diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh ...length 0.7 m / 2.30 ft weight 1 kg / 2.20...
TRANSCRIPT
i
SIMULASI PERHITUNGAN UNJUK KERJA ”RADIO LINK
SYSTEM” MENGGUNAKAN PROGRAM C++
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Disusun oleh:
MARSEL B. HALA BOLI
NIM : 005114074
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2007
ii
SIMULATION OF PERFORMANCE CALCULATION OF RADIO
LINK SYSTEM USING C++ PROGRAM
FINAL PROJECT
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements
To Obtain the Sarjana Teknik Degree
In Electrical Engineering Study Program
Presented by:
MARSEL B. HALA BOLI
005114074
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2007
iii
iv
v
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
“Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini
tidak memuat karya atau bagian karya orang lain,
kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka,
sebagaimana layaknya karya ilmiah.”
Yogyakarta, 27 Juli 2007
Penulis
Marsel B. Hala Boli
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kupersembahkan karya tulis ini Kupersembahkan karya tulis ini Kupersembahkan karya tulis ini Kupersembahkan karya tulis ini kepada :kepada :kepada :kepada :
IESU IESU IESU IESU ---- CRISTE CRISTE CRISTE CRISTE ’IL SALVATOREIL SALVATOREIL SALVATOREIL SALVATORE’ UnUnUnUn
Bunda Bunda Bunda Bunda Maria, atas pertolongan dan Maria, atas pertolongan dan Maria, atas pertolongan dan Maria, atas pertolongan dan perantaraannyaperantaraannyaperantaraannyaperantaraannya selama iniselama iniselama iniselama ini
Papa dan Mama, kedua saudariku Tercinta Therry dan Osy
Atas semangat, doa, serta dukungan
secara moril maupun materiil
My Old Brother Don’ Marco Anak2 Teknik Elektro angkatan 2000, Suryo, Sigit BoSS, Freddy,
Nico, Roy
Atas semangatnya berjuang sampai saat-saat terakhir...
Anak2 AC Anilop, My Soccer Team
Thanks to share joy, happiness, cherry, and
enthusiasm during the time.
Forza BiancoRosso Ale…Ale…Ale.. Anilop
Campione
My Best Friend Ever
Fhery en Imel, Bang Syl, Andri, Koko, Benny en Boss Jimmy, Dedi en Amel,
Mbak atri en Mbak Krisna, Doni, Cilef, Kim en Noer, en Ivone juga Balang
vii
HALAMAN MOTTO
VÉÅx âÇàÉ `x? tÄÄ çx àtà ÄtuÉâÜ tÇw tÜx xtäç ÄtwxÇ? VÉÅx âÇàÉ `x? tÄÄ çx àtà ÄtuÉâÜ tÇw tÜx xtäç ÄtwxÇ? VÉÅx âÇàÉ `x? tÄÄ çx àtà ÄtuÉâÜ tÇw tÜx xtäç ÄtwxÇ? VÉÅx âÇàÉ `x? tÄÄ çx àtà ÄtuÉâÜ tÇw tÜx xtäç ÄtwxÇ?
tÇw \ ã|ÄÄ z|äx çÉâ ÜxáàA `tààxã DDMEKAtÇw \ ã|ÄÄ z|äx çÉâ ÜxáàA `tààxã DDMEKAtÇw \ ã|ÄÄ z|äx çÉâ ÜxáàA `tààxã DDMEKAtÇw \ ã|ÄÄ z|äx çÉâ ÜxáàA `tààxã DDMEKA
““““ThThThThe biggest fear in life is not Death but Hopelessness. e biggest fear in life is not Death but Hopelessness. e biggest fear in life is not Death but Hopelessness. e biggest fear in life is not Death but Hopelessness.
The biggest Miracle in life is to find Hope from Hopelessness.The biggest Miracle in life is to find Hope from Hopelessness.The biggest Miracle in life is to find Hope from Hopelessness.The biggest Miracle in life is to find Hope from Hopelessness.““““
calcio ciamo moi, tu sei tutta La mia Vitta – forza Rossoneri
viii
SIMULASI PERHITUNGAN UNJUK KERJA “RADIO LINK SYSTEM” MENGUNAKAN PROGRAM C++
Oleh :
Marsel B. Hala Boli
005114074
INTISARI
Simulasi perhitungan unjuk kerja radio link system merupakan suatu program yang berfungsi sebagai program bantu yang memungkinkan kita untuk merancang sebuah radio link yang memenuhi standar. Simulasi unjuk kerja ini mempunyai banyak kegunaan, diantaranya mempermudah user dalam memahami lebih dalam tentang radio link, serta sebagai referensi pemilihan hardware yang akan digunakan.
Simulasi perhitungan unjuk kerja ini dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman C++, untuk membentuk layoutnya digunakan C++Builder. Inti dari program ini adalah input-input yang harus diisi untuk mendapatkan output. Output yang dihasilkan merupakan hasil kalkulasi, dari input koordinat yang digunakan untuk mengetahui jarak, elevasi untuk mengetahui tinggi antena, serta gain dan losses.
Hasil dari simulasi ini adalah margin total dari radio link system yang disimulasikan. Margin total inilah yang akan digunakan sebagai parameter baik tidaknya unjuk kerja sebuah rancangan.
Kata kunci : gain, losses, margin total
ix
SIMULATION OF PERFORMANCE CALCULATION OF RADIO
LINK SYSTEM USING C++ PROGRAM
By :
Marsel B. Hala Boli
005114074
ABSTRACT
Simulation of performance calculation on radio link system is represent
functioning program as conducive assistive program to make us possible to design a radio link fulfilling standard.This program have so many useful, like make easy way for user to understanding into deep many of think on radio link system, also it useful as reference for user on make decision choose which one hardware will be used.
Simulation of performance calculation on radio link system was made by using C++ programming, to build layout form, used by C++Builder. The most importand issues from this program is input which must be filled to get the output. Output yielded represent result of calculation, from co-ordinate input used to know the distance, elevation to know high of antenna, and also gain and losses
Result from this simulation is total margin from radio of link system which was simulated. This total margin will be used as a parameter good or not the perfomance from that design. Keyword : gain, losses, total margin
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, Sang Juru S’lamat
karena atas berkat dan perlindungan-Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan tugas
akhir ini dengan baik dan lancar.
Dalam proses penulisan tugas akhir ini penulis menyadari bahwa ada begitu
banyak pihak yang telah memberikan perhatian dan bantuan dengan caranya masing-
masing sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu penulis ingin
mengucapkan terima kasih antara lain kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus atas penyertaan-Nya dan Bunda Maria yang menjadi perantara
doa kepada Putera-Nya.
2. Bapak Ir. Greg. Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc., selaku dekan fakultas
teknik.
3. Bapak Bayu Primawan, S.T., M.Eng., selaku pembimbing I atas ide-ide yang
berguna, bimbingan, dukungan, saran dan kesabaran bagi penulis dari awal sampai
tugas akhir ini bisa selesai.
4. Ibu Wiwien Widyastuti, ST, MT, Bapak Pius Yozy Merucahyo, ST, MT, selaku
penguji yang telah bersedia memberikan kritik dan saran.
5. Seluruh dosen teknik elektro atas ilmu yang telah diberikan selama penulis menimba
ilmu di Universitas Sanata Dharma.
6. Bapak dan Ibu tercinta atas semangat, doa serta dukungan secara moril maupun
materiil.
7. Kedua saudariku, Therry dan Osy serta saudaraku Don’Marco atas cinta, dukungan
dan rasa persaudaraan yang tetap hangat walaupun kita saling berjauhan.
xi
8. Saudara-saudara sepupuku, PQ dan Anton, Andri, Kak Anton sekeluarga, serta Romo
Niko Ola Paokuma, OMI atas segala doa dan dorongan semangatnya.
9. Teman-teman terbaikku : Fhery, Suryo, Andrie, Nico, Roy, Benny, Boss Jimmy,
Donie, Kampret, Felic, Dedi, Amel, Balang, Ivonne, Khem, Noer, mBak Atri, mBak
Trisna. Terima kasih atas persahabatannya. Kalian selalu ada dan mau berbagi di saat
aku membutuhkan kalian.
10. Teman-teman AC Anilop : Pram, Heru, Lilik, Nico, Guzzur, Martin, Boedi, LastRow,
Ahock, Yuli, Hasto, McDee, Lijun, Robert, Ulis, Yuris, Pace Ronald, Teddy, Agus,
Etvan, Bent, Atenk, Anest, serta pemain-pemain lainnya yang selalu berbagi
kebahagian dan kecerian di lapangan hijau.
11. Teman-teman relawan dari ikatan karyawan sanata dharma: Samuel, Mas Agus, Mas
Trie, Mas Darto, Bos Belle, Mas Yusuf, Boe Hartini. Terima kasih atas
pengajarannya tentang peduli akan sesama. Kalian telah membuat hidupku penuh
warna.
12. Dan seluruh pihak yang telah ambil bagian dalam proses penulisan tugas akhir ini
yang terlalu banyak jika disebutkan satu-persatu.
Dengan rendah hati penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu berbagai kritik dan saran untuk perbaikan tugas akhir ini sangat
diharapkan. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Terima kasih.
Yogyakarta, 27 Juli 2007
Penulis
xii
D A F T A R I S I
Hal
HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................ v
HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................ vi
HALAMAN MOTTO ........................................................................................vii
INTISARI ...........................................................................................................viii
ABSTRACT .........................................................................................................ix
KATA PENGANTAR ....................................................................................... x
DAFTAR ISI ......................................................................................................xii
DAFTAR TABEL ..............................................................................................xv
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Judul ................................................................................................ 1
1.2. Latar Belakang ..................................................................................1
1.3. Perumusan Masalah ..................................................................................2
1.4. Batasan Masalah .........................................................................................3
1.5. Tujuan Penelitian ...................................................................................3
1.6. Manfaat Penelitian ...................................................................................4
1.7. Sistematika Penulisan ..................................................................... 4
BAB II DASAR TEORI
2.1. WaveLAN Radio Link System .......................................................................7
2.1.1. Frekuensi .................................................................................8
2.1.2. Koordinat Latitute dan Longitude .......................................................... 9
2.2. Elemen WaveLAN Radio Link Budget ..........................................................13
2.2.1. Transmitting Side ............................................................................ 14
2.2.1.1. Transmit Power .....................................................................14
2.2.1.2. Daya Radiasi .....................................................................14
xiii
2.2.1.3. Antena .........................................................................15
2.2.1.4. Cable Loss .....................................................................23
2.2.1.5. Connectors Loss .......................................................................26
2.2.2. Propagation Losses .....................................................................26
2.2.2.1. Free Space Loss ...................................................................27
2.2.2.2. Zona Fresnel ...................................................................28
2.2.2.3. Refleksi ...................................................................... 33
2.2.2.4. Refraksi ............................................................................33
2.2.2.5. Defraksi ......................................................................34
2.2.2.6. Efek Geografis ...................................................................35
2.2.3. Receiver Side ............................................................................ 40
2.2.3.1. Antenna Gain Pada Penerima ....................................................40
2.2.3.2. Receiver Sensitivity ...................................................................40
2.2.2.3. Signal to Noise Ratio .................................................................40
2.2.4. Fade Margin System ............................................................................ 41
BAB III RANCANGAN PENELITIAN
3.1. Perancangan Simulasi Perhitungan Unjuk Kerja ............................43
3.1.1. Perancangan Input Program .................................................................. 44
3.1.1.1. Input program pada sisi pemancar ...........................................44
3.1.1.2. Input program pada Propagasi Path Loss ......................44
3.1.1.3. Input program pada sisi penerima ...........................................48
3.1.1.3. Input program pada sisi obstacle ............................................48
3.1.2. Perancangan Output Program ..............................................................49
3.1.2.1. Path Distance ....................................................................49
3.1.2.2. Tx – Obstacle Distance ...............................................50
3.1.2.3. Tinggi antena Tx dan Rx .......................................................51
3.1.2.4. Radius Fresnel Zone ...............................................................53
3.1.2.5. Radius bebas obstacle .............................................................54
3.1.2.6. Free Space Loss .....................................................................54
3.1.2.7. EIRP ........................................................................................55
3.1.2.8. Total Gain ...............................................................................55
xiv
3.1.2.9. Total Rugi-rugi .......................................................................55
3.1.2.10. Daya signal ..............................................................................56
3.1.2.11. SnR .........................................................................................56
3.1.2.12. Margin total ............................................................................56
3.2. Layout Program ...............................................................................58
BAB IV PEMBAHASAN
4.1. Penjelasan Interface Program ........................................................................62
4.1.1. User Login ............................................................................ 62
4.1.2. Input Program ............................................................................63
4.1.3. Kalkulasi dan Output Program ............................................................64
4.1.4. Database ................................................................................65
4.2. Cara Kerja Program ..........................................................................66
4.2.1. Cara kerja panel input ..........................................................................68
4.2.2. Cara kerja panel output ........................................................................70
4.3. Pengujian Program .........................................................................……71
4.3.1. Pengujian kalkulasi dengan program sejenis ........................................ 72
4.3.2. Pengujian kalkulasi dengan perhitungan manual ................................. 75
4.4. Implementasi Program ......................................................................79
4.4.1. Implementasi perancangan tanpa obstacle ........................................ 79
4.4.1.1. Perancangan dengan panel antenna .........................................81
4.4.1.2. Perancangan dengan parabolic antenna ......................86
4.4.2. Implementasi perancangan dengan obstacle ......................................... 90
4.4.2.1. Perancangan dengan omni antenna ..........................................93
4.4.2.2. Perancangan dengan yagi antenna .................................100
4.4.2.2. Perancangan dengan sector antenna .................................106
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan .......................................................................................114
5.2. Saran.................................................................................................115
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................116
LAMPIRAN .......................................................................................................117
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi ……................ 9
Tabel 2.2 Nilai normal losses pada kabel ......................................................... 24
Tabel 2.3 Free Space loss untuk jarak dan frekuensi tertentu ......................... 28
Tabel 2.4 Diameter zona fresnel dan free space loss ........................................ 30
Tabel 2.5 Path Loss Exponent untuk kondisi lingkungan yang berbeda .......... 36
Tabel 2.6 Terrain path loss menurut kondisi - Lenkurt (1970) ....................... 37
Tabel 2.7 Humidity Factor Loss menurut kondisi - Lenkurt (1970) ................. 37
Tabel 2.8 Climate factor loss menurut kondisi - Lenkurt (1970) ..................... 38
Tabel 2.9 Hasil Pengukuran Intensitas hujan R0.01 di Indonesia ....................... 39
Tabel 2.10 Median loss dan Standard Deviasi Topologi lingkungan ................. 39
Tabel 3.1 Technical Notes dan penjelasan elemen kalkulasi ............................ 59
Tabel 4.1 Sumber input berdasarkan group box ............................................... 70
Tabel 4.2 Margin total hasil simulasi menggunakan Metode 1 ....................... 112
Tabel 4.3 Margin total hasil simulasi menggunakan Metode 2 ....................... 113
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Alur lengkap transmisi sinyal dari Tx ke Rx ............................... 14
Gambar 2.2 Antena Yagi ................................................................................. 16
Gambar 2.3 Pola radiasi dari antena Yagi ....................................................... 17
Gambar 2.4 Antena Parabolik ......................................................................... 17
Gambar 2.5 Pola radiasi dari antena Parabolik ............................................... 17
Gambar 2.6 Antena Sektoral ........................................................................... 18
Gambar 2.7 Pola radiasi dari antena Sektoral ................................................. 18
Gambar 2.8 Antena Omni ............................................................................... 19
Gambar 2.9 Pola radiasi dari antena Omni ..................................................... 19
Gambar 2.10 Tinggi Antena Kedua Site dengan asumsi pertama ..................... 21
Gambar 2.11 Tinggi Antena Kedua Site dengan asumsi kedua ........................ 22
Gambar 2.12 Kabel Koaksial ............................................................................ 23
Gambar 2.13 Konektor Kabel Koaksial ............................................................ 26
Gambar 2.14 Fresnel Zone ................................................................................ 32
Gambar 2.15 Tingkatan lapisan pada fresnel zone ........................................... 32
Gambar 2.16 Peristiwa diffraction atau pembelokan ........................................ 34
Gambar 2.17 Pembelokan oleh obstacle atau halangan ................................... 35
Gambar 3.1 Blok rancangan program secara umum ....................................... 43
Gambar 3.2 Flowchart dari perhitungan Environmental Path Loss ............... 45
Gambar 3.3 Flowchart perhitungan path distance .......................................... 50
Gambar 3.4 Flowchart perhitungan jarak site Tx dan obstacle ...................... 51
xvii
Gambar 3.5 Flowchart input pada box ”Any Obstacle” ................................. 52
Gambar 3.6 Flowchart perhitungan output radius of fresnel zone .................. 53
Gambar 3.7 Flowchart perhitungan output free space loss ............................. 54
Gambar 3.8 Flowchart perhitungan output margin total ................................. 57
Gambar 3.9 Layout program Perhitungan unjuk kerja Radio Link System ..... 58
Gambar 3.10 Flowchart perhitungan unjuk kerja Radio Link System .............. 60
Gambar 4.1 Tampilan User Login ................................................................... 63
Gambar 4.2 Input pada kolom ”Site Tx” ......................................................... 64
Gambar 4.3 Output-output pada program ........................................................ 64
Gambar 4.4 Penyimpan hasil simulasi ke database ......................................... 65
Gambar 4.5 Load data dari database ................................................................ 66
Gambar 4.6 Tampilan program utama ............................................................ 67
Gambar 4.7 Panel input dengan memilih kondisi ........................................... 68
Gambar 4.8 Group box “Any Obstacle” checked ........................................... 69
Gambar 4.9 Group box “Any Obstacle” unchecked ....................................... 69
Gambar 4.10 Group box “Radio Link Information” ........................................ 71
Gambar 4.11 Hasil kalkulasi path distance yang dihasilkan program ............. 72
Gambar 4.11 Hasil kalkulasi path distance WaveRider v.2.00 ........................ 73
Gambar 4.13 Nilai obstacle free radius yang diperoleh program .................... 74
Gambar 4.14 Nilai obstacle free radius ZYTRAX Wireless Calculator .......... 74
Gambar 4.15 Nilai free space loss hasil kalkulasi program .............................. 75
Gambar 4.16 Nilai free space loss ZYTRAX Wireless Calculator ................... 75
Gambar 4.17 Nilai environmental path loss hasil kalkulasi program ............... 76
xviii
Gambar 4.18 Nilai EIRP hasil kalkulasi program ............................................. 77
Gambar 4.19 Nilai rain fade loss hasil kalkulasi program ................................ 78
Gambar 4.20 Site map transmitter dari perancangan tanpa obstacle ................ 79
Gambar 4.21 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site Tx .............. 80
Gambar 4.22 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari Site Rx ............. 81
Gambar 4.23 AirEther™ PA21 Panel Antenna ................................................ 82
Gambar 4.24 Simulasi tanpa obstacle antena panel high gain …...................... 83
Gambar 4.25 VP 9/24 Panel Antenna ............................................................... 84
Gambar 4.26 Simulasi tanpa obstacle antena panel low gain ........................... 85
Gambar 4.27 TIL-TEK TA-2448 GRID PARABOLIC .................................... 86
Gambar 4.28 Simulasi tanpa obstacle antena parabola high gain ..................... 87
Gambar 4.29 D2412 PARABOLIC DISH ANTENNA .................................... 88
Gambar 4.30 Simulasi tanpa obstacle antena parabola low gain ...................... 89
Gambar 4.31 Site map dari perancangan dengan obstacle ................................ 90
Gambar 4.32 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site Tx ............... 91
Gambar 4.33 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site obstacle ...... 92
Gambar 4.34 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site Rx .............. 93
Gambar 4.35 AirEther™ OA21 Omni Antenna ................................................ 94
Gambar 4.36 Simulasi obstacle metode 1 antena omni high gain ................... 95
Gambar 4.37 Simulasi obstacle metode 2 antena omni high gain ................... 96
Gambar 4.38 VO6/24 Omni Antenna ................................................................ 97
Gambar 4.39 Simulasi obstacle metode 1 antena omni low gain ..................... 98
Gambar 4.40 Simulasi obstacle metode 2 antena omni low gain ..................... 99
xix
Gambar 4.41 YA2400-15R Yagi Antenna ........................................................ 100
Gambar 4.42 Simulasi obstacle metode 1 antena yagi high gain ..................... 101
Gambar 4.43 Simulasi obstacle metode 2 antena yagi high gain ..................... 102
Gambar 4.44 AYG-2406 Yagi Antenna ............................................................ 103
Gambar 4.45 Simulasi obstacle metode 1 antena yagi low gain ...................... 104
Gambar 4.46 Simulasi obstacle metode 2 antena yagi low gain ...................... 105
Gambar 4.47 TIL-TEK TA-2304-4-45-ISM SECTOR ..................................... 106
Gambar 4.48 Simulasi obstacle metode 1 antena sector high gain .................. 107
Gambar 4.49 Simulasi obstacle metode 2 antena sector high gain .................. 108
Gambar 4.50 ASC-2412 Sector Antenna .......................................................... 109
Gambar 4.51 Simulasi obstacle metode 1 antena sector low gain ................... 110
Gambar 4.52 Simulasi obstacle metode 2 antena sector low gain ................... 111
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Judul
Simulasi Perhitungan Unjuk Kerja Radio Link System menggunakan
program C++.
