Perhitungan Redaman Hujan Pada Kanal Gelombang Milimeter Untuk Daerah Medan

  PERHITUNGAN REDAMAN HUJAN PADA KANAL GELOMBANG MILIMETER UNTUK DAERAH MEDAN OLEH : CANDRA V. TAMBUNAN NIM : 090402091 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  PERHITUNGAN REDAMAN HUJAN PADA KANAL GELOMBANG MILIMETER UNTUK DAERAH MEDAN Oleh : CANDRA V. TAMBUNAN NIM : 090402091

  Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

  Sidang pada tanggal 15 bulan Januari tahun 2014 di depan penguji

1) Maksum Pinem, ST. MT : Ketua Penguji 2) Ir. Arman Sani, MT : Anggota Penguji Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir (NAEMAH MUBARAKAH, ST. MT) NIP : 19790506 200501 2 004 Diketahui oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU (Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si.) NIP : 19540531 198601 1002

  ABSTRAK

  Perkembangan teknologi layanan broadband saat ini menuntut suatu sistem komunikasi yang handal dan berkapasitas besar. Untuk memenuhi hal tersebut, pengembangan sistem komunikasi itu sendiri mulai dialihkan pada penggunaan frekuensi tinggi yang dikenal dengan kanal gelombang millimeter pada frekuensi di atas 10 GHz. Pita gelombang millimeter mencakup rentang frekuensi 30 – 300 GHz yang memiliki panjang gelombang 1 – 10 milimeter.

  Permasalahan pada sistem yang menggunakan frekuensi di atas 10 GHz untuk daerah tropis adalah redaman yang cukup besar terutama redaman yang diakibatkan oleh hujan sehingga bisa menurunkan performansi dari sistem. Hal ini disebabkan karena adanya absorbsi dan scattering atau hamburan oleh titik hujan.

  Untuk memperoleh statistik redaman hujan dapat dihitung dengan menggunakan pengukuran curah hujan langsung dan data cuaca dengan mempertimbangkan arah dan kecepatan angin menggunakan metode statistik

  Synthetic Storm Technique (SST) untuk menghitung redaman hujan sepanjang link.

  Dari hasil penelitian diperoleh nilai redaman hujan SST multi link kota Medan untuk panjang link 1 km, 2 km, 3 km dan 4 km masing – masing sebesar 5,91 dB, 10,67 dB, 17,8 dB, dan 23,67 dB. Perhitungan redaman hujan SST menunujukkan bahwa semakin panjang link maka redaman hujan akan semakin besar.

  Kata kunci : curah hujan, redaman hujan, synthetic storm technique (sst)

  i

KATA PENGANTAR

  ii

  Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  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:

PERHITUNGAN REDAMAN HUJAN PADA KANAL GELOMBANG MILIMETER UNTUK DAERAH MEDAN

  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

  1. Ibu Naemah Mubarakah, ST,MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir dan Dosen Wali Penulis yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan saya dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

  2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi ST,MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  3. Bapak Melanthon P Haloho, SP (Pegawai BMKG Ngumban Surbakti) sebagai pembimbing dalam pengambilan dan pengolahan data. iii

  4. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro yang telah memberikan bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  5. Kepada Bapak dan Ibu tercinta yang selalu merawat, menjaga, dan mendoakan dan memberikan segalanya kepada penulis sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan 6. Rekan-rekan seperjuangan atas segala bantuan dan dukungannya.

  7. Teman baik saya Metha Tinambunan yang selalu mendukung dan mendoakan saya hingga menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

  Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bertujuan untuk menyempurnakan dan memperkaya kajian Tugas Akhir ini. Besar harapan penulis pada umumnya dan mahasiswa Departemen Teknik Elektro FT – USU.

  Medan, Januari 2014 Penulis,

  Candra V. Tambunan NIM: 090402091

  DAFTAR ISI …………………………………………………………………..… ABSTRAK _{………………………………………………………} i KATA PENGANTAR _{………………………………………………………………..…} ... ii DAFTAR ISI _{………………………………………………………….} iv DAFTAR GAMBAR _{……………………………………………………………} vii DAFTAR TABEL .. ix

  BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ………………………….…….…………..

  1 1.2 Rumusan Masalah ……………………………....................

  2 1.3 Batasan Masalah …………………………………...............

  2 1.4 Tujuan Penelitian……………………….……….................

  3 1.5 Metodologi Penulisan …………………………...................

  3 1.6 Sistematika Penulisan ………………………………...........

  4 2.1 Pendahuluan ..………………………………………….…..

  6 2.2 Spektrum Gelombang Elektromagnetik …………………..

  8

  2.3 Mekanisme Dasar Perambatan Gelombang Elektromagnetik .... 11

  2.3.1 Refleksi (Pemantulan) ……………………………. 11 2.3.2 Scattering (Hamburan/Penyebaran)……………….

  12

  2.3.3 Refraksi (Pembiasan) ……………………………… 12

  2.3.4 Difraksi (Lenturan) ……………………………………… 13 2.4 Sistem Komunikasi Gelombang Milimeter …...………….

  14

  2.4.1 Pendahuluan ………………………………………. 14 iv

  v

  3.1.2 Perhitungan Redaman ……………………………. 34

  5.1 Kesimpulan ………………………………………....... 59

  BAB V PENUTUP

  4.5 Redaman Hujan Kota Medan …………………………….......... 57

  4.4 Perhitungan Redaman Hujan Untuk Daerah Polonia ….............. 54

  4.3 Perhitungan Redaman Hujan Untuk Daerah Sampali …….….... 50

  4.2 Perhitungan Redaman Hujan Untuk Daerah Padang Bulan …... 46

  45

  4.1 Redaman Hujan SST …….………………………………

  43 GELOMBANG MILIMETER UNTUK DAERAH MEDAN

  3.1.3 Nilai Redaman Hujan ……………………………

  3.1.1 Data Cuaca ……………………………………….. 32

  2.4.2 Propagasi Gelombang Milimeter ……………….…

  31

  29 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Rancangan Penelitian …………………..……..................

  2.6.2 Komunikasi Point To Point LTE …………………

  26

  2.6 Sistem Komunikasi Yang Menggunakan Kanal Gelombang Milimeter …………………………………... 26 2.6.1 Local Multipoint Distribution Service ...………….

  2.5.3 Redaman Hujan ………………….………..……… 23

  19

  2.5.2 Intensitas Hujan ………………….………..………

  2.5.1 Pendahuluan ………………….………..…………. 19

  19

  15 2.5 Intensitas Hujan dan Redaman Hujan …………………...

  5.2 Saran ………………………………...………..……… 60