te 09-1313 #07 - sistem antena&proagasi (ver1)

32
Bidang Studi Telekomunikasi Multimedia Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri TE091313 – Dasar Sistem Telekomunikasi (Sistem Antena dan Propagasi) Tim Bidang Studi Telekomunikasi Multimedia Teknik Elektro – FTI - ITS

Upload: fathan-hakim

Post on 03-Jul-2015

170 views

Category:

Engineering


4 download

DESCRIPTION

PPT Antena dan Propagansi, diambil dari Bu Devi, Pengampu mata kuliah dasar sistem telekomunikasi teknik elektro ITS

TRANSCRIPT

Bidang Studi Telekomunikasi MultimediaJurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknologi Industri

TE091313 – Dasar Sistem Telekomunikasi

(Sistem Antena dan Propagasi ) Tim Bidang Studi Telekomunikasi Multimedia

Teknik Elektro – FTI - ITS

• Definisi Antena• Parameter Dasar Antena• Jenis-jenis Antena• Karakteristik Propagasi Gelombang Radio

Pokok Bahasan

09/08/14 2 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

Referensi Kuliah

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 3

• Antena berperan dalam mengubah energi elektrik RF menjadi gelombang EM yang memancar di udara

• Ukuran fisik dari antena berbanding terbalik dengan frekuensi kerjanya.– Semakin besar frekuensi, semakin kecil ukuran

antena

Definisi dan Mekanisme Kerja

09/08/14 4 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

λ/2G=2.14 dBi

Ζ= 73 Ωa. Dipole

λ/4

G=4 dBi

Ζ= 36 Ωb. monopole

Ground plane

c. Loop

Ground plane

conductorFeed point

d. Microstrip/ patch

dielectricλ/2

λ/2

λ

Sisten Antena Dasar

09/08/14 5

• Direktivitas– Merepresentasikan ‘pengarahan’ antena• Semakin besar direktivitas dapat diartikan bahwa lebar

berkasnya semakin sempit

• Gain– Kuat pancaran sinyal yang biasanya merujuk pada

arah yang memiliki radiasi maksimum• dBi : gain relatif terhadap antena isotropik• dBd : gain relatif terhadap antena dipole λ/2

Parameter Dasar Antena

09/08/14 6 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

Gain

09/08/14 7 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

Parameter Dasar Antena

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 8

• Grafik yang menggambarkan intensitas radiasi suatu antena terhadap sudut tertentu.

• Besaran yang biasanya digunakan– Main lobe (boresight)– Half-power beamwidth (HPBW)– Front-back ratio (F/B)– Pattern nulls

Pola Radiasi

09/08/14 9 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

Antenna Radiation pattern

Directional Antenna Radiation Pattern

Horizontal plane Vertical plane

09/08/14 10

TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

Antenna Radiation pattern

Horizontal plane Vertical plane

Omni-directional Antenna Radiation Pattern09/08/14 11

Beamwidth (Lebar Berkas)

TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

120° (eg) Peak

Peak - 10dB

Peak - 10dB

10dB Beamwidth

60° (eg) Peak

Peak - 3dB

Peak - 3dB

3dB Beamwidth

09/08/14 12

Beamwidth (Lebar Berkas)

09/08/14 13 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

Polarisas i

TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

• Polarisasi gelombang berkaitan dengan orientasi vektor medan listrik yang dibangkitkan saat pemancaran.

• Polarisasi Antena mengacu pada arah Medan Listrik suatu antena– Jika arah medan listrik horisontal, maka antena memiliki

polarisasi horisontal (sejajar permukaan tanah)– Jika arah medan listrik vertikal, maka antena memiliki

polarisasi vertikal (tegak permukaan tanah)• Catatan– Polarsasi antena yang berada dalam satu Rangkaian RF wajib

memiliki polarisasi yang identik.– Jika pemasangan antena Rx tidak sesuai dengan polarisasi

gelombang, maka ada yang diterima akan lebih kecil ; terjadi “ polarization mismatch “.