1.2 Latar Belakang
Dewasa ini teknologi komunikasi berkembang pesat, dan semakin
mempengaruhi kehidupan masyarakat. Dengan kemajuan komunikasi yang ada,
sebuah daerah dapat terhubung dengan daerah lain. Hal ini tidak lepas dari
tuntutan pemenuhan kebutuhan hidup masyarakat, baik dalam kehidupan sehari-
hari, bidang penelitian ilmu pengetahuan, bidang pemerintahan maupun dalam
bidang industri.
Salah satu teknologi komunikasi yang ada adalah Radio Link System.
Dengan menggunakan teknologi ini sebuah daerah dapat berhubungan dengan
daerah lain melalui stasiun pemancar di daerah yang satu dan stasiun penerima di
daerah yang lainnya. Seperti yang kita ketahui, besarnya manfaat yang dapat
diperoleh dari komunikasi radio link system, maka besar pula tuntutan untuk
mendapatkan hasil maksimal dari komunikasi radio link system yang dirancang.
Untuk mencapai hal tersebut dibutuhkan ketepatan dalam menghitung unjuk kerja
dari suatu perancangan radio link system.
2
Oleh karena itu penulis berinisiatif untuk membuat sebuah simulasi yang
dapat menghitung besarnya nilai unjuk kerja dari sebuah perancangan radio link
system, sehingga dapat diperoleh besar Fade Margin yang maksimal.
1.3 Perumusan Masalah
Dalam penelitian tugas akhir ini yang menjadi ide dasar adalah simulasi
perhitungan unjuk kerja dari radio link yang dihasilkan dari 2 titik lokasi, Tx dan
Rx. Hasil akhir perhitungan merupakan System Operating Margin atau Fade
Margin, yang nantinya disimpan di database berupa salinan dari perhitungan yang
tersimpan dalam satu notepad.
Simulasi perhitungan unjuk kerja ini diawali dengan memasukan koordinat
dari titik pemancar (Transmitter Side) dan titik penerima atau (Receiver Side).
Kemudian dari perhitungan selisih koordinat kedua titik didapat jarak yang juga
merupakan nilai dari Line Of Sight (LOS). Seterusnya memasukkan besarnya
frekuensi yang digunakan, nilai daya efektif pemancar (Effective Transmit
Power), dan daya efektif penerima (Effective Receive Power), serta nilai dari Free
Space Loss (FSL) yang dapat ditemukan dalam propagasi, dalam hal ini yang
dipakai adalah propagasi fresnel zone dan propagsi difraksi. Selain itu didapat
juga besarnya nilai tinggi antena yang dibutuhkan jika terdapat penghalang. Juga
ditampilkan besarnya nilai total gain atau penguatan serta total losses atau rugi-
rugi.
3
1.4 Batasan Masalah
Pada pelaksanaan dan penyusunan tugas akhir ini, penulis membatasi
permasalahan yang ada adalah sebagai berikut:
1. Elemen dasar dan karakteristik hardware dari Radio Link System.
a. Jenis dari hadware,
b. Nilai gain dan losses dari hadware.
2. Simulasi dilakukan untuk:
a. Perhitungan jarak atau path distance,
b. Free Space Loss (FSL),
c. Nilai total gain atau penguatan,
d. Nilai total losses atau rugi-rugi, dan.
e. Besarnya Fade Margin dari Radio Link.
1.5 Tujuan Penelitian
Dalam penulisan tugas akhir ini tujuan yang akan dicapai oleh penulis
adalah:
1. Untuk memperkenalkan semua elemen dan unsur-unsur yang
diperlukan untuk mengkalkulasi fade margin dari sebuah Radio Link
System.
2. Menghasilkan program simulasi untuk mengkalkulasi fade margin
dari sebuah Radio Link System.
3. Menghasilkan program bantu yang memungkinkan kita untuk
mengevaluasi hasil yang diperoleh sehingga dekat dengan kenyataan.
4. Menghasilkan program bantu yang dapat membatu kita untuk
memperkirakan performa dan mengevaluasi desain jaringan yang
dirancang.
4
1.6 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dalam melakukan penelitian ini
adalah:
1. Mempermudah kalangan akademisi dalam pemahaman kalkulasi
fade margin Radio Link System.
2. Sebagai langkah awal untuk dapat meningkatkan kualitas dari Radio
Link System yang dirancang.
3. Hasil dari kalkulasi dapat digunakan sebagai referensi dalam
pemilihan hadware yang akan digunakan agar mendapatkan unjuk
kerja sistem yang ideal.
1.7 Sistematika Penulisan
Secara garis besar sistematika penulisan laporan tugas akhir mengenai
“Simulasi Perhitungan Unjuk Kerja Radio Link System” menggunakan program
C++ adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Pendahuluan ini berisi tentang latar belakang, tujuan dan manfaat
penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, dan
sistematika penulisan.
BAB II DASAR TEORI
Bab II berisi teori-teori yang digunakan dalam penelitian ini,
antara lain tentang.
5
BAB III PERANCANGAN SOFTWARE
Bab ini menjelaskan tentang diagram alir atau flow chart yang
digunakan dalam perancangan “Simulasi Perhitungan Unjuk
Kerja Radio Link System”.
BAB IV HASIL DAN PENGAMATAN
Bab ini berisi pengamatan, pengujian, pengambilan data dan
pembahasan dari perhitungan unjuk kerja Radio Link System.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dan saran mengenai “Simulasi
Perhitungan Unjuk Kerja Radio Link System”.
6
BAB II
DASAR TEORI
Teknologi WaveLAN
WaveLAN menggunakan teknologi terbaru dalam transmisi data
menggunakan media radio. Teknologi tersebut dikenal sebagai Code Division
Multiple Access (CDMA) yang bertumpu pada teknologi Direct Squence Spread
Spectrum (DS-SS) yang diturunkan dari teknologi militer Amerika Serikat untuk
transmisi data yang tidak mudah dilacak maupun tidak mengganggu transmisi
yang ada. Ada dua buah frekwensi yang saat ini yang digunakan oleh WaveLAN
yaitu 915 Mhz dan 2.4 Ghz.
Penggunaan WaveLAN di berbagai negara di luar negeri tidak
memerlukan ijin frekuensi. Hal ini dimungkinkan karena WaveLAN
menggunakan teknologi Direct Sequence Spread Spectrum, yang
memungkinkannya tidak terdeteksi (apalagi mengganggu) pemancar serta
penerima radio pada frekwensi yang sama. WaveLAN ini beroperasi pada band
frekuensi ISM (Industrial , Scientific & Medical)-Band, yaitu 915 Megahertz dan
2.4 Gigahertz - peralatan yang menggunakan frekuensi ISM-Band sebetulnya
dapat dioperasikan tanpa perlu meminta ijin frekuensi (terutama di negara maju).
Dengan menggunakan sebuah kode yang unik, sinyal informasi
dipancarkan tersebar di beberapa frekwensi secara bersamaan. Karena disebar,
maka daya sinyal di tiap frekwensi tersebut menjadi sangat kecil. Sehingga
hampir tak bisa dibedakan dengan noise atau derau. Sinyal informasi yang seperti
7
ini hanya bisa dideteksi oleh penerima yang memiliki kode penyebar yang sama
pula. Dengan demikian, sinyal informasi ini tahan terhadap berbagai macam
gangguan atau interferensi sinyal lainnya. Dengan menggunakan teknik ini,
WaveLAN merupakan alat komunikasi yang andal serta terlindungi dari
penyadapan.
Kemampuan, Jarak jangkau, dan Kecepatan
Radio Spread Spectrum Wireless memiliki kecepatan transmisi yang
beragam, dari mulai 19 Kbps hingga 2 Mbps. Misalnya WaveLAN buatan Karlnet
Inc. (KarlBridge) dengan kecepatan 2 Mbps. Jarak jangkau antara 2 WaveLAN ini
bisa mencapai 30 mil. Selain menjadi alat komunikasi point to point , beberapa
produk WaveLAN juga bisa digunakan untuk komunikasi Point to Multipoint. Hal
ini dilakukan dengan menggunakan satu WaveLAN dengan daya yang lebih besar
berfungsi sebagai Base Station.
2.1 WaveLAN Radio Link System
WaveLAN Radio Link System untuk komunikasi radio point-to-point
bertujuan menguraikan dengan jelas semua gain atau penguatan dan losses atau
rugi-rugi dari radio transmitter (sumber dari sinyal radio), kabel, konektor dan
udara bebas yang dilalui sinyal radio menuju receiver. Kalkulasi dari nilai daya
pada masing-masing alat dari komunikasi radio sangat diperlukan, karena akan
memungkinkan untuk membuat perancangan yang baik.
8
Selain hal-hal diatas yang dibutuhkan, ada juga elemen-elemen lain yang
perlu diperhatikan. Berikut ini penjelasan tentang elemen-elemen yang
mempengaruhi WaveLAN Radio Link System.
2.1.1 Frekuensi
Frekuensi yang biasa digunakan pada WaveLAN Radio Link System
adalah 2,4 GHz. Hal ini disebabkan oleh umumnya digunakan IEEE 802.11b/g
yang memang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz. Sedangkan untuk IEEE 802.11a
frekuensi yang digunakan adalah 5.8 GHz.
Frekuensi yang berbeda mengalami derajat atenuasi yang berbeda hingga
penghalang (dinding, pohon) dan di atmosfir (berdasarkan ketinggian dan
kelembaban). Bidang Frekuensi dibutuhkan dalam mempertimbangkan faktor ini.
Ketika Frekuensi dari sinyal yang dipancarkan meningkat dimana
kekuatan sinyal akan direduksi oleh penghalang. Panjang gelombang dan
frekuensi berhubungan dengan kecepatan cahaya,
F
c=λ ............................................................................................ (2.1)
di mana :
λ = Panjang gelombang dalam meter.
c = Kecepatan cahaya dalam m/s
F = Frekuensi dalam hertz).
9
Tabel 2.1 Hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi.
Frequency Application Wavelength
(Meters)
Wavelength
(Feet)
Number of
Wavelengths
for 1-foot
Penetration
800 MHz Cell Phone
Communication 0.37 1.23 0.81
2.4 GHz 802.11b/g 0.12 0.41 2.43
5.8 GHz 802.11a and WiMAX 0.5 0.17 5.88
45 GHz Point-to-Point Microwave 0.01 0.02 50.00
Hubungan keduanya dapat dilihat dari tabel di atas bahwa penetrasi dari 1
inci penghalang memerlukan lebih siklus sinyal pada frekuensi yang lebih tinggi.
Pada frekuensi yang lebih tinggi,gelombang elektromagnetis diperlukan untuk
interaksi yang banyak dengan suatu penghalang dibandingkan pada frekwensi
yang lebih rendah.
2.1.2 Koordinat Latitude dan Longitude
Koordinat dibutuhkan untuk mengetahui besarnya path distance antara site
A sebagai transmiter dan site B sebagai penerima. Titik koordinat bumi terbagi
atas utara, selatan, timur, dan barat. Berdasarkan bagian belahan bumi tersebut
kita temukan apa yang disebut Garis Bujur dan Garis Lintang. Ada 4 macam garis
koordinat bumi,
1. Lintang Utara (LU)
10
2. Lintang Selatan (LS)
3. Bujur Timur (BT)
4. Bujur Barat (BB)
Dari pembagian koordinat bumi diatas kita dapat memperlakukan garis
lintang utara dan garis bujur barat sebagai sisi positif, sebaliknya arah lintang
selatan dan garis bujur timur sebagai sisi negatif. Sisi dari koordinat ini dapat
dibalik, jika memang diinginkan, tetapi harus dipastikan untuk menjadi konsisten
dengan koordinat titik yang lainnya.
Dalam format penulisan koordinat, ada tiga satuan yang terdapat
didalamnya, derajat, menit, detik atau sekon. Misalnya kota Frankfurt di Jerman
mempunyai koordinat 50° 06' 44" N / 008° 40' 55 E dibaca 50 derajat, 06 menit
and 44 detik north atau utara dan 8 derajat, 40 menit dan 55 detik east atau timur.
Untuk mengkonversi koordinat diatas kedalam jarak menggunakan persamaan
berikut,
Konversi derajat, menit dan second dalam nilai desimal:
Latitute 1 : b° c' d" north → a
Longitude 1 : f° g' h" east → e
Latitute 2 : x° y' z" north → v
Longitude 2 : s° t' u" east → r
long/lat → desimal : V
Konversi ke desimal :
Va = b + (c / 60) + (d / 3600) ...................................................................... (2.2)
Persamaan diatas dipakai juga untuk mencari Ve , Vv , Vr .
11
Versi A dari kalkulasi jika simulasi menggunakan program atau software yang
hanya dapat menghitung menghitung sudut dengan fungsi radian :
Konversi koordinat dalam nilai radian:
Latitute 1 : b° c' d" north → a
Longitude 1 : f° g' h" east → e
Latitute 2 : x° y' z" north → v
Longitude 2 : s° t' u" east → r
maka dipakai persamaan sebagai berikut,
π×=180
11
latlat
VQ …………………………………………...................…… (2.3)
dimana,
=1latQ Nilai radian
=1latV Nilai konversi long/lat → desimal
Persamaan 2.3 dipakai juga untuk mencari 212 ,, longlonglat QQQ .
