PEMBUATAN ANTENA WAJANBOLIC
PEMBUATAN ANTENA WAJANBOLIC
PEMBUATAN ANTENA WAJANBOLIC
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
1
1
<strong>PEMBUATAN</strong> <strong>ANTENA</strong> <strong>WAJANBOLIC</strong><br />
Oleh :<br />
MOLIN ADIYANTO<br />
7405 030 025<br />
Proyek Akhir ini Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk<br />
Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md)<br />
di<br />
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya<br />
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya<br />
Disetujui Oleh :<br />
Tim Penguji Proyek Akhir Dosen Pembimbing<br />
1. Arna Fariza, S.Kom, M.Kom 1. Ir. Budi Aswoyo, MT<br />
NIP. 132 233 198 NIP. 131 843 379<br />
2. Setiawardhana, S.T. 2. Idris Winarno, S.ST.<br />
NIP. 132 310 243<br />
3. Fernando Ardilla, S. ST<br />
Mengetahui :<br />
Ketua Jurusan Teknologi Informasi<br />
Arna Fariza, S.Kom, M.Kom<br />
NIP. 132 233 198<br />
ii
ABSTRAK<br />
Tugas Akhir ini menitik beratkan pada pembuatan antena<br />
wajanbolic untuk Line of Sight (LoS) yang bekerja pada frekuensi<br />
2,4 GHz untuk jaringan wireless LAN. Selain itu, antena<br />
wajanbolic juga merupakan solusi murah untuk jaringan wireless<br />
LAN. Antena wajanbolic dibuat sebanyak 2 macam dengan<br />
diameter yang berbeda yaitu 40 cm dan 60 cm. Kemudian<br />
dilakukan analisa terhadap pola radiasi, gain, polarisasi, dan<br />
directivity. Mengingat selama ini masyarakat hanya mengenal<br />
keunggulan antena wajanbolic tanpa mengetahui bukti riil yang<br />
ditinjau dari segi keilmuan. Sesuai dengan nama antena<br />
wajanbolic, antena ini menggunakan reflektor dari wajan, dengan<br />
waveguide dari pipa paralon yang dilapisi dengan lakban<br />
alumunium, dan penerima sinyal menggunakan wireless USB<br />
adapter.<br />
Dari hasil pengukuran dan analisa diperoleh hasil bahwa<br />
antena wajanbolic adalah antena directional yang mempunyai<br />
keterarahan sinyal. Mempunyai nilai HPBW (Half Power Beam<br />
Width) sebesar 21 o untuk wajanbolic kecil polarisasi vertikal, 14 o<br />
untuk polarisasi horisontal, 13 o untuk wajanbolic besar polarisasi<br />
vertikal, 3 o untuk polarisasi horisontal. Mempunyai nilai gain<br />
sebesar 16,15 dBi untuk antena wajanbolic kecil dan 24,15 dBi<br />
untuk antena wajanbolic besar. Mempunyai polarisasi yang<br />
sejajar dengan antena pemancar. Serta mempunyai nilai<br />
directivity sebesar 21,4 dB untuk antena wajanbolic kecil dan<br />
30,2 dB untuk antena wajanbolic besar.<br />
Kata kunci – Antena wajanbolic, wireless LAN 2,4 GHz, Line of<br />
Sight (LoS)<br />
iii
ABSTRACT<br />
This Final Project focused in making of wajanbolic<br />
antenna for Line of Sight (LoS) which is work at frequency 2.4<br />
GHz for wireless LAN network. Wajanbolic antenna is also as a<br />
cheap solution for wireless LAN network. Wajanbolic antenna is<br />
made in 2 different of diameters, these are 40 cm and 60 cm. Next<br />
step is analyze its radiation pattern, gain, polarization, and<br />
directivity. Considering this time public has just known about<br />
wajanbolic antenna’s advantages without knowing real evidence<br />
based on science side. Appropriate with name wajanbolic<br />
antenna, these antenna using reflektor from frying pan, with<br />
waveguide from PVC pipe which is layered by tape alumunium,<br />
and signal receiver using wireless USB adapter.<br />
From the counting and analyzing provideable result that<br />
wajanbolic antenna is directional antenna which has signal<br />
directedness. Having HPBW (Half Power Beam Width) value in<br />
the amount of 21 o for little wajanbolic antenna at vertical<br />
polarization, 14 o at horizontal polarization, 13 o for big<br />
wajanbolic antenna at vertical polarization, 3 o at horizontal<br />
polarization. Having gain value in the amount of 16,15 dBi for<br />
little wajanbolic antenna and 24,15 dBi for big wajanbolic<br />
antenna. Having parallel polarization with transmitter antenna.<br />
And also having value of directivity in the amount of 21,4 dB for<br />
little wajanbolic antenna and 30,2 dB for big wajanbolic<br />
antenna.<br />
Keywords – Wajanbolic antenna, wireless LAN 2.4 GHz, Line of<br />
Sight (LoS)<br />
iv
KATA PENGANTAR<br />
Syukur alhamdulillah dipanjatkan kepada Allah SWT<br />
karena hanya dengan rahmat dan hidayahNya dapat diselesaikan<br />
proyek akhir yang berjudul :<br />
<strong>PEMBUATAN</strong> <strong>ANTENA</strong> <strong>WAJANBOLIC</strong><br />
Proyek akhir ini dikerjakan berdasarkan pada teori yang<br />
pernah didapatkan serta bimbingan dari dosen pembimbing<br />
proyek akhir.<br />
Proyek akhir ini digunakan sebagai salah satu syarat<br />
akademis untuk memperoleh gelar Ahli Madya ( A.Md) di<br />
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut Teknologi<br />
Sepuluh Nopember Surabaya.<br />
Tentunya masih banyak kekurangan dalam perancangan<br />
dan pembuatan buku proyek akhir ini. Oleh karena itu saran dan<br />
kritik yang membangun sangat diharapkan. Dan semoga buku ini<br />
dapat memberikan manfaaat bagi para mahasiswa Politeknik<br />
Elektronika Negeri Surabaya pada umumnya dan dapat<br />
memberikan nilai lebih untuk para pembaca pada khususnya.<br />
v<br />
Surabaya, Agustus 2008<br />
Penyusun
UCAPAN TERIMA KASIH<br />
Alhamdulillah, syukur kehadirat Allah SWT atas segala<br />
limpahan nikmatNya. Kami menyadari bahwa terwujudnya<br />
proyek akhir ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan, doa serta<br />
dukungan dari berbagai pihak.<br />
Dengan segala kerendahan hati, keikhlasan dan ketulusan,<br />
kami ingin menyampaikan ucapan terima kasih dan<br />
penghargaaan yang sebesar-besarnya kepada :<br />
1. Ayah dan Ibu, atas segala kasih sayang dan pengorbanan yang<br />
diberikan kepada ananda, serta adikku tercinta, Monika<br />
Nuraini.<br />
2. Bapak Dr. Titon Dutono, M.Eng, selaku Direktur Politeknik<br />
Elektronika Negeri Surabaya Institut Teknologi Sepuluh<br />
Nopember.<br />
3. Seluruh staf dosen dan karyawan di Politeknik Elektronika<br />
Negeri Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Ibu<br />
Arna Fariza selaku ketua jurusan Teknologi Informasi, dan<br />
semua dosen yang telah memberikan segala ilmu kepada<br />
kami.<br />
4. Bapak Ir. Budi Aswoyo, MT, selaku pembimbing I yang telah<br />
dengan sabar menuntun dan membimbing kami sehingga<br />
tugas akhir ini dapat diselesaikan.<br />
5. Ibu Fitri Setyorini, ST, M.Sc – terimakasih atas judul antena<br />
wajanbolicnya, bimbingan dan semuanya, semoga sukses di<br />
Jepang.<br />
6. Bapak Idris Winarno, S.ST selaku pembimbing ke II,<br />
terimakasih buat bimbingan, dan pinjaman access pointnya.<br />
7. Keluarga Bapak Dodik yang ada di Kediri, atas bantuannya<br />
mengerjakan tugas akhir ini dan uji coba ke Poltek Kediri.<br />
8. Keluarga Pak Poh Di, Budhe Wit, Mas Robi & Pak Lek<br />
Dumadi atas semua bantuannya.<br />
9. Teman-teman kost di Kalisari Damen 22, Huda (Abaz) atas<br />
semuanya, Mas Reza – makasih udah minjemin & bantuin<br />
nyolder, Mas Endar – atas bantuan materi antena, Habibi,<br />
Mas Andik yang udah nemenin di lab. Dan semuanya,<br />
terimakasih.<br />
vi
10. Semua temen-temen kelas D3 IT A ’05, Budi (dan<br />
kembarannya) atas semua bantuan dan materi antena juga dan<br />
atas semua wisatanya, kapan ke Pacet lagi, Pramitya atas info<br />
buku antena wajanbolic (aku doain semoga cepet lulus).<br />
11. Teman-teman D3 IT A ’05, SEMUANYA!!!<br />
12. Temen-temen lab TA IT D4 lantai 2, kapan beli gule maryam<br />
lagi? Wisata kuliner selanjutnya ditunggu.<br />
13. Semua teman-teman lab TA Telkom D4 lantai 3, Mas Wildan<br />
– terimakasih udah nganterin beli wajan & pinjaman<br />
laptopnya, Mbak Kiki dan mbak Cici – temen seperjuangan<br />
antena, Mas Yorr – buat tawa ngakak sepanjang hari, dan<br />
semua member lab telkom D4 lantai 3 – terima kasih aku<br />
udah dibolehkan jadi penyusup di lab kalian.<br />
14. Taufik atas pinjeman bornya<br />
15. Dan semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu –<br />
terimakasih banyak atas bantuannya.<br />
Semoga Allah SWT senantiasa memberikan balasan yang<br />
lebih baik di kemudian hari.<br />
Penulis menyadari bahwa “tak ada gading yang tak retak“,<br />
demikian juga dalam penyusunan buku proyek akhir ini, saran<br />
dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Namun<br />
demikian penulis berharap semoga buku ini dapat memberikan<br />
manfaat bagi kita semua.<br />
vii<br />
Surabaya, Agustus 2008<br />
Penyusun
DAFTAR ISI<br />
HALAMAN JUDUL.................................................................... i<br />
HALAMAN PENGESAHAN .................................................... ii<br />
ABSTRAK ................................................................................ iii<br />
ABSTRACT .............................................................................. iv<br />
KATA PENGANTAR ................................................................ v<br />
UCAPAN TERIMA KASIH ..................................................... vi<br />
DAFTAR ISI ........................................................................... viii<br />
DAFTAR GAMBAR ................................................................. x<br />
DAFTAR TABEL ................................................................... xiii<br />
BAB I PENDAHULUAN<br />
1.1. Latar Belakang................................................................... 1<br />
1.2. Tujuan................................................................................ 2<br />
1.3. Batasan Masalah ............................................................... 2<br />
1.4. Metodologi ........................................................................ 3<br />
1.5. Sistematika Pembahasan ................................................... 4<br />
BAB II DASAR TEORI<br />
2.1. Umum ................................................................................ 7<br />
2.2. Pengertian Antena ............................................................. 7<br />
2.3. Pengertian Waveguide ...................................................... 9<br />
2.3.1. Karakteristik Waveguide ..................................... 10<br />
2.4. Waveguide Silinder ......................................................... 11<br />
2.4.1. Distribusi Medan Waveguide Silinder ................ 11<br />
2.5. Dominan Mode Waveguide Silinder ............................... 12<br />
2.6. Coupling Untuk Waveguide ........................................... 13<br />
2.7. Pola Radiasi Antena ........................................................ 14<br />
2.8. Polarisasi Antena ............................................................. 17<br />
2.9. Lebar Band Frekuensi...................................................... 19<br />
2.10. Gain.................................................................................. 20<br />
2.11. Directivity ....................................................................... 20<br />
2.12. Impedansi Input .............................................................. 21<br />
2.13. VSWR ............................................................................. 22<br />
2.14. Antena Wajanbolic .......................................................... 23<br />
2.14.1. Pengertian Antena Wajanbolic............................. 23<br />
2.14.2. Reflektor ............................................................. 29<br />
viii
2.15. Wireless USB Adapter..................................................... 30<br />
2.16. Wireless LAN .................................................................. 31<br />
BAB III <strong>PEMBUATAN</strong> <strong>ANTENA</strong> <strong>WAJANBOLIC</strong><br />
3.1. Penghitungan .................................................................. 33<br />
3.2. Alat Dan Bahan................................................................ 38<br />
3.3. Pembuatan Antena Wajanbolic ....................................... 39<br />
3.4. Pembuatan Kabel USB Extender ..................................... 46<br />
BAB IV PENGUKURAN PARAMETER <strong>ANTENA</strong> DAN<br />
ANALISA<br />
4.1. Umum .............................................................................. 51<br />
4.2. Persiapan Pengukuran Dan Pengujian ............................. 51<br />
4.3. Pengukuran Pola Radiasi ................................................ 61<br />
4.4. Pengukuran Gain.............................................................. 69<br />
4.5. Polarisasi.......................................................................... 72<br />
4.6. Directivity ........................................................................ 73<br />
4.7. Aplikasi Antena Wajanbolic ............................................ 75<br />
