Studi Kualitas Propagasi Terrestrial Gelombang KA-BAND Antara ITS Dan PT (Persero) Indosat Tbk - ITS Repository
STUDI UALITAS PROPAGASI TERRESTRIAL
GEL
BANG KA-BAND ANTARA ITS
DA PT. (Persero) INDOSAT Tbk.
TUGAS AKHIR
r ,
N
.:ZLf·}.
,. 1 T .. ~·
Disusun 0 eh :
1\C>. A~;cul
BAGUS HA .Bitt!
H
l•i'· 1 ,:J. I
NRP. 2295 109 007
.;.oco ,
.:2.1 §
f
pj[
b;l.f
3iO Lf I I
~em,
t\- I
-
t999
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNOLOGJ INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
1999
-
f
l
PAKAAH
I
I
STUD! KUALITAS PROPAGASI TERRESTRIAL
GELOMBANG KA-BAND ANTARA ITS
DAN PT. (Persero) INDOSAT Tbk .
TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Mamanuhi Sabagian Persyaratan
Untuk Memparo lah Galar Sarjana Teknik Elektro
Pad a
Bldeng Studi Taknik Telekomunlkasi
Juruun Taknlk Elektro
Fakultas Teknologl lndustrl
lnstltut Taknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
Mengetahul / Menyetujui
Dosen Pembimbing
Dr. l r. M OCHAMAD SALEHUDIN . M . Eng. Sc.
NIP. 130 532 026
SU RABAYA
Februari, 1999
ABSTRAK
Setrmg dengan pesatnya perkembangan layanan relekomunikasi, kebutuhan
akan spekrrum frekuenst Iebar pun meningkat pula. Hal mi ditandai dengan padamya
penggrmaan spektrum pada L Band, C Band, sampai pada Ku Band. Karena itu
dengan penggunaan Ka Band, diharapkan sebagai solust kebutuhan tersebut. Pada
frekuensi Ka Band (20 30 CH:) mi redaman hu;an, fakror goegrafi, dan karakJeristik
kana/ propagasi menjadt hal yang sangat pentmg. Sehubungan dengan kurangnya
data - data karaktertstik propagast gelombang Ka Band, khususnya dtdaerah tropis,
maka ITS bekerja sama dengan PT.INDOSAT dan EUT Einhoven membangrm lmk
trammisl Ka Band antara ITS Sukolilo dan PT.INDOSAT Kayoon, untuk
mempelajari karaktenstik propagasi terrestnal gelombang Ka Band terse but.
?ada tugas akhir mi dibahas, p erencanaan transmisi gelombang Ka Band
antara PT.INDOSAT dan ITS yang berjarak 5,73 km. persiapan perangkat
komunikasi yang terdiri dari transmiuer dengan EIRP 47 dBm, receiver dengan
senstttvitas
130 dBm, yang di/engkapi dengan sistim akuisisi data yang melakukan
data sampling dengan frelwensi I H: dan rain meter dengan resolusi 0,1 mm'iz,
tnstala.u perangkat, serta pengukuran awa/ karakJeristik propagasi.
Dan observast singkat se;ak November 1998. didapatkan level penerimaan
yang bervanast ± 2 dBp-p dan redaman hujan yang lebth dan 70 dB apabila curalr
hujan melebtht 100 mm hr.
KATA PENGAi'\TAR
Scgala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT, karena atas
berkat rahmat dan ridho Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan juduJ·
STU OJ KlJALITA S I'ROPAGASI TERRESTRIAL GELO:VIBA~
Kn BA~D
A:'ITARA ITS DA."' PT.(Persero) Il'iDOSAT Tbk.
Tugas Akil ir ini disusun guna memcnuhi salah satu persyaratan akadcmis
untuk mcmperoleh gelar SARJ/\NA TEK.NlK ELE KTRO pada Bidang Studi Tekni k
Telekomunikasi -
Jur
~< l
Tcknik Elektro - Fakultas Teknologi lndustri - Tnsll tut
Tcknologi Scpuluh Nopembcr Surabaya.
Akhimya pcnulis bcrharap semoga hasil Tugas Akhir ini bem1anfaat bagi
semua pihak.