Mengunakan perumusan jarak pada sphere atau lapisan:
S = COS-1[ SIN (Qlat1) × SIN(Qlat2) + COS(Qlat1) × COS(Qlat2) × COS(Qlong2 –
Qlong1) ] ............................................................................................. (2.4)
dimana,
S = Jarak pada sphere
Sehingga untuk mencari jarak kedua titik lokasi adalah,
D = S . R ……………………………………………………………. (2.5)
12
dimana,
D = Distance atau jarak dalam mil atau Km
S = Jarak pada sphare
R = Radius dari katulistiwa, jika dalam mil = 3963,191 dalam Km = 6378,137
Versi B dari kalkulasi untuk kebanyakan program atau software modern yang
dapat melakukan perhitungan sudut tanpa fungsi radian :
πα ×=180
S ........................................................................................... (2.6)
dimana,
α = Sudut
S = Jarak pada sphare
Sehingga untuk mencari jarak kedua titik lokasi adalah,
D =α . R ……………………………………………………………. (2.7)
dimana,
D = Distance atau jarak dalam mil atau Km
α = Sudut
R = Radius dari katulistiwa, jika dalam mil = 3963,191 dalam Km = 6378,137
13
2.2 Elemen WaveLAN Radio Link System
Elemen-elemen yang terdapat pada WaveLAN Radio Link System dapat
dikelompokan dalam 3 bagian :
1. Transmitting side, dengan daya pancar yang efektif.
2. Propagasi, dengan rugi-rugi yang diakibatkan oleh propagasi.
3. Receiving side, dengan sensirivitas penerima yang baik.
WaveLAN Radio Link System yang lengkap adalah meliputi total dari
semua elemen diatas (dalam dB). Nilai positif adalah gain atau penguatan dan
nilai negatif adalah losses atau rugi-rugi. Hal ini dapat dirumuskan sebagai
berikut,
Transmitter power [dBm] - Cable TX loss [dB] + Antenna TX gain [dBi] - Free Space
Path Loss [dB] + Antenna RX gain [dBi]- Cable RX loss [dB] = Margin - Receiver
Sensitivity [dBm] …………………………………………………………...... (2.12)
Dalam perancangan WaveLAN Radio Link System yang nantinya akan
menghasilkan unjuk kerja yang maksimal, dibutuhkan semua kondisi Free Space
Loss (FSL) dimana pada kondisi ini daya pancar dari pemancar (Tx) diterima oleh
penerima (Rx) tidak menemui obstacle atau halangan, misalnya gedung,
pepohonan, gunung. Sehingga dibutuhkan keadaan yang benar-benar bebas dari
halangan seperti digambarkan dibawah ini,
14
Gambar 2.1 Alur lengkap transmisi sinyal dari transmiter ke receiver.
2.2.1 Transmitting Side
2.2.1.1 Transmit Power
Transmit power atau daya pancar adalah daya output dari Antena
Pemancar. Daya output dari sebuah antena biasanya dapat ditemukan pada data
spesifikasi teknis yang dikeluarkan oleh vendor. Perlu diingat bahwa spesifikasi
teknis yang diberikan merupakan nilai yang dihasilkan di laboratorium, sehingga
sewaktu di tangan konsumen nilainya dapat berubah-ubah, yang dapat disebabkan
oleh beberapa faktor, semisal temperatur dan tegangan.
2.2.1.2 Daya Radiasi
Pengaturan yang dilakukan oleh FCC harus memenuhi ketentuan dari
besarnya daya yang keluar dari antena. Daya ini diukur berdasarkan dua cara :
Effective Isotropic Radiated Power (EIRP)
EIRP = Pin + G ……..…………………………………………… (2.13)
15
dimana,
EIRP = Effective Isotropic Radiated Power [dBm]
Pin = Daya di input antena [dBm]
G = Relatif antena gain [dBi]
Effective Radiated Power (ERP)
ERP = Pin + G ………………………………………………… (2.14)
dimana,
ERP = Effective Radiated Power [dBm]
Pin = Daya di input antena [dBm]
G = Relatif antena gain [dBi]
Effective Radiated Power (ERP)
2.2.1.3 Antena
Dalam sistem komunikasi radio, antena digunakan untuk mengkonversi
gelombang elektronik menjadi gelombang elektromagnetik. Besarnya energi dari
antena dapat memacu pengiriman sinyal dan sinyal yang diterima disebut antena
Gain.
Antena gain memiliki besaran :
• dBi - digunakan pada isotropic radiator
• dBd - digunakan pada dipole radiator
Hubungan antara dBd dan dBi dapat dirumuskan pada persamaan berikut,
16
0 dBd = 2.15 dBi ……………………………………………. (2.15)
Pada kebanyakan kasus, dBi lebih sering digunakan sebagai besaran antena gain.
2.2.1.3.1 Jenis Antena
Jenis antena yang akan dipasang harus sesuai dengan sistem yang akan
kita bangun, juga disesuaikan dengan kebutuhan penyebaran sinyalnya. Ada dua
jenis antena secara umum :
A. Antena Directional
Antena jenis ini merupakan jenis antena dengan narrow beamwidth, yaitu
punya sudut pemancaran yang kecil dengan daya lebih terarah, jaraknya jauh dan
tidak bisa menjangkau area yang luas, contohnya : antena Yagi, Panel, Sektoral
dan antena Parabolik.
Antena Yagi
– Sangat cocok untuk jarak pendek.
– Gain-nya rendah biasanya antara 7
sampai 15 dBi.
Gambar 2.2 Antena Yagi.
17
Gambar 2.3 Pola radiasi dari antena Yagi.
Antena Parabolik
– Dipakai untuk jarak menengah atau jarak jauh.
– Gain-nya bisa antara 18 sampai 28 dBi.
Gambar 2.4 Antena Parabolik.
Gambar 2.5 Pola radiasi dari antena Parabolik.
18
Antena Sektoral
– Pada dasarnya adalah antena directional,
hanya bisa diatur antara 450 sampai 1800.
– Gain-nya antara 10 sampai 19 dBi.
Gambar 2.6 Antena Sektoral.
Gambar 2.7 Pola radiasi dari antena Sektoral.
B. Antena Omni Directional
Antena ini mempunyai sudut pancaran yang besar (wide beamwidth) yaitu
3600; dengan daya lebih meluas, jarak yang lebih pendek tetapi dapat melayani
area yang luas.
0
90
180
270 0 -3 -6 -10
-15
-20
-30dB
0
90
180
270 0 -3 -6 -10
-15
-20
-30dB
19
Omni antena tidak dianjurkan pemakaian-nya, karena sifatnya yang terlalu
luas se-hingga ada kemungkinan mengumpulkan sinyal lain yang akan
menyebabkan inter-ferensi.
Gambar 2.8 Antena Omni.
Gambar 2.9 Pola radiasi dari antena Omni.
2.2.1.3.2 Tinggi Antena
Berapa nilai tinggi antena di kedua site sangat diperhatikan dalam
perancangan WaveLAN Radio Link System. Hal ini dapat terjadi, karena dengan
mengetahui tinggi antena kita dapat mendapatkan besarnya nilai rugi-rugi pada
kabel. Selain itu juga kita dapat juga mengatasi halangan yang terdapat pada Line
of Sight (LoS).
20
Pada perancangan WaveLAN Radio Link System terdapat beberapa
skenario dalam merancang tinggi antena. Skenario tersebut dijelaskan dibawah
ini,
Tinggi antena tidak diketahui, tetapi jarak antara kedua site
diketahui.
Kondisi ini menjadi skenario yang paling umum. Karena jarak
ditentukan, maka harus mengkalkulasi ketinggian antena yang diperlukan
dan gain yang diperlukan untuk memancarkan sinyal antara kedua site.
Ketinggian kedua antena sama-sama dihitung.
Salah satu tinggi antena diketahui, jarak antara kedua site diketahui.
Di dalam skenario ini yang diketahui adalah salah satu tinggi
antena diantara kedua site disebabkan salah satunya mempunyai tinggi
yang lebih. Hal ini dimaksudkan untuk mengatasi struktur dari halangan
yang terdapat diantara kedua site. Karena jarak ditentukan, maka harus
mengkalkulasi tinggi dari antena lain dan penguatan yang diperlukan
untuk memancarkan sinyal antara kedua site.
Kedua tinggi antena diketahui, tetapi jarak tidak diketahui.
Di dalam skenario ini diketahui bahwa dua antena akan dipasang
pada masing-masing ketinggian yang telah ditentukan. Kita harus
mengkalkulasi seberapa jauh terpisah kedua antena dan penguatan yang
diperlukan untuk memancarkan sinyal antara kedua site.
Proses perhitungan tinggi antena kedua site dapat digunakan dua asumsi
sesuai dengan ketinggian di atas permukaan laut (dpl) yang ada pada data
21
masukan, untuk memperjelas perhitungan digunakan angka pemisalan sebagai
pembantu. Kedua asumsi dapat dijelaskan sebagai berikut,
1. Asumsi kondisi yang pertama
Gambar 2.10 Tinggi Antena Kedua Site dengan asumsi pertama.
Dari gambar di atas maka di dapat rumusan sebagai berikut :
22 Dex += ......................................................................................... (2.8)
D
xD
e
1
1
sin
sin
−
−
=
=
β
α
Jadi antara sudut α dan β saling berhadapan, seharusnya memiliki besar
sudut yang sama. Dari denah lokasi dapat dihitung juga panjang jari-jari lintasan
fresnel zonenya.
Supaya antena pemancar dapat LoS terhadap antena penerima tanpa
melalui penghalang maka,
ha2 = R (radius fresnel zone)
ha1 = dpl site a + h gedung a ................................................................... (2.9)
ha2 = hb
22
ha = ha1 + ha2 .................................................................................... (2.10)
dimana,
ha = tinggi antena pada site a
hb = tinggi antena pada site b
Asumsi ini tidak mementingkan tinggi antena, sehinnga besarnya losses
atau rugi-rugi yang dihasilkan akibat tingginya antena bukan prioritas utama, tapi
prioritas utamanya adalah mendapatkan LoS.
2. Asumsi kondisi yang kedua
Gambar 2.11 Tinggi Antena Kedua Site dengan asumsi kedua.
Asumsi ke dua ini digunakan untuk menanggulangi tinggi antena penerima
supaya tidak terlalu tinggi, karena semakin tinggi antena akan menyebabkan noise
dan losses yang besar juga.
Jika hb ditinggikan setinggi e maka akan ada perubahan pada ha supaya
dapat saling memandang antar 2 antena (LoS)
hb = R + e
z = e + hb
23
22 Dzx += ........................................................................................ (2.11)
x
Dx
z
1
1
sin
sin
−
−
=
=
β
α
2.2.1.4 Cable Loss
Kabel yang biasa digunakan dalam komunikasi radio link system adalah
kabel koaksial. Kabel koaksial mempunyai pengalir tembaga di tengah. Lapisan
plastik yang mengelilingi tembaga berfungsi sebagai pemisah antara tembaga dan
"metal shielded". Lapisan metal berfungsi untuk menghalang macam-macam
gangguan luar. Walapun kabel koaksial sukar di pasang, tetapi ia mempunyai
rintangan yang tinggi terhadap ganguan elektromagnet. Kabel ini juga mempunyai
jarak maksimal yang lebih daripada kabel "twisted pair". Ada dua jenis kabel
koaksial :
1. Thick Coaxial
2. Thin Coaxial
Gambar 2.12 Kabel Koaksial.
24
Rugi-rugi dalam pengiriman sinyal akan terdapat pada kabel yang mana
digunakan untuk menghubungkan pemancar dan penerima ke antena. Rugi-rugi
pada kabel tergantung pada jenis dari kabel dan frekuensi yang akan dioperasikan
dan biasanya dinyatakan dalam satuan dB/m atau dB/ft.
Pada umumnya, tak peduli seberapa bagusnya sebuah kabel, tetap saja
selalu menyebabkan rugi-rugi. Oleh karena itu, usahakan panjang kabel yang
dipakai pada antena sependek mungkin. Pada umumnya rugi-rugi pada kabel
adalah 0.1 dB/m – 1 dB/m. Selain itu rugi-rugi pada kabel juga sangat dipengaruhi
oleh besarnya frekuensi yang akan digunakan.
Tabel 2.2 Nilai normal losses pada kabel dalam dB/ 100 ft (dB/ 100 m).
Cable Type 144
MHz
220
MHz
450
MHz
915
MHz
1.2
GHz 2.4 GHz 5.8 GHz
RG-58 6.2
(20.3)
7.4
(24.3)
10.6
(34.8)
16.5
(54.1)
21.1
(69.2)
32.2
(105.6)
51.6
(169.2)
RG-8X 4.7
(15.4)
6.0
(19.7)
8.6
(28.2)
12.8
(42.0)
15.9
(52.8)
23.1
(75.8)
40.9
(134.2)
LMR-240 3.0
(9.8)
3.7
(12.1)
5.3
(17.4)
7.6
(24.9)
9.2
(30.2)
12.9
(42.3)
20.4
(66.9)
RG-213/214 2.8
(9.2)
3.5
(11.5)
5.2
(17.1)
8.0
(26.2)
10.1
(33.1)
15.2
(49.9)
28.6
(93.8)
25
Cable Type 144
MHz
220
MHz
450
MHz
915
MHz 1.2 GHz 2.4 GHz 5.8 GHz
9913 1.6
(5.2)
1.9
(6.2)
2.8
(9.2)
4.2
(13.8)
5.2
(17.1)
7.7
(25.3)
13.8
(45.3)
LMR-400 1.5
(4.9)
1.8
(5.9)
2.7
(8.9)
3.9
(12.8)
4.8
(15.7)
6.8
(22.3)
10.8
(35.4)
3/8" LDF 1.3
(4.3)
1.6
(5.2)
2.3
(7.5)
3.4
(11.2)
4.2
(13.8)
5.9
(19.4)
8.1
(26.6)
LMR-600 0.96
(3.1)
1.2
(3.9)
1.7
(5.6)
2.5
(8.2)
3.1
(10.2)
4.4
(14.4)
7.3
(23.9)
1/2" LDF 0.85
(2.8)
1.1
(3.6)
1.5
(4.9)
2.2
(7.2)
2.7
(8.9)
3.9
(12.8)
6.6
(21.6)
7/8" LDF 0.46
(1.5)
0.56
(2.1)
0.83
(2.7)
1.2
(3.9)
1.5
(4.9)
2.3
(7.5)
3.8
(12.5)
1 1/4" LDF 0.34
(1.1)
0.42
(1.4)
0.62
(2.0)
0.91
(3.0)
1.1
(3.6)
1.7
(5.6)
2.8
(9.2)
1 5/8" LDF 0.28
(0.92)
0.35
(1.1)
0.52
(1.7)
0.77
(2.5)
0.96
(3.1)
1.4
(4.6)
2.5
(8.2)
26
2.2.1.5 Connectors Loss
Besarnya rugi-rugi yang dibolehkan pada setiap konektor yang dipakai
pada kabel adalah 0.25 dB. Nilai ini ditetapkan untuk mencegah konektor
mempunyai rugi-rugi yang besar akibat peninstalan yang buruk. Data sheet
digunakan untuk mengetahui tingkat frekuensi dan tipe dari konektor.
Gambar 2.13 Konektor Kabel Koaksial.
Jika panjang kabel digunakan, rugi-rugi pada konektor biasanya
dimasukan dalam perhitungan rugi-rugi pada kabel. Tetapi untuk amannya, selalu
diasumsikan rugi-rugi konektor adalah sebesar 0.3 dB sampai 0.5 dB per
konektor.
2.2.2 Propagation Losses
Propagation losses atau rugi-rugi propagasi berhubungan dengan semua
atenuasi dari sinyal yang sudah dipancarkan oleh antena pemancar sampai sinyal
tersebut mencapai antena penerima.
27
2.2.2.1 Free Space Loss
Pada umumnya daya dari sinyal akan hilang di udara bebas. Free Space
Loss (FSL) akan mengalami rugi-rugi daya di udara bebas meskipun tanpa ada
terdapat halangan. Sinyal melemah di udara bebas akibat pemuaian didalam
permukaan spherical.
FSL sebanding dengan hasil perkalian dari jarak dan juga sebanding
dengan hasil perkalian dari frekuensi sinyal. Dalam dB, persamaannya adalah
sebagai berikut :
FSL(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) + K ………………………… (2.16)
Dimana,
d = distance atau jarak (Km atau Miles)
f = frequency
K = konstanta yang tergantung pada unit yang dipakai pada d, besarnya
32.45 jika dalam Km
Jika d satuannya dalam meter, f dalam Hz dan radio link menggunakan isotropic
antennas, maka persamaannya adalah:
FSL(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) - 147.5 ………………………. (2.17)
Sebagai ketetapan, pada frekuensi 2,4 GHz wireless network, 100 dB
hilang pada 1 Km pertama dan sinyal tereduksi 6 dB setiap kali jaraknya berlipat.
Sehingga pada jarak 2 Km link telah mengalami rugi-rugi 106 dB dan pada
kondisi 4 Km rugi-ruginya 112 dB dan seterusnya.
28
Tabel 2.3 Free Space Loss (FSL) dalam dB untuk jarak dan frekuensi tertentu.
Jarak (Km) 915 MHz 2.4 GHz 5.8 GHz
1 92 dB 100 dB 108 dB
10 112 dB 120 dB 128 dB
100 132 dB 140 dB 148 dB
Nilai pada tabel merupakan nilai secara teori dan dapat berbeda jauh dari
ukuran kita. Disebut kondisi ”free space”, sebenarnya tidak sepenuhnya ”free”,
dan rugi-rugi dapat sewaktu-waktu besar akibat dari pengaruh daerah dan kondisi
iklim.
2.2.2.2 Zona Fresnel
Line of Sight
Menerapkan Line of Sight (LOS) antara antena radio pengirim dan
penerima merupakan hal paling penting.
Ada dua jenis LOS yang kita harus perhatikan :
Optical LOS - kemampuan untuk saling melihat antara satu tempat dengan
tempat lainnya.
Radio LOS - kemampuan radio penerima untuk ‘melihat’ sinyal yang
dipancarkan.
Untuk menentukan Line of Sight, teori Zona Fresnel harus diterapkan.
Zona fresnel adalah bentuk ellips tiga dimensi yang berada diantara dua titik yang
membentuk jalur sinyal RF.
29
Radio Link masih dapat bekerja pada kondisi Line of Sight minimal 60%
dari zona fresnel pertama ditambah 3 meter yang bebas dari gangguan atau
halangan.
Untuk menentukan zona fresnel, RF Line of Sight (RF LOS) harus
ditetukan lebih dulu, yang mana berupa garis lurus antara antena pemancar dan
penerima. Sehingga di sekitar RF LOS disebut Fresnel Zone atau Zona Fresnel.
