanya
mendeskripsikan  beberapa  elemenelemen  wireless  LAN  dan  tidak  membahas
konsep wireless LAN secara mendalam. 2.8.1 Access Point
Inti dari sebuah jaringan wireless modus infrastructure adalah penggunaan AP atau accessPoint juga sering disingkat menjadi WAP Wireless Access Point.
Sebuah AP bisa dibayangkan sebagai sebuah hubSwitch pada jaringan tradisional seperti pada Gambar 2.10.
Selain sebagai pusat jaringan wireless, sebuah AP biasanya juga mempunyai port  UTP  yang  bisa  digunakan  untuk  berhubungan  langsung  dengan  jaringan
Ethernet  yang  ada.  Dengan  menghubungkan  sebuah  AP  dengan  jaringan  kabel, wireless  client  secara  otomatis  juga  terhubung  kedalam  jaringan  kabel.  Dengan
cara ini, wireless client bisa tetap berhubungan dengan Komputer lain yang masih
Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009
menggunakan  kabel,  bisa  saling  berbagi  file,  berbagi  koneksi  internet  dan menggunakan resource jaringan lain.
Gambar 2.10 Pemanfaatan Access Point 2.8.1  Jarak Jangkauan Access Point
Jaringan wireless mempunyai karakteristik yang berbeda dengan jaringan fisik  yang  menggunakan  kabel.  Pada  jaringan  wireless,  yang  menentukan  jauh
tidaknya  sebuah  jaringan  tergantung  dari  kekuatan  sinyal  yang  dipancarkan. Misalkan  ada  dua  komputer  Gambar  2.11,  komputer  A  dan  komputer  B  yang
ingin mengakses  sebuah  WAP. Mungkin  saja  pada jarak 50m,  komputer  A bisa terhubung  dengan  jaringan  wireless  sementara  komputer  B  tidak  bisa.  Hal  ini
disebabkan  oleh  kekuatan  sinyal  dan  juga  kemampuan  antena  dari  kedua komputer tersebut.
Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009
Gambar 2.11 Status koneksi wireless Pada ruang terbuka, jaringan 802.11b dan 802.11g mempunyai jangkauan
sekitar  110m  sedangkan  802.11a  sekitar  100m.  Jangkauan  ini  akan  berkurang banyak jika digunakan pada ruang tertutup, akibat dari halangan tembok ataupun
diakibatkan  oleh  benturan  sinyal  dengan  bendabenda  yang  ada  didalam  sebuah ruangan.  Untuk  memastikan  jarak  yang  bisa  ditempuh,  harus  dilakukan  survey
lokasi, karena setiap kondisi memiliki karakteristiknya masingmasing. Untuk  dapat  menaikkan  kemampuan  ataupun    jarak  tempuh,  power  atau
daya  listrik  yang  digunakan  harus  dinaikkan  namun  cara  ini  dibatasi  oleh pemerintah.  Cara  yang  sering  digunakan  adalah  dengan  menggunakan  antena
eksternal  yang  memiliki  kemampuan  yang  lebih  tinggi.  Dengan  antena  ini, kemampuan  menangkap  sinyal  yang  ada  diudara  dan  juga  kemampuan
memancarkan sinyal menjadi lebih kencang dan kuat, hal ini akan meningkatkan jarak tempuh jaringan wireless.
Untuk  dapat melihat  perbandingan  yang  lebih  jelas mengenai  spesifikasi masingmasing standarisasi dapat dilihat dari Tabel 2.1:
Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009
Tabel 2.1 Perbandingan standarisasi Standa
r Kec.ma
x Kec.aktua
l frekuens
i kompabilita
s Jarak
indooroutdoor 802.11a  54 Mbps  23 Mbps
5 GHz a
30m100m 802.11b  11 Mbps
4 Mbps 2,4 GHz
b 35m110m
802.11g  54 Mbps  19 Mbps
2,4 GHz b, g
70m160m
2.8.3  Pelemahan Gelombang Radio
Kecepatan 802.11g dan 802.11b yang menyatakan berkecepatan 54 Mbps dan  11  Mbps sebenarnya  merupakan  kecepatan  maksimum.  Pada  kenyataannya,
kecepatan ini masih tergantung dari kekuatan sinyal yang diperoleh dan kecepatan yang didapatkan akan menurun seiring dengan menurunkan kekuatan gelombang
radio.  Kita bisa membayangkan  gelombang  radio seperti  lampu senter. semakin lama, sinar dari lampu senter akan semakin meredup. Demikian juga halnya denga
sinyal  radio,  semakin  jauh,  sinyal  ini  akan  semakin  lemah.  Dan  tentu  akan berakibat pula pada kecepatan yang didapatkan menjadi rendah pula.