BAB V PENUTUP<br />
5.1. Kesimpulan ...................................................................... 77<br />
5.2. Saran ................................................................................ 77<br />
DAFTAR PUSTAKA ............................................................... 79<br />
LAMPIRAN .............................................................................. 81<br />
RIWAYAT HIDUP ................................................................ 101<br />
ix
DAFTAR GAMBAR<br />
Gambar 2.1 Jenis waveguide .....................................................9<br />
Gambar 2.2 Karakteristik umum waveguide ...........................10<br />
Gambar 2.3 Sistem koordinat silinder .....................................11<br />
Gambar 2.4 Distribusi medan untuk TE11 mode.......................12<br />
Gambar 2.5 Distribusi medan untuk mode TEmn .....................13<br />
Gambar 2.6 Coupling untuk waveguide ..................................14<br />
Gambar 2.7 Dimensi pola radiasi ............................................14<br />
Gambar 2.8 Ilustrasi pola radiasi dalam koordinat polar ..........15<br />
Gambar 2.9 Gambaran pola radiasi berbagai antena ...............16<br />
Gambar 2.10 Polarisasi pada antena ..........................................18<br />
Gambar 2.11 Bandwidth pada antena ........................................19<br />
Gambar 2.12 Irisan pada kerucut sehingga membentuk<br />
parabola.................................................................23<br />
Gambar 2.13 Fokus dan direktris ...............................................24<br />
Gambar 2.14 Penghitungan nilai fokus.......................................25<br />
Gambar 2.15 Fokus yang terletak di dalam parabola..................27<br />
Gambar 2.16 Fokus yang ada di luar parabola............................27<br />
Gambar 2.17 Tipe antena parabola ....................................... 28-29<br />
Gambar 3.1 Bagan penghitungan antena wajanbolic ...............33<br />
Gambar 3.2 Capture file excel untuk mengukur fokus dan<br />
gain antena wajanbolic (diameter 40 cm) ............37<br />
Gambar 3.3 Capture file excel untuk mengukur fokus dan<br />
gain antena wajanbolic (diameter 60 cm) ............37<br />
Gambar 3.4 Capture file excel untuk menghitung nilai ¼ λG<br />
dan ¾ λG ...............................................................38<br />
Gambar 3.5 Penghitungan titik fokus wajan ............................39<br />
Gambar 3.6 Penghitungan nilai ¼ λG dan ¾ λG ........................40<br />
Gambar 3.7 Bagian tengah wajan yang telah di bor ................40<br />
Gambar 3.8 Salah satu tutup pipa 3”yang telah di bor .............41<br />
Gambar 3.9 Wajan dan tutup pipa paralon yang telah dibaut ...41<br />
Gambar 3.10 Tutup pipa paralon yang telah dilapisi dengan<br />
lakban alumunium bagian dalamnya ....................42<br />
Gambar 3.11 Waveguide ...........................................................43<br />
x
Gambar 3.12 Wireless USB adapter yang diikat pada plat L<br />
(non logam) ..........................................................44<br />
Gambar 3.13 Lubang pada plat L (non logam) untuk tempat<br />
membaut dengan pipa paralon .............................44<br />
Gambar 3.14 Plat L (non logam) dengan wireless USB adapter<br />
yang telah dibaut ke pipa paralon .........................45<br />
Gambar 3.15 Antena wajanbolic yang telah jadi .......................45<br />
Gambar 3.16 Kabel UTP yang telah dikupas ujungnya .............47<br />
Gambar 3.17 Kabel USB yang dipotong menjadi 2 ...................47<br />
Gambar 3.18 Kabel USB yang telah dikupas bagian luarnya.....48<br />
Gambar 3.19 Memasukkan pipa ke kabel sebelum disolder ......48<br />
Gambar 3.20 Cara menyambungkan kabel UTP dengan kabel<br />
USB ......................................................................49<br />
Gambar 3.21 Hasil akhir pembuatan kabel USB extender ........50<br />
Gambar 4.1 Wajanbolic diameter 40 cm .................................52<br />
Gambar 4.2 Wajanbolic diameter 60 cm .................................53<br />
Gambar 4.3 D-Link DWA-110 Wireless USB Adapter ...........53<br />
Gambar 4.4 BAFO USB 2.0 Extension cable ..........................54<br />
Gambar 4.5 Penggunaan laptop dalam pengukuran antena .....54<br />
Gambar 4.6 Access Point D-Link DWL-2100AP ....................55<br />
Gambar 4.7 Konfirmasi user dan password .............................57<br />
Gambar 4.8 Halaman Home pada pengesettan access point ....57<br />
Gambar 4.9 Setting SSID .........................................................58<br />
Gambar 4.10 Setting DHCP server ............................................58<br />
Gambar 4.11 Proses restart untuk mengaplikasikan setting .......59<br />
Gambar 4.12 Penggunaan tripod untuk pengambilan data ........60<br />
Gambar 4.13 Busur derajat untuk perputaran antena .................60<br />
Gambar 4.14 Diagram pengukuran antena ................................61<br />
Gambar 4.15 D-Link Wireless Connection ...............................62<br />
Gambar 4.16 Tampilan program Network Stumbler .................63<br />
Gambar 4.17 Pemutaran antena setiap 10 o .................................64<br />
Gambar 4.18 Diagram pengukuran level sinyal wireless USB<br />
adapter ..................................................................70<br />
Gambar 4.19 Tampilan program WirelessMon .........................71<br />
Gambar 4.20 Tampilan program Network Stumbler .................71<br />
Gambar 4.21 Pengukuran directivity .........................................74<br />
Gambar 4.22 Uji coba antena wajanbolic di Kediri....................75<br />
xi
Gambar 4.23 Tampilan D-Link Wireless Connection Manager .76<br />
Gambar 4.24 Tampilan sinyal pada program NetStumbler ........76<br />
xii
DAFTAR TABEL<br />
Tabel 4.1 Hasil pengukuran gain ............................................. 72<br />
Tabel 4.2 Hasil Polarisasi ........................................................ 73<br />
Tabel 4.3 Directivity pada antena wajanbolic .......................... 74<br />
xiii
BAB I<br />
PENDAHULUAN<br />
Pada bab ini akan berisi mengenai materi yang<br />
memberikan penggambaran secara umum hal-hal yang<br />
berhubungan dengan penulisan tugas akhir. Beberapa hal tersebut<br />
antara lain :<br />
• Latar belakang<br />
• Tujuan<br />
• Batasan masalah<br />
• Metodologi<br />
• Sistematika pembahasan<br />
1.1. Latar Belakang<br />
Di zaman seperti saat ini yang tingkat mobilitasnya sangat<br />
tinggi, internet tidak bisa dipisahkan dari kehidupan kita seharihari.<br />
Kapanpun dan dimanapun, koneksi internet harus tetap ada.<br />
Namun sayangnya, internet murah sepertinya hanya menjadi<br />
impian setiap orang yang ada di Indonesia ini.<br />
Keadaan saat ini, di kota-kota besar sudah banyak sekali<br />
tersedia jaringan hotspot yang gratis. Bagi mereka yang tempat<br />
tinggalnya dekat dengan free hotspot, maka hal itu adalah sesuatu<br />
yang sangat menyenangkan. Tapi lain halnya bagi mereka yang<br />
letak rumahnya jauh dari fasilitas tersebut. Mereka akan kesulitan<br />
untuk mengaksesnya. Solusinya mereka harus membeli antena<br />
grid, pigtail, AP client, outdoor box, POE (Power Over<br />
Ethernet), pipa tower, beberapa puluh meter kabel UTP, dan<br />
biaya instalasi. Jika dihitung tentu akan sangat mahal sekali.<br />
Maka sebagai solusi murahnya adalah dengan membuat antena<br />
wajanbolic. Selain itu dengan antena wajanbolic bisa didapat<br />
gain yang lebih besar. Dengan gain yang lebih besar maka secara<br />
otomatis jangkauan juga akan menjadi lebih jauh.<br />
Gunadi, adalah perintis antena wajanbolic dan teknologi<br />
RT/RW-net yang menghubungkan antara rumah dengan kantor<br />
melalui jaringan radio dengan membuat antena wajanbolic<br />
berfrekuensi 2,4 GHz. [1]<br />
1
2<br />
Penggunaan antena wajanbolic sebagai solusi murah<br />
untuk membuat koneksi internet didasari Keputusan Menteri No.<br />
2 tahun 2005 tentang frekuensi 2,4 GHz yang ditandatangani oleh<br />
Hatta Rajasa. Keputusan Menteri ini pada dasarnya : [2]<br />
• Membebaskan izin frekuensi bagi penggunaan<br />
frekuensi 2,4 GHz<br />
• Membatasi daya pancar maksimum sebesar 100 mW<br />
atau 20 dBm<br />
• Membatasi EIRP (Effective Isotropic Radiated Power)<br />
pada pancaran antena sebesar 36 dBm<br />
• Semua peralatan yang digunakan harus mendapat<br />
sertifikasi dari POSTEL<br />
1.2. Tujuan<br />
Tujuan dari proyek ini adalah membuat antenna<br />
wajanbolic yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz dengan<br />
menggunakan media wajan sebagai subantena. Juga dengan<br />
menggunakan alat-alat dan bahan-bahan yang sederhana<br />
sehingga didapatkan harga yang lebih murah jika dibandingkan<br />
dengan membeli antena grid. Selain itu, dengan menggunakan<br />
antena wajanbolic bisa didapat gain antenna yang lebih besar bila<br />
dibandingkan dengan wireless USB adapter standar sehingga<br />
jarak jangkau antena juga bisa lebih jauh.<br />
1.3. Batasan Masalah<br />
Pada proyek akhir ini akan dibuat antena wajanbolic yang<br />
bekerja pada frekuensi 2,4 GHz. Rumusan masalah pada proyek<br />
akhir ini antara lain :<br />
1. Bagaimana menekan biaya seminimal mungkin<br />
dengan merancang antena yang ekonomis. Antena<br />
built up yang ada ternyata membutuhkan biaya yang<br />
cukup mahal dibandingkan dengan merancang sendiri.<br />
2. Bagaimana membuat proses pengerjaan antena<br />
wajanbolic dengan mudah dan jelas.<br />
3. Bagaimana membuat antena wajanbolic bisa<br />
menghasilkan performansi gain antena yang optimal.
Batasan masalah pada proyek akhir ini adalah :<br />
1. Analisa parameter antena wajanbolic meliputi pola<br />
radiasi, gain, polarisasi, dan directivity.<br />
2. Perbandingan performansi antara gain wireless USB<br />
adapter tanpa menggunakan antena wajanbolic dengan<br />
wireless USB adapter yang menggunakan antena<br />
wajanbolic.<br />
3. Penerima sinyal menggunakan wireless USB adapter.<br />
1.4. Metodologi<br />
Perencanaan serta pembuatan antena wajanbolic ini<br />
melalui tahap-tahap sebagai berikut :<br />
1. Studi literatur tentang permasalahan yang ada serta<br />
mengumpulkan data-data yang dianggap penting dan<br />
menunjang<br />
2. Mempersiapkan alat-alat dan bahan-bahan yang<br />
dibutuhkan<br />
3. Memulai proses membuat antena wajanbolic<br />
4. Melakukan pengukuran parameter antena<br />
5. Melakukan analisa dan evaluasi.<br />
1. Studi Literatur<br />
Dalam mempelajari bagaimana cara membuat antena<br />
wajanbolic dilakukan pendalaman bahan-bahan<br />
literatur yang berhubungan dengan proyek akhir.<br />
Pendalaman literatur dan pengambilan data dilakukan<br />
dengan cara bowsing di intrenet, dari buku, atau<br />
meminjam buku dari perpustakaan sesuai dengan<br />
proyek terkait.<br />
2. Mempersiapkan Alat dan Bahan<br />
Tahap selanjutnya adalah mempersiapkan alat-alat dan<br />
bahan-bahan yang dibutuhkan untuk membuat antena<br />
wajanbolic. Bahan-bahan yang termasuk piranti<br />
elektronik dibeli di toko elektronik atau toko<br />
komputer. Bahan lainnya dibeli di toko bangunan &<br />
toko peralatan rumah tangga. Sedangkan bahan yang<br />
sulit untuk diperoleh tapi sekiranya bisa untuk dibuat<br />
3
4<br />
sendiri maka bahan tersebut dapat dibuat sendiri.<br />
Sebagian besar alat bisa diperoleh dengan mudah<br />
karena menggunakan alat-alat yang sederhana.<br />
3. Proses Pembuatan Antena Wajanbolic<br />
Pada tahap ini, proses yang dikerjakan adalah<br />
membuat antena wajanbolic. Diusahakan pembuatan<br />
dilakukan dengan cara yang sesederhana mungkin<br />
dengan menggunakan peralatan dan bahan yang<br />
sederhana namun tetap menghasilkan antena<br />
wajanbolic yang baik dan rapi serta memiliki<br />
performansi yang handal.<br />
4. Melakukan Pengukuran Parameter Antena<br />
Setelah antena jadi dilakukan pengukuran parameter<br />
antena wajanbolic. Pengukuran yang dilakukan adalah<br />
pengukuran pola radiasi, gain, polarisasi dan<br />
directivity. Dari pengukuran inilah akan diketahui<br />
apakah parameter-parameter yang didapat merupakan<br />
parameter yang baik untuk digunakan sebagai antena<br />
penerima.<br />
5. Analisa dan Evaluasi<br />
Tahapan terakhir dari proyek ini adalah melakukan<br />
analisa dan evaluasi hasil dari pembuatan antena<br />
wajanbolic. Setelah itu dibuat kesimpulan sesuai<br />
dengan hasil analisanya.<br />
1.5. Sistematika Pembahasan<br />
Sistematika pembahasan yang akan diuraikan dalam buku<br />
proyek akhir ini terbagi dalam bab-bab yang akan dibahas<br />
sebagai berikut :<br />
BAB I PENDAHULUAN<br />
Bab ini membahas tentang latar belakang, tujuan, batasan<br />
masalah, metodologi, dan sistematika pembahasan yang<br />
digunakan dalam pembuatan proyek akhir ini.