RF LOS berbeda dengan Visual LOS. Pada visual LOS digambarkan jika
kita berada pada salah satu antenna dan meneropong ke antena yang satunya, tidak
terdapat penghalang. RF LOS tidak hanya membutuhkan visual sight line antara 2
antena tetapi juga membutuhkan ruang ellipsoid di area antara dua antenna tadi
serta bebas dari penghalang.
Sebuah penghalang yang masuk zona fresnel akan mengakibatkan daya
pancar dari lin berkurang atau mengalami peredaman.Penghalang bisa berupa
bangunan, pohon, permukaan tanah, dan lain-lain. Sehingga untuk membebaskan
zona fresnel dari penghalang, bila perlu menaikan tinggi antena. Untuk menjaga
zona fresnel jauh dari permukaan, tinggi antena bersama-sama dinaikkan melebihi
diameter dari zona fresnel pada jarak tertentu.
30
Tabel 2.4 Diameter zona fresnel dan free space loss pada frekuensi 900 MHz dan
2.4 GHz, pada jarak tertentu.
900 MHz 2.4 GHz
Distance
between
antennas
Fresnel zone
diameter
Freespace
loss (dB)
Fresnel zone
diameter
Freespace
loss (dB)
1000 ft (300 m) 16 ft (7 m) 81 11 ft (5.4 m) 90
1 Mile (1.6 km) 32 ft (12 m) 96 21 ft (8.4 m) 104
5 miles (8 km) 68 ft (23 m) 110 43 ft (15.2 m) 118
10 miles (16
km) 95 ft (31 m) 116 59 ft (20 m) 124
20 miles (32
km) 138 ft (42 m) 122 87 ft (27 m) 130
40 miles (64
km) 192 ft (59 m) 128 118 ft (36 m) 136
Berikut gambar persamaan dan zona fresnel yang digunakan untuk
mencari jari-jari dari zona fresnel.
Jika jarak antara penerima dan obstacle sama dengan jarak antara
pemancar dan obstacle (d1=d2),
31
f
dr
432.17 ×= ....................................................................................... (2.18)
dimana,
r = radius (meter)
D = jarak total (kilometer)
f = frekuensi yang dipancarkan (GHz)
f
dr
405.72 ×= …………………………………..………….……... (2.19)
dimana,
r = radius (feet)
D = jarak total (mile)
f = frekuensi yang dipancarkan (GHz)
Jika jarak antara pemancar dan obstacle berbeda dengan jarak antara
penerima dan obstacle (d1≠d2),
Dalam Km
fd
ddr
×××= 21
32.17 ................................................................................. (2.20)
32
Dalam Mil
fd
ddr
×××= 21
05.72 ................................................................................. (2.21)
d1 = Jarak antara obstacle dan pemancar
d2 = Jarak antara obstacle dan penerima
Gambar 2.14 Fresnel Zone.
Gambar 2.15 Tingkatan lapisan pada fresnel zone.
Batas yang ditetapkan untuk obstacle menghalangi elips dari zona fresnel
adalah 40% dari lapisan pertama zona fresnel, jika lebih dari 40 % maka sinyal
yang dikirim adalah 6 dB.
33
2.2.2.3 Refleksi
Reflection atau pemantulan cahaya merupakan peristiwa sehari-hari.
Gelombang radio juga sering dipantulkan oleh beberapa permukaan. Ketika
terjadi pemantulan, pantulan dapat dilihat dari sudut yang timbul sama dengan
sudut pemantulan. Banyak variasi permukaan yang dapat memantulkan sinyal
radio. Untuk komunikasi jarak jauh, permukaan laut merupakan salah satu
permukaan terbaik untuk memantulkan sinyal. Daerah gurun memiliki tingkat
pemantulan yang rendah, dan pantulan pada pemukaan dengan kondisi yang lain
berkisar pada dua kondisi tersebut.
Sedang pada komunikasi yang relatif lebih dekat, beberapa bangunan,
khusunya bangunan yang mempuyai permukaan metal merupakan pemantul
siynal radio yamg baik.
2.2.2.4 Refraksi
Pembiasan juga memungkinkan gelombang elektromagnetik untuk
dibiaskan. Gelombang elektromagnetik dibuat sedemikian rupa dalam arah yang
sama. Hal ini akan membuat ditemukan bahwa arah dari pembiasan gelombang
elektromagnetik berubah sama seperti gelombang elektromagnetik berpindah dari
satu indek area pembiasan ke yang lainnya. Sudut yang ditimbulkan dan sudut
pembiasan dihubungkan oleh persamaan berikut:
n1 sin (theta 1) = n2 sin (theta 2) ............................................................ (2.22)
34
Untuk sinyal radio terdapat beberapa kesamaan cara perpindahan satu
indek pembiasan ke indek pembiasan yang lain.
2.2.2.5 Defraksi
Ketikan halangan terdapat antara transmitter dan receiver beberapa energi
masih bisa menembus halangan tersebut. Hal ini disebabkan oleh peristiwa
Difraction atau pembelokan yang terjadi di puncak dari halangan itu sendiri.
Peristiwa pembelokan ini dapat dilihat pada gambar berikut,
Gambar 2.16 Peristiwa diffraction atau pembelokan.
Diffraction parameter (v)
+=
21
112
ddhv m λ
…………………………………………… (2.23)
dimana,
mh = tinggi obstacle (meter)
λ = panjang gelombang
1d = Jarak transmiter ke obstacle
2d = Jarak receiver ke obstacle
35
Gambar 2.17 Pembelokan yang disebabkan oleh obstacle atau halangan.
Diffraction Loss ( )dL
………………………... (2.24)
2.2.2.6 Efek Geografis
Letak geografis lokasi dimana sisi pemancar dan sisi penerima berada
serta daerah yang dilalui sinyal atau LOS akan mengalami losses yang disebabkan
efek geografis. Efek-efek geografis tersebut adalah,
A. Environmental Path Loss
Path loss akibat pengaruh untuk kondisi lingkungan yang berbeda dapat
dicari mengunakan persamaan,
( )n
od
ddPL
= ……………………………………………… (2.25)
Lv v v
v vd = + − < <
+ >
6 9 1 27 0 2 4
13 20 2 4
2. .
log .
36
dimana,
( )dPL = Path loss akibat pengaruh untuk kondisi lingkungan yang berbeda (dB)
d = Jarak antara transmiter dengan obstacle (meter)
od = Jarak antara receiver dengan obstacle
n = Path loss exponent
Tabel 2.5 Path Loss Exponent untuk kondisi lingkungan yang berbeda.
Environment Path Loss Exponent, n
Free space 2
Urban area cellular radio 2.7 to 3.5
Shadowed urban cellular radio 3 to 5
In building line-of-sight 1.6 to 1.8
Obstructed in building 4 to 6
Obstructed in factories 2 to 3
B. Terrain Factor
Terrain factor atau faktor permukaan bumi yang dilalui sinyal radio link
berdasarkan kuantitas hutan atau pepohonan.
37
Tabel 2.6 Terrain path loss menurut kondisi - Lenkurt (1970).
Terrain Fade Terrain Path Loss (dB)
Very smooth terrain, including over water 4
Average terrain, with some roughness 1
Mountainous, very rough, or very dry areas 0.25
C. Humidity Factor
Humidity factor atau faktor kelembaban merupakan rugi-rugi yang
disebabkan kondisi tingkat kelembaban dari daerah yang dilewati sinyal dari
pemancar ke penerima.
Tabel 2.7 Humidity Factor Loss menurut kondisi - Lenkurt (1970).
Humidity Factor Humidity Factor Loss(dB)
coastal humid areas 2
average or temperate areas 1
dry areas 0.5
D. Climate Factor
Climate factor atau faktor cuaca dapat menimbulkan gangguan dalam
penerimaan sinyal yang dikirimkan. Dalam faktor cuaca yang diperhatikan adalah
tingkat temperatur dari daerah yang dilalui oleh sinyal.
38
Tabel 2.8 Climate factor loss menurut kondisi - Lenkurt (1970).
Climate Factor Climate Factor Loss(dB)
Gulf coast or similar hot, humid 0.5
Normal interior temperate or northern areas 0.25
Mountainous or very dry areas 0.125
E. Rain Fade Loss
Indonesia oleh International Telecommunications Union - ITU
digolongkan sebagai region P, di mana intensitas hujannya termasuk
sangat tinggi. Intensitas hujan yang mengakibatkan link-komunikasi
putus sebesar 0.01% per tahun di Indonesia adalah sebesar 145 mm/
h, demikian versi ITU. Dengan intensitas hujan yang demikian dapat
menimbulkan redaman hujan pada radio link yang bekerja pada
frekuensi 14 GHz. sebesar 26 dB, cukup besar. Redaman sebesar ini
harus dikompensasi dengan perangkat RF yang besar di sisi
pemancar.
Frekwensi yang kurang dari 10GHz tidak berpengaruh terhadap
hujan besar atau kabut.
Pada 2,4 GHz, redamannya 0.01 dB/Km untuk keadaan hujan
50mm/hr.
39
Tabel 2.9 Hasil Pengukuran Intensitas hujan R0.01 di Indonesia.
F. Building Loss
Pada outdoor propagation, sinyal lebih dipengaruhi dengan populasi atau
keadaan geografis yang lewati oleh sinyal pancaran. Kepadatan populasi
menyebabkan banyaknya penggunakan alat-alat komunikasi yang dapat
menyebabkan berkurangnya kekuatan sinyal tersebut.
Tabel 2.10 Median loss dan Standard Deviasi berdasarkan Topologi lingkungan.
40
2.2.3 Receiver Side
2.2.3.1 Antenna Gain pada Sisi Penerima
Pada dasarnya gain antena baik pada pemancar maupun penerima adalah
sama, karena penggunaan jenis antena yang sama, sehingga dapat dilihat pada
penjelasan sebelumnya.
2.2.3.2 Receiver Sensitivity
Sensitivitas dari sebuah penerima adalah parameter yang patut
diperhatikan, karena ini mengindikasikan nilai minimun daya yang dibutuhkan
untuk menghasilkan decode dari ”logical bits” dan bit rate yang pasti.
Pada umumnya -82 dBm untuk 11 Mbps dan -94 dBm untuk 1 Mbps. Perbedaan
10 dB (biasanya ditemukan pada jenis card yang berbeda) disini penting sebagai
penguatan sebesar 10 dB yang mungkin bisa diraih dengan mengunakan amplifier
atau memakai antenna yang lebih besar.
2.2.3.3 Signal to Noise Ratio
Disebabkan oleh sinyal yang diterima lebih besar dari sensitvitas penerima,
maka dibutuhkan juga margin antara noise dan sinyal to mendapat data bit rate
yang baik. Hubungan antara noise dengan sinyal dinyatakan dalam Signal to
Noise Ratio atau SNR. Pada umumnya nilai SNR yang dianjurkan adalah 16 dB
untuk 11Mbps dan 4 dB untuk 1Mbps kebawah.
=Pn
PsLogSnR 1010 .............................................................. (2.31)
41
dimana,
Snr = Signal to Noise Ratio (dB)
Ps = Daya Signal (Watt)
Pn = Daya Noise (Watt)
Pada kondisi normal tanpa adanya source yang lain, frekuensi 2.4 GHz dan
tanpa noise dari industri, level noise sekitar -100 dBm.
2.2.4 Fade Margin Sistem
Pada perhitungan fade margin digunakan rumus berikut untuk
mendapatkan hasil transmitter power output,
rtrtptr LLGGLPP −−++−= ...................................................... (2.32)
Pt = transmitter power output (dBm or dBW, same units as Pr)
Lp = free space path loss between isotropic antennas (dB)
Gt = transmit antenna gain (dBi)
Gr = receive antenna gain (dBi)
Lt = transmission line loss between transmitter and transmit antenna (dB)
Lr = transmission line loss between receive antenna and receiver input (dB)
Merupakan satuan yang menunjukan perbedaan antara Receive Signal
Level (RSL), dan Rx Threshold atau referensi lainnya.
Untuk jarak kurang dari 16km, Fade Margin minimum yang dianjurkan adalah
10dB
Dengan asumsi, kita memiliki RSL–60dB dan Rx Threshold –84dB, maka
kita akan mempunyai fade Margin 24 dB
42
Maka nilai Fade Margin nya adalah :
Fade margin = Pr – Psr .......................................................... (2.33)
Dari data diatas dikatakan bahwa minimum Fade Margin supaya sistem dapat
berfungsi dengan baik adalah 21 dB sedangkan pada perhitungan nilai Fade
Margin mencapai 24,3294 dB jadi dapat dikatakan perancangan dapat melakukan
komunikasi data dan berhasil dapat dipakai.
BAB III
PERANCANGAN
3.1 Perancangan Simulasi Perhitungan Unjuk Kerja
Untuk perancangan program simulasi perhitungan unjuk kerja sebuah Radio
Link System, dibagi dalam dua perancangan,
1. Perancangan input program
2. Perancangan output program
Untuk mempermudah perancangan dan pembuatan program maka disajikan diagram
blok rancangan program pada perhitungan fade margin dalam radio link system
secara umum yang berisi elemen-elemen dasar suatu radio link system seperti
gambar 3.1.
Gambar 3.1 Blok rancangan program secara umum
Transmitter Side
Propagasi Path Loss
Receiver Side
Gain
Loss
Frekuensi
Gain
Loss Environ. Path Loss
Terrain Path Loss
Climate Factor
Building Loss
Rain Fade Loss
Humidity Factor
44
Dari gambar 3.1, langkah-langkah perhitungan dapat diketahui secara
bertahap, meliputi tiga elemen penting dari radio link system yaitu,
• Transnitter Side atau sisi pemancar
• Propagasi Path Loss, rugi-rugi yang terjadi di sepanjang path distance.
• Receiver Side atau sisi penerima
3.1.1 Perancangan Input Program
Input-input yang dibutuhkan dalam melakukan simulasi pada program ini
adalah sebagai berikut,
3.1.1.1 Input program pada Sisi Pemancar
Pada sisi pemancar input-input yang dibutuhkan oleh user adalah, koordinat
dan elevasi dari titik Tx, daya pancar dan gain antena yang dapat diperoleh pada data
spesifikasi antena yang digunakan, rugi-rugi pada saluran yang berhubungan dengan
jenis kabel dan jumlah konektor yang digunakan.
3.1.1.2 Input Program pada Propagasi Path Loss
Propagasi path loss adalah rugi-rugi yang terjadi sepanjang lintasan signal
yang dikirim atau path distance. Hal ini berhubungan dengan keadaan lingkungan
yang dilalui signal yang dikirim. Input-input yang dibutuhkan pada propagasi path
loss adalah,
45
1. Environmental Path Loss
Path loss yang disebabkan oleh kondisi linkungan sekitar dalam penggunaan
signal radio. Kondisi-kondisi yang ada pada environmental path loss adalah,
• Free space, daerah yang tidak terdapat jaringan radionya.
• Urban area cellular radio, penggunaan jaringan radio pada daerah perkotaan.
• Shadowed urban cellular radio, penggunaan jaringan radio pada daerah
pinggiran kota.
• In building Line of Sight, jika radio link system digunakan dalam suatu
bangunan, dan tidak terdapat halangan.
• Obstructed in building, jika radio link system digunakan dalam suatu
bangunan, dan terdapat halangan.
• Obstructed in factories, jika radio link system digunakan dalam suatu pabrik,
dan terdapat halangan.
Gambar 3.2 Flowchart dari perhitungan Environmental Path Loss
Start
Pilih kondisi environmental path loss
Hitung environmental path loss sesuai kondisi
Hasil perhitungan
End
46
2. Terrain path loss
Path loss yang disebabkan pengaruh permukaan bumi dan tingkat kuantitas
pepohanan yang dilalui signal yang dikirim. Input kondisi pada terrain path loss
adalah,
• Very smooth terrain, Including over water. Permukaan yang datar menyerupai
permukaan air, dengan tingkat kuantitas pepohonan yang sangat sedikit.
• Average terrain, with some roughness. Permukaan yang berbukit-bukit,
dengan kuantitas pepohonan rata-rata.
• Mountainous, very rough, very dry areas. Permukaan yang berupa
pegunungan dengan tingkat pepohonan diatas rata-rata.
3. Climate Factor
Path loss yang timbul akibat pengaruh dari faktor cuaca dari dearah di sepanjang
path distance. Input kondisi dari climate factor,
• Gulf coast or similiar hot, humid are. Daerah yang mempunyai cuaca panas,
seperti daerah padang pasir, dan juga mempunyai kelembaban.
• Normal interior temperate or northern areas. Daerah yang beriklim seperti
daerah utara, dingin, kelembabannya teratur.
• Moutainous or very dry areas. Daerah yang bercuaca sangat kering atau cuaca
daerah pegunugan.
47
4. Building Loss
Path loss ini disebabkan oleh tingkat kepadatan dari bangunan yang terdapat di
suatu daerah. Input dari buiding loss adalah,
• Dense urban building. Daerah yang memiliki tingkat kepadatan bangunan
dengan skala perkotaan besar.
• Urban building. Daerah yang memiliki tingkat kepadatan bangunan dengan
skala perkotaan pada umumnya.
• Sub urban building. Daerah yang memiliki tingkat kepadatan bangunan
dengan skala perkotaan sedang.
• Rural building. Daerah yang memiliki tingkat kepadatan bangunan dengan
skala perdesaan.
• Typical building. Daerah yang memiliki tingkat kepadatan bangunan yang
sangat kecil.
5. Rain fade loss
Path loss ini diakibatkan oleh tingkat curah hujan suatu daerah. Besarnya tingkat
curah hujan di beberapa daerah di indonesia dapat dilihat pada tabel 2.9 halaman 32.
6. Humidity factor
Path loss ini diakibatkan oleh tingkat kelembaban suatu daerah yang dilewati oleh
path distance dari suatu radio link.
48
• Coastal humid area. Daerah yang memiliki tingkat kelembaban mendekati
kondisi di daerah pantai.