Sebagai  contoh,  pada  802.11b,  kecepatan  11  Mbps  yang  merupakan kecepatan  maksimum  hanya  bisa  user  dapatkan  bila  jarak  computer  dengan  AP
sangat dekat dan tidak ada interferensi  yang berarti. Semakin user menjauhi AP, maka  semakin  lemah  sinyal  yang  didapatkan.  Komputer  secara  otomatis  akan
menyesuaikan  sinyal  yang  didapatkan  ini  dengan  kecepatan  yang  diperoleh. Kecepatan yang user dapatkan akan menjadi 5,5 Mbps, 2 Mbps dan 1 Mbps pada
jarak terjauh yang masih bisa ditangani, seperti pada Gambar 2.12.
Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009
1 Mbps 2 Mbps
5,5 Mbps 11 Mbps
Access Point AP
Coverage Area Signal level
Gambar 2.12  Semakin jauh, sinyal dan kecepatan semakin berkurang Kemampuan untuk menyesuaikan kecepatan yang didukung secara otomatis
berdasarkan  kekuatan  dan  kebagusan  sinyal  yang  diperoleh  dinamakan  sebagai dynamic  Rate  switching DRS. Penerapan DRS ini oleh masingmasing  vendor
berbeda  karena  ada  yang  toleransinya  lebih  tinggi  dan  ada  yang  langsung menurunkan  kecepatan begitu mendapatkan sedikit saja pencemaran sinyal  yang
terdekteksi,  akibatnya  adalah  jangan  heran  bila  user  A  bisa  mendapatkan kecepatan  11  Mbps  sementara  user  B  yang  disamping  hanya  mendapatkan
kecepatan 5,5 Mbps. Masalah ini seringkali membingungkan ketika beberapa user menggunakan
laptop  dengan  koneksi  wireless  yang  mendapatkan  kecepatan  yang  berbeda padahal  lokasinya  hanya  bersebelahan.  Pada  jaringan  802.11a  dan  802.11g,
kecepatan yang mungkin terjadi adalah 54 Mbps, 48 Mbps, 36 Mbps, 24 Mbps, 18 Mbps,  12  Mbps,  9  Mbps  dan  6  Mbps  sesuai  dengan  kekuatan  sinyal  yang
diperoleh. Jika jaringan wireless mempunyai beberapa client dimana semua client mampu mendapatkan 11 Mbps kecuali sebuah client  yang hanya mendapatkan 1
Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009
Mbps,  secara total  jaringan  user  juga akan  terpengaruh  menjadi  lambat.  Hal  ini dikarenakan sifat dari media udara  yang  hanya bisa digunakan untuk satu client
pada satu waktu sehingga client yang lain harus menunggu. 2.8.4 Line of Sight
Memperoleh LOS yang baik antara antena pengirim dan antena penerima sangat penting  sekali untuk  instalasi point to point dan point to multipoint. Ada
dua jenis LOS yang biasanya harus diperhatikan dalam instalasi, yaitu : 1.  Optical LOSberhubungan dengan kmampuan masing2 untuk melihat.
2.  Radio  LOSberhubungan  dengan  kemampuan  penerima  radio  untuk melihat sinyal dari pemancar radio.
Teori  Fresnel  zone  digunakan  untuk  menguantifikasi  radio  LOS. Bayangkan  sebuah  Fresnel  zone  sebagai  lorong  berbentuk  bola  rugby  dengan
antena pemancar dan penerima di ujungujungnya. Jarijari Fresnel dapat dihitung melalui persamaan 2.13 :
Jarijari Fresnel r = 213
dimana d = jarak kedua antena mile dan f = frekuensi GHz Beberapa  orang  menggunakan  consensus  bahwa  jika  60  dari  Fresnel
zone  ditambah  tiga  meter  bebas  dari  halangan,  Radio  LOS  baik.  Sebagian mengadopsi  bahwa  harus  80  dari  Fresnel  zone  tidak  ada  yang  menghalangi
untuk memperoleh radio LOS yang baik. jika ada penghalang di wilayah Fresnel zone, performance sistem akan terganggu.
Beberapa efek yang terjadi adalah :
Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009
a.  Reflection : Gelombang  yang menabrak merambat menjauhi bidang datar dan  mulus  yang  ditabrak.  Multypath  fading  akan  terjadi  jika  gelombang
yang  datang  secara  langsung  menyatu  dipenerima  dengan  gelombang pantulan juga datang tapi dengan fasa yang berbeda.
b.  Refraction  :  gelombang  menabrak  merambat  melalui  bidang  yang  dapat memudarkan scattering pada sudut tertentu. Pada frekuensi dibawah 10
GHz kita tidak terlalu banyak terganggu oleh hujan kebat, awan, kabut dll. redaman pada 2,4 GHz pada hujan 150mmjam adalah sekitar 0,01dBKm.