Surabaya, Februari 1999
Penulis
iv
UCAPAN TE1Ul\1A KA.SJH
Dengan mcngucapkan syukur kchadirat Allah SWT, atas berkat rahmat dan
hidayah '\'ya. pcnulis mcnyampaikan terimakasih dan penghargaan setinggi tingginya kepada :
I.
Bnpak Dr. lr. Mochnmad Salehudin M. Eng Sc, selaku dosen pembimbmg
y~ng
te lah hanyak mcmbanttt, mcmbimb ing, dan mengarah kan pcnul is dalam
mengctjakwl Tugas Akhir ini.
2.
Bapak ll cndt)', yang banyak mcmbantu dalam peny1tsunan dan instalas i
pcrnngkat pene liti an.
3.
Special thanks for Ylr. Ludi Wijden1ans an EUT expert, for his assistance ami
suppott in equipment assembling and installations.
~.
Jbu Sn Rahayu .ST selaku doscn v.ali.
5.
Bapak lr M. Aries Pumomo selaku Koordinator Bidang Studi Tcknik
T clckomumkast.
6.
Bapak lr. Teguh Yu,\ono selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro FTI ITS.
7.
Bapak Jr. Rudi TndJoko. P.
Manager Operasi dan Pcmeliharaan PT.
INDOSA T Divisi Surabaya.
8.
Bapak 1 P. Agus H. Assisten Manager PT. 11\fJJOSAT.
9.
Bapak Cendra Wahyud i. SKom, PTH Asisten Manager Stasiun Bumi dan
Kabel B:lllymtrip.
v
10.
Bapak Tcguh Prihantoro. ST, Muhammad Taufik. ST. Rekan
Rekan Stasiun
Bumi dan Kabel Banvuurip, yang tclah bauyak membcrikan dorongan m01il
dalam menyelesaikan Tugas Aklur ini.
II.
Ayah. ibu, 1stri. dan saudara
saudarak-u tercinta, yang banyak membcrikan
bantuan. dan doa dcmi sclesainya Tugas Akhir iui.
12.
Rckan - rcknn penghuni Lab 306 dan 30 I.
VI
\
DAFTAR lSI
HAL~1N
JUDUL
I
LEMBAR PE:-.IGESAHAK
ABSTRAK
KATA PEt-.GAt\TAR
LCi\PA \1 TERI\1A KASIH
DAFTAR lSI
DAFT AR GAMOAR
Bi\B
I.
I. I
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
13AB I I.
I I. I
11.2
II
Ill
IV
v
vii
ix
PF.l\'DA HULUAN
Latar 13elakang
Pem1asalahan
Tujuan
Mctodclogi
S istcm ati ka
Re levansi
l
I
2
2
',\
3
4
TGORI PC:l'\Gl\JANG
Pcndahuluan
Karakteristik Propagasi
11.2-' Rcdaman Ruang Bcbas
11.2.2 Pcngaruh Fak1or lklim
11.2.2.1
lndcks Refraksi dan Refraksivitas
11.2.2.2
Faktor K
11.2.2.3
Rcdaman Hujan
Parameter ~lode!
Rice Holmberg
I1.2.2.3.1
11.2.2.3.2
lnter\'al Waktu Satu Menit
11.2.2.3.3
Perhitungan Redaman Hujan
112.2..1
Rcdaman Awan dan Kabul
11.2.2.5
Redaman Uap Air dan Oksigen
11.2.3 Pcngaruh Faktor Daerah
D1fraksi Gelombang
JI.2.3.l
11.2.3.1.1
Pengan1h Pennukaan Halus
11.2.3.1.2
Pengan1h Pennukaaan Tajam
11.2.3.1.3
Pengan1b Permukaan Tumpul Melengkung
Tl.2.4 Pemantulan Gclombang
11.2.4.1
Pengaruh Beda Fase
VII
5
5
6
6
7
7
8
I0
I0
12
I4
16
18
20
20
20
23
24
26
27
n.3
Bi\B HI.
111.1
H1.2
lfl.3
111.4
ITI.5
BAB IV.
IV. I
1\.2
l\'.3
BAB
v.