• Avarage or temperate areas. Daerah yang memiliki tingkat kelembaban rata-
rata.
• Dry areas. Daerah yang memiliki tingkat kelembaban mendekati kondisi di
daerah yang kering.
3.1.1.3 Input program pada Sisi Penerima
Pada sisi pemancar input-input yang dibutuhkan oleh user adalah, koordinat
dan elevasi dari titik Rx, senstivitas penerima dan gain antena yang dapat diperoleh
pada data spesifikasi antena yang digunakan, rugi-rugi pada saluran yang
berhubungan dengan jenis kabel dan jumlah konektor yang digunakan.
3.1.1.4 Input program pada Sisi Obstacle
Untuk input pada kasus ada tidaknya suatu obstacle atau penghalang, program
dirancang untuk membuat pilihan apakah akan melakukan kalkulasi suatu
perancangan radio link system yang memiliki obstacle atau tidak.
Saat program dijalankan user harus menentukan apakah perancangan tersebut
memiliki obstacle atau tidak. Jika memiliki obstacle, user akan melengkapi input-
input yang harus diisi. Input-input ini dalam kalkulasi yang dilakukan oleh program
akan digunakan untuk mengetahui jarak antan Tx dengan obstacle dan tinggi dari
49
antena Tx dan Rx. Jika tidak terdapat obstacle maka user harus mengisi tinggi antena
Tx dan Rx secara langsung. Pada tabel 3.3 diperlihatkan diagram alir dari input
program pada kasus obstacle.
Pada proses kalkulasi tinggi antena, user juga harus memilih metode
penghitungan tinggi antena di masing site. Program memberi dua pilihan metode
yang dapat dipilih oleh user.
3.1.2 Perancangan Output Program
Output-output yang dihasilkan program setelah user menjalankan kalkulasi
adalah sebagai berikut,
3.1.2.1 Path Distance
Program akan mengkalkulasi nilai path distance berdasarkan masukan input
koordinat dari site Tx dan site Rx. Satuan yang digunakan adalah Km. Persamaan
yang dipakai dalam menghitung path distance adalah persamaan 2.2 sampai
persamaan 2.5. Karena simulasi manggunakan bahasa pemrograman C++ maka
perhitungan menggunakan versi A, penjelasan mengenai hal ini terdapat di halaman
9. Berikut flowchart dari output path distance yang dapat dilihat pada gambar 3.3.
50
Gambar 3.3 Flowchart perhitungan path distance.
3.1.2.2 Tx-Obstacle Distance
Jarak antara Tx dengan obstacle dibutuhkan untuk mencari nilai radius fresnel
zone. Program mengkalkulasi jarak Tx dan obstacle berdasarkan input dari koordinat
dari Tx dan koordinat milik obstacle. Persamaan yang digunakan sama dengan
Start
End
Masukan lat/long dari site Tx
Masukan lat/long dari site Rx
Konversi dari radian ke derajat
Perumusan jarak sphare
Output nilai path distance
Path distance = Jarak sphare*6378.137
51
persamaan yang digunakan dalam menghitung path distance. Satuan yang digunakan
adalah Km.
Gambar 3.4 Flowchart perhitungan jarak site Tx dan obstacle
3.1.2.3 Tinggi antena Tx dan Rx
Output tinggi antena pada site Tx dan site Rx hanya akan ditampilkan oleh
program jika dalam perancangan radio link terdapat obstacle. Untuk menghitung
Start
End
Masukan lat/long dari site Tx
Masukan lat/long dari site Obstacle
Konversi dari radian ke derajat
Perumusan jarak sphare
Output nilai Tx-Obstacle
Tx-Obstacle distance = Jarak sphare*6378.137
52
tinggi antena, dibutuhkan juga nilai output radius bebas obstacle serta input dari
elevasi site Tx dan site Rx, serta tinggi dan elevasi dari obstacle.
Untuk mencari nilai tinggi antena kedua site, program menyediakan dua metode
penghitungan. Pertama dalam mencari tinggi antena, tidak mementingkan tinggi
antena. Site yang berada pada elevasi terendah akan memiliki tinggi antena yang
tertinggi. Sedangkan pada metode kedua, memperhatikan tinggi antena pada kedua
site. Persamaan yang digunakan adalah persamaan 2.8 sampai persamaan 2.11 Satuan
yang digunakan dalam meter.
Gambar 3.5 Flowchart input pada box ”Any Obstacle”
Start
End
Apakah terdapat obstacle ?
Masukan Tinggi Tx dan Rx Pada masing-masing
site
Masukan lat/long, elevasi, tinggi
obstacle
Hitung tinggi antena Tx
Hitung tinggi antena Rx
Hitung Jarak Tx-Obstacle
Y
N
Salin Jarak Tx-Obstacle, Tinggi antena
Tx dan Rx
53
3.1.2.4 Radius Fresnel Zone
Radius dari frenel zone dikalkulasi oleh program berdasarkan nilai dari
kalkulasi path distance dan jarak antara site Tx dan obstacle serta input frekuensi
kerja. Persamaan yang digunakan adalah persamaan 2.18 dan persamaan 2.20. Satuan
yang digunakan dalam meter.
Gambar 3.6 Flowchart perhitungan output radius of fresnel zone
Start
Salin nilai output path distance
(D)
Salin nilai output Tx – Obstacle distance (D1)
distance
12
DD ≠
Salin output radius fresnel zone
End
Y N
f
dr
432.17 ×= fd
ddr
×××= 21
32.17
54
Start
Input frekuensi
Salin nilai output path distance (d)
Salin output free space loss
End
FSL(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) + 32.45
3.1.2.5 Radius bebas obstacle
Radius bebas obstacle merupakan jarak dari 60% dari lapisan pertama fresnel
zone tersebut. Sehingga program mengkalkulasi Radius bebas obstacle dengan
mengkalikan besarnya nilai radius fresnel zone dengan 0.6 sebagai koefesien untuk
fresnel zone bebas dari halangan.
3.1.2.6 Free Space Loss
Untuk menghitung Free Space Loss (FSL), dalam proses kalkulasi yang
dilakukan oleh program membutuhkan nilai input dari frekuensi yang digunakan serta
nilai output path distance. Karena nilai path distance dalam Km maka kostanta yang
digunakan adalah 32.45. Persamaan yang digunakan adalah persamaan 2.16, besaran
yang dipakai adalah dB.
Gambar 3.7 Flowchart perhitungan output free space loss
55
3.1.2.7 EIRP
Besarnya nilai output Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) dihasilkan
melalui kalkulasi program yang bergantung pada nilai dari input antena gain pada sisi
Rx dan input sensitivitas penerima pada sisi Rx. Persamaan yang digunakan adalah
persamaan 2.13, satuan yang digunakan dBm.
3.1.2.8 Total Gain
Output ini merupakan total keseluruhan dari nilai gain yang ada dalam sebuah
perancangan. Nilai-nilai gain tersebut terdapat pada spesifikasi antena yang menjadi
input pada site Tx dan site Rx. Pada site Tx terdiri dari daya pancar antena dan antena
gain. Sedangkan pada site Rx terdiri dari sensitivitas penerima dan antena gain.
Satuan yang digunakan dalam dB.
3.1.2.9 Total Rugi-rugi
Output ini merupakan total keseluruhan dari nilai rugi-rugi yang ada dalam
sebuah perancangan. Nilai rugi-rugi yang terdapat pada program ini terdapat pada
spesifikasi kabel dan jumlah konektor yang digunakan pada kedua site, serta elemen-
elemen yang mempengaruhi path loss.
Elemen-elemen yang tergabung dalam path loss adalah environmental path
loss, terrain path loss climate factor, building loss, rain fade loss, humidity factor.
Nilai total dari semua rugi-rugi ini akan ditambahkan rugi-rugi dari spesifikasi kabel
dan jumlah konektor yang digunakan. Satuan yang digunakan dalam dB.
56
3.1.2.10 Daya signal
Daya signal merupakan output yang berasal dari hasil pengurangan nilai
output total gain dengan nilai output total losses. Satuan yang digunakan adalah dBm.
3.1.2.11 SnR
Nilai Output signal noise ratio berhubungan dengan nilai output daya signal
dan daya noise. Persamaan yang digunakan adalah persamaan 2.31. Karena dalam
layout program tidak tersedia output dari daya noise, maka kalkulasi daya noise
dilakukakan program saat user menjalankan proses kalkulasi namun tidak
ditampilkan pada interface program.
Dalam kalkulasi nilai daya noise dibutuhkan nilai input dari suhu
daerah dimana signal dikirim serta nilai input frekuensi. Satuan dari daya signal, daya
noise dan signal noise ratio dalam satuan dBm
3.1.2.12 Margin total
Nilai output ini merupakan paramater utama dari hasil kalkulasi
program sebagai petunjuk apakah radio link system yang dirancang bekerja dengan
performa yang baik atau tidak. Sebagai dasar dari sebuah radio link system,
perhitungannya merupakan hasil penjumlahan nilai output daya signal dengan nilai
input sensitivitas penerima. Jika hasil penjumlahan tersebut menghasilkan output
margin total sama dengan atau lebih besar 21 dB sebagai besaran standarisasi, maka
radio link system tersebut dapat bekerja dengan baik.
57
Start
Salin nilai output total gain
Salin nilai output total losses
Salin nilai input Sensitivitas Rx
Salin output margin total
End
(Total gain – total losses) + Sensitivitas
RX
Gambar 3.8 Flowchart perhitungan output margin total
58
3.2 Layout Program
Gambar 3.9 Layout program Perhitungan unjuk kerja Radio Link System
59
Tabel 3.1 Technical Notes dan penjelasan kalkulasi
Main input
Frequency Input Frekuensi kerja sistem
Site Tx
Latitude/ Longitude Input Lokasi Pemancar berada
Elevation Input Ketinggian Tx dari permukaan laut, kalkulasi tinggi antena
Transmiter Power Input Daya pancar antena pemancar, datasheet antena
Antenna Gain Input Penguatan antena, datasheet antena Cable Loss Input Rugi-rugi pada kabel pada pemancar, datasheet
Connector Loss Input Rugi-rugi pada konektor pada pemancar, datasheet
Site Rx
Latitude/ Longitude Input Lokasi Penerima berada
Elevation Input Ketinggian Rx dari permukaan laut, kalkulasi tinggi antena
Receiver Power Input Daya Terima sinyal dari antena Rx, datasheet
Antenna Gain Input Penguatan pada antena Rx, Datasheet
Cable Loss Input Rugi-rugi pada kabel pada penerima, datasheet
Connector Loss Input Rugi-rugi pada konektor pada penerima, datasheet
Obstacle
Latitude/ Longitude Input Lokasi obstacle berada, sumber GPS, Google Earth
Elevation Input Ketinggian dari permukaan laut, kalkulasi tinggi antena
Height Input Tinggi dari obstacle, besar sudah diketahui
Standard Losses
Diffraction Loss Calculated Rugi-rugi akibat difraksi pada saat pengiriman sinyal
Envir. Path Loss Pick Condition Rugi-Rugi akibat pengaruh keadaan lingkungan
Terrain Fade Loss Pick Condition Rugi-Rugi akibat pengaruh keadaan lingkungan Building Loss Pick Condition Losses akibat pengaruh dari quantitas bangunan
Rain Fade Loss Input & Calculated Pengaruh curah hujan, besarnya diperoleh dari referensi
SnR Loss Output
Fresnel Zone Loss Input Rugi-Rugi akibat fresnel zone yang terkena obstacle
Radio Link Information
Path Distance Output Jarak antara Tx dan Rx, dari koordinat yang ada
Tx Antenna Height Output Tinggi antena Pemancar, dpl dan fresnel zone Rx Antenna Height Output Tinggi antena Penerima, dpl dan fresnel zone
Radius Of Fresnel Zone Output Perhitungan radius pada elips dari fresnel zone
Free Space Loss Output Pelemahan sinyal sepanjang path distance
EIRP Output Daya Radiasi Antena
Total Gains Output Total kalkulasi dari semua gain yang ada Total Losses Output Total kalkulasi dari semua gain yang ada pada sistem
Signal Power Output Daya sinyal selisih dari total gain dan losses
Margin Total Output Hasil yang menunjukan besarnya unjuk kerja dari sistem
60
Start
Masukan Input : Freq & wavelength, Lat/Long TX & Rx, elevasi, gain/losses antena Tx &
Rx, standard losses
Apakah ada terdapat obstacle?
A
Hitung path distance, tinggi antena, radius
fresnel zone,
Hitung free space loss, Diffraction loss, EIRP, Total gain, total losses,
signal power
Total Gain – Total Losses - Psr
End
Salin ke database : Ms Accses
Y
N
B
Output : Margin Total
Gambar 3.10 Flowchart perhitungan unjuk kerja Radio Link System
61
Gambar 3.10 Flowchart perhitungan unjuk kerja Radio Link System (Lanjutan)
A
Y
N
B
Masukan input : Lat/Long Obstacle,
elevasi tinggi obstacle
Hitung menggunakan asumsi 1 ?
Hitung path distance, tinggi antena, radius
fresnel zone,
Hitung menggunakan asumsi 2
62
BAB IV
PEMBAHASAN
Dalam bab ini terdiri dari penjelasan secara umum interface yang terdapat
pada program, proses cara kerja program, pengujian program, dan implementasi
program pada suatu perancangan. Cara kerja program yaitu penjelasan cara
penggunaan program, yang berkisar pada cara menggunakan menu yang ada serta
kegunaannya, memasukan nilai-nilai input, mendapatkan output dari input yang
ada, serta penjelasan tentang database program. Pengujian program memuat
pembahasan mengenai perbandingan hasil kalkulasi dengan program sejenis dan
perhitungan manual menggunakan rumus yang dijadikan referensi. Penggunaan
program yaitu pembahasan penggunaan program dalam pengambilan data
berdasarkan data source suatu perancangan Radio Link System yang ada, sehingga
nantinya akan mendapatkan hasil fade margin yang baik atau tidak untuk
diterapkannya suatu perancangan.
4.1 Penjelasan Interface Program
Pokok bahasan ini akan manjelaskan intreface yang terdapat program
secara umum. Mulai saat user menjalankan program, mengisi input, dan
menjalankan program serta menyimpan hasilnya ke database.
4.1.1 User Login
Saat user menjalankan program, maka akan diminta memasukan user id
dan password. Hal ini dilakukan agar program ini memiliki tingkat keamaan yang
63
baik. Sehingga jika user ingin menggunakan program, harus memiliki user id dan
password, karena jika tidak memiliki keduanya user tidak akan bisa mengakses
program utama.
Jika ”User ID” atau ”Password” yang dimasukan salah maka program
akan tertutup secara otomatis, demikian juga jika user menekan tombol ”Cancel”
atau ”OK” tanpa mengisi kolom ”User ID” atau ”Password”. Untuk lebih jelas
dapat dilihat pada gambar 4.1.
Gambar 4.1 Tampilan User Login
4.1.2 Input Program
Dalam memberi input data pada program, user cukup mengisinya pada
edit box yang sudah disiapkan, berdasarkan data yang ada. Misalnya pada kolom
”Site Tx”, user dapat mengisi koordinat site Tx, elevasi, dan spesifikasi antena
yang digunakan pada site Tx sesuai dengan data yang dimiliki oleh user. Hal ini
dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
64
Gambar 4.2 Input pada kolom ”Site Tx”
4.1.3 Kalkulasi Dan Output program
Saat user selesai mengisi input-input yang dibutuhkan, user dapat
menjalankan kalkulasi dengan mengklik tombol ”Calculate”. Dengan mengklik
tombol tersebut maka program akan menjalankan kalkulasi dan menampilkannya
pada kolom-kolom output. Pada tampilan program, edit box output
dikelompokkan dalam kolom Radio Link Information dan dibedakan dengan
memberi warna merah muda yang menandakan sebagai output. Hal ini dapat
dilihat pada gambar 4.3.
Gambar 4.3 Output-output pada program
65
4.1.4 Database
Pada saat user selesai menjalankan simulasi, user dapat menyimpan hasil
simulasi yang telah dilakukan ke dalam database yang telah disediakan. Hal ini
bertujuan agar memudahkan user jika nantinya mempunyai studi kasus yang
hampur sama data-data lokasi atau spesifikasi antenanya, sehingga dapat diakses
kembali tanpa harus mengisi input dari awal.
Gambar 4.4 Penyimpan hasil simulasi ke database
Untuk menyimpan hasil perhitungan user dapat mengklik main menu
”Menu” lalu memilih ”Save”. Kemudian user diharuskan memasukan nama data
yang akan disimpan ke database. Untuk database digunakan Microsoft Access,
sehingga komputer yang digunakan harus sudah mempuyai program tersebut. Hal
ini agar user dapat melihat data-data yang pernah disimpan.
Untuk memanggil kembali data yang telah disimpan ke database, user
dapat melakukannya dengan mengklik main menu ”Menu” lalu memilih ”Load”.
Maka edit box input akan terisi kembali sesuai dengan input-input dari data yang
disimpan tersebut. Lalu user dapat menjalankan kalkulasi lagi.
66
Gambar 4.5 Load data dari database
4.2 Cara Kerja Program
Pokok bahasan ini akan menjelaskan mengenai alur kerja dari program
yang dibuat, yaitu langkah-langkah penggunaannya, serta cara bekerja dari
program. Langkah-langkah cara menggunakan program meliputi cara memasukan
input, memilih kondisi yang sesuai dengan perancangan, memperoleh output
sebagai hasil akhir untuk digunakan sebagai referensi rancangan, serta
menyimpannya ke databse yang telah disediakan. fungsi yang digunakan.
Cara memasukan input harus memperhatikan parameter input yang ada,
apakah input yang ada gain atau losses, sehingga dalam memasukan input data
source harus lengkap.Untuk input yang mengharuskan memilih kondisi, cukup
67
menyesuaikan kondisi yang ada pada perancangan, sedangkan output yang
dijadikan input, perhitungannya dilakukan oleh program.