BAB II DASAR TEORI<br />
Menjelaskan teori yang berkaitan dengan antena secara<br />
umum beserta parameter-parameternya. Lebih lanjut dijelaskan<br />
teori tentang antena wajanbolic secara khusus.<br />
BAB III <strong>PEMBUATAN</strong> <strong>ANTENA</strong> <strong>WAJANBOLIC</strong><br />
Berisi tentang tata cara pembuatan antena wajanbolic,<br />
mulai dari pengukuran sampai ke proses pengerjaan antena<br />
wajanbolic.<br />
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA<br />
Berisi hasil, pengujian dan analisa dari hasil pembuatan<br />
antena wajanbolic, disertai data-data yang diperoleh selama uji<br />
coba dan kendala yang terjadi.<br />
BAB V KESIMPULAN<br />
Bab ini berisi kesimpulan dari pembahasan pada<br />
perancangan awal serta analisa yang diperoleh. Untuk lebih<br />
meningkatkan mutu dari sistem yang telah dibuat maka diberikan<br />
saran-saran untuk perbaikan dan penyempurnaan sistem.<br />
DAFTAR PUSTAKA<br />
Pada bab ini berisi tentang referensi-referensi yang telah<br />
dipakai oleh penulis sebagai acuan dan penunjang yang<br />
mendukung penyelesaian proyek akhir ini.<br />
5
6<br />
-- Halaman ini sengaja dikosongkan --
BAB II<br />
DASAR TEORI<br />
3.1. Umum<br />
Pada bab ini akan dijelaskan tentang teori-teori yang<br />
mendasari permasalahan dan penyelesaian tugas akhir ini.<br />
Diantaranya adalah pengertian antena yang meliputi penjelasan<br />
definisi antena dan parameter-parameter pada antena diantaranya<br />
yaitu pola radiasi antena, polarisasi antena, lebar band frekuensi,<br />
gain, impedansi input, dan VSWR. Selanjutnya akan dijelaskan<br />
pula mengenai antena wajanbolic yang dibangun pada proyek<br />
akhir ini, pengenalan wireless LAN dan wireless USB adapter<br />
yang digunakan dalam pembuatan antena.<br />
3.2. Pengertian Antena<br />
Antena adalah suatu piranti yang digunakan untuk<br />
merambatkan dan menerima gelombang radio atau<br />
elektromagnetik. Pemancaran merupakan satu proses<br />
perpindahan gelombang radio atau elektromagnetik dari saluran<br />
transmisi ke ruang bebas melalui antena pemancar. Sedangkan<br />
penerimaan adalah satu proses penerimaan gelombang radio atau<br />
elektromagnetik dari ruang bebas melalui antena penerima.<br />
Karena merupakan perangkat perantara antara saluran transmisi<br />
dan udara, maka antena harus mempunyai sifat yang sesuai<br />
(match) dengan saluran pencatunya.<br />
Secara umum, antena dibedakan menjadi antena isotropis,<br />
antena omnidirectional, antena directional, antena phase array,<br />
antena optimal dan antena adaptif. Antena isotropis ( isotropic)<br />
merupakan sumber titik yang memancarkan daya ke segala arah<br />
dengan intensitas yang sama, seperti permukaan bola. Antena ini<br />
tidak ada dalam kenyataan dan hanya digunakan sebagai dasar<br />
untuk merancang dan menganalisa struktur antena yang lebih<br />
kompleks. Antena omnidirectional adalah antena yang<br />
memancarkan daya ke segala arah, dan bentuk pola radiasinya<br />
digambarkan seperti bentuk donat ( doughnut) dengan pusat<br />
berimpit. Antena ini ada dalam kenyataan, dan dalam pengukuran<br />
sering digunakan sebagai pembanding terhadap antena yang lebih<br />
7
8<br />
kompleks. Contoh antena ini adalah antena dipole setengah<br />
panjang gelombang. Antena directional merupakan antena yang<br />
memancarkan daya ke arah tertentu. Gain antena ini relatif lebih<br />
besar dari antena omnidirectional. Contoh, suatu antena dengan<br />
gain 10 dBi (kadang -kadang dinyatakan dengan “dBic” atau<br />
disingkat “dB” saja). Artinya antena ini pada arah tertentu<br />
memancarkan daya 10 dB lebih besar dibanding dengan antena<br />
isotropis. Ketiga jenis antena di atas merupakan antena tunggal,<br />
dan bentuk pola radiasinya tidak dapat berubah tanpa merubah<br />
fisik antena atau memutar secara mekanik dari fisik antena.<br />
Selanjutnya adalah antena phase array, yang merupakan<br />
gabungan atau konfigurasi array dari beberapa antana sederhana<br />
dan menggabungkan sinyal yang menginduksi masing-masing<br />
antena tersebut untuk membentuk pola radiasi tertentu pada<br />
keluaran array. Setiap antena yang menyusun konfigurasi array<br />
disebut dengan elemen array. Arah gain maksimum dari antena<br />
phase array dapat ditentukan dengan pengaturan fase antar<br />
elemen-elemen array.<br />
Antena optimal merupakan suatu antena dimana<br />
penguatan ( gain) dan fase relatif setiap elemennya diatur<br />
sedemikian rupa untuk mendapatkan kinerja (performance) pada<br />
keluaran yang seoptimal mungkin. Kinerja yang dimaksud<br />
kinerja antara lain Signal to Interference Ratio (SIR) atau Signal<br />
to Interference plus Noise Ratio (SINR). Optimasi kinerja dapat<br />
dilakukan dengan menghilangkan atau meminimalkan<br />
penerimaan sinyal-sinyal tak dikehendaki (interferensi) dan<br />
mengoptimalkan penerimaan sinyal yang dikehendaki.<br />
Antena adaptif merupakan pengembangan dari antena<br />
antena phase array maupun antena optimal, dimana arah gain<br />
maksimum dapat diatur sesuai dengan gerakan dinamis (dinamic<br />
fashion) obyek yang dituju. Antena dilengkapi dengan Digital<br />
Signal Proccessor (DSP), sehingga secara dinamis mampu<br />
mendeteksi dan melecak berbagai macam tipe sinyal,<br />
meminimalkan interferensi serta memaksimalkan penerimaan<br />
sinyal yang diinginkan.
3.3. Pengertian Waveguide<br />
Waveguide adalah saluran tunggal yang berfungsi untuk<br />
menghantarkan gelombang elektromagnetik (microwave) dengan<br />
frekuensi 300 MHz – 300 GHz. Dalam kenyataannya, waveguide<br />
merupakan media transmisi yang berfungsi memandu gelombang<br />
pada arah tertentu. Secara umum waveguide dibagi menjadi tiga<br />
yaitu, yang pertama adalah Rectanguler Waveguide ( waveguide<br />
dengan penampang persegi) dan yang kedua adalah Circular<br />
Waveguide (waveguide dengan penampang lingkaran), dan Ellips<br />
Waveguide ( waveguide dengan penampang ellips) seperti di<br />
tunjukkan pada Gambar 2.1.<br />
Gambar 2.1 Jenis Waveguide<br />
Dalam waveguide diatas mempunyai dua karakteristik<br />
penting, yaitu :<br />
1. Frekuensi cut off, yang ditentukan oleh dimensi<br />
waveguide.<br />
2. Mode gelombang yang ditransmisikan, yang<br />
memperlihatkan ada tidaknya medan listrik atau<br />
medan magnet pada arah rambat.<br />
Faktor-faktor dalam pemilihan waveguide sebagai saluran<br />
transmisi antara lain :<br />
1. Band frekuensi kerja, tergantung pada dimensi.<br />
2. Transmisi daya, tergantung pada bahan.<br />
3. Rugi-rugi transmisi, tergantung mode yang digunakan.<br />
9
10<br />
Pemilihan waveguide sebagai pencatu karena pada<br />
frekuensi diatas 1 GHz, baik kabel pair, kawat sejajar, maupun<br />
kabel koaksial sudah tidak efektif lagi sebagai media transmisi<br />
gelombang elektromagnetik. Selain efek radiasinya yang besar,<br />
redamannya juga semakin besar. Pada frekuensi tersebut, saluran<br />
transmisi yang layak sebagai media transmisi gelombang<br />
elektromagnetik (microwave) adalah waveguide.<br />
Waveguide merupakan konduktor logam (biasanya terbuat<br />
dari brass atau aluminium) yang berongga didalamnya, yang<br />
pada umumnya mempunyai penampang berbentuk persegi<br />
(rectanguler waveguide) atau lingkaran (circular waveguide).<br />
Saluran ini digunakan sebagai pemandu gelombang dari<br />
suatu sub sistem ke sub sistem yang lain. Pada umumnya di<br />
dalam waveguide berisi udara, yang mempunyai karakteristik<br />
mendekati ruang bebas. Sehingga pada waveguide persegi medan<br />
listrik E harus ada dalam waveguide pada saat yang bersamaan<br />
harus nol di permukaan dinding waveguide dan tegak lurus.<br />
Sedangkan medan H juga harus sejajar di setiap permukaan<br />
dinding waveguide.<br />
2.3.1. Karakteristik Waveguide<br />
Karakterik dari waveguide dapat dilihat pada grafik<br />
dibawah ini :<br />
Gambar 2.2 Karakteristik umum waveguide
11<br />
Dari Gambar 2.2 dapat dilihat bahwa frekuensi kerja<br />
berada di antara fmin dan fmax, band frekuensi kerja : ω > ωc atau λ<br />
< λc. Selain itu waveguide juga memiliki karakteristik yang<br />
penting yaitu frekuensi cut off dan mode gelombang yang<br />
ditransmisikan.<br />
3.4. Waveguide Silinder<br />
Sekarang kita akan mempertimbangkan suatu propagasi<br />
gelombang didalam suatu pipa berongga dengan penampang<br />
lintang lingkaran atau silinder. Didalam pemecahan tentang<br />
bentuk yang silinder ini, dapat kita ikuti cara-cara pemecahan<br />
pada bentuk koordinat persegi (rectangular), meskipun dalam hal<br />
ini akan kita pilih koordinat yang lain, yaitu koordinat silinder<br />
(cylindrical), karena akan memberikan pemecahan yang lebih<br />
sederhana, seperti gambar 2.3.<br />
Gambar 2.3 Sistem koordinat silinder<br />
2.4.1. Distribusi Medan Waveguide Lingkaran<br />
Distribusi medan untuk mode-mode dari waveguide<br />
lingkaran ditunjukkan oleh gambar 2.4, Mode TE11 adalah mode<br />
yang paling sederhana yang mungkin dapat terjadi pada mode TE<br />
untuk waveguide silinder.
12<br />
Gambar 2.4 Distribusi medan untuk TE11 mode<br />
3.5. Dominan Mode Waveguide Silinder<br />
Dapat kita lihat dari gambar 2.4, bahwa dominan mode<br />
untuk waveguide silinder adalah mode TE11, yang seringkali<br />
digunakan dalam praktek. Distribusi medan dari dominan mode<br />
ini dapat dilihat pada gambar 2.5. Perlu dicatat bahwa mode ini<br />
pada dasarnya sama dengan mode TE10 dari waveguide persegi.<br />
Apabila kita lihat kembali distribusi medan TE10 pada<br />
waveguide persegi, maka distribusi medan TE11 pada waveguide<br />
silinder ini memepunyai banyak kesamaan. Distribusi medan<br />
TE11 pada waveguide silinder dapat dibayangkan sebagai<br />
distribusi medan TE10 pada waveguide persegi yang secara<br />
berangsur mengalami pembelokkan dalam rangka menyesuaikan<br />
bentuk waveguide yang silinder ini. Sehingga, suatu bentuk<br />
waveguide persegi yang berubah bentuk dari bentuk aslinya tanpa<br />
mengalami suatu perubahan pada salah satu frekuensi cut-off-nya<br />
atau konfigurasi medannya. Ini berarti bahwa dalam hal<br />
pembuatan bend atau twist tidak memerlukan pemberian toleransi<br />
yang besar selama hal ini tidak terjadi secara berangsur-angsur.<br />
Hasil-hasil untuk mode TMmn dapat dibuat persamaan<br />
sebagai berikut :<br />
EZ = E0 Jm (KC r) cos mθ . e j(ωt – β g z)<br />
jg Er = E0 Jm (Kc r) cos mθ . e j(ωt – β g z)<br />
Ei =<br />
k<br />
k<br />
c<br />
m<br />
jg<br />
E0 Jm (Kc r) cos mθ . e j(ωt – β g z)<br />
2<br />
c<br />
r<br />
(2-1)
Hz = 0<br />
Hr =<br />
Hθ =<br />
jnm<br />
2<br />
kc<br />
r<br />
n<br />
E0 Jm (Kc r) cos mθ . e j(ωt – β g z)<br />
J<br />
E0 Jm (Kc r) cos mθ . e<br />
kc<br />
j(ωt – β g z)<br />
Gambar 2.5 Distribusi medan untuk mode TEmn<br />
13<br />
3.6. Coupling Untuk Waveguide<br />
Untuk membangkitkan suatu mode dari suatu waveguide,<br />
diperlukan peralatan untuk menghubungkan kedalam dan keluar<br />
dari waveguide. Permasalahannya adalah bagaimana<br />
menghubungkan energi dari suatu saluran transmisi ke waveguide<br />
atau sebaliknya. Masalah ini dapat diatasi dengan cara<br />
memasukkan probe kedalam waveguide sedemikian rupa<br />
sehingga probe muncul di dalam waveguide dengan jarak λG/4.<br />
Dengan cara seperti ini probe menghubungkan medan listrik di
14<br />
dalam waveguide. Situasi seperti ini ditunjukkan oleh gambar<br />
2.6.<br />
probe ke kabel USB<br />
active extender<br />
λG/4<br />
Gambar 2.6 Coupling untuk waveguide<br />
3.7. Pola Radiasi Antena<br />
Pola radiasi ( radiation pattern) suatu antena adalah<br />
pernyataan grafis yang menggambarkan sifat radiasi suatu antena<br />
pada medan jauh sebagai fungsi arah. Pola radiasi dapat disebut<br />
sebagai pola medan ( field pattern) apabila yang digambarkan<br />
adalah kuat medan dan disebut pola daya (power pattern) apabila<br />
yang digambarkan pointing vektor. Dengan adanya gambaran<br />
pola radiasi kita bisa melihat bentuk pancaran yang dihasilkan<br />
oleh antena tersebut. Gambaran dimensi pola radiasi dapat dilihat<br />
pada Gambar 2.7.<br />
Gambar 2.7 Dimensi pola radiasi
Sedangkan pada koordinat polar, pola radiasi ditunjukkan<br />
pada Gambar 2.8.<br />
Gambar 2.8 Ilustrasi pola radiasi dalam koordinat polar<br />
15<br />
Gambar pola radiasi diatas adalah pola radiasi antena<br />
directional Yagi Uda. Dari pola radiasi diatas dapat terlihat<br />
bahwa posisi antena mempengaruhi arah pancaran radiasi.<br />
Gambaran pola radiasi dari beberapa antena dapat dilihat pada<br />
Gambar 2.9.