V. l
\'.4
11.2.4.2
Perhitungan Lokasi Titik Pantul
11.2.4.3
~lutipah
Fading
11.2.4.4
Daerdh Fresnel
Dasar Dasar Akutstsi Data
11.3.1 Proses Akuisisi Data
II 3.2 Pengumpulan Data
11.3.3 Penyiapan Data
II 3.3.1
Teorema Sampling
Tl.3.3.2
Proses Sampling dan Error Aliasing
11.3.3.3
Error Kuamisasi
11.3.3.4
Analog to Digital Converter
28
28
29
31
32
32
33
33
35
36
36
PERI:.NCANAAN Llt\ K MICROWAVE U:"JTU K
PENELITrAN PROPAGASI GELOMBAKG Ka BAND
Pcrhitungan Rugi - Rugi
Persiapan Pcrangkat Radio
Pcrhitu ngan Link Budget
Sistim Akui sisi Data
ITI.4. 1 Kal ibrasi Sistim Akuisisi Data
Rai n Meter
111.5. 1 PrinsipKerja Rain Meter
111.5. 1. 1
Weighing Type
111.5.1.2
l· loat Type
III.S. IJ
Drop Counter Rain Gauge
TIT.5.1.4
Tippi ng 13ucket Rain Gauge
IIT.5.2 Kalibrasi Ra in Meter
111.5.3 Pcrhitungan Redaman Hujan
43
49
50
52
54
54
55
55
56
56
57
58
PFNYUSU:-JA:-J PERA!'\GKAT DAN PE:-JGLiKL'RAN
KARAKTERISTTK PROPAGASI Ka BA;-..TI
Perhitungan Link Budget
Kalibrasi Pcr.mgkat Akuisisi Data
Hast! Pengukuran
61
61
63
64
KI::SI\IPUL/\:\ DA),' SARAK
Kcstmpulan
Saran
69
69
70
D.'\FTAR PLSTAKA
LAM PIRA"'
Vl ll
38
38
DAFTAR GAI\1BAR
Gam bar
2.1
Arah Propagasi Gelombang Ka Band Uotuk Beberapa K
I)
Gambar
2.2
Dtstribust Kumulatif Rata- Rata Tahw1an
13
Gam bar
2.3
Curah llujan Rata - Rata Tahunan
I-I
Gambar
2.-1
Konstanta Rcdaman Spesiflk Awan dan Kabut
17
Gnmbar
2.5
Pengaruh Pemlllkaan llalus
21
Gam bar
2.6
Difr
GEL
BANG KA-BAND ANTARA ITS
DA PT. (Persero) INDOSAT Tbk.
TUGAS AKHIR
r ,
N
.:ZLf·}.
,. 1 T .. ~·
Disusun 0 eh :
1\C>. A~;cul
BAGUS HA .Bitt!
H
l•i'· 1 ,:J. I
NRP. 2295 109 007
.;.oco ,
.:2.1 §
f
pj[
b;l.f
3iO Lf I I
~em,
t\- I
-
t999
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNOLOGJ INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
1999
-
f
l
PAKAAH
I
I
STUD! KUALITAS PROPAGASI TERRESTRIAL
GELOMBANG KA-BAND ANTARA ITS
DAN PT. (Persero) INDOSAT Tbk .
TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Mamanuhi Sabagian Persyaratan
Untuk Memparo lah Galar Sarjana Teknik Elektro
Pad a
Bldeng Studi Taknik Telekomunlkasi
Juruun Taknlk Elektro
Fakultas Teknologl lndustrl
lnstltut Taknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
Mengetahul / Menyetujui
Dosen Pembimbing
Dr. l r. M OCHAMAD SALEHUDIN . M . Eng. Sc.
NIP. 130 532 026
SU RABAYA
Februari, 1999
ABSTRAK
Setrmg dengan pesatnya perkembangan layanan relekomunikasi, kebutuhan
akan spekrrum frekuenst Iebar pun meningkat pula. Hal mi ditandai dengan padamya
penggrmaan spektrum pada L Band, C Band, sampai pada Ku Band. Karena itu
dengan penggunaan Ka Band, diharapkan sebagai solust kebutuhan tersebut. Pada
frekuensi Ka Band (20 30 CH:) mi redaman hu;an, fakror goegrafi, dan karakJeristik
kana/ propagasi menjadt hal yang sangat pentmg. Sehubungan dengan kurangnya
data - data karaktertstik propagast gelombang Ka Band, khususnya dtdaerah tropis,
maka ITS bekerja sama dengan PT.INDOSAT dan EUT Einhoven membangrm lmk
trammisl Ka Band antara ITS Sukolilo dan PT.INDOSAT Kayoon, untuk
mempelajari karaktenstik propagasi terrestnal gelombang Ka Band terse but.