Hasil akhir dari perancangan ini adalah Radio Link Information, yamg
berisi informasi unjuk kerja suatu perancangan Radio Link System. Dari sini akan
diketahui apakah perancangan itu mempunyai unjuk kerja yang baik atu tidak.
Pembuktian tersebut dibatasi pada nilai output dari margin total.
Gambar 4.6 Tampilan program utama
68
4.2.1 Cara kerja panel input
Pada gambar 4.6 terlihat bahwa panel-panel input yang mengharuskan
user mengisi secara manual adalah pada edit box yang berwarna putih. Panel-
panel input yang ada tersebut dapat langsung diisi oleh user, sesuai dengan jenis
input yang ada.
Gambar 4.7 Panel input dengan memilih kondisi
Untuk input yang mengharuskan user memilih kondisi terlebih dahulu
terdapat pada 2 (dua) group box, ”Standard Losses I” dan ”Standard Losses II”.
Dengan memilih kondisi tersebut program akan memunculkan output yang akan
digunakan untuk menghitung output utama, dapat dilihat pada gambar diatas.
Input dengan memilih kondisi dalam menghasilkan output terdiri dari dua,
1. Output diperoleh setelah user memilih kondisi yang diinginkan dan
program akan langsung menampilkan output tersebut. Sumber output ini
berupa nilai standarisasi.
2. Output diperoleh setelah user memilih kondisi yang diinginkan dan
program akan menampilkan output tersebut setelah user mengklik tombol
69
”Calculate”. Sumber output ini memakai persamaan yang bergantung pada
nilai kostanta dari kondisi yang dipilih.
Pada group box ”Any Obstacle”, user hanya bisa memasukan input jika
dalam perancangan yang dibuat terdapat obstacle, jika group box tersebut
unchecked maka user tidak dapat memberi input. Hal ini dapat dilihat pada
gambar 4.8 dan 4.9. Sebaliknya jika group box ”Any Obstacle” oleh user checked,
edit box dari label ”Antenna Height” yang terdapat pada group box ”Site Tx” dan
”Site Rx” tidak dapat diisi oleh user.
Gambar 4.8 Group box “Any Obstacle” checked
Gambar 4.9 Group box “Any Obstacle” unchecked
70
Tabel 4.1 Sumber input berdasarkan group box
Group Box Sub Group Box Sumber Input
Site Tx - Masukan dari user
Obstacle - Masukan dari user
Site Rx - Masukan dari user
Standard Losses I Environmental Path
Loss
User memilih kondisi yang tersedia
hasil output diperoleh setelah
calculate
Standard Losses I Terrain Path Loss User memilih kondisi yang tersedia
hasil output langsung diperoleh.
Standard Losses I Climate Factor User memilih kondisi yang tersedia
hasil output langsung diperoleh.
Standard Losses II Building Loss User memilih kondisi yang tersedia
hasil output langsung diperoleh.
Standard Losses II Humidity Factor User memilih kondisi yang tersedia
hasil output langsung diperoleh.
4.2.2 Cara kerja panel output
Pada tampilan menu utama program panel-panel output tergabung dalam
group box “Radio Link Information”. Hasil yang tertera pada edit box dari penel
output diperoleh dari kalkulasi yang dilakukan berdasarkan input yang dimasukan.
Untuk label ”Tx Antenna Height” dan ”Rx Antenna Height”, nilai output
tertera hanya jika group box ”Obstacle” checked oleh user. Sehingga jika group
box ”Obstacle” unchecked, user harus mengisi label ”Tx Antenna Height” dan
”Rx Antenna Height” yang terdapat pada masing-masing group box ”Site Tx” dan
”Site Rx”.
71
Gambar 4.10 Group box “Radio Link Information”
4.3 Pengujian Program
Dalam pokok bahasan ini akan dilakukan pengujian hasil kalkulasi yang
dilakukan oleh program. Hasil tersebut akan dibandingkan dengan program
kalkulasi sejenis, dan menggunakan rumus yang dijadikan dasar acuan. Hal ini
dilakukan untuk mengetahui apakah output yang dihasilkan sama dengan hasil
yang didapat dari program kalkulasi diatas dan hasil perhitungan manual
menggunakan rumus.
72
4.3.1 Pengujian kalkulasi program dengan kalkulasi program sejenis
4.3.1.1 Pengujian kalkulasi path distance
Untuk membandingkan hasil perhitungan path disatance yang dihasilkan
oleh program dengan hasil yang diperoleh dari kalkulasi memakai program yang
telah dibuat, membutuhkan titik koordinat Tx dan Rx sebagai inputnya. Berikut
titik koordinat yang dijadikan input untuk menguji,
• Site Tx
Latitude : 70 43’24.47” LS
Longitude : 1100 27’02.99” BT
• Site Rx
Latitude : 70 46’37.96” LS
Longtude : 1100 23’04.74” BT
Dari gambar 4.11 dan gambar 4.12 dapat kita bandingkan hasil
perhitungan path distance yang diperoleh dengan input yang sama. Program yang
dipakai untuk perbandingan adalah WaveRider Link Path Analysis Tool v.2.00.
Gambar 4.11 Hasil kalkulasi path distance yang dihasilkan program
73
Gambar 4.12 Hasil kalkulasi path distance yang dihasilkan WaveRider Link Path
Analysis Tool v.2.00
Nilai path distance yang diperoleh program sebesar 9.4385 Km,
sedangkan nilau path distance yang diperoleh menggunakan WaveRider Link
Path Analysis Tool v.2.00 sebesar 9.44 Km. Perbedaan sebesar 0.01 Km ini
disebabkan pada WaveRider Link Path Analysis Tool v.2.00 input dan outputnya
mengalami pembulatan otomatis yang dilakukan program tersebut. Jadi dapat
disimpulkan output path distance yang dihasilkan program benar.
4.3.1.2 Pengujian kalkulasi obstacle free radius
Untuk menguji nilai output yang dihasilkan program, digunakan
ZYTRAX Wireless Calculator. Dalam mencari obstacle free radius, program
menampilkan juga radius dari fresnel zone, yang nantinya akan dikalikan dengan
koefesien fresnel zone sebesar 0.6 sehingga mendapatkan obstacle free radius.
Frekuensi yang digunakan sebesar 2.4 GHz, hanya saja pada ZYTRAX Wireless
Calculator, obstacle free radius dinamakan dengan ”60% No Obstacle Free
Radius”. Dari gambar 4.13 dan gambar 4.14 dapat kita lihat perbandingan output
yang dihasilkan sehingga dapat disimpulkan untuk output ini program bekerja
dengan benar.
74
Gambar 4.13 Nilai obstacle free radius yang diperoleh program
Gambar 4.14 Nilai obstacle free radius yang diperoleh ZYTRAX Wireless
Calculator
4.3.1.3 Pengujian kalkulasi free space loss
Untuk pengujian output free space loss, output yang dihasilkan oleh
program akan dibandingkan dengan output hasil kalkulasi ZYTRAX Wireless
Calculator. Frekuensi yang digunakan sebesar 2.4 GHz, dan besarnya path
75
distance 9.438 Km. Berdasrkan hasil yang dapat dilihat pada gambar 4.15 dan
gambar 4.16, dapat disimpulkan output fresnel space loss yang dikalkulasi oleh
program nilainya benar.
Gambar 4.15 Nilai free space loss hasil kalkulasi program
Gambar 4.16 Nilai free space loss hasil kalkulasi ZYTRAX Wireless Calculator
4.3.2 Pengujian program dengan hasil perhitungan manual
4.3.2.1 Pengujian kalkulasi environmental path loss
Pada perhitungan manual environmental path loss, yang dibutuhkan
program adalah nilai kalkulasi dari path distance. Untuk perhitungan manual akan
digunakan persamaan 4.1.
( )n
od
ddPL
= …………………………………………………..…… (4.1)
dimana,
76
( )dPL = Path loss akibat pengaruh untuk kondisi lingkungan yang berbeda (dB)
d = Jarak antara transmiter dengan obstacle (meter)
od = Jarak antara receiver dengan obstacle
n = Path loss exponent
Dalam pengujian, kondisi yang digunakan adalah kondisi free space,
sehingga path loss exponent sebesar 2. Berikut perhitungan manualnya,
( )2
4310
9438
=dPL
( ) ( )2189.2=dPL
( ) dBdPL 795.4=
Dari gambar 4.17 dapat kita lihat adanya perbedaan hasil kalkulasi yang
dilakukan oleh program dengan perhitungan secara manual. Tetapi karena
perbedaan yang ada tidak terlalu besar maka dapat dikatakan kalkulasi yang
dilakukan oleh program sudah benar.
Gambar 4.17 Nilai environmental path loss hasil kalkulasi program
77
4.3.2.2 Pengujian kalkulasi Effective Isotropic Radiated Power (EIRP)
Pada perhitungan manual untuk mendapatkan besarnya nilai EIRP, yang
dibutuhkan program adalah nilai input pada “Receiver Sensitivity” dan “Antenna
Gain” di site Rx. Untuk perhitungan manual akan digunakan persamaan berikut,
EIRP = Pin + G ……..………………..…………………………… (4.2)
dimana,
EIRP = Effective Isotropic Radiated Power [dBm]
Pin = Daya di input antena [dBm]
G = Relatif antena gain [dBi]
Dengan input pada “Receiver Sensitivity” sebesar 102 dBm dan “Antenna
Gain” sebesar 15 dBi, menggunakan persamaan diatas didapat nilai EIRP sebesar
117 dBm. Jika kita bandingkan dengan nilai EIRP hasil kalkulasi program pada
gambar 4.18, maka kalkulasi yang dilakukan program benar.
Gambar 4.18 Nilai EIRP hasil kalkulasi program
78
4.3.2.3 Pengujian kalkulasi rain fade loss.
Pada pengujian dengan perhitungan manual untuk mendapatkan besarnya
nilai rain fade loss, yang dibutuhkan program adalah input besarnya tingkat curah
hujan di daerah tersebut dan path distance serta besarnya frekuensi yang dipakai.
Untuk mengetahui tingkat curah hujan suatu daerah, dapat kita lihat pada tabel
2.7. Misalnya yang kita gunakan adalah tingkat curah hujan kota bandung sebesar
120 mm/h. Untuk perhitungan manual dengan frekuensi sebesar 2.4 GHz dan path
distance sepanjang 9.448 adalah sebagai berikut berikut,
Rain fade loss = dBhmm
dB2267.0448.9120
/50
01.0 =××
Sedangkan hasil dari program dapat dilihat pada gambar 4.19. Setelah
membandingkan diperoleh hasil yang sama, jadi dapat disimpulkan dalam
mencari rain fade loss program bekerja dengan benar.
Gambar 4.19 Nilai rain fade loss hasil kalkulasi program
79
4.4 Implementasi program pada perancangan
Dalam pokok bahasan ini, akan diperlihatkan implementasi program pada
suatu perancangan, berdasarkan data source yang telah disediakan. Implementasi
program akan dilakukan dengan dua kondisi. Kondisi yang dijadikan patokan
adalah perancangan tanpa obstacle dan dengan obstacle.
4.4.1 Implementasi perancangan tanpa obstacle
Gambar 4.20 Site map transmitter dari perancangan tanpa obstacle
Data source dari perancangan tanpa obstacle adalah sebagai berikut,
Site Tx : Bantul, Yogyakarta, Indonesia
Latitude : 7°53’4.62” S
80
Longitude : 110°20’2.76” E
Elevation : 49 m dpl
Gambar 4.21 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site Tx (Bantul)
Frequency : 2400 MHz
Wavelength : 0.12 m
Environmental path : ”Shadowed urban cellular radio”
Terrain path : ”Average terrain, with some roughness”
Climate Factor : ”Normal interior temperate or northern area”
Building factor : “Sub urban building”
Humidity Factor : ”Average or temperate area”
Area Temperature : 450 °K
81
Rain Fade : 119 mm/h
Site Rx : Imogiri, Yogyakarta, Indonesia
Latitude : 7°55’12.37” S
Longitude : 110°23’6.36” E
Elevation : 40 m dpl
Gambar 4.22 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari Site Rx (Imogiri)
4.4.1.1 Perancangan Tanpa Obstacle dengan Panel Antenna
4.4.1.1.1 Panel Antena dengan High Gain
Antena yang digunakan adalah antena panel AirEther PA21 dari Inscape
Data Coorporation, dengan spesifikasi berdasarkan datasheet yang ada sebagai
berikut,
82
• Tx Side
Transmitter power : 39.24 dBm
Antenna gain : 21 dBi
Cable loss : 14.4 dB/ 100m (LMR-600)
Connector : 2 pcs
Antenna Height : 15 m
• Rx Side
Receiver sensitivity : 108 dBm
Antenna gain : 21 dBi
Cable loss : 12.8 dB/100m (1/2” LDF)
Connector : 4
Antenna Height : 20 m
Gambar 4.23 AirEther™ PA21 Panel Antenna
83
Dari perancangan ini didapat sebuah Radio Link System yang dapat
bekerja dengan baik, hal ini dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.24.
Gambar 4.24 Hasil simulasi perancangan tanpa obstacle dengan menggunakan
antena panel high gain
84
4.4.1.1.2 Panel Antenna dengan Low Gain
Antena yang digunakan adalah antena panel VP 9/24 dari Svenska
Antennspecialisten AB, dengan spesifikasi berdasarkan datasheet yang ada
sebagai berikut,
• Tx Side
Transmitter power : 43.01 dBm
Antenna gain : 9 dBi
Cable loss : 14.4 dB/ 100m (LMR-600)
Connector : 2 pcs
Antenna Height : 15 m
• Rx Side
Receiver sensitivity : 65 dBm
Antenna gain : 9 dBi
Cable loss : 12.8 dB/100m (1/2” LDF)
Connector : 4
Antenna Height : 20 m
Gambar 4.25 VP 9/24 Panel Antenna
85
Dari perancangan ini didapat sebuah Radio Link System yang tidak dapat
bekerja dengan baik, hal ini dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.26.
Gambar 4.26 Hasil simulasi perancangan tanpa obstacle dengan menggunakan
antena panel low gain
86
4.4.1.2 Perancangan Tanpa Obstacle dengan Parabolic Antenna
4.4.1.2.1 Parabolic Antenna dengan High Gain
Antena yang digunakan adalah antena parabola LANtenna Series TA-
2448 dari TIL-TEK Coorporation, dengan spesifikasi berdasarkan datasheet yang
ada sebagai berikut,
• Tx Side
Transmitter power : 43.01 dBm
Antenna gain : 27 dBi
Cable loss : 14.4 dB/ 100m (LMR-600)
Connector : 2 pcs
Antenna Height : 15 m
• Rx Side
Receiver sensitivity : 130 dBm
Antenna gain : 27 dBi
Cable loss : 12.8 dB/100m (1/2” LDF)
Connector : 4
Antenna Height : 17 m
Gambar 4.27 TIL-TEK TA-2448 GRID PARABOLIC
87
Dari perancangan ini didapat sebuah Radio Link System yang dapat
bekerja dengan baik, hal ini dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.28.
Gambar 4.28 Hasil simulasi perancangan tanpa obstacle dengan menggunakan
antena parabola dengan high gain
88
4.4.1.2.2 Parabolic Antenna dengan Low Gain
Antena yang digunakan adalah antena parabola D2412 dari CAMTELCO
Coorporation, dengan spesifikasi berdasarkan datasheet yang ada sebagai berikut,
• Tx Side
Transmitter power : 40.79 dBm
Antenna gain : 12 dBi
Cable loss : 14.4 dB/ 100m (LMR-600)
Connector : 2 pcs
Antenna Height : 15 m
• Rx Side
Receiver sensitivity : 81 dBm
Antenna gain : 12 dBi
Cable loss : 12.8 dB/100m (1/2” LDF)
Connector : 4
Antenna Height : 17 m
Gambar 4.29 D2412 PARABOLIC DISH ANTENNA
89
Dari perancangan ini didapat sebuah Radio Link System yang tidak dapat
bekerja dengan baik, hal ini dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.30.
Gambar 4.30 Hasil simulasi perancangan tanpa obstacle dengan menggunakan
antena parabola dengan low gain
90
4.4.2 Implementasi perancangan dengan obstacle
Gambar 4.31 Site map dari perancangan dengan obstacle
Data source dari perancangan dengan obstacle adalah sebagai berikut,
Site Tx : Stadion Mandala Krida, Yogyakarta, Indonesia
Latitude : 7°47’45.47” S
Longitude : 110°23’2.72” E
Elevation : 111 m dpl
Frequency : 2400 MHz
Wavelength : 0.12 m
Environmental path : Urban area cellular radio
Terrain path : Very smooth terrain, including over water
91
Climate factor : Normal interior temperate or northern area
Building factor : Urban building
Gambar 4.32 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site Tx
(Stadion Mandala Krida)
Site Obstacle : Terminal KA Lempuyangan, Yogyakarta, Indonesia
Latitude : 7°47’16.06” S
Longitude : 110°23’2.86” E
Elevation : 122 m dpl
Height : 20 m
92
Gambar 4.33 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site obstacle
(Terminal KA Lempuyangan)
Humidity Factor : Average or temperate area
Area Temperature : 500 °K
Rain Fade : 119 mm/h
Site Rx : GOR Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta, Indonesia
Latitude : 7°46’36.03” S
Longitude : 110°23’1.60” E
Elevation : 132 m dpl
93
Gambar 4.34 Data Koordinat, elevasi, dan tinggi antena dari site Rx
(GOR UNY)
4.4.2.1 Perancangan Dengan Obstacle Mengunakann Omni Antenna
4.4.2.1.1 Omni Antenna dengan High Gain
Antena yang digunakan adalah antena omni AirEther OA21 dari
Inscape Data Coorporation, dengan spesifikasi berdasarkan datasheet yang ada
sebagai berikut,
• Tx Side
Transmitter power : 38.45 dBm
Antenna gain : 15 dBi
94
Cable loss : 14.4 dB/ 100m (LMR-600)
Connector : 2 pcs
• Rx Side
Receiver sensitivity : 97 dBm
Antenna gain : 15 dBi
Cable loss : 12.8 dB/100m (1/2” LDF)
Connector : 4
Gambar 4.35 AirEther™ OA21 Omni Antenna
A. Dengan Menggunakan Metode Pertama
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
pertama, didapat sebuah Radio Link System yang dapat bekerja dengan baik, hal
ini dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.36.
