Analisis Pemanfaatan Antena TV Kabel Untuk Memperkuat Penerimaan Sinyal Second Carrier Frekuensi 2100 Mhz Pada Layanan Data Provider Telkomsel

  TUGAS AKHIR ANALISIS PEMANFAATAN ANTENA TV KABEL UNTUK MEMPERKUAT PENERIMAAN SINYAL SECOND CARRIER FREKUENSI 2100 MHZ PADA LAYANAN DATA PROVIDER TELKOMSEL Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Oleh : DEDI SUPRIADI 080402020 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

  ANALISIS PEMANFAATAN ANTENA TV KABEL UNTUK MEMPERKUAT PENERIMAAN SINYAL SECOND CARRIER FREKUENSI 2100 MHZ PADA LAYANAN DATA PROVIDER TELKOMSEL Oleh : DEDI SUPRIADI 080402020 Disetujui oleh: Pembimbing, Ir. SIHAR P. PANJAITAN, MT NIP : 196403061991031001 Diketahui oleh: Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU, Ir.SURYA TARMIZI KASIM, M.SI NIP. 19540531 198601 1002 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

  

ABSTRAK

  Antena adalah suatu alat yang digunakan untuk memancarkan gelombang elektromagnetik atau menerima gelombang elektromagnetik. Penerimaan dengan menggunakan antena akan memperkuat perolehan sinyal sesuai dengan kemampuan antena itu sendiri. Provider layanan GSM (Global System Mobile ) dengan keterbatasan jaringan yang dicakupnya menjadikan kebutuhan akan penguatan perolehan sinyal sangat besar. Antena modifikasi adalah salah satu pilihan penguatan dalam perolehan sinyal.

  Antena modifikasi memiliki komponen utama yaitu sebuah waveguide yang merupakan dipole aktif dan sebuah reflektor yang berfungsi untuk memantulkan pancaran dari waveguide.

  Pada Tugas Akhir ini dimodifikasi dan dilakukan pengkuran antena modifikasi dengan menggunakan bantuan program TEMS Investigation 9.1.3.

  Antena ini ditujukan untuk menjadi media bantu dalam menerima dan memperkuat penerimaan sinyal second carrier provider telkomsel. Dari pengukuran diperoleh gain antena modifikasi pada Lantai 4 Departemen Teknik Elektro adalah 12.59 dBi pada Pukul 08.00WIB, 15.69 dBi pada Pukul 12.00 WIB, dan 13.49 dBi pada Pukul 18.00 dengan beamwidth sebesar 62 . i

  Segala puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala cobaan, halangan, dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan Nabi Muhammad S.A.W.

  Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu ayahanda dan ibunda, serta adik-adik tercinta yang merupakan bagian dari hidup penulis yang senantiasa mendukung dan mendoakan dari sejak penulis lahir hingga sekarang.

  Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

ANALISIS PEMANFAATAN ANTENA TV KABEL UNTUK MEMPERKUAT PENERIMAAN SINYAL SECOND CARRIER FREKUENSI 2100 MHZ PADA LAYANAN DATA PROVIDER TELKOMSEL

  Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: ii

  1. Kepada kedua orangtua tercinta yang telah menghantarkan doa, perhatian, semangat dan segalanya sehingga penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan.

  2. Bapak Ir. Sihar P. Panjaitan, MT selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  3. Bapak Ir, Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Jurusan Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik USU dan Penasehat Akademis penulis, atas bimbingan dan arahannya dalam menyelesaikan perkuliahan selama ini.

  4. Bapak Rachmad Fauzi ST, MT selaku dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  5. Kakak, abang dan adik-adikku tersayang atas perhatian dan doanya.

  6. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya.

  7. Sahabat-sahabat terbaik di Elektro: Auliya, Pindo, Uki, Rumi, Parlin, Ikbal, Ari, Siska, Dina, Edi, Eka, Daniel, Ellis, Cristian, Mukhlis, Basten, dan segenap angkatan 2008, semoga silaturahmi kita terus terjaga.