16<br />
Gambar 2.9 Gambaran pola radiasi berbagai antena<br />
(a) Pola radiasi antena parabola<br />
(b) Pola radiasi antena Yagi Uda<br />
(c) Pola radiasi antena dipole<br />
(d) Pola radiasi antena omni<br />
Dari gambaran berbagai macam pola radiasi pada Gambar<br />
2.9 dapat dilihat sifat radiasi dari berbagai antena. Antena<br />
parabola memiliki pancaran radiasi ke arah tertentu. Begitu juga<br />
dengan antena Yagi Uda pola radiasinya juga mengarah ke arah<br />
tertentu. Hanya saja antena parabola memiliki penguatan yang<br />
lebih besar. Kedua antena tersebut disebut dengan antena<br />
directional karena memiliki pola radiasi yang terarah. Beamwidth<br />
antena directoinal ini lebih sempit dibanding dengan antena lain.<br />
Sehingga sedut pemancarannya lebih kecil dan terarah. Antena<br />
ini biasa digunakan oleh client karena pola radiasi yang terarah<br />
akan membuat antena dapat menjangkau jarak yang relatif jauh.<br />
Pada antena dipole, pola radiasi memiliki pancaran yang<br />
kuat pada arah yang tegak lurus sedangkan pancaran ke samping<br />
kecil. Untuk antena omnidirectional pola radiasi terlihat
17<br />
mengarah ke segala arah. Antena ini memiliki gain yang lebih<br />
rendah dibandingkan dengan antena directional. Antena<br />
omnidirectional dapat digunakan sebagai sambungan Point to<br />
Multi Point (P2MP) karena pola radiasinya yang mengarah ke<br />
segala arah. Dan karena pola radiasinya yang mengarah ke segala<br />
arah itulah sangat memungkinkan antena omnidirectional<br />
mengumpulkan sinyal lain di sekitarnya yang selanjutnya dapat<br />
menyebabkan interferensi.<br />
3.8. Polarisasi Antena<br />
Polarisasi adalah sifat dari gelombang elektromagnetik<br />
yang menggambarkan magnitudo relatif dari vektor medan listrik<br />
(E) sebagai fungsi waktu pada titik tertentu di ruang. Polarisasi<br />
antena adalah polarisasi dari gelombang elektromagnetik yang<br />
dipancarkan oleh antena itu.<br />
Ada beberapa jenis polarisasi yang dapat terjadi pada<br />
gelombang elektromagnetik. Suatu polarisasi disebut polarisasi<br />
vertikal jika medan listrik dari gelombang yang dipancarkan<br />
antena berarah vertikal terhadap permukaan bumi. Dan disebut<br />
polarisasi horisontal jika medan listriknya arahnya horisontal<br />
terhadap permukaan bumi.<br />
Namun demikian ada beberapa jenis antena yang<br />
polarisasinya bukan polarisasi vertikal atau horisontal, karena<br />
gelombangnya memiliki vektor medan listrik dimana ujung dari<br />
vektor tersebut seolah-olah berputar membentuk suatu lingkaran<br />
ataupun suatu elips dengan pusat sepanjang sumbu propagasi.<br />
Selanjutnya jika perputaran ujung vektor medan yang<br />
dipancarkan itu membentuk lingkaran maka dinamakan polarisasi<br />
lingkaran, dan jika perputaran ujung vektor medan itu<br />
membentuk elips maka dinamakan polarisasi elips.<br />
Sebenarnya semua jenis polarisasi gelombang ini pada<br />
dasarnya berasal dari polarisasi elips dengan kondisi khusus.<br />
Polarisasi lingkaran misalnya, polarisasi ini berasal dari bentuk<br />
elips dengan panjang kedua sumbu elipsnya sama, sedangkan<br />
pada keadaan khusus lainnya dimana salah satu dari sumbu elips<br />
sama dengan nol, sehingga perputaran ujung vektor medannya<br />
seolah-olah hanya bergerak maju mundur pada satu garis saja,<br />
maka pada keadaan ini polarisasi elips menjadi polarisasi linier.
18<br />
Polarisasi linier inilah yang bisa berupa polarisasi linier arah<br />
vertikal, horisontal ataupun polarisasi linier antara kedua posisi<br />
tersebut (miring).<br />
Jika jalur dari vektor medan listrik maju dan kembali pada<br />
suatu garis lurus dikatakan berpolarisasi linier. sebagai contoh<br />
medan listrik dari dipole ideal. Jika vektor medan listik konstan<br />
dalam panjang tetapi berputar disekitar jalur lingkaran, dikatakan<br />
berpolarisasi lingkaran. Frekuensi putaran radian adalah ω dan<br />
terjadi satu dari dua arah perputaran. Jika vektornya berputar<br />
berlawanan arah jarum jam dinamakan polarisasi tangan kanan<br />
(right hand polarize) dan yang searah jarum jam dinamakan<br />
polarisasi tangan kiri (left hand polarize). Suatu gelombang yang<br />
berpolarisasi elips untuk tangan kanan dan tangan kiri.<br />
Gambar 2.10 Polarisasi pada antena<br />
Sebuah antena dapat memancarkan energi dengan<br />
polarisasi yang tidak diinginkan, yang disebut dengan polarisasi<br />
silang ( cross polarized). Polarisasi silang ini menimbulkan side<br />
lobe yang mengurangi gain. Untuk antena polarisasi linier,<br />
polarisasi silang tegak lurus dengan polarisasi yang diinginkan<br />
dan untuk antena polarisasi lingkaran, polarisasi silang<br />
berlawanan dengan arah perputarannya yang diinginkan.
19<br />
3.9. Lebar Band Frekuensi<br />
Penggunaan sebuah antena didalam sistem pemancar<br />
ataupun penerima selalu dibatasi oleh daerah frekuensi kerjanya.<br />
Pada range frekuensi kerja tersebut, antena diusahakan dapat<br />
bekerja dengan efektif agar dapat menerima dan memancarkan<br />
gelombang elektromagnetik pada band frekuensi tertentu.<br />
Pengertian harus dapat bekerja dengan efektif disini adalah<br />
bahwa distribusi arus dan impedansi dari antena pada range<br />
frekuensi tersebut benar-benar belum mengalami perubahan yang<br />
berarti, sehingga masih sesuai dengan pola radiasi yang<br />
direncanakan serta VSWR yang diijinkan.<br />
Lebar band frekuensi atau dikenal sebagai bandwidth<br />
antena adalah range frekuensi kerja dimana antena masih dapat<br />
bekerja dengan efektif.<br />
Gambar 2.11 Bandwidth pada antena<br />
Bandwidth dapat dinyatakan dalam bentuk persen. Dapat<br />
dituliskan sebagai berikut :<br />
(2-2)<br />
Selain itu bandwidth dapat pula dinyatakan dalam bentuk :<br />
(2-3)
20<br />
dimana:<br />
BW : Bandwidth<br />
fu : frekuensi diatas frekuensi center (fc)<br />
fL : frekuensi dibawah frekuensi center (fc)<br />
3.10.Gain<br />
Gain antena berhubungan erat dengan directivity dan<br />
faktor efisiensi. Namun dalam prakteknya sangat jarang gain<br />
suatu antena dihitung berdasarkan directivity dan efisiensi yang<br />
dimilikinya, karena untuk mendapatkan directivity suatu antena<br />
bukanlah suatu yang mudah, sehingga pada umumnya gain<br />
maksimum suatu antena dihitung dengan cara<br />
membandingkannya dengan antena lain yang dianggap sebagai<br />
antena standar (dengan metode pengukuran). Gain antena (Gt)<br />
dapat dihitung dengan menggunakan antena lain sebagai antena<br />
yang standar atau sudah memiliki gain yang standar (Gs).<br />
Dimana membandingkan daya yang diterima antara antena<br />
standar (Ps) dan antena yang akan diukur (Pt) dari antena<br />
pemancar yang sama dan dengan daya yang sama. Metode<br />
pengukuran gain diatas dapat dihitung menggunakan rumus :<br />
Pada satuan decibel dapat dituliskan menjadi :<br />
(2-4)<br />
(2-5)<br />
3.11.Directivity<br />
Directivity suatu antenna dapat diperkirakan dengan<br />
menggunakan pola radiasi yang dihasilkan pada pengukuran pola<br />
radiasi bidang E dan bidang H. Secara matematis dapat dituliskan<br />
:<br />
(2-6)
dimana H = sudut pada titik setengah daya bidang H (radian)<br />
E = sudut pada titik setengah daya bidang E (radian)<br />
Jika sudut terukur dalam bentuk derajat maka kita juga<br />
dapat menggunakan rumus:<br />
21<br />
(2-7)<br />
3.12.Impedansi Input<br />
Impedansi input adalah impedansi yang diukur pada titik<br />
catu pada terminal antena yang merupakan perbandingan<br />
tegangan dan arus pada titik tersebut. Impedansi input selain<br />
ditentukan oleh letak titik catu antena, juga dipengaruhi oleh<br />
antena lain atau benda-benda yang berada disekitar antena serta<br />
frekuensi kerjanya.<br />
Impedansi input antena dinyatakan dalam bentuk<br />
kompleks yang memiliki bagian real dan bagian imajiner. Bagian<br />
real merupakan resistansi (tahanan) masukan yang menyatakan<br />
daya yang diradiasikan oleh antena pada medan jauh. Sedangkan<br />
bagian imajiner merupakan reaktansi masukan yang menyatakan<br />
daya yang tersimpan pada medan dekat antena, atau dapat ditulis<br />
dengan :<br />
Dimana:<br />
Impedansi input dapat juga dihitung dengan rumus :<br />
Zin = Impedansi Input (Ohm)<br />
V = Tegangan terminal input (Volt)<br />
I = Arus terminal input (A)<br />
(2-8)<br />
(2-9)<br />
Impedansi antena penting untuk pemindahan daya dari<br />
pemancar ke antena dan dari antena ke penerima. Sebagai contoh
22<br />
untuk memaksimumkan perpindahan daya dari antena ke<br />
penerima, impedansi antena harus conjugate match. Jika ini tidak<br />
dipenuhi maka akan terjadi pemantulan energi yang dipancarkan<br />
atau diterima.<br />
3.13.VSWR<br />
Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) merupakan<br />
kemampuan suatu antena untuk bekerja pada frekuensi yang<br />
diinginkan. Pengukuran VSWR berhubungan dengan pengukuran<br />
koefisien refleksi dari antena tersebut. VSWR sangat dipengaruhi<br />
oleh impedansi input. Impedansi antena penting untuk<br />
pemindahan daya dari pemancar ke antena dan dari antena ke<br />
penerima. Sebagai contoh untuk memaksimumkan perpindahan<br />
daya dari antena ke penerima, impedansi antena harus conjugate<br />
match. Jika ini tidak dipenuhi maka akan terjadi pemantulan<br />
energi yang dipancarkan atau diterima.<br />
Perbandingan level tegangan yang kembali ke pemancar<br />
(V-) dan yang datang menuju beban (V+) ke sumbernya lazim<br />
disebut koefisien pantul atau koefisien refleksi yang dinyatakan<br />
dengan simbol “Γ” atau dapat dituliskan:<br />
(2-10)<br />
Hubungan antara koefisien refleksi, impedansi<br />
karakteristik saluran (Zo) dan impedansi beban/ antena (Zl) dapat<br />
ditulis:<br />
(2-11)<br />
Harga koefisien refleksi ini dapat bervariasi antara 0<br />
(tanpa pantulan / match) sampai 1, yang berarti sinyal yang<br />
datang ke beban seluruhnya dipantulkan kembali ke sumbernya<br />
semula. Maka untuk pengukuran VSWR besar nilai VSWR yang<br />
ideal adalah 1, yang berarti semua daya yang diradiasikan antena<br />
pemancar diterima oleh antena penerima (match).
23<br />
(2-12)<br />
Semakin besar nilai VSWR menunjukkan daya yang<br />
dipantulkan juga semakin besar dan semakin tidak match.<br />
3.14. Antena Wajanbolic<br />
3.14.1.Pengertian Antena Wajanbolic<br />
Dalam matematika, parabola adalah irisan kerucut yang<br />
berbentuk kurva yang dihasilkan oleh perpotongan menyilang<br />
yang sejajar terhadap permukaan kerucut.<br />
Gambar 2.12 Irisan pada kerucut sehingga membentuk parabola
24<br />
Direktris adalah garis sumbu simetri pada parabola<br />
terhadap titik fokus. Sedangkan fokus dari parabola adalah letak<br />
suatu titik dimana jarak antara titik sembarang pada garis<br />
parabola M(x,y) ke fokus adalah sama dengan jarak antara<br />
M(x,y) ke direktris D(x,0).<br />
Gambar 2.13 Fokus dan direktris<br />
Dari pengertian diatas diketahui bahwa nilai dari jarak titik<br />
F (fokus) ke titik M dan jarak dari titik M ke titik D (direktris)<br />
adalah sama, sehingga dapat dihasilkan persamaan :<br />
( x f<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
0)<br />
(<br />
y f<br />
) ( x x<br />
) (<br />
y (<br />
)) (2.-13)<br />
Karena pada persamaan diatas kedua sisi sama-sama<br />
mempunyai akar, maka bisa dieliminasi sehingga menghasilkan<br />
persamaan :<br />
2 2 2<br />
2 2<br />
x y<br />
f<br />
2<br />
yf y<br />
f<br />
2<br />
yf<br />
2 2 2 2 2<br />
x y<br />
y<br />
f<br />
f<br />
2<br />
yf 2<br />
yf<br />
2<br />
x 4<br />
yf
y<br />
2<br />
x<br />
4 f<br />
25<br />
(2-14)<br />
Sekarang perhatikan gambar 3 dibawah, dimana diketahui<br />
diameter dari parabola (D) dan kedalaman parabola (d). Dari dua<br />
parameter tersebut maka bisa dihitung nilai / letak dari titik fokus<br />
parabola.<br />
Gambar 2.14 Penghitungan nilai fokus<br />
Dari gambar 3 diatas, diketahui titik (D/2,d) dan titik<br />
(-D/2,d) terletak pada parabola, sehingga :<br />
2<br />
x<br />
y <br />
4 f<br />
D<br />
( )<br />
d 2<br />
4 f<br />
D<br />
d <br />
4<br />
2<br />
2<br />
1<br />
x<br />
4 f
26<br />
d<br />
2<br />
D<br />
16 f<br />
(2-15)<br />
Dari persamaan diatas bisa kita ubah menjadi sebuah<br />
persamaan untuk menghitung nilai fokus.<br />
2<br />
D<br />
d <br />
16 f<br />
2<br />
D<br />
16 f <br />
d<br />
2<br />
D<br />
f d<br />
16<br />
1<br />
2<br />
D 1<br />
f x<br />
d 16<br />
2<br />
D<br />
f<br />
16d<br />
(2-16)<br />
Dari persamaan diatas bisa kita perhatikan bahwa semakin<br />
besar nilai diameter dari suatu parabola ( D) dan semakin kecil<br />
nilai kedalaman ( d) suatu parabola, maka nilai fokusnya akan<br />
menjadi semakin besar.