95
Gambar 4.36 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode pertama
menggunakan antena omni dengan high gain
96
B. Dengan Menggunakan Metode Kedua
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
pertama, didapat sebuah Radio Link System yang dapat bekerja dengan baik, hal
ini dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.37.
Gambar 4.37 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode kedua
menggunakan antena omni dengan high gain
97
4.4.2.1.2 Omni Antenna dengan Low Gain
Antena yang digunakan adalah antena omni VO6/24 dari Svenska
Antennspecialisten, dengan spesifikasi berdasarkan datasheet yang ada sebagai
berikut,
• Tx Side
Transmitter power : 43.01 dBm
Antenna gain : 6 dBi
Cable loss : 14.4 dB/ 100m (LMR-600)
Connector : 2 pcs
• Rx Side
Receiver sensitivity : 50 dBm
Antenna gain : 6 dBi
Cable loss : 12.8 dB/100m (1/2” LDF)
Connector : 4
Gambar 4.38 VO6/24 Omni Antenna
98
A. Dengan Menggunakan Metode Pertama
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
pertama, didapat sebuah Radio Link System yang tidak dapat bekerja dengan baik,
hal ini dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.39.
Gambar 4.39 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode pertama
menggunakan antena omni dengan low gain
99
B. Dengan Menggunakan Metode Kedua
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
pertama, didapat sebuah Radio Link System yang tidak dapat bekerja dengan baik,
hal ini dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.40.
Gambar 4.40 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode kedua
menggunakan antena omni dengan low gain
100
4.4.2.2 Perancangan Dengan Obstacle Menggunakan Yagi Antenna
4.4.2.2.1 Yagi Antenna dengan High Gain
Antena yang digunakan adalah antena yagi YA2400-15R dari Antenna
Factory Coorporation, dengan spesifikasi berdasarkan datasheet yang ada sebagai
berikut,
• Tx Side
Transmitter power : 40 dBm
Antenna gain : 15 dBi
Cable loss : 14.4 dB/ 100m (LMR-600)
Connector : 2 pcs
• Rx Side
Receiver sensitivity : 98.85 dBm
Antenna gain : 15 dBi
Cable loss : 12.8 dB/100m (1/2” LDF)
Connector : 4
Gambar 4.41 YA2400-15R Yagi Antenna
101
A. Dengan Menggunakan Metode Pertama
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
pertama, didapat sebuah Radio Link System yang dapat bekerja dengan baik, hal
ini dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.42.
Gambar 4.42 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode pertama
menggunakan antena yagi dengan high gain
102
B. Dengan Menggunakan Metode Kedua
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
kedua, didapat sebuah Radio Link System yang dapat bekerja dengan baik, hal ini
dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.43.
Gambar 4.43 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode kedua
menggunakan antena yagi dengan high gain
103
4.4.2.2.2 Yagi Antenna dengan Low Gain
Antena yang digunakan adalah antena yagi AYG-2406 dari APM
Coorporation, dengan spesifikasi berdasarkan datasheet yang ada sebagai berikut,
• Tx Side
Transmitter power : 41.76 dBm
Antenna gain : 6 dBi
Cable loss : 14.4 dB/ 100m (LMR-600)
Connector : 2 pcs
• Rx Side
Receiver sensitivity : 70 dBm
Antenna gain : 6 dBi
Cable loss : 12.8 dB/100m (1/2” LDF)
Connector : 4
Gambar 4.44 AYG-2406 Yagi Antenna
104
A. Dengan Menggunakan Metode Pertama
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
kedua, didapat sebuah Radio Link System yang tidak dapat bekerja dengan baik,
hal ini dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.44.
Gambar 4.44 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode pertama
menggunakan antena yagi dengan low gain
105
B. Dengan Menggunakan Metode Kedua
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
kedua, didapat sebuah Radio Link System yang dapat bekerja dengan baik, hal ini
dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.45.
Gambar 4.45 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode kedua
menggunakan antena yagi dengan low gain
106
4.4.2.3 Perancangan Dengan Obstacle Menggunakan Sector Antenna
4.4.2.3.1 Sector Antenna Dengan High Gain
Antena yang digunakan adalah antena sektoral TA-2304-4-45-ISM dari
TIL-TEK Coorporation, dengan spesifikasi berdasarkan datasheet yang ada
sebagai berikut,
• Tx Side
Transmitter power : 40 dBm
Antenna gain : 21 dBi
Cable loss : 14.4 dB/ 100m (LMR-600)
Connector : 2 pcs
• Rx Side
Receiver sensitivity : 110 dBm
Antenna gain : 21 dBi
Cable loss : 12.8 dB/100m (1/2” LDF)
Connector : 4
Gambar 4.46 TIL-TEK TA-2304-4-45-ISM SECTOR
107
A. Dengan Menggunakan Metode Pertama
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
kedua, didapat sebuah Radio Link System yang dapat bekerja dengan baik, hal ini
dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.47.
Gambar 4.47 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode pertama
menggunakan antena sektoral dengan high gain
108
B. Dengan Menggunakan Metode Kedua
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
kedua, didapat sebuah Radio Link System yang dapat bekerja dengan baik, hal ini
dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.48.
Gambar 4.48 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode kedua
menggunakan antena sektoral dengan high gain
109
4.4.2.3.2 Sector Antenna Dengan Low Gain
Antena yang digunakan adalah antena sektoral ASC-2412 dari APM
Coorporation, dengan spesifikasi berdasarkan datasheet yang ada sebagai berikut,
• Tx Side
Transmitter power : 40.79 dBm
Antenna gain : 12 dBi
Cable loss : 14.4 dB/ 100m (LMR-600)
Connector : 2 pcs
• Rx Side
Receiver sensitivity : 75 dBm
Antenna gain : 12 dBi
Cable loss : 12.8 dB/100m (1/2” LDF)
Connector : 4
Gambar 4.49 ASC-2412 Sector Antenna
110
A. Dengan Menggunakan Metode Pertama
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
kedua, didapat sebuah Radio Link System yang dapat bekerja dengan baik, hal ini
dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.50.
Gambar 4.50 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode pertama
menggunakan antena sektoral dengan low gain
111
B. Dengan Menggunakan Metode Kedua
Dari perancangan dengan obstacle dan menggunakan metode perhitungan
kedua, didapat sebuah Radio Link System yang dapat bekerja dengan baik, hal ini
dapat dilihat dari layout program pada gambar 4.51.
Gambar 4.51 Hasil simulasi perancangan dengan obstacle metode kedua
menggunakan antena sektoral dengan low gain
112
Tabel 4.1 Margin total hasil simulasi menggunakan jenis antena yang berbeda
pada frekuensi 2.4 GHz (Metode 1)
Path Dist.
(Km)
Obstacle
Metode 1
Jenis Antena Gain
(dBi)
Tx Power
(dBm)
Rx Sensitivity
(dBm)
Margin
Total (dB)
6.87 Tidak Panel High Gain 21 39.24 108 55.838
6.87 Tidak Panel Low Gain 9 43.01 65 -7.391
6.87 Tidak Parabolic High Gain 27 43.01 130 93.992
6.87 Tidak Parabolic Low Gain 12 40.79 81 12.772
2.14 Ada Omni High Gain 15 38.45 97 25.290
2.14 Ada Omni Low Gain 6 43.01 50 -35.149
2.14 Ada Yagi High Gain 15 40 98.85 28.690
2.14 Ada Yagi Low Gain 6 41.76 70 -16.399
2.14 Ada Sektoral High Gain 21 40 110 51.840
2.14 Ada Sektoral Low Gain 12 40.79 75 0.369
Margin total standard ≥ 21 dB
113
Tabel 4.2 Margin total hasil simulasi menggunakan jenis antena yang berbeda
pada frekuensi 2.4 GHz (Metode 2)
Path Dist.
(Km)
Obstacle
Metode 2
Jenis Antena Gain
(dBi)
Tx Power
(dBm)
Rx Sensitivity
(dBm)
Margin
Total (dB)
6.87 Tidak Panel High Gain 21 39.24 108 55.838
6.87 Tidak Panel Low Gain 9 43.01 65 -7.391
6.87 Tidak Parabolic High Gain 27 43.01 130 93.992
6.87 Tidak Parabolic Low Gain 12 40.79 81 12.772
2.14 Ada Omni High Gain 15 38.45 97 25.989
2.14 Ada Omni Low Gain 6 43.01 50 -34.450
2.14 Ada Yagi High Gain 15 40 98.85 29.389
2.14 Ada Yagi Low Gain 6 41.76 70 -15.700
2.14 Ada Sektoral High Gain 21 40 110 52.539
2.14 Ada Sektoral Low Gain 12 40.79 75 0.329
Margin total standard ≥ 21 dB
114
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan perancangan dan pengujian yang telah dilakukan, maka
diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Semakin besar gain dari antena yang digunakan baik di site Tx
maupun site Rx, akan menghasilkan unjuk kerja yang memenuhi
standar.
2. Apapun jenis antenna yang digunakan tidak terlalu mempengaruhi
hasil margin total, selama antenna tersebut mempunyai nilai gain,
daya pancar, dan sensitivitas penerima yang besar
3. Sebuah perancangan radio link system akan memungkinkan
mendapatkan margin total yang memenuhi standar jika tidak
mempunyai obstacle jika dibandingkan dengan perancangan yang
terdapat obstacle.
4. Untuk perancangan yang memiliki obastacle, dapat mendapatkan
margin total yang memenuhi standar jika mempunyai gain antena
yang tinggi, atau dapat juga mengurangi losses, seperti cable loss.
5. Selain bergantung pada besarnya gain atau meminimalkan losses,
dapat juga memilih receiver sensitivity yang tinggi, sehingga
memungkinkan memperoleh margin total yang baik.
115
6. Pada perancangan yang memiliki obstacle, perhitungan dengan
metode kedua memungkinkan mendapatkan margin total yang
memenuhi standar. Hal ini disebabkan berkurangnya tinggi antena
yang mengakibatkan cable losses berkurang.
7. Perancangan yang mempuyai lokasi di daerah rural dapat
menghasilkan margin total yang sesuai standar daripada di lokasi
urban. Hal ini disebabkan pada daerah rural memiliki standard
losses yang lebih rendah.
5.2. Saran
Beberapa saran bagi pengembangan penelitian ini untuk menuju ke arah
yang lebih baik dan sempurna diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Sebaiknya memilih antena yang memiliki gain dan receiver
sensitivity yang besar sehingga memungkinkan hasil semaksimal
mungkin.
2. Jika memungkinkan, dalam suatu perancangan radio link system
diusahakan untuk tidak terdapat suatu obstacle.
3. Menambahkan parameter-parameter losses yang diakibatkan oleh
propagasi, sehingga margin total yang didapat benar-benar valid.
4. Dalam mensimulasikan perancangan yang memiliki obstacle,
sebaiknya memilih perhitungan metode kedua.
116
DAFTAR PUSTAKA
Anderson, R., 2005, Antenna and Transmission Lines, Unofficial NEC Archives, New York.
Fachrur, M., 2005, Konsep dan Aplikasi Pemrograman Menggunkan Borland
C++ Builder 6, IlmuKomputer.com, Palembang.
Parsons, J.D., 1992, The Mobile Radio Propagation Channe,l Wiley & Sons.
Doble, J., 1996, Introduction to Radio Propagation for Fixed and Mobile Communications, Artech House.
Pahlavan, K., and Levesque, A.H., 1995, Wireless Information Networks, Wiley & Sons.
Hollemans, W., and Verschoor, A., September 1994, "Performance Study of WaveLAN and Altair Radio-LANs", Proceedings of the 5th IEEE Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications.
Katz, Randy H., 1996, Radio Propagation, University of California, Berkeley. Howard, I., 2005, Radio Link Calculation, ItrainOnline MMTK, Houston.
117
118
A. Listing Program
frmMain.cpp
//---------------------------------------------------------------------------
#define K 32.45
#define K_TERMAL_NOISE 1.3807 * pow(10, -23)
#include <vcl.h>
#include <math.h>
#include <fastmath.h>
#pragma hdrstop
#include "Math.h"
#include "frmMain.h"
#include "about.cpp"
#include "load_data.cpp"
#include "Help.cpp"
//---------------------------------------------------------------------------
#pragma package(smart_init)
#pragma resource "*.dfm"
TfrmMain2 *frmMain2;
double PathDistance = 0.0;;
double TxAntennaHeight = 0.0;
double RxAntennaHeight = 0.0;
double RadiusFresnelZone = 0.0;
double TxCableLoss = 0.0;
double RxCableLoss = 0.0;
double FreeSpaceLoss = 0.0;
//double DifractionLoss = 0.0;
double EIRP = 0.0;
119
double SignalPower = 0.0;
double SnR = 0.0;
double EnvironmentPathLoss = 0.0;
double TerrainPathLoss = 0.0;
double MarginTotal = 0.0;
bool loadData(int &id)
if (frmLoad->Active)
frmLoad->qyData->Close();
frmLoad->qyData->Connection = frmMain2->ADOConnection1;
frmLoad->qyData->Open();
frmLoad->qyData->Fields->FieldByName("DateSave")->Visible = true;
frmLoad->qyData->Fields->FieldByName("Id")->Visible = false;
if (mrOk == frmLoad->ShowModal())
id = frmLoad->qyData->FieldByName("Id")->AsInteger;
frmLoad->qyData->Close();
return true;
frmLoad->qyData->Close();
return false;
double min(double x, double y)
if (x <= y)
return x;
return y;
120
double max(double x, double y)
if (x >= y)
return x;
return y;
double absolute(double x)
if (x < 0) return x * -1;
return x;
double DerajatKeRadian(double derajat)
return M_PI * derajat / 180;
double hitungPathDistance(double Lat1, double Long1, double Lat2, double Long2)
double s = acos(sin(DerajatKeRadian(Lat1) ) * sin(DerajatKeRadian(Lat2)) +
cos(DerajatKeRadian(Lat1)) * cos(DerajatKeRadian(Lat2)) *
cos(DerajatKeRadian(Long2) - DerajatKeRadian(Long1)));
return s * 6378.137;
//---------------------------------------------------------------------------
__fastcall TfrmMain2::TfrmMain2(TComponent* Owner)
: TForm(Owner)
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::FormCreate(TObject *Sender)
int Left = (int) ((Screen->WorkAreaWidth - Width ) / 2);
SetBounds(Left, 0, Width, Screen->WorkAreaHeight);
AnsiString dbPath = ExtractFilePath(Application->ExeName);
121
if (!ADOConnection1->Connected)
ADOConnection1->ConnectionString = "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Persist Security
Info=False;Data Source=" +
dbPath + "data\\data.mdb";
ADOConnection1->Connected = true;
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::bbCalculateClick(TObject *Sender)
rbBuildingLosses_1Click(rbBuildingLosses_1);
double LatTx = StrToFloat(edLat_1_Degree->Text) + StrToFloat(edLat_1_Minutes->Text) / 60
+ StrToFloat(edLat_1_Seconds->Text) / 3600;
double LongTx = StrToFloat(edLong_1_Degree->Text) + StrToFloat(edLong_1_Minutes-
>Text) / 60 + StrToFloat(edLong_1_Seconds->Text) / 3600;
double LatRx = StrToFloat(edLat_2_Degree->Text) + StrToFloat(edLat_2_Minutes->Text) / 60
+ StrToFloat(edLat_2_Seconds->Text) / 3600;
double LongRx = StrToFloat(edLong_2_Degree->Text) + StrToFloat(edLong_2_Minutes-
>Text) / 60 + StrToFloat(edLong_2_Seconds->Text) / 3600;
// hitung path distance
PathDistance = hitungPathDistance(LatTx, LongTx, LatRx, LongRx);
edPathDistance->Text = FloatToStr(PathDistance);
double LatObstacle = StrToFloat(edLat_Obstacle_Degree->Text) +
StrToFloat(edLat_Obstacle_Minutes->Text) / 60 + StrToFloat(edLat_Obstacle_Seconds->Text) /
3600;
double LongObstacle = StrToFloat(edLong_Obstacle_Degree->Text) +
StrToFloat(edLong_Obstacle_Minutes->Text) / 60 + StrToFloat(edLong_Obstacle_Seconds-
>Text) / 3600;
// hitung radius fresnel zone
// pertama dapatkan d1 dan d2 nya pakai rumus path distance
122
double d1 = hitungPathDistance(LatTx, LongTx, LatObstacle, LongObstacle);
double d2 = hitungPathDistance(LatRx, LongRx, LatObstacle, LongObstacle);
edTx_ObstacleDistance->Text = FloatToStr(d1);
double FrequencyInGHz = StrToFloat(edFrequency->Text) / 1000;
// kemudian hitung fresnel zone berdasarkan nilai d1 dan d2 nya.