  8. Senior dan junior yang telah membantu : Bang Hendra, Bang Khalid, Bang Habibi, Bang Semi, Irsyad, Adi, Diky serta semua senior dan junior yang telah membantu selama proses penulisan Tugas Akhir ini. iii

  9. Keluarga Besar Ikatan Mahasiswa Teknik Elektro serta segenap pengurus

  IMTE 2012

• – 2013 yang telah memberikan banyak waktu dan keleluasaan pada penulis untuk dapat menyelesikan Tugas Akhir ini.

  10. Keluarga Besar MME-GS, yang telah memberikan banyak sekali pembelajaran.

  11. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.

  Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.

  Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.

  Medan, Juli 2013 Penulis iv

  DAFTAR ISI ABSTRAK ................................................................................................... i KATA PENGANTAR ................................................................................. ii DAFTAR ISI ................................................................................................ v DAFTAR GAMBAR ................................................................................... viii DAFTAR TABEL ....................................................................................... x

  2.2 Gelombang Elektromagnetik...................................................... 6

  2.4.4 Beamwidth Antena .......................................................... 12

  2.4.3 Pola Radiasi Antena ........................................................ 11

  2.4.2 Gain Antena .................................................................... 9

  2.4.1 Direktivitas Antena ......................................................... 8

  2.4 Parameter – Parameter Antena ................................................... 8

  2.3 Pengertian Antena ...................................................................... 7

  2.1 Umum ......................................................................................... 6

  I. PENDAHULUAN

  II. TEORI DASAR ANTENA DAN GSM

  1.6 Sistematika Penulisan.................................................................. 4

  1.5 Metode Penulisan ........................................................................ 4

  1.4 Batasan Masalah.......................................................................... 3

  1.3 Tujuan Penulisan ......................................................................... 3

  1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... 2

  1.1 Latar Belakang Masalah .............................................................. 1

  2.4.5 Bandwidth Antena ........................................................... 13 v

  2.5 Antena TV Kabel ...................................................................... 15

  2.5.1 Reflektor .......................................................................... 18

  2.5.2 Waveguide ....................................................................... 19

  2.5.3 Karakteristik Waveguide ................................................. 21

  2.6 Global System For Mobile Communication (GSM) .................. 21

  2.6.1 Arsitektur GSM ............................................................... 23

  III. PEMANFAATAN ANTENA TV KABEL

  3.1 Umum ......................................................................................... 25

  3.2 Antena TV Kabel ....................................................................... 25

  3.3 Langkah Pengerjaan dan Model Antena Modifikasi .................. 27

  3.4 Bagian Utama Antena Modifikasi ............................................. 28

  3.4.1 Reflector antena ............................................................... 28

  3.4.2 Driven elemen ................................................................ 30

  3.4.3 Kabel Penghubung ......................................................... 30

  3.5 Antena Modifikasi ...................................................................... 31

  3.5.1 Perhitungan Jarak Titik Kelengkungan Reflektor ........... 31

  3.5.2 Perhitungan Driven Elemen ........................................... 32

  3.5.3 Kabel Penghubung Yang Digunakan ............................. 33

  3.6 Komponen Antena Modifikasi ................................................... 33

  3.6.1 Perlengkapan ................................................................. 33

  3.7 Perakitan Modifikasi Antena Modifikasi ................................... 36

  3.7.1 Pembuatan Driven Elemen ............................................. 36

  3.7.2 Reflektor Antena ............................................................ 37 vi

  IV. PENGUJIAN ANTENA MODIFIKASI

  4.1 Umum .......................................................................................... 38

  4.2 Persiapan Pengukuran dan Pengujian ......................................... 38

  4.3 Pengukuran Pola Radiasi............................................................. 41

  4.4 Penghitungan Beamwidth ............................................................ 44

  4.5 Pengukuran Gain ......................................................................... 45

  V. KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan ................................................................................. 48