Gambar 2.15 Fokus yang terletak di dalam parabola<br />
Gambar 2.16 Fokus yang ada di luar parabola<br />
27<br />
Pada dasarnya antena wajanbolic hampir sama dengan<br />
antena parabola. Letak perbedaannya hanya pada reflektor. Jika<br />
pada antena parabola biasa reflektor adalah dish yang didesain<br />
khusus agar dapat memantulkan sinyal dengan sebagaimana<br />
mestinya, maka jika pada antena wajanbolic, reflektor berupa<br />
wajan yang sering kita jumpai.<br />
Antena parabola adalah high-gain reflektor antenna yang<br />
digunakan untuk radio, televisi dan komunikasi data, dan juga<br />
untuk radiolocation (RADAR), pada bagian UHF dan SHF dari<br />
spektrum gelombang elektromagnetik. Secara relatif, gelombang<br />
pendek dari energi elektromagnetik (radio) pada frekuensi ini
28<br />
mengijinkan pemasangan reflektor dengan berbagai macam<br />
ukuran untuk menghasilkan kuat sinyal yang baik pada saat<br />
transmitting dan receiving seperti yang diinginkan.<br />
Antena parabola secara umum terdiri atas reflektor, dan<br />
waveguide. Reflektor adalah sebuah permukaan yang terbuat dari<br />
bahan logam yang dibentuk lingkaran paraboloid yang biasannya<br />
merupakan diameter dari antena tersebut. Paraboloid ini memiliki<br />
titik fokus yang berbeda-beda berdasarkan atas diameter reflektor<br />
dan kedalaman reflektor. Waveguide sebagai salah satu<br />
komponen dari antena parabola (dan juga antena wajanbolic)<br />
terletak pada fokus reflektor. Pada antena wajanbolic feed atau<br />
waveguide sebenarnya juga merupakan sebuah antena tipe lowgain<br />
seperti half-wave dipole atau small waveguide horn. Pada<br />
waveguide ini terdapat sebuah alat yang berfungsi untuk<br />
memancarkan dan menerima sinyal radio-frequency (RF).<br />
(a) (b)
(c)<br />
Gambar 2.17 Tipe antena parabola<br />
(a) Parabolic<br />
(b) Off-Center<br />
(c) Cassegrain<br />
29<br />
Dianggap bahwa antena parabola sebagai circular<br />
aperture, maka persamaan untuk mengetahui nilai pendekatan<br />
gain maksimum adalah :<br />
(<br />
G <br />
2 2<br />
D<br />
2<br />
<br />
Dimana :<br />
G = penguatan (gain) isotropic<br />
D = diameter reflektor dengan satuan yang sama dengan<br />
panjang gelombang<br />
λ = panjang gelombang<br />
3.14.2.Reflektor<br />
Antena wajanbolic ini menggunakan reflektor dari wajan<br />
yang berbahan alumunium. Dipilih bahan alumunium karena<br />
bahan alumunium secara umum merupakan bahan yang ringan<br />
bila dibandingan dengan bahan logam lainnya. Hal ini tentu<br />
merupakan sebuah keuntungan bila kita akan<br />
mengimplementasikan antena wajanbolic karena walaupun<br />
)<br />
(2-17)
30<br />
mempunyai dimensi besar, bobot dari antena tersebut akan tetap<br />
lebih ringan jika dibandingan bila kita menggunkan dari bahan<br />
logam lain.<br />
Penggunaan reflektor ini dimaksudkan untuk<br />
mendapatkan penguatan ( gain) yang lebih besar bila<br />
dibandingkan hanya menggunakan wireless USB adapter biasa<br />
atau hanya menggunakan antena kaleng ( waveguide). Karena<br />
setiap gelombang yang datang dari fokus akan dipantulkan oleh<br />
permukaan reflektor dengan arah yang sejajar dengan sumbu atau<br />
sebaliknya.<br />
Sifat reflektor yang baik adalah :<br />
1. Setiap gelombang yang datang dari fokus dipantulkan<br />
oleh permukaan sejajar dengan sumbu dan sebaliknya.<br />
2. Gelombang dari fokus yang dipantulkan oleh<br />
permukaan reflektor akan memotong suatu bidang<br />
yang tegak lurus terhadap sumbu dengan fase yang<br />
sama<br />
Selain reflektor yang baik, kita juga harus memperhatikan<br />
pencatuan pada waveguide. Pemasangan wireless USB adapter<br />
pada pencatuan waveguide terletak di depan pemantul, supaya<br />
energi (gelombang) dapat dipancarkan langsung ke pemantul<br />
tanpa ada rintangan. Sistem pencatuan harus memenuhi dua<br />
kepentingan :<br />
1. Pencatu harus dapat meradiasikan gelombang ke<br />
pemantul dengan baik, artinya tidak banyak<br />
gelombang yang keluar dari permukaan pemantul<br />
2. Pencatu harus membatasi supaya VSWR saluran<br />
koaksial mendekati satu<br />
3.15. Wireless USB Adapter<br />
Antena sebenarnya pada antena wajanbolic adalah sebuah<br />
alat yang mentransmisikan energi frekuensi radio ke ruang bebas,<br />
yaitu wireless USB adapter. Permukaaan pemantul (wajan)<br />
adalah komponen pasif. Wireless USB adapter berada di dalam<br />
waveguide yang ada di depan titik fokus dari wajan. Titik fokus<br />
adalah titik dimana semua gelombang pantul terkonsentrasi. Titik<br />
fokus (jarak titik fokus dari tengah reflektor) dihitung dengan<br />
persamaan berikut :
2<br />
D<br />
f <br />
16d<br />
31<br />
(2-18)<br />
Dimana :<br />
f = panjang fokus dari reflektor<br />
D = diameter reflektor dengan satuan yang sama dengan<br />
panjang gelombang<br />
d = kedalaman reflektor<br />
Radiasi dari wireless USB adapter akan merambat di<br />
dalam waveguide, kemudian akan diradiasikan ulang oleh<br />
reflektor pada arah yang diinginkan. Wireless USB adapter ini<br />
harus menunjukkan directivity yang secara efesien dapat<br />
mengiluminasi reflektor dan juga haru mempunyai polarisasi<br />
yang sesuai. Polarisasi dari wireless USB adapter ini menentukan<br />
polarisasi dari seluruh sistem antena.<br />
3.16. Wireess LAN<br />
Wireless Local Area Network (WLAN) adalah jaringan<br />
komputer yang menggunakan gelombang radio sebagai media<br />
transmisi data. Informasi (data) ditransfer dari satu komputer ke<br />
komputer lain menggunakan gelombang radio. WLAN sering<br />
disebut sebagai jaringan nirkabel atau jaringan wireless.<br />
Proses komunikasi tanpa kabel ini dimulai dengan<br />
bermunculannya peralatan berbasis gelombang radio, seperti<br />
walkie talkie, remote control, cordless phone, ponsel, dan<br />
peralatan radio lainnya. Lalu adanya kebutuhan untuk<br />
menjadikan komputer sebagai barang yang mudah dibawa<br />
(mobile) dan mudah digabungkan dengan jaringan yang sudah<br />
ada. Hal-hal seperti ini akhirnya mendorong pengembangan<br />
teknologi wireless untuk jaringan komputer.<br />
Biasanya wireless LAN ini dipakai di suatu daerah atau<br />
lokasi dimana pemakainya selalu dalam keadaan bergerak, atau<br />
di lokasi tersebut tidak terdapat jaringan kabel untuk penyaluran<br />
data. Wireless LAN ini biasanya menggunakan frekuensi 2,4 GHz<br />
yang disebut juga dengan ISM (Industrial, Scientific, Medical)<br />
Band, dimana oleh FCC (Federal Communication Commission)
32<br />
memang dialokasikan untuk berbagai keperluan industri, sains,<br />
dan media. Jadi siapa pun dapat menggunakan frekuensi ini<br />
dengan bebas asalkan tidak menggunakan pemancar berdaya<br />
tinggi.<br />
Anatomi dari wireless LAN sendiri biasanya digunakan<br />
sebagai hubungan dari satu point to point yang lain, tetapi dengan<br />
perkembangan teknologi, wireless LAN ini dapat digunakan<br />
untuk hubungan dari point to multipoint begitu pula sebaliknya.
BAB III<br />
<strong>PEMBUATAN</strong> <strong>ANTENA</strong> <strong>WAJANBOLIC</strong><br />
6.1. Penghitungan<br />
Perhitungan untuk pembuatan wajanbolic dapat diperoleh<br />
dari beberapa handbook/ makalah di situs DIKLAT ORARI pada<br />
alamat berikut ini :<br />
http://ybizdx.arc.itb.ac.id/orari-diklat pada folder<br />
teknik/2.4ghz/ antena/Handbook.pdf (file PDF)<br />
juga pada folder teknik/2.4ghz/buku-wifi/homebrewantenna.xls<br />
(file EXCEL untuk menghitung)<br />
Pada dasarnya diperlukan 3 penghitungan utuk membuat<br />
antena wajanbolic, yaitu : [3]<br />
Menghitung titik fokus wajan dan menghitung panjang bagian<br />
pipa paralon yang tidak diberi lakban alumunium.<br />
Menghitung panjang pipa paralon yang harus diberi lakban<br />
alumunium<br />
Menentukan lokasi penempatan wireless USB adapter pada<br />
pipa paralon<br />
Gambar 3.1 Bagan penghitungan antena wajanbolic<br />
Pada gambar diatas diperlihatkan sebuah bagan antena<br />
wajanbolic. Beberapa parameter yang digunakan adalah : [3][4]<br />
Dw = diameter wajan<br />
dw = kedalaman wajan<br />
D = diamater paralon<br />
33
34<br />
fw = fokus wajan<br />
L = panjang pipa paralon yang diberi lakban alumunium<br />
S = titik tempat penempatan wireless USB adapter<br />
Beberapa parameter desain yang harus dihitung nilainya<br />
adalah fw (fokus wajan), L (panjang pipa paralon yang diberi<br />
lakban alumunium), dan S (titik tempat penempatan wireless<br />
USB adapter).<br />
Yang perlu diperhatikan adalah panjang pipa paralon<br />
adalah fw+L. Dimana nilai fw sangat dipengaruhi oleh diameter<br />
(Dw) dan kedalaman wajan (dw).<br />
Penghitungan nilai titik fokus wajan dilakukan dengan<br />
menggunakan persamaan : [3]<br />
(3-1)<br />
Sementara menghitung panjang pipa paralon yang diberi<br />
lakban alumunium (L) dan titik penempatan wireless USB<br />
adapter (S) diperlukan langkah yang lebih panjang. Maka<br />
penghitungan harus dilakukan secara bertahap. Yang harus<br />
dihitung pertama kali adalah panjang gelombang radio 2,4GHz<br />
(λ) yang ada di udara dengan menggunakan persamaan : [3]<br />
(3-2)<br />
Dimana :<br />
λ = panjang gelombang radio 2,4 GHz di udara<br />
C = kecepatan cahaya di udara (299.792.458 meter/detik)<br />
dibulatkan menjadi 300.000.000 meter/detik<br />
Freq = frekuensi operasi yang digunakan (2,437 GHz)<br />
Sehingga bila nilai-nilai tersebut dimasukkan ke dalam<br />
persamaan menjadi : [3]<br />
(3-3)<br />
(3-4)
35<br />
Jadi nilai panjang gelombang radio 2,4 GHz di udara<br />
adalah 12,31 cm.<br />
Dari nilai panjang gelombang 2,4 GHz (λ) di udara, dapat<br />
ditentukan diameter dari pipa paralon (D) yang bisa digunakan.<br />
Adapun diameter pipa paralon yang bisa digunakan harus<br />
memenuhi syarat : [3]<br />
(3-5)<br />
(3-6)<br />
Dalam hal ini, pipa paralon 3” yang memiliki diameter 8,9<br />
cm memenuhi syarat agar bisa digunakan sebagai waveguide.<br />
Selanjutnya dilakukan penghitungan panjang gelombang<br />
(λ) frekuensi 2,4 GHz yang merambat dalam pipa paralon<br />
(guiding wavelength) dengan simbol λG.<br />
Rumus untuk menghitung panjang guiding wavelength<br />
adalah : [3]<br />
Dimana :<br />
(3-7)<br />
λG = panjang guiding wavelength<br />
λ = panjang gelombang radio 2,4 GHz di udara, bernilai<br />
12,31 cm<br />
D = lebar diameter pipa paralon yang digunakan, dlam hal<br />
ini pipa paralon 3” mempunyai lebar 8,9 cm<br />
G<br />
12,<br />
31<br />
<br />
12,<br />
31<br />
1(<br />
)<br />
1,<br />
706*<br />
8,<br />
9<br />
λG = 21,174<br />
(3-8)<br />
(3-9)
36<br />
Setelah nilai guiding wavelength diketahui, kita dapat<br />
menghitung panjang minimal dari pipa paralon yang diberi<br />
lakban alumunium (L). Karena yang dihitung adalah panjang<br />
minimal dari L maka jika seandainya panjang dari pipa paralon<br />
yang ditutup lakban alumunium lebih panjang dari nilai<br />
minimum yang ditentukan akan lebih baik selama tidak merusak<br />
konstruksi dari antena itu sendiri.<br />
Adapun nilai panjang L minimal adalah : [3]<br />
Lminimal = 0,75 x λG<br />
Lminimal = 15,88<br />
(3-10)<br />
(3-11)<br />
Dalam tugas akhir ini digunakan pipa paralon 3” dengan<br />
diameter 8,9 cm. Maka panjang minimum dari pipa paralon yang<br />
ditutupi lakban alumunium (Lminimum atau ¾λG) adalah 15,88 cm.<br />
Karena merupakan nilai minimum, supaya aman biasanya nilai<br />
dibulatkan ke atas. Dalam banyak tutorial nilai ini biasanya<br />
dibulatkan menjadi 20 cm. Perlu diperhatikan bahwa panjang<br />
total pipa paralon yang digunakan adalah nilai L+fw.<br />
Setelah itu barulah ditentukan titik tempat penempatan<br />
wireless USB adapter pada pipa paralon (S atau ¼ λG ). Untuk<br />
menentukan posisi lokasi lubang S dari ujung pipa paralon dapat<br />
digunakan persamaan : [3]<br />
S = 0.25λG<br />
(3-12)<br />
Untuk pipa paralon 3” yang digunakan dalam dalam tugas<br />
akhir ini, nilai S adalah 5,29 cm.<br />
Untuk mempermudahkan penghitungan, dapat<br />
dipergunakan file excel yang telah tersedia.