?ada tugas akhir mi dibahas, p erencanaan transmisi gelombang Ka Band
antara PT.INDOSAT dan ITS yang berjarak 5,73 km. persiapan perangkat
komunikasi yang terdiri dari transmiuer dengan EIRP 47 dBm, receiver dengan
senstttvitas
130 dBm, yang di/engkapi dengan sistim akuisisi data yang melakukan
data sampling dengan frelwensi I H: dan rain meter dengan resolusi 0,1 mm'iz,
tnstala.u perangkat, serta pengukuran awa/ karakJeristik propagasi.
Dan observast singkat se;ak November 1998. didapatkan level penerimaan
yang bervanast ± 2 dBp-p dan redaman hujan yang lebth dan 70 dB apabila curalr
hujan melebtht 100 mm hr.
KATA PENGAi'\TAR
Scgala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT, karena atas
berkat rahmat dan ridho Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan juduJ·
STU OJ KlJALITA S I'ROPAGASI TERRESTRIAL GELO:VIBA~
Kn BA~D
A:'ITARA ITS DA."' PT.(Persero) Il'iDOSAT Tbk.
Tugas Akil ir ini disusun guna memcnuhi salah satu persyaratan akadcmis
untuk mcmperoleh gelar SARJ/\NA TEK.NlK ELE KTRO pada Bidang Studi Tekni k
Telekomunikasi -
Jur
~< l
Tcknik Elektro - Fakultas Teknologi lndustri - Tnsll tut
Tcknologi Scpuluh Nopembcr Surabaya.
Akhimya pcnulis bcrharap semoga hasil Tugas Akhir ini bem1anfaat bagi
semua pihak.
Surabaya, Februari 1999
Penulis
iv
UCAPAN TE1Ul\1A KA.SJH
Dengan mcngucapkan syukur kchadirat Allah SWT, atas berkat rahmat dan
hidayah '\'ya. pcnulis mcnyampaikan terimakasih dan penghargaan setinggi tingginya kepada :
I.
Bnpak Dr. lr. Mochnmad Salehudin M. Eng Sc, selaku dosen pembimbmg
y~ng
te lah hanyak mcmbanttt, mcmbimb ing, dan mengarah kan pcnul is dalam
mengctjakwl Tugas Akhir ini.
2.
Bapak ll cndt)', yang banyak mcmbantu dalam peny1tsunan dan instalas i
pcrnngkat pene liti an.
3.
Special thanks for Ylr. Ludi Wijden1ans an EUT expert, for his assistance ami
suppott in equipment assembling and installations.
~.
Jbu Sn Rahayu .ST selaku doscn v.ali.
5.
Bapak lr M. Aries Pumomo selaku Koordinator Bidang Studi Tcknik
T clckomumkast.
6.
Bapak lr. Teguh Yu,\ono selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro FTI ITS.
7.
Bapak Jr. Rudi TndJoko. P.
Manager Operasi dan Pcmeliharaan PT.
INDOSA T Divisi Surabaya.
8.
Bapak 1 P. Agus H. Assisten Manager PT. 11\fJJOSAT.
9.
Bapak Cendra Wahyud i. SKom, PTH Asisten Manager Stasiun Bumi dan
Kabel B:lllymtrip.
v
10.
Bapak Tcguh Prihantoro. ST, Muhammad Taufik. ST. Rekan
Rekan Stasiun
Bumi dan Kabel Banvuurip, yang tclah bauyak membcrikan dorongan m01il
dalam menyelesaikan Tugas Aklur ini.
II.
Ayah. ibu, 1stri. dan saudara
saudarak-u tercinta, yang banyak membcrikan
bantuan. dan doa dcmi sclesainya Tugas Akhir iui.
12.
Rckan - rcknn penghuni Lab 306 dan 30 I.
VI
\
DAFTAR lSI
HAL~1N
JUDUL
I
LEMBAR PE:-.IGESAHAK
ABSTRAK
KATA PEt-.GAt\TAR
LCi\PA \1 TERI\1A KASIH
DAFTAR lSI
DAFT AR GAMOAR
Bi\B
I.