c.  Difraksi  :  gelombang  yang  menabrak  melewati  halangan  dan  masuk  ke
daerah bayangan. 2.8.5 Free Space Loss
Pada saat sinyal meninggalkan antena, sinyal akan berpropagasi atau lepas ke  udara.  Antena  yang  kita  gunakan  akan  menentukan  bagaimana  propagasi
terjadi.  Pada  frekuensi  2,4  GHz  sangat  penting  sekali  menentukan  agar  jalur antara dua antena ini tidak ada penghalang. Kita kemungkinan besar akan melihat
adanya  degradasi  dari  sinyal  yang  berpropagasi  di  udara  jika  ada  hambatan dijalur. Pohon, bangunan dan tiang merupakan contoh penghalang.
Tetapi  sebagian  besar  redaman  dalam  sistem  wireless  adalah  redaman karena  sinyal  harus  merambat  diudara.  Persamaan  redaman  free  space  adalah
sebagai berikut : 214
Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009
2.8.6 Wireless Link Budget
Link  Budget  adalah  perhitungan  link  radio  untuk  menentukan  apakah Transmit  Power  dari  Station  A  setelah  sampai  di  Station  B  memenuhi  nilai
nominal sehingga kedua sation dapat saling berkomunikasi. Elemen link budget terdiri atas :
a.  Power output pemancar. b.  Loss kabel pada pemancar.
c.  Gain antena pada pemancar. d.  Free space path loss.
e.  Gain antena penerima. f.  Loss kabel pada penerima.
g.  Threshold sensitivity penerima. Semua elemen diatas dihubungkan melalui persamaan 215
Rx Signal level = Tx power  Tx cable loss + Tx antenna  gain  free  space lost FSL + Rx antenna gain  Rx cable loss
215 2.8.7 Fade Margin
Alasan  utama  mengapa  kita  harus  menghitung  Wireless  Link  budget adalah  merancang  dan  membangun  sebuah  koneksi  yang  reliable.  Sinyal
gelombang  mikro  pada  umumnya  akan  berinteraksi  dengan  banyak  hal dilingkungannya.  Jadi,  fading  adalah  kondisi  normal untuk  semua  link  wireless.
Untuk  mengalahkan  efek  fading  dan  menghasilkan  koneksi  yang  bagus,  setiap link  gelombang  mikro  membutuhkan  ekstra  sinyal,  diatas  minimum  threshold
receiver.  Ekstra  sinyal  ini  disebut  fade  margin  atau  sering  juga  disebut  System
Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009
operating margin SOM. Kebanyakan produsen wireless merekomendasikan fade margin  minimal  sebesar  +10dB  untuk  membentuk  sebuah  link  yang  reliable.
Semakin jauh jarak sebuah link, akan dibutuhkan fade margin yang semakin besar
juga. 2.8.8  Wireless Channel
Jaringan  wireless  menggunakan  konsep  yang  sama  dengan  stasiun  radio, dimana saat ini terdapat dua alokasi frekuensi yang digunakan yaitu 2,4 GHz dan
5 GHz yang bisa dianalogikan sebagai frekuensi radio AM dan FM. Frekuensi 2,4 GHz  yang  digunakan  oleh  802.11bgn  juga  dibagi  menjadi  channelchannel
seperti pembagian frekuensi untuk stasiun radio. Organisasi internasional ITU  International Telecomunication union  yang
bermarkas  di  Genewa  membaginya  menjadi  14  channel  namun  setiap  Negara mempunyai kebijakan tertentu terhadap channel ini. Amerika hanya mengijinkan
penggunakan channel 111, Eropa hanya menggunakan 113 sedangkan di Jepang diperbolehkan menggunakan  semua  channel  yang  tersedia  yaitu  114. Frekuensi
channel dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009
Tabel 2.2 Wifi channel Channel
Frequency GHz range
Channel Range 1
2.412 2.401  2.423
1  3 2
2.417 2.406  2.428
1  4 3
2.422 2.411  2.433
1  5 4
2.427 2.416  2438
2  6 5
2.432 2.421  2.443
3  7 6
2.437 2.426  2.448
4  8 7
2.442 2.431  2.453
5  9 8
2.447 2.436  2.458
6  10 9
2.452 2.441  2.463
7  11 10
2.457 2.446  2.468
8  11 11
2.462 2.451  2.473
9  11 12
2.467 2.456  2.478
Not US 13
2.472 2.461  2.483
Not US 14
2.484 2.473  2.495
Not US
Muhammad Teddy Yudhanto : Rancang Bangun Antena Eksternal Payungbolik 2,4 GHZ Untuk Komunikasi Wireless LAn WLAN, 2009. USU Repository © 2009
BAB III RANCANG BANGUN ANTENA PAYUNGBOLIK