Gambar 3.2 Capture file excel untuk mengukur fokus dan gain<br />
antena wajanbolic (diameter 40 cm)<br />
Gambar 3.3 Capture file excel untuk mengukur fokus dan gain<br />
antena wajanbolic (diameter 60 cm)<br />
37
38<br />
Gambar 3.4 Capture file excel untuk menghitung nilai<br />
¼λG dan ¾λG<br />
6.2. Alat Dan Bahan<br />
Alat-alat dan bahan-bahan yang dibutuhkan dalam<br />
pembuatan antena wajanbolic adalah sebagai berikut : [1]<br />
Alat<br />
Alat yang diperlukan :<br />
1. Gergaji besi<br />
2. Mesin bor<br />
3. Penggaris<br />
4. Pulpen atau sepidol untuk menandai yang akan dipotong<br />
5. Cutter<br />
6. Solder<br />
7. Papan kayu untuk alas pengeboran<br />
8. Kabel ekstender listrik<br />
9. Besi lancip/ paku untuk penanda titik yang akan di bor<br />
10. Palu<br />
Bahan<br />
Sedangkan bahan-bahan yang diperlukan adalah :<br />
1. Wajan<br />
2. Pipa PVC 3 inci<br />
3. Tutup pipa PVC 3 inci sebanyak 2 buah<br />
4. Lakban alumunium
39<br />
5. Plat ”L” dari bahan non logam untuk dudukan WiFi USB<br />
6. Tie wrap/ tali plastik kecil<br />
7. Mur baut kecil 2 buah untuk membaut dudukan Wifi USB ke<br />
pipa paralon<br />
8. Mur baut agak besar untuk meng-klem salah astu tutup pipa<br />
paralon ke wajan<br />
9. Rubber tape<br />
10. Wireless USB adapter<br />
6.3. Pembuatan Antena Wajanbolic<br />
Langkah-langkah cara pembuatan antena wajanbolic<br />
adalah sebagai berikut :<br />
1. Persiapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan<br />
2. Lakukan perhitungan nilai fokus wajan (fw), λ G/4 dan<br />
¾ λG dengan file excel yang telah tersedia [5]<br />
Gambar 3.5 Penghitungan titik fokus wajan
40<br />
Gambar 3.6 Penghitungan nilai λG/4 dan ¾ λG<br />
3. Tandai bagian tengah wajan dengan paku kecil pada<br />
bagian yang akan di bor<br />
4. Buat sedikit cekungan pada bagian tengah wajan yang<br />
akan di bor dengan paku kecil sebagai penuntun saat<br />
pengeboran agar bor tidak mudah meleset<br />
5. Bor bagian dasar wajan tepat di tengah<br />
Gambar 3.7 Bagian tengah wajan yang telah di bor<br />
6. Tandai salah satu tutup pipa paralon 3” pada bagian<br />
tengah kemudian bor
Gambar 3.8 Salah satu tutup pipa 3” yang telah di bor<br />
41<br />
7. Sambungkan antara wajan dan salah satu tutup pipa<br />
yang sudah di bor tadi dengan mur baut serta beri ring<br />
diantara baut depan dan belakang. Sambungan jangan<br />
terlalu kencang karena pada wajan tipe tertentu yang<br />
tipis hal ini dapat menyebabkan bagian belakang<br />
tengah wajan penyok ke depan. Hal ini akan membuat<br />
bentuk wajan tidak simetris lagi.<br />
Gambar 3.9 wajan dan tutup pipa paralon yang telah<br />
dibaut
42<br />
8. Lapisi tutup pipa paralon 3” yang satunya dengan<br />
lakban alumunium di bagian dalamnya<br />
Gambar 3.10 Tutup pipa paralon yang dilapisi dengan<br />
lakban alumunium bagian dalamnya<br />
9. Potong pipa paralon 3” sepanjang nilai fw + ¾λG<br />
sebagai waveguide<br />
10. Lubangi pipa paralon pada nilai λG/4 sesuai lebar<br />
wireless USB adapter<br />
11. Buat 2 lubang di pipa paralon di dekat nilai λG/4 untuk<br />
membaut plat L (non logam) ke pipa paralon<br />
12. Lapisi pipa paralon dengan lakban alumunium di<br />
bagian luar sepanjang ¾λG dari salah satu ujungnya.<br />
Hal ini dimaksudkan agar sinyal yang telah masuk ke<br />
dalam pipa paralon tidak terpancar keluar kembali<br />
mengingat fungsi dari pipa paralon adalah sebagai<br />
waveguide, yang pada antena kaleng, waveguide,<br />
terbuat dari bahan logam.
Gambar 3.11 Waveguide<br />
43<br />
13. Bor plat L (non logam) sebanyak 2 lubang di salah<br />
satu sisi untuk membaut plat L non logam ke pipa<br />
paralon dan buat beberapa cekungan di tepi salah satu<br />
sisi lainnya untuk letak tie wrap agak tidak mudah<br />
bergeser<br />
14. Lapisi wireless USB adapter dengan rubber tape, ikat<br />
ke plat L (non logam) dengan tali plastik (tie wrap)
44<br />
Gambar 3.12 Wireless USB adapter yang diikat pada plat<br />
L (non logam)<br />
Gambar 3.13 Lubang pada plat L (non logam)<br />
untuk tempat membaut dengan pipa paralon<br />
15. Baut plat L (non logam) ke pipa paralon dengan mur<br />
dan baut kecil
Gambar 3.14 Plat L (non logam) dengan wireless USB<br />
adapter yang telah dibaut ke pipa paralon<br />
45<br />
16. Sambungkan pipa paralon ke wajan dan kemudian<br />
tutup dengan salah satu tutup pipa yang telah dilapisi<br />
dengan lakban alumunium di bagian dalamnya<br />
Gambar 3.15 Antena wajanbolic yang telah jadi<br />
17. Bor plat logam untuk membaut plat logam ke<br />
wajanbolic dan untuk tempat clamp<br />
18. Sambungakan clamp dengan plat logam
46<br />
19. Sambungkan wajan dengan plat logam<br />
6.4. Pembuatan Kabel USB Extender<br />
Pada kenyatannya, aplikasi antena wajanbolic<br />
membutuhkan kabel yang panjang untuk tersambung ke PC atau<br />
laptop. Karena antena wajanbolic membutuhkan koneksi line of<br />
sight, maka tidak jarang harus memasang antena wajanbolic pada<br />
ketinggaian tertentu untuk memperoleh line of sight agar tidak<br />
terhalang oleh apapun. Jika menggunakan kabel USB biasa jelas<br />
tidak akan mungkin karena pada umumnya kebel USB biasa<br />
pendek, dan jika dipaksakan disambung sampai panjang maka<br />
data akan loss di tengah jalan. Jika menggunakan kabel USB<br />
active extender maka harga akan menjadi mahal. Sehingga<br />
digunakan kabel USB extender yang dibuat dari kabel UTP yang<br />
ujungnya dikonversi ke USB. Berikut akan diuraikan cara<br />
pembuatan kabel USB ekstender.<br />
Alat<br />
Alat yang diperlukan :<br />
1. Cutter<br />
2. Solder<br />
Bahan<br />
Bahan yang diperlukan :<br />
1. Kabel UTP + 10 meter<br />
2. Kabel USB extender + 1 meter<br />
3. Timah untuk menyolder<br />
4. Selotip<br />
5. Pipa kecil + 5 cm x 2 buah<br />
6. Lakban<br />
Cara Pembuatan<br />
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan<br />
2. Kupas selongsong luar dari kabel UTP di kedua ujung
Gambar 3.16 Kabel UTP yang telah dikupas ujungnya<br />
3. Potong kabel USB jadi 2<br />
Gambar 3.17 Kabel USB yang dipotong menjadi 2<br />
47
48<br />
4. Kupas juga selongsong luar dari kabel USB<br />
Gambar 3.18 Kabel USB yang telah dikupas bagian luarnya<br />
5. Kupas ujung kabel UTP dan USB + 3 mm untuk sambungan<br />
6. Pasang potongan pipa kecil untuk melindungi kabel sebelum<br />
disolder<br />
Gambar 3.19 Memasukkan pipa ke kabel sebelum disolder
49<br />
7. Solder kabel UTP ke kabel USB dengan cara sebagai<br />
berikut :<br />
Kabel UTP orange – putih orange disatukan untuk<br />
menghubungkan pin +5V (kabel USB merah)<br />
Kabel UTP putih hijau dihubungkan dengan pin Data+<br />
(kabel USB putih)<br />
Kabel UTP hijau dihubungkan dengan Data- (kabel USB<br />
hijau)<br />
Kabel UTP putih biru, biru, putih coklat, coklat disatukan<br />
untuk menghungngkan ke Ground (kabel USB hitam)<br />
Gambar 3.20 Cara penyambungan kabel UTP dengan kabel<br />
USB<br />
8. Setelah semua kabel tesambung dengan baik, lapisi<br />
sambungan kabel dengan selotip agar tidak terjadi hubungan<br />
pendek<br />
9. Rekatkan pipa paralon denga lakban untuk melindungi<br />
sambungan
50<br />
Gambar 3.21 Hasil akhir pembuatan kabel USB extender
BAB IV<br />
PENGUKURAN PARAMETER <strong>ANTENA</strong><br />
DAN ANALISA<br />
10.1. Umum<br />
Setelah selesai proses pembuatan antena wajanbolic, maka<br />
tahap selanjutnya adalah pengukuran parameter-parameter<br />
antena, pengujian pada jaringan wireless LAN 2,4 GHz yang<br />
bertujuan untuk mengetahui seberapa jauh ketepatan hasil<br />
perancangan dan pembuatan antena perlu dilakukan pengukuran<br />
pada beberapa parameter antena. Pada bab 4 ini akan disajikan<br />
metode pengukuran, hasil pengukuran serta analisis dari antena<br />
untuk gain optimum pada frekuensi 2,4 GHz. Karena alasanalasan<br />
praktis maka parameter-parameter yang dapat diukur<br />
meliputi :<br />
1. Pengukuran pola radiasi.<br />
2. Pengukuran gain<br />
3. Polarisasi<br />
4. Pengukuran direktivity<br />
Beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum<br />
pengukuran adalah, menghindari gangguan pantulan (benda -<br />
benda disekitar tempat pengukuran), jarak antara pemancar dan<br />
penerima.<br />
10.2. Persiapan Pengukuran Dan Pengujian<br />
Pengukuran pola radiasi dilakukan untuk mengetahui<br />
bagaimanakah bentuk pola radiasi antena wajanbolic yang telah<br />
dibuat. Selain itu yang paling penting adalah mengetahui<br />
seberapa jauhkan antena yang telah dibuat telah sesuai dengan<br />
harapan. Tentunya diharapkan hasil dari pengukuran ini sesuai<br />
dengan teori, yaitu didapatkan pola radiasi antena yang terarah.<br />
Untuk mendapatkan hasil yang baik dari pengukuran pola<br />
radiasi ada beberapa hal yang harus diperhatikan adalah<br />
menghindari gangguan pantulan dari benda disekitar pengukuran,<br />
tinggi antena pemancar di sisi access point dengan antena<br />
wajanbolic yang diukur sebagai penerima di sisi laptop haruslah<br />
sejajar dan lurus. Pola radiasi suatu antena merupakan<br />
51
52<br />
karakteristik yang menggambarkan sifat radiasi antena pada<br />
medan jauh sebagai fungsi dari arah.<br />
Arah disini adalah memutar antena wajanbolic dari posisi<br />
0 o sampai 360 o , baik pada bidang H maupun pada bidang E.<br />
Untuk mengukur pola radiasi antena yang sudah dibuat, maka<br />
antena tersebut dipakai sebagai antena penerima, dengan bantuan<br />
laptop dan wireless USB adapter pada frekuensi 2,4 GHz beserta<br />
BAFO USB 2.0 Extension Cable yang berguna untuk<br />
menghubungkan wireless USB adapter yang diletakkan pada<br />
waveguide antena wajanbolic dengan laptop. Setelah wireless<br />
USB adapter pada antena terhubung dengan laptop, maka level<br />
daya akan nampak di layar laptop dengan bantuan software<br />
Network Stumbler berupa sinyal dalam unit dBm. Pada<br />
pengukuran ini antena pemancar menggunakan antena yang<br />
sudah terpasang pada access point D-link DWL-2100AP standar<br />
protokol 802.11g dengan frekuensi 2,4 GHz.<br />
Peralatan yang digunakan dalam pengukuran ini adalah :<br />
1. Antena wajanbolic<br />
Dalam pengukuran kali ini antena mutlak ada. Karena<br />
antena itu sendirilah yang akan diukur nilai-nilai yang<br />
telah ditentukan sebelumnya. Antena dalam hal ini<br />
adalah dua buah antena wajanbolic dengan diameter<br />
lingkaran 40 centimeter dan 60 centimeter.<br />
Gambar 4.1 Wajanbolic diameter 40 cm
Gambar 4.2 Wajanbolic diameter 60 cm<br />
53<br />
2. Wireless USB adapter<br />
Wireless USB adapter di sini adalah penerima sinyal<br />
wireless yang dipancarkan oleh access point. Pada<br />
proyek akhir ini digunakan wireless USB adapter D-<br />
Link DWA-110 yang beroperasi pada jaringan<br />
wireless 2,4 GHz yang kompatibel dengan 802.11b<br />
dan 802.11g.<br />
Gambar 4.3 D-Link DWA-110 wireless USB adapter<br />
3. USB extension<br />
USB extension berguna sebagai kabel penyambung<br />
antara wireless USB adapter dengan laptop. Merek<br />
yang digunakan adalah BAFO USB Extension Cable<br />
yang kompatibel dengan USB 2.0.
54<br />
Gambar 4.4 BAFO USB 2.0 Extension Cable<br />
4. Laptop<br />
Pada pengukuran parameter antena dan pengujian<br />
antena pada jaringan wireless ini penggunaan laptop<br />
sangat dibutuhkan. Penggunaan laptop adalah untuk<br />
memantau aktifitas wireless yang ada dengan<br />
menggunakan software Network Stumbler.<br />
Gambar 4.5 Penggunaan laptop dalam pengukuran<br />
antena<br />
Agar laptop dapat digunakan, hal pertama adalah harus<br />
diinstall software Network Stumbler. Network<br />
Stumbler adalah sebuah tool untuk Windows yang
55<br />
dapat digunakan untuk mendeteksi Wireless Local<br />
Area Networks (WLANs) menggunakan standar<br />
802.11a/b/g. Selain itu laptop juga digunakan untuk<br />
mengkonfigurasi access point. Agar laptop dapat<br />
digunakan untuk mengkonfigurasi access point maka<br />
IP dari ethernet card laptop harus satu jaringan dengan<br />
access point.<br />
5. Access Point<br />
Alat ini sering digunakan sebagai piranti server pada<br />
jaringan WLAN. Dan biasanya diletakkan di langitlangit<br />
dalam ruangan WLAN indoor. Alat ini dapat<br />
menyalurkan data secara wireless dari PC ke PC<br />
secara infrastruktur. Access Point (AP) ini disertai<br />
adaptor sebagai pencatu daya dari alat tersebut, juga<br />
tersedia kabel UTP agar dapat terhubung secara wired<br />
dan antena eksternal dengan gain 2,15 dBi. Ada 3<br />
indikator led di bagian depan alat ini yang terdiri dari :<br />
power, LAN dan WLAN. Led pada power menyala<br />
memberitahukan AP tercatu oleh listrik melalui<br />
adaptor, led pada LAN menyala memberitahukan<br />
bahwa AP terhubung secara wired melalui kabel UTP<br />
dan led pada WLAN memberitahukan AP terhubung<br />
secara wireless dengan piranti lain.<br />
Gambar 4.6 Acces Point D-Link DWL-2100AP
56<br />
Pada tugas akhir ini, digunakan AP produk D-Link<br />
tipe DWL-2100AP standar IEEE 802.11g dengan<br />
frekuensi 2,4 GHz. Access Point digunakan sebagai<br />
pemancar dan terhubung secara wireless dengan<br />
wireless USB adapter yang terpasang pada laptop.<br />
Sebelumnya yang perlu diperhatikan dalam<br />
menggunakan AP untuk koneksi antar jaringan<br />
komputer secara wireless adalah penamaan SSID<br />
(Service Set IDentifier). Pengaturan ini dilakukan<br />
secara GUI melalui web. Langkah langkahnya adalah<br />
sebagai berikut :<br />
1) Set IP pada laptop dengan IP 192.168.0.xxx<br />
dengan netmask 255.255.255.0, karena secara<br />
default access point D-Link DWL-2100AP<br />
mempunyai setting IP 192.168.0.50 dengan<br />
netmask 255.255.255.0.<br />
2) Hubungkan kabel UTP straight trough antara LAN<br />
laptop dan access point.<br />
3) Buka web browser (Mozila Firefox).<br />
4) Matikan konfigurasi proxy. Dengan cara masuk ke<br />
menu Tools Options Tab Advanced Tab<br />
Network Setting Pilih Direct connection to<br />
the Internet.<br />
5) Ketikkan pada address http://192.168.0.50.<br />
Username default adalah admin dan password<br />
tidak perlu diisi (kosong).