I. I
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
13AB I I.
I I. I
11.2
II
Ill
IV
v
vii
ix
PF.l\'DA HULUAN
Latar 13elakang
Pem1asalahan
Tujuan
Mctodclogi
S istcm ati ka
Re levansi
l
I
2
2
',\
3
4
TGORI PC:l'\Gl\JANG
Pcndahuluan
Karakteristik Propagasi
11.2-' Rcdaman Ruang Bcbas
11.2.2 Pcngaruh Fak1or lklim
11.2.2.1
lndcks Refraksi dan Refraksivitas
11.2.2.2
Faktor K
11.2.2.3
Rcdaman Hujan
Parameter ~lode!
Rice Holmberg
I1.2.2.3.1
11.2.2.3.2
lnter\'al Waktu Satu Menit
11.2.2.3.3
Perhitungan Redaman Hujan
112.2..1
Rcdaman Awan dan Kabul
11.2.2.5
Redaman Uap Air dan Oksigen
11.2.3 Pcngaruh Faktor Daerah
D1fraksi Gelombang
JI.2.3.l
11.2.3.1.1
Pengan1h Pennukaan Halus
11.2.3.1.2
Pengan1h Pennukaaan Tajam
11.2.3.1.3
Pengan1b Permukaan Tumpul Melengkung
Tl.2.4 Pemantulan Gclombang
11.2.4.1
Pengaruh Beda Fase
VII
5
5
6
6
7
7
8
I0
I0
12
I4
16
18
20
20
20
23
24
26
27
n.3
Bi\B HI.
111.1
H1.2
lfl.3
111.4
ITI.5
BAB IV.
IV. I
1\.2
l\'.3
BAB
v.
V. l
\'.4
11.2.4.2
Perhitungan Lokasi Titik Pantul
11.2.4.3
~lutipah
Fading
11.2.4.4
Daerdh Fresnel
Dasar Dasar Akutstsi Data
11.3.1 Proses Akuisisi Data
II 3.2 Pengumpulan Data
11.3.3 Penyiapan Data
II 3.3.1
Teorema Sampling
Tl.3.3.2
Proses Sampling dan Error Aliasing
11.3.3.3
Error Kuamisasi
11.3.3.4
Analog to Digital Converter
28
28
29
31
32
32
33
33
35
36
36
PERI:.NCANAAN Llt\ K MICROWAVE U:"JTU K
PENELITrAN PROPAGASI GELOMBAKG Ka BAND
Pcrhitungan Rugi - Rugi
Persiapan Pcrangkat Radio
Pcrhitu ngan Link Budget
Sistim Akui sisi Data
ITI.4. 1 Kal ibrasi Sistim Akuisisi Data
Rai n Meter
111.5. 1 PrinsipKerja Rain Meter
111.5. 1. 1
Weighing Type
111.5.1.2
l· loat Type
III.S. IJ
Drop Counter Rain Gauge
TIT.5.1.4
Tippi ng 13ucket Rain Gauge
IIT.5.2 Kalibrasi Ra in Meter
111.5.3 Pcrhitungan Redaman Hujan
43
49
50
52
54
54
55
55
56
56
57
58
PFNYUSU:-JA:-J PERA!'\GKAT DAN PE:-JGLiKL'RAN
KARAKTERISTTK PROPAGASI Ka BA;-..TI
Perhitungan Link Budget
Kalibrasi Pcr.mgkat Akuisisi Data
Hast! Pengukuran
61
61
63
64
KI::SI\IPUL/\:\ DA),' SARAK
Kcstmpulan
Saran
69
69
70
D.'\FTAR PLSTAKA
LAM PIRA"'
Vl ll
38
38
DAFTAR GAI\1BAR
Gam bar
2.1
Arah Propagasi Gelombang Ka Band Uotuk Beberapa K
I)
Gambar
2.2
Dtstribust Kumulatif Rata- Rata Tahw1an
13
Gam bar
2.3
Curah llujan Rata - Rata Tahunan
I-I
Gambar
2.-1
Konstanta Rcdaman Spesiflk Awan dan Kabut
17
Gnmbar
2.5
Pengaruh Pemlllkaan llalus
21
Gam bar
2.6
Difr