  5.2 Saran ............................................................................................ 48

  DAFTAR PUSTAKA

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Antena Sebagai Pengirim dan Penerima .................................. 8Gambar 2.2 Bentuk Pola Radiasi Antena Unidirectional ............................ 11Gambar 2.3 Bentuk Pola Radiasi Antena Omnidirectional ......................... 12Gambar 2.4 Beamwidth Antena ................................................................... 13Gambar 2.5 Bandwidth Antena .................................................................... 14Gambar 2.6 Fokus dan Direktitis ................................................................. 15Gambar 2.7 Perhitungan Nilai Fokus ........................................................... 16Gambar 2.8 Tipe Antena Parabola ............................................................... 18Gambar 2.9 Jenis Waveguide ....................................................................... 20Gambar 2.10 Karakteristik Umum Waveguide .............................................. 21Gambar 2.11 Arsitektur GSM ........................................................................ 24Gambar 3.1 Diagram Alur Antena Modifikasi ............................................ 26Gambar 3.2 Model Antena Modifikasi ........................................................ 27Gambar 3.3 Bagian Utama Antena Modifikasi ............................................ 28Gambar 3.4 Pantulan Sinyal pada Reflektor ................................................ 29Gambar 3.5 Piringan Antena TV Berlangganan ......................................... 33Gambar 3.6 Pipa Alumunium ...................................................................... 34Gambar 3.7 Mounting Antena ..................................................................... 34Gambar 3.8 Baut .......................................................................................... 35Gambar 3.9 Kabel koaksial .......................................................................... 35Gambar 3.10 Induktor .................................................................................... 35Gambar 3.11 Modifikasi Driven Element ...................................................... 37 viiiGambar 3.12 Diven Element dan Reflektor Antena Modifikasi .................... 37Gambar 4.1 Reflektor Antena Modifikasi.................................................... 38Gambar 4.2 Kabel Koaksial ........................................................................ 39Gambar 4.3 Modem 3G .............................................................................. 40Gambar 4.4 Laptop ..................................................................................... 40Gambar 4.5 Alat Peletakan Antena .............................................................. 40Gambar 4.6 Perkiraan Jarak Pengukuran ke BTS Dengan Menggunakan

  Google Earth ........................................................................... 41

Gambar 4.7 Rangkaian Pengkuran .............................................................. 42Gambar 4.8 Pengarahan Antena Modifikasi ke BTS yang di Tuju ............. 42Gambar 4.9 Arah Perputaran Antena Modifikasi ....................................... 43Gambar 4.10 Beamwidth Antena Modifikasi ................................................ 44Gambar 4.9 Hasil Perolehan Sinyal Tanpa Menggunakan

  Antena Modifikasi .................................................................... 46

Gambar 4.10 Hasil Perolehan Sinyal Menggunakan Antena Modifikasi ..... 46

  Gambar L.1 Memperlihatkan Pengarahan Antena Modifikasi..................... 52 Gambar L.2 Memperlihatkan Pengambilan data Untuk Pengukuran

  Pola radiasi................................................................................ 52 Gambar L.3 Gambar Modifikasi Driven Element ........................................ 52 ix

  

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Bagian Utama Antena Modifikasi ......................................... 37Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Gain Pada Lantai 4 DTE USU ................ 47

  Tabel L.1 Data Hasil Pengukuran Antena Modifikasi Pada Lantai 4 DTE USU Pada Pukul 08.00 WIB .......................... 49

  Tabel L.2 Data Hasil Pengukuran Antena Modifikasi Pada Lantai 4 DTE USU Pada Pukul 12.00 WIB ................. 50

  Tabel L.3 Data Hasil Pengukuran Antena Modifikasi Pada Lantai 4 DTE USU Pada Pukul 18.00 WIB ................. 51 x