Gambar 4.7 Konfirmasi user dan password<br />
57<br />
6) Jika berhasil maka akan tampak halaman utama<br />
sebagai berikut :<br />
Gambar 4.8 Halaman Home pada pengesetan<br />
access point
58<br />
7) Masuk ke tab wireless yang ada di sebelah kiri.<br />
Pada bagian ini set semua parameter yang<br />
diperlukan.<br />
Gambar 4.9 Setting SSID<br />
8) Agar client bisa menerima IP secara otomatis maka<br />
fitur DHCP server harus kita aktifkan.<br />
Gambar 4.10 Setting DHCP server
59<br />
9) Setiap bagian pada setting diatas, harus kita<br />
konfirmasi dengan menekan tombol Apply dan<br />
access point akan direstart selama selang waktu 30<br />
detik sebelum kembali ke halaman awal.<br />
Gambar 4.11 Proses restart untuk<br />
mengaplikasikan setting<br />
10) Setelah semua pengaturan selesai, maka access<br />
point dapat digunakan.<br />
6. Tripod<br />
Dalam pengukuran ini, tripod juga sangat berperan<br />
sekali. Tripod berfungsi sebagai penyangga agar<br />
antena dapat berdiri dengan tenang dan tidak goyang<br />
saat melakukan pengukuran. Tripod juga berperan<br />
untuk memberikan ketinggian pada antena dengan<br />
access point.
60<br />
Gambar 4.12 Penggunaan tripod untuk pengambilan<br />
data<br />
7. Penggaris busur derajat (360 o )<br />
Penggaris busur derajat berbentuk lingkaran atau 360 o .<br />
Busur derajat berguna karena pada pengukuran pola<br />
radiasi antena akan diputar 360 o dengan step<br />
pergantian setiap 10 o .<br />
Gambar 4.13 Busur derajat untuk perputaran antena
61<br />
10.3. Pengukuran Pola Radiasi [6]<br />
Pengukuran pola radiasi dilakukan dua kali untuk masingmasing<br />
antena. Yaitu pola radiasi pada bidang E dan pada bidang<br />
H. Dalam pengukuran harus memperhatikan jarak pada proses<br />
pengukuran.<br />
Peralatan yang digunakan pada pengukuran pola radiasi<br />
ini diantaranya adalah:<br />
Antena wajanbolic yang telah dibuat<br />
Laptop<br />
Wireless USB adapter D-Link DWA-110<br />
Kabel USB extension BAFO<br />
Tripod<br />
Penggaris busur derajat 360 o yang terpasang pada<br />
tripod<br />
Access point D-Link DWL-2100AP<br />
Langkah-langkah pengukuran pola radiasi yaitu dilakukan<br />
dengan:<br />
1. Rangkai semua peralatan seperti pada Gambar 4.14<br />
dan pastikan posisi AP dan antena yang diukur sejajar<br />
3 meter<br />
Gambar 4.14 Diagram pengukuran antena
62<br />
2. Nyalakan laptop dan pasangkan kabel USB exstension<br />
pada wireless USB adapter yang ada pada waveguide<br />
3. Nyalakan access point (AP), pastikan indikasi led pada<br />
power menyala. AP yang terpasang adalah AP yang<br />
telah diset dengan SSID tertentu seperti yang telah<br />
dijelaskan di atas<br />
4. Set antena pada access point pada posisi vertikal atau<br />
horisontal<br />
5. Klik Windows All Program D-Link D-Link<br />
Wireless G DWA-110 Wireless Connection<br />
Manager.<br />
6. Pilih SSID “test” dan tekan Activate<br />
Gambar 4.15 D-Link Wireless Connection<br />
7. Pastikan wireless USB adapter telah terkoneksi<br />
dengan access point dan telah mendapat IP address<br />
secara DHCP<br />
8. Jalankan program Network Stumbler
63<br />
9. Klik tanda + pada menu SSID yang ada di sebelah kiri<br />
kemudian klik pada nama SSID dari access point dan<br />
kemudian angka MAC<br />
Gambar 4.16 Tampilan program Network Stumbler<br />
10. Setelah terlihat grafik sinyal, putar antena setiap 10 o<br />
dengan satu satuan waktu tertentu pada program<br />
Network Stumbler<br />
11. Putar setiap 10 o mulai dari 0 o sampai 360 o searah<br />
jarum jam
64<br />
Gambar 4.17 Pemutaran antena setiap 10 o<br />
12. Simpan hasilnya<br />
Ulangi langkah percobaan diatas untuk antena access<br />
point pada posisi horisontal. Langkah percobaan tersebut diatas<br />
digunakan pada antena wajanbolic besar ataupun kecil.<br />
Setelah semua percobaan selesai dilakukan dengan<br />
menggunakan antena wajanbolic besar dan kecil, lakukan<br />
konversi nilai sinyal dari program Network Stumbler ke nilai dB.<br />
Hal ini dilakukan karena nilai level sinyal yang didapat dari<br />
program nerwork Stumbler masih dalam bentuk grafik.<br />
Bila nilai level sinyal dari antena wajanbolic setiap<br />
perputaran 10 o telah didapat, langkah selanjutnya adalah dengan<br />
melakukan normalisasi dengan cara mengurangi nilai level sinyal<br />
yang didapat 10 o dengan nilai level sinyal tertinggi yang didapat.<br />
Dengan cara tersebut dapat dibuat grafik pola radiasinya dalam<br />
Microsoft Excel. Data hasil pengukuran serta normalisasi<br />
selengkapnya dapat dilihat pada bab lampiran. Berikut ini dapat<br />
dilihat gambar pola radiasi yang didapat dari hasil pengukuran.
1. Wajanbolic Kecil Pola Radiasi Vertikal<br />
Beamwidth = 21 o<br />
65
66<br />
2. Wajanbolic Kecil Pola Radiasi Horisontal<br />
Beamwidth = 14 o
3. Wajanbolic Besar Pola Radiasi Vertikal<br />
Beamwidth = 13 o<br />
67
68<br />
4. Wajanbolic Besar Pola Radiasi Horisontal<br />
Beamwidth = 3 o<br />
Dari gambar pola radiasi diatas dapat dilihat bahwa pola<br />
radiasi antena wajanbolic mengarah ke satu arah tertentu. Ini<br />
disebabkan karena level sinyal terbesar ada pada saat posisi<br />
antena 0 o . Pada posisi tersebut antena menerima sinyal secara<br />
maksimal. Kemudian ketika antena diputar level sinyal yang<br />
ditangkap akan terus berkurang. Ini karena posisi antena tidak<br />
tepat mengarah pada pemancar dalam hal ini adalah access point.<br />
Pada posisi antena sekitar 180 o , level sinyal yang terekam<br />
sangatlah minim. Dari percobaan yang telah dilakukan, antena<br />
masih menangkap sinyal yang dipancarkan access point hanya<br />
saja levelnya rendah.
69<br />
Dari pengukuran pula dapat diketahui pada antena<br />
wajanbolic kecil (40 cm) level sinyal tertinggi yang ditangkap<br />
adalah senilai -30 dB untuk bidang E dan bidang H. Sedangkan<br />
level sinyal terendah yang ditangkap adalah -52 dB untuk bidang<br />
H dan -58 dB untuk bidang E. Pada antena wajanbolic besar level<br />
sinyal tertinggi adalah -22 dB untuk bidang E dan -23 dB untuk<br />
bidang H. Dan level sinyal terendah adalah -62 dB untuk bidang<br />
E dan -58 dB untuk bidang H.<br />
Kedua antena tersebut sama-sama memiliki pola radiasi yang<br />
terarah. Yaitu menerima sinyal dengan baik pada posisi 0 o dan<br />
menerima sinyal dengan lemah pada posisi sekitar 180 o . Hanya<br />
saja level sinyal yang ditangkap agak sedikit berbeda. Antena<br />
wajanbolic dengan diameter besar menangkap sinyal lebih baik.<br />
Sehingga dari gambar pola radiasi yang didapat dari hasil<br />
pengukuran dapat dikatakan bahwa antena yang dibuat telah<br />
sesuai dengan harapan karena memiliki pancaran daya yang<br />
terarah.<br />
10.4. Pengukuran Gain [6]<br />
Untuk pengukuran gain maksimum antena wajanbolic ini<br />
dilakukan dengan cara membandingkan dengan wireless USB<br />
adapter yang digunakan. Perhitungan yang digunakan adalah<br />
dengan membandingkan level sinyal maksimum yang diterima<br />
wireless USB adapter dengan level sinyal maksimum yang<br />
diperoleh antena wajanbolic.<br />
Untuk mengetahui nilai level sinyal maksimum yang<br />
diterima oleh wireless USB adapter adalah dengan<br />
mengkoneksikan wireless USB adapter ke access point tanpa<br />
bantuan wajanbolic ataupun waveguide.
70<br />
3 meter<br />
Gambar 4.18 Diagram pengukuran<br />
level sinyal wireless USB adapter<br />
Langkah-langkah untuk mengetahui nilai level sinyal yang<br />
diperoleh oleh wireless USB adapter adalah sebagai berikut :<br />
1. Nyalakan laptop dan access point<br />
2. Hubungkan wireless USB adapter ke kabel USB<br />
extension<br />
3. Hubungkan kabel USB extension ke laptop<br />
4. Jalankan program WirelessMon<br />
5. Jalankan program Network Stumbler<br />
6. Periksa nilai level sinyal yang diterima oleh masingmasing<br />
program<br />
Dari percobaan yang telah dilakukan, didapat level sinyal<br />
yang ditangkap oleh wireless USB adapter yang ditunjukkan oleh<br />
program WirelessMon dan Network Stumbler adalah sama, yaitu<br />
sebesar -44 dB.
Gambar 4.19 Tampilan program WirelessMon<br />
Gambar 4.20 Tampilan program Network Stumbler<br />
71
72<br />
Apabila pada wireless USB adapter telah diketahui nilai<br />
level sinyal yang diterima, yaitu pada frekuensi 2,4 GHz sebesar<br />
-44 dBi, maka dari pengukuran diatas gain antena wajanbolic<br />
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :<br />
Gt(dB) = (Pt(dBm) – Ps(dBm)) + Gs(dB)<br />
(4-1)<br />
Dimana<br />
Gt = Gain antena wajanbolic<br />
Pt = Nilai level sinyal maksimum yang diperoleh antena<br />
wajanbolic<br />
Ps = Nilai level sinyal maksimal yang diterima wireless<br />
USB adapter<br />
Gs = Gain wireless USB adapter<br />
Tabel 4.1 HASIL PENGUKURAN GAIN<br />
Diameter<br />
Wajan<br />
Pt Ps Gs Gt<br />
40 cm -30 dBi -44 dBi 2,15 dBi 16,15 dBi<br />
60 cm -22 dBi -44 dBi 2,15 dBi 24,15 dBi<br />
10.5. Polarisasi [6]<br />
Polarisasi antena ditentukan oleh polarisasi gelombang<br />
yang dipancarkan oleh antena atau oleh efektivitas antena dalam<br />
menerima gelombang.<br />
Penamaan polarisasi antena ditentukan oleh arah medan<br />
listrik (E) gelombang yang dipancarkan oleh antena terhadap<br />
bidang permukaan bumi / tanah.<br />
Untuk pengukuran polarisasi, saat wireless USB adapter<br />
yang ada di dalam waveguide antena wajanbolic berada pada<br />
posisi vertikal dan antena pada access point juga pada posisi<br />
vertikal, ternyata antena wajanbolic lebih efektif menangkap<br />
gelombang sehingga polarisasi ini dinamakan polarisasi vertikal.<br />
Dan sebaliknya saat wireless USB adapter pada antena<br />
wajanbolic tetap pada posisi vertikal dan antena pada access<br />
point dirubah pada posisi horisontal, maka sinyal yang ditangkap
73<br />
antena wajanbolic menjadi lebih lemah. Hal ini dikarenakan telah<br />
terjadinya polarisasi silang sehingga level sinyal yang ditangkap<br />
oleh antena wajanbolic menjadi banyak yang loss.<br />
Hal ini dibuktikan pada antena wajanbolic besar, pada saat<br />
wireless USB adapter dan antena access point sama-sama pada<br />
posisi vertikal, antena wajanbolic dapat menerima sinyal<br />
maksimum sebesar -22 dBi. Sedangkan saat wireless USB<br />
adapter tetap pada posisi vertikal dan antena pada access point<br />
dirubah ke posisi horisontal maka level sinyal yang didapat lebih<br />
kecil yaitu -23 dBi.<br />
Antena wajanbolic dapat menerima polarisasi baik<br />
vertikal ataupun horisontal. Hal ini tergantung bagaimana antena<br />
pada sisi pemancar diset. Dan pada antena wajanbolic hanya<br />
perlu mengatur posisi wireless USB adapter yang ada pada<br />
waveguide. Namun secara umum polarisasi dari antena<br />
wajanbolic adalah polarisasi vertikal karena kebanyakan antena<br />
omni directional yang menyebarkan sinyal wireless pada hotspot<br />
dipasang secara vertikal.<br />
Tabel 4.2 HASIL POLARISASI<br />
Diameter Polarisasi<br />
Wajan Vertikal Horisontal<br />
40 cm -30 dB -30 dB<br />
60 cm -22 dBi -23 dBi<br />
10.6. Directivity [6]<br />
Directivity suatu antena dapat diperkirakan dengan<br />
menggunakan pola radiasi yang dihasilkan pada pengukuran pola<br />
radiasi bidang E dan bidang H. Sudut tersebut dapat dicari<br />
dengan menggunakan gambar pola radiasi. Dengan menandai<br />
titik setengah daya pada pola radiasi kemudian menarik sudut<br />
pada titik tersebut. Ini dilakukan untuk bidang E dan H. Sehingga<br />
dari sudut yang didapat kita dapat mengukur directivity.