09/08/14 14

Polarisas i

09/08/14 15 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

• Meningkatkan isolasi dari sinyal yang tidak diinginkan

• Mengurangi interferensi• Dapat menentukan daerah jangkauan secara

spesifik

Kegunaan Polarisas i

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 16

Klasif ikasi Antena

• Berdasarkan lebar berkas pancarannya, antena dapat dikategorikan menjadi 3, yaitu– Antena Directional

• Memiliki beamwidth yang sempit• Daya pancar lebih fokus pada arah tertentu• Jarak jangkau lebih jauh• Contoh : Yagi, Log-periodik, Parabola

– Omni-Directional• Memiliki beamwidth yang lebar• Beradiasi pada 3600 • Daya pancar tersebar ke segala arah• Jarak jangkau sempit, tapi area coverage besar• Contoh : Antena Omni

09/08/14 17 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

Jenis- jenis Antena

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 18

Antena Yagi

Antena Parabola

Antena ParabolaAntena Sektoral

Antena Omni

Pola Radiasi Antena Yagi

09/08/14 19 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

Pola Radiasi Antena Parabola

09/08/14 20 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

0

90

180

270 0 -3 -6 -10

-15

-20

-30dB

0

90

180

270 0 -3 -6 -10

-15

-20

-30dB

Pola Radiasi Antena Sektoral

09/08/14 21 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

Pola Radiasi Antena Omni

09/08/14 22 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi

KARAKTERISTIK PROPAGASI GELOMBANG RADIO

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 23

Spektrum Frekuensi

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 24

Pita Frekuensi Microwave

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 25

Pita Frekuensi

Rentang Frekuensi (GHz)

Pita Frekuensi

Rentang Frekuensi (GHz)

L 1 – 2 Q 33 – 50S 2 – 4 U 50 – 75C 4 – 8 V 60 – 90X 8 – 12 W 75 – 110

Ku 12 – 18 F 90 – 140K 18 – 26,5 D 110 – 170

Ka 26,5 – 40

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 26

Mekanisme Propagasi

Mekanisme Propagasi

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 27

• Line-of-sight (LoS)– Propagasi gelombang radio yang terjadi tanpa adanya

penghalang dan pantulan• Zona Fressnel I bebas

– Sinyal berkurang sesuai dengan redaman pathloss

(20 db/dekade)

Mekanisme Propagasi

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 28

Sumber gambar : http://pathloss40.blogspot.com/2010/11/wireless-networking-part-3.html

• Non Line-of-Sight (NLOS)– Reflection

• Perubahan arah tiba-tiba dari perambatan gelombang pada antarmuka dua media yang berbeda.

• Dalam hal ini, ukuran benda pemantul jauh lebih besar dibandingkan dengan panjang gelombang sinyal radio.

– Difraction• Mekanisme perambatan gelombang pada penghalang dengan profil tajam,

dimana gelombang radio akan merambat mengikuti bentuk ujung obyek tajam• Difraksi memungkinkan sinyal diterima oleh Rx walaupun terhalang secara fisik

dengan Tx• Terdapat redaman tambahan akibat difraksi

– Scattering• Suatu fenomena dimana arah atau polarisasi gelombang berubah akibat

perambatan melewati obyek-obyek yang lebih kecil dibandingkan dengan panjang gelombang ( dedaunan, butir hujan )

• Hamburan akan menyebabkan perubahan polarisasi dan distribusi energi secara acak.

Mekanisme Propagasi

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 29

• Microwave System– Transmisi dilakukan

secara LOS– Komunikasi Satelit dan

Teresterial

Aplikasi Sistem Gelombang Radio

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 30

Komunikasi satelit

Komunikasi teresterial

• Pengertian dan mekanisme kerja antena• Parameter dasar antenna• Jenis Antena• Mekanisme propagasi gelombang radio

Ringkasan Kuliah

09/08/14 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi 31

09/08/14 32 TE091313 - Dasar Sistem Telekomunikasi