74<br />
Sehingga nilai directivity dicari dengan perhitungan :<br />
Atau jika dalam satuan decibel (dB) :<br />
D( dB)<br />
10log<br />
D<br />
Tabel 4.3 Directivity pada antena wajanbolic<br />
No<br />
Diameter<br />
Antena Wajanbolic Directivity<br />
1 40 cm 21,4 dB<br />
2 60 cm 30,2 dB<br />
Gambar 4.21 Pengukuran directivity<br />
(4-2)<br />
(4-3)
75<br />
10.7. Aplikasi Antena Wajanbolic<br />
Antena wajanbolic yang telah dibuat diaplikasikan sebagai<br />
antena penerima atau antena client dalam jaringan wireless LAN<br />
2,4 GHz. Dalam aplikasinya ketika digunakan sebagai antena<br />
penerima, posisi antena harus sejajar dengan antena pemancar<br />
selain itu jalurnya harus line of sight agar sinyal dapat ditangkap<br />
dengan baik oleh antena wajanbolic.<br />
Jika posisi antena pemancar tidak sejajar atau terdapat<br />
penghalang dengan antena penerima (antena wajanbolic), maka<br />
sinyal yang diterima akan melemah. Dan juga, ketika antena<br />
digunakan harus memiliki polarisasi yang sama dengan antena<br />
pemancar, jika posisinya mengalami perbedaan, sinyal yang<br />
diterima juga akan lemah.<br />
Antena wajanbolic ini telah diuji coba di Kediri dengan<br />
menangkap sinyal hotspot dari Poltek Kediri. Uji coba dilakukan<br />
dalam radius jarak + 500 meter line of sight. Dari hasil uji coba,<br />
antena wajanbolic dapat menangkap sinyal dengan baik dan<br />
dapat melakukan koneksi ke internet.<br />
Gambar 4.22 Uji coba antena wajanbolic di Kediri
76<br />
Gambar 4.23 Tampilan D-Link Wireless Connection Manager<br />
Gambar 4.24 Tampilan sinyal pada program NetStumbler<br />
Selain itu, antena wajanbolic ini telah sesuai dengan hasil<br />
yang diharapkan yaitu mempunyai performansi (gain) yang baik<br />
yang tidak kalah bila dibandingakan dengan antena grid yang<br />
dijual dipasaran. Hal ini dibuktikan oleh komentar Pak Onno W.<br />
Purbo mengenai pola radiasi dari antena wajanbolic yang telah<br />
dibuat yang dapat dilihat pada alamat website berikut :<br />
http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/Hasil_Peng<br />
ukuran_Pola_Radiasi_Wajanbolic_e-goen
BAB V<br />
PENUTUP<br />
15.1. KESIMPULAN<br />
Berdasarkan hasil pengukuran dan analisa, maka dapat<br />
disimpulkan bahwa antena wajanbolic adalah antena directional<br />
yang mempunyai keterarahan sinyal. Mempunyai nilai HPBW<br />
(Half Power Beam Width) sebesar 21 o untuk wajanbolic kecil<br />
polarisasi vertikal, 14 o untuk polarisasi horisontal, 13 o untuk<br />
wajanbolic besar polarisasi vertikal, 3 o untuk polarisasi<br />
horisontal. Mempunyai nilai gain sebesar 16,15 dBi untuk antena<br />
wajanbolic kecil dan 24,15 dBi untuk antena wajanbolic besar.<br />
Mempunyai polarisasi yang sejajar dengan antena pemancar.<br />
Serta mempunyai nilai directivity sebesar 21,4 dB untuk antena<br />
wajanbolic kecil dan 30,2 dB untuk antena wajanbolic besar.<br />
Pada Tugas Akhir ini, antena wajanbolic yang telah dibuat telah<br />
berhasil sesuai performansi yang diharapkan. Hal ini dapat dilihat<br />
dari pola radiasi yang dihasilkan, gain, dan directivity yang<br />
dimiliki oleh antena wajanbolic yang telah dibuat.<br />
15.2. SARAN<br />
Dari Proyek Akhir yang telah dilakukan kiranya masih<br />
diperlukan pembenahan-pembenahan sehingga didapatkan hasil<br />
yang lebih memuaskan. Saran-saran yang dapat diberikan<br />
diantaranya adalah peningkatan keakuratan perhitungan dan<br />
keakuratan serta kerapian dalam proses pembuatan antena<br />
wajanbolic. Penggunaan wireless USB adapter dengan merek<br />
yang lebih baik ataupun penggantian wireless USB adapter<br />
dengan access point untuk mendapatkan performansi yang lebih<br />
optimal. Penggunaan software monitor wireless yang lebih<br />
presisi dan mudah dalam pembacaan nilai level sinyal yang<br />
diperoleh. Pemilihan bahan dan material pembuat antena yang<br />
lebih tepat serta penggunaan peralatan yang lebih diperhatikan<br />
kepresisiannya agar hasil yang diperoleh sesuai dengan<br />
perhitungan secara simulasi atau perhitungan secara teoritis.<br />
77
78<br />
-- Halaman ini sengaja dikosongkan --
DAFTAR PUSTAKA<br />
[1] Gunadi, “Merakit Sendiri Wajanbolic Step-by-Step”,<br />
CHIP Edisi Oktober, 2007<br />
[2] Onno W. Purbo, “Internet Wireless dan Hot Spot”, P.T.<br />
Elex Media Komputindo, 2006<br />
[3] Onno W. Purbo, “Panduan Praktis RT/RW-net & Antena<br />
Wajanbolic”, P.T. Prima Infosarana Media, 2007<br />
[4] Onno W. Purbo, E-Goen, “Membuat Sendiri Antena<br />
Wajanbolic & Kenthongan”, P.T. Prima Infosarana<br />
Media, 2007<br />
[5] http://yb1zdx.arc.itb.ac.id/oraridiklat/pemula/multimedia/foto-station/2.4ghz/wajanbolicegoen/<br />
[6] Diyah Andari, Roose, ”Rancang Bangun Antena Yagi-<br />
Uda Berbasis Algoritma Genetika Dan Implementasinya<br />
Pada Wireless LAN 2,4 GHz Sub Judul (Implementasi<br />
Pada Wireless LAN 2,4 GHz)”, PENS-ITS, 2007<br />
[7] Budi Aswoyo, “Antena & Propagasi”, PENS-ITS, 2005.<br />
[8] Raga Putra, Ery,”Disain Dan Implementasi Antena<br />
Kaleng Pada Frekuensi 2,65 GHz”, PENS-ITS, 2005.<br />
[9] Salsabil, Syailendra, ”Pembuatan Antena Omni<br />
Directional 2,4 GHz Untuk Jaringan Wireless-LAN,<br />
PENS-ITS, 2006.<br />
79
80<br />
-- Halaman ini sengaja dikosongkan --
LAMPIRAN<br />
LAMPIRAN A<br />
PENGUKURAN POLA RADIASI<br />
<strong>ANTENA</strong> <strong>WAJANBOLIC</strong> KECIL VERTIKAL<br />
POSISI SINYAL<br />
SINYAL<br />
(derajat) (dB) TERNORMALISASI<br />
0 -30 0<br />
10 -32 -2<br />
20 -43 -13<br />
30 -48 -18<br />
40 -40 -10<br />
50 -38 -8<br />
60 -40 -10<br />
70 -40 -10<br />
80 -40 -10<br />
90 -42 -12<br />
100 -44 -14<br />
110 -45 -15<br />
120 -48 -18<br />
130 -48 -18<br />
140 -52 -22<br />
150 -54 -24<br />
160 -54 -24<br />
170 -58 -28<br />
180 -54 -24<br />
190 -54 -24<br />
200 -50 -20<br />
210 -52 -22<br />
220 -48 -18<br />
230 -50 -20<br />
240 -48 -18<br />
81
82<br />
POSISI SINYAL<br />
SINYAL<br />
(derajat) (dB) TERNORMALISASI<br />
250 -48 -18<br />
260 -48 -18<br />
270 -44 -14<br />
280 -42 -12<br />
290 -42 -12<br />
300 -42 -12<br />
310 -40 -10<br />
320 -40 -10<br />
330 -46 -16<br />
340 -42 -12<br />
350 -35 -5<br />
360 -32 -2
LAMPIRAN B<br />
PENGUKURAN POLA RADIASI<br />
<strong>ANTENA</strong> <strong>WAJANBOLIC</strong> KECIL HORISONTAL<br />
POSISI SINYAL<br />
SINYAL<br />
(derajat) (dB) TERNORMALISASI<br />
0 -30 0<br />
10 -32 -2<br />
20 -44 -14<br />
30 -49 -19<br />
40 -46 -16<br />
50 -42 -12<br />
60 -42 -12<br />
70 -44 -14<br />
80 -44 -14<br />
90 -46 -16<br />
100 -44 -14<br />
110 -46 -16<br />
120 -46 -16<br />
130 -52 -22<br />
140 -48 -18<br />
150 -48 -18<br />
160 -48 -18<br />
170 -50 -20<br />
180 -48 -18<br />
190 -48 -18<br />
200 -50 -20<br />
210 -52 -22<br />
220 -50 -20<br />
230 -50 -20<br />
240 -50 -20<br />
83
84<br />
POSISI SINYAL<br />
SINYAL<br />
(derajat) (dB) TERNORMALISASI<br />
250 -50 -20<br />
260 -46 -16<br />
270 -46 -16<br />
280 -50 -20<br />
290 -46 -16<br />
300 -44 -14<br />
310 -44 -14<br />
320 -38 -8<br />
330 -40 -10<br />
340 -40 -10<br />
350 -38 -8<br />
360 -30 0
LAMPIRAN C<br />
PENGUKURAN POLA RADIASI<br />
<strong>ANTENA</strong> <strong>WAJANBOLIC</strong> BESAR VERTIKAL<br />
POSISI SINYAL<br />
SINYAL<br />
(derajat) (dB) TERNORMALISASI<br />
0 -22 0<br />
10 -30 -8<br />
20 -44 -22<br />
30 -46 -24<br />
40 -42 -20<br />
50 -42 -20<br />
60 -44 -22<br />
70 -44 -22<br />
80 -46 -24<br />
90 -46 -24<br />
100 -52 -30<br />
110 -54 -32<br />
120 -54 -32<br />
130 -52 -30<br />
140 -50 -28<br />
150 -50 -28<br />
160 -54 -32<br />
170 -54 -32<br />
180 -52 -30<br />
190 -56 -34<br />
200 -58 -36<br />
210 -62 -40<br />
220 -54 -32<br />
230 -60 -38<br />
240 -60 -38<br />
250 -52 -30<br />
85
86<br />
POSISI SINYAL<br />
SINYAL<br />
(derajat) (dB) TERNORMALISASI<br />
260 -48 -26<br />
270 -48 -26<br />
280 -48 -26<br />
290 -42 -20<br />
300 -42 -20<br />
310 -42 -20<br />
320 -42 -20<br />
330 -40 -18<br />
340 -40 -18<br />
350 -40 -18<br />
360 -25 -3
LAMPIRAN D<br />
PENGUKURAN POLA RADIASI<br />
<strong>ANTENA</strong> <strong>WAJANBOLIC</strong> BESAR HORISONTAL<br />
POSISI SINYAL<br />
SINYAL<br />
(derajat) (dB) TERNORMALISASI<br />
0 -23 0<br />
10 -30 -7<br />
20 -45 -22<br />
30 -43 -20<br />
40 -46 -23<br />
50 -48 -25<br />
60 -46 -23<br />
70 -46 -23<br />
80 -48 -25<br />
90 -48 -25<br />
100 -52 -29<br />
110 -48 -25<br />
120 -50 -27<br />
130 -52 -29<br />
140 -48 -25<br />
150 -52 -29<br />
160 -58 -35<br />
170 -50 -27<br />
180 -54 -31<br />
190 -48 -25<br />
200 -54 -31<br />
210 -52 -29<br />
220 -50 -27<br />
230 -55 -32<br />
240 -58 -35<br />
250 -54 -31<br />
87
88<br />
POSISI SINYAL<br />
SINYAL<br />
(derajat) (dB) TERNORMALISASI<br />
260 -50 -27<br />
270 -50 -27<br />
280 -48 -25<br />
290 -48 -25<br />
300 -44 -21<br />
310 -42 -19<br />
320 -38 -15<br />
330 -40 -17<br />
340 -40 -17<br />
350 -42 -19<br />
360 -23 0
LAMPIRAN E<br />
SPESIFIKASI WIRELESS USB ADAPTER<br />
D-LINK DWA-110<br />
89
LAMPIRAN F<br />
SPESIFIKASI ACCESS POINT<br />
D-LINK DWL-2100AP<br />
91
LAMPIRAN G<br />
TAMPILAN LEVEL SINYAL<br />
<strong>WAJANBOLIC</strong> KECIL POLARISASI VERTIKAL<br />
93
94<br />
LAMPIRAN H<br />
TAMPILAN LEVEL SINYAL<br />
<strong>WAJANBOLIC</strong> KECIL POLARISASI HORISONTAL
LAMPIRAN I<br />
TAMPILAN LEVEL SINYAL<br />
<strong>WAJANBOLIC</strong> BESAR POLARISASI VERTIKAL<br />
95
96<br />
LAMPIRAN J<br />
TAMPILAN LEVEL SINYAL<br />
<strong>WAJANBOLIC</strong> BESAR POLARISASI HORISONTAL
LAMPIRAN K<br />
CONTOH SPESIFIKASI <strong>ANTENA</strong> GRID<br />
97
100<br />
-- Halaman ini sengaja dikosongkan --
DAFTAR RIWAYAT HIDUP<br />
Nama : Molin Adiyanto<br />
Alamat : Jl. K.H. Achmad Dahlan Gg. X / 2B Mojoroto Kediri<br />
No. HP : 08563508192<br />
Email : molin_it05@yahoo.co.id<br />
: pecky_guk@telkom.net<br />
Riwayat Pendidikan :<br />
TK Kartanegara II Kediri (1991 – 1993)<br />
SDN Mojoroto II Kediri (1993 – 1999)<br />
SLTPN IV Kediri (1999 – 2002)<br />
SMAN I Kediri (2002 – 2005)<br />
D3 Teknologi Informasi PENS – ITS (2005 – 2008)<br />
Motto : Tuntutlah ilmu dari ayunan sampai liang lahat<br />
Penulis telah mengikuti Seminar Tugas Akhir pada tanggal 25<br />
Juli 2008 sebagai persyaratan untuk memperoleh gelar Ahli<br />
Madya (A.Md).<br />
101