double a = (d1 - d2);
a = absolute(a);
if (a < 0.1)
RadiusFresnelZone = 17.32 * sqrt(d1 * a / (PathDistance * FrequencyInGHz));
else
RadiusFresnelZone = 17.32 * sqrt(d1 * d2 / (PathDistance * FrequencyInGHz));
RadiusFresnelZone = 17.32 * sqrt(d1 * d2 / (PathDistance * FrequencyInGHz));
edRadius_Fresnel_Zone->Text = FloatToStr(RadiusFresnelZone);
double ObstacleFreeRadius = RadiusFresnelZone * StrToFloat(edFressnel_Zone_Loss->Text);
edObstacle_Free_Radius->Text = FloatToStr(ObstacleFreeRadius);
double ElevationTx = StrToFloat(edElevationTx->Text);
double ElevationObstacle = StrToFloat(edObstacle_Elevation->Text);
double ElevationRx = StrToFloat(edElevationRx->Text);
if (! cbxAnyObstacle->Checked)
TxAntennaHeight = StrToFloat(edTxAntenna_Height_No_Obstacle->Text);
RxAntennaHeight = StrToFloat(edRxAntenna_Height_No_Obstacle->Text);
edTx_Antenna_Height->Text = "-";
edRx_Antenna_Height->Text = "-";
else
if (rgCalculationMethod->ItemIndex == 0)
double HeightAntenna = ElevationObstacle - min(ElevationTx, ElevationRx) +
123
StrToFloat(edObstacle_Height->Text) +
ObstacleFreeRadius;
if (ElevationTx > ElevationRx)
edTx_Antenna_Height->Text = edObstacle_Free_Radius->Text;
edRx_Antenna_Height->Text = FloatToStr(absolute(HeightAntenna));
else
edTx_Antenna_Height->Text = FloatToStr(absolute(HeightAntenna));
edRx_Antenna_Height->Text = edObstacle_Free_Radius->Text;
else
double MinimalHeight = ElevationObstacle - min(ElevationTx, ElevationRx) +
StrToFloat(edObstacle_Height->Text);
double MaximalHeight = max(ElevationTx, ElevationRx) - (ElevationObstacle +
StrToFloat(edObstacle_Height->Text)) + ObstacleFreeRadius;
if (ElevationTx > ElevationRx)
edTx_Antenna_Height->Text = FloatToStr(absolute(MaximalHeight));
edRx_Antenna_Height->Text = FloatToStr(absolute(MinimalHeight));
else
edTx_Antenna_Height->Text = FloatToStr(absolute(MinimalHeight));
edRx_Antenna_Height->Text = FloatToStr(absolute(MaximalHeight));
TxAntennaHeight = StrToFloat(edTx_Antenna_Height->Text);
RxAntennaHeight = StrToFloat(edRx_Antenna_Height->Text);
edTxAntenna_Height_No_Obstacle->Text = "-";
edRxAntenna_Height_No_Obstacle->Text = "-";
FreeSpaceLoss = 36.56 + 20 * (log10(FrequencyInGHz * 1000) + log10(0.621 * PathDistance));
edFree_Space_Loss->Text = FloatToStr(FreeSpaceLoss);
/*
if (cbxAnyObstacle->Checked)
DifractionLoss = StrToFloat(edObstacle_Height->Text) *
sqrt((2 / StrToFloat(edWave_Length->Text)) * (1 / absolute(d1) + 1 /
absolute(d2)));
124
else
DifractionLoss = 0.0;
edDifraction_Loss->Text = FloatToStr(DifractionLoss);
*/
EIRP = StrToFloat(edReceiver_Sensitivity->Text) + StrToFloat(edRx_Antenna_Gain->Text);
edEIRP->Text = FloatToStr(EIRP);
if (rbEnviromentPathLoss_1->Checked)
EnvironmentPathLoss = pow(PathDistance / d1, 2);
else if (rbEnviromentPathLoss_2->Checked)
EnvironmentPathLoss = pow(PathDistance / d1, 3.1);
else if (rbEnviromentPathLoss_3->Checked)
EnvironmentPathLoss = pow(PathDistance / d1, 4);
else if (rbEnviromentPathLoss_4->Checked)
EnvironmentPathLoss = pow(PathDistance / d1, 1.7);
else if (rbEnviromentPathLoss_5->Checked)
EnvironmentPathLoss = pow(PathDistance / d1, 5);
else if (rbEnviromentPathLoss_6->Checked)
EnvironmentPathLoss = pow(PathDistance / d1, 2.5);
edEnvironment_Path_Loss->Text = FloatToStr(EnvironmentPathLoss);
edTx_Cable_Loss->Text = FloatToStr(StrToFloat(edTx_Cable_Loss_100m->Text) *
TxAntennaHeight / 100);
edTx_Connector_Loss->Text = FloatToStr(StrToFloat(edTx_Connector_Count->Text) * 0.25);
edRx_Cable_Loss->Text = FloatToStr(StrToFloat(edRx_Cable_Loss_100m->Text) *
RxAntennaHeight / 100);
edRx_Connector_Loss->Text = FloatToStr(StrToFloat(edRx_Connector_Count->Text) * 0.25);
edTotal_Gain->Text = FloatToStr(StrToFloat(edTx_Transmitter_Power->Text) +
StrToFloat(edTx_Antenna_Gain->Text) + StrToFloat(edRx_Antenna_Gain->Text));
125
double RainFadeLoss = 0.01 * StrToFloat(edRain_Fade_Loss_mm_hr->Text) / 50;
edRain_Fade_Loss_dbKm->Text = FloatToStr(RainFadeLoss);
edRain_Fade_Loss_dB->Text = FloatToStr(RainFadeLoss * PathDistance);
edTotal_Losses->Text = FloatToStr(StrToFloat(edTx_Cable_Loss->Text)
+ StrToFloat(edTx_Connector_Loss->Text)
+ StrToFloat(edRx_Cable_Loss->Text)
+ StrToFloat(edRx_Connector_Loss->Text)
+ StrToFloat(edEnvironment_Path_Loss->Text)
+ StrToFloat(edTerrain_Path_Loss->Text)
+ StrToFloat(edBuilding_Loss->Text)
+ StrToFloat(edRain_Fade_Loss_dB->Text)
+ FreeSpaceLoss
//+ DifractionLoss
+ StrToFloat(edClimate_Factor->Text)
+ StrToFloat(edHumidity_Factor->Text));
SignalPower = StrToFloat(edTotal_Gain->Text) - StrToFloat(edTotal_Losses->Text);
edSignal_Power->Text = FloatToStr(SignalPower);
double P_Noise = 10 * log10(1000 * K_TERMAL_NOISE * StrToFloat(edArea_Temperature-
>Text) *
StrToFloat(edFrequency->Text) * 1000000 / 2 );
SnR = SignalPower / P_Noise;
edSnR->Text = FloatToStr(SnR);
MarginTotal = StrToFloat(edSignal_Power->Text) + StrToFloat(edReceiver_Sensitivity->Text);
edMargin_Total->Text = FloatToStr(MarginTotal);
if (MarginTotal >= 21)
MessageDlg("Radio link system can works with good performace! ",
mtInformation, TMsgDlgButtons() << mbOK, 0);
else
126
MessageDlg("Radio link system can not works with good performace! Our suggest try to
choose antenna with higher gain. ",
mtWarning, TMsgDlgButtons() << mbOK, 0);
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::Edit3KeyPress(TObject *Sender, char &Key)
if ((Key >='0') && (Key <='9'))
Key = 0;
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::Abot1Click(TObject *Sender)
frmAbout->ShowModal();
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::edFrequencyKeyPress(TObject *Sender, char &Key)
if (Key == 8)
return;
char* c = strchr("0123456789.", Key);
if (c == NULL)
Key = 0;
MessageBeep(MB_ICONEXCLAMATION);
else
if (c[0] == '.')
TEdit* control = (TEdit*) Sender;
if (StrPos(control->Text.c_str(), "."))
Key = 0;
127
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::rbBuildingLosses_1Click(TObject *Sender)
if (rbBuildingLosses_1->Checked)
edBuilding_Loss->Text = "8";
else if (rbBuildingLosses_2->Checked)
edBuilding_Loss->Text = "8";
else if (rbBuildingLosses_3->Checked)
edBuilding_Loss->Text = "8";
else if (rbBuildingLosses_4->Checked)
edBuilding_Loss->Text = "8";
else if (rbBuildingLosses_5->Checked)
edBuilding_Loss->Text = "4";
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::cbxAnyObstacleClick(TObject *Sender)
edObstacle_Elevation->Enabled = cbxAnyObstacle->Checked;
edObstacle_Height->Enabled = cbxAnyObstacle->Checked;
edLat_Obstacle_Degree->Enabled = cbxAnyObstacle->Checked;
edLat_Obstacle_Minutes->Enabled = cbxAnyObstacle->Checked;
edLat_Obstacle_Seconds->Enabled = cbxAnyObstacle->Checked;
edLong_Obstacle_Degree->Enabled = cbxAnyObstacle->Checked;
edLong_Obstacle_Minutes->Enabled = cbxAnyObstacle->Checked;
edLong_Obstacle_Seconds->Enabled = cbxAnyObstacle->Checked;
rgCalculationMethod->Enabled = cbxAnyObstacle->Checked;
edTxAntenna_Height_No_Obstacle->Enabled = ! cbxAnyObstacle->Checked;
edRxAntenna_Height_No_Obstacle->Enabled = ! cbxAnyObstacle->Checked;
128
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::Exit1Click(TObject *Sender)
Application->Terminate();
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::rbTerrainPathLoss_1Click(TObject *Sender)
if (rbTerrainPathLoss_1->Checked)
TerrainPathLoss = 4;
else if (rbTerrainPathLoss_2->Checked)
TerrainPathLoss = 1;
else if (rbTerrainPathLoss_3->Checked)
TerrainPathLoss = 0.25;
edTerrain_Path_Loss->Text = FloatToStr(absolute(TerrainPathLoss));
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::rbClimate_Factor_1Click(TObject *Sender)
if (rbClimate_Factor_1->Checked)
edClimate_Factor->Text = "0.5";
else if (rbClimate_Factor_2->Checked)
edClimate_Factor->Text = "0.25";
else if (rbClimate_Factor_3->Checked)
edClimate_Factor->Text = "0.125";
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::rbHumidity_Factor_1Click(TObject *Sender)
129
if (rbHumidity_Factor_1->Checked)
edHumidity_Factor->Text = "2";
else if (rbHumidity_Factor_2->Checked)
edHumidity_Factor->Text = "1";
else if (rbHumidity_Factor_3->Checked)
edHumidity_Factor->Text = "0.5";
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::Load1Click(TObject *Sender)
int id = 0;
if (loadData(id))
// AnsiString dbPath = ExtractFilePath(Application->ExeName);
// qyData->ConnectionString = "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Persist Security
Info=False;Data Source=" +
// dbPath + "data\\data.mdb";
qyData->SQL->Clear();
qyData->SQL->Add("SELECT * FROM data");
qyData->SQL->Add("WHERE id = " + IntToStr(id));
qyData->Open();
edFrequency->Text = qyData->FieldByName("Frequency")->AsString;
edWave_Length->Text = qyData->FieldByName("WaveLength")->AsString;
// data in Tx box
edLat_1_Degree->Text = qyData->FieldByName("TxLatitudeDegrees")->AsString;
edLat_1_Minutes->Text = qyData->FieldByName("TxLatitudeMinutes")->AsString;
edLat_1_Seconds->Text = qyData->FieldByName("TxLatitudeSeconds")->AsString;
edLong_1_Degree->Text = qyData->FieldByName("TxLongitudeDegrees")->AsString;
edLong_1_Minutes->Text = qyData->FieldByName("TxLongitudeMinutes")->AsString;
edLong_1_Seconds->Text = qyData->FieldByName("TxLongitudeSeconds")->AsString;
130
edElevationTx->Text = qyData->FieldByName("TxElevation")->AsString;
edTx_Transmitter_Power->Text = qyData->FieldByName("TxTransmitterPower")->AsString;
edTx_Antenna_Gain->Text = qyData->FieldByName("TxAntennaGain")->AsString;
edTx_Cable_Loss_100m->Text = qyData->FieldByName("TxCableLoss100m")->AsString;
edTx_Cable_Loss->Text = qyData->FieldByName("TxCableLossdB")->AsString;
edTx_Connector_Count->Text = qyData->FieldByName("TxConnectorLosspcs")->AsString;
edTx_Connector_Loss->Text = qyData->FieldByName("TxConnectorLossdB")->AsString;
edTxAntenna_Height_No_Obstacle->Text = qyData-
>FieldByName("TxAntennaHeightNoObstacle")->AsString;
// data in obstacle box
cbxAnyObstacle->Checked = qyData->FieldByName("ObAnyObstacle")->AsBoolean;
edLat_Obstacle_Degree->Text = qyData->FieldByName("ObLatitudeDegrees")->AsString;
edLat_Obstacle_Minutes->Text = qyData->FieldByName("ObLatitudeMinutes")->AsString;
edLat_Obstacle_Seconds->Text = qyData->FieldByName("ObLatitudeSeconds")->AsString;
edLong_Obstacle_Degree->Text = qyData->FieldByName("ObLongitudeDegrees")->AsString;
edLong_Obstacle_Minutes->Text = qyData->FieldByName("ObLongitudeMinutes")-
>AsString;
edLong_Obstacle_Seconds->Text = qyData->FieldByName("ObLongitudeSeconds")-
>AsString;
edObstacle_Elevation->Text = qyData->FieldByName("ObElevation")->AsString;
edObstacle_Height->Text = qyData->FieldByName("ObHeight")->AsString;
rgCalculationMethod->ItemIndex = qyData->FieldByName("ObCalculationMethod")-
>AsInteger;
// data in receiver box
edLat_2_Degree->Text = qyData->FieldByName("RxLatitudeDegrees")->AsString;
edLat_2_Minutes->Text = qyData->FieldByName("RxLatitudeMinutes")->AsString;
edLat_2_Seconds->Text = qyData->FieldByName("RxLatitudeSeconds")->AsString;
edLong_2_Degree->Text = qyData->FieldByName("RxLongitudeDegrees")->AsString;
edLong_2_Minutes->Text = qyData->FieldByName("RxLongitudeMinutes")->AsString;
edLong_2_Seconds->Text = qyData->FieldByName("RxLongitudeSeconds")->AsString;
edElevationRx->Text = qyData->FieldByName("RxElevation")->AsString;
edReceiver_Sensitivity->Text = qyData->FieldByName("RxReceiverSensitivity")->AsString;
131
edRx_Antenna_Gain->Text = qyData->FieldByName("RxAntennaGain")->AsString;
edRx_Cable_Loss_100m->Text = qyData->FieldByName("RxCableLoss100m")->AsString;
edRx_Cable_Loss->Text = qyData->FieldByName("RxCableLossdB")->AsString;
edRx_Connector_Count->Text = qyData->FieldByName("RxConnectorLosspcs")->AsString;
edRx_Connector_Loss->Text = qyData->FieldByName("TxConnectorLossdB")->AsString;
edRxAntenna_Height_No_Obstacle->Text = qyData-
>FieldByName("RxAntennaHeightNoObstacle")->AsString;
// left standar path loss
if (1 == qyData->FieldByName("EnvironmentPathLoss")->AsInteger)
rbEnviromentPathLoss_1->Checked = true;
else if (2 == qyData->FieldByName("EnvironmentPathLoss")->AsInteger)
rbEnviromentPathLoss_2->Checked = true;
else if (3 == qyData->FieldByName("EnvironmentPathLoss")->AsInteger)
rbEnviromentPathLoss_3->Checked = true;
else if (4 == qyData->FieldByName("EnvironmentPathLoss")->AsInteger)
rbEnviromentPathLoss_4->Checked = true;
else if (5 == qyData->FieldByName("EnvironmentPathLoss")->AsInteger)
rbEnviromentPathLoss_5->Checked = true;
else if (6 == qyData->FieldByName("EnvironmentPathLoss")->AsInteger)
rbEnviromentPathLoss_6->Checked = true;
edEnvironment_Path_Loss->Text = qyData->FieldByName("EnvironmentPathLossValue")-
>AsString;
if (1 == qyData->FieldByName("TerrainPathLoss")->AsInteger)
rbTerrainPathLoss_1->Checked = true;
else if (2 == qyData->FieldByName("TerrainPathLoss")->AsInteger)
rbTerrainPathLoss_2->Checked = true;
else if (3 == qyData->FieldByName("TerrainPathLoss")->AsInteger)
rbTerrainPathLoss_3->Checked = true;
edTerrain_Path_Loss->Text = qyData->FieldByName("TerrainPathLossValue")->AsString;
if (1 == qyData->FieldByName("ClimateFactor")->AsInteger)
rbClimate_Factor_1->Checked = true;
else if (2 == qyData->FieldByName("ClimateFactor")->AsInteger)
132
rbClimate_Factor_2->Checked = true;
else if (3 == qyData->FieldByName("ClimateFactor")->AsInteger)
rbClimate_Factor_3->Checked = true;
edClimate_Factor->Text = qyData->FieldByName("ClimateFactorValue")->AsString;
// radio link information
edPathDistance->Text = qyData->FieldByName("RliPathDistance")->AsString;
edTx_Antenna_Height->Text = qyData->FieldByName("RliTxAntennaHeight")->AsString;
edTx_ObstacleDistance->Text = qyData->FieldByName("RliTxObstacleDistance")->AsString;
edRx_Antenna_Height->Text = qyData->FieldByName("RliRxAntennaHeight")->AsString;
edRadius_Fresnel_Zone->Text = qyData->FieldByName("RliRadiusOfFresnelZone")-
>AsString;
edObstacle_Free_Radius->Text = qyData->FieldByName("RliObstacleFreeRadius")->AsString;
edFree_Space_Loss->Text = qyData->FieldByName("RliFreeSpaceLoss")->AsString;
edEIRP->Text = qyData->FieldByName("RliEIRP")->AsString;
edTotal_Gain->Text = qyData->FieldByName("RliTotalGains")->AsString;
edTotal_Losses->Text = qyData->FieldByName("RliTotalLosses")->AsString;
edSignal_Power->Text = qyData->FieldByName("RliSignalPower")->AsString;
edSnR->Text = qyData->FieldByName("RliSnR")->AsString;
edMargin_Total->Text = qyData->FieldByName("RliMarginTotal")->AsString;
// right standard losses
if (1 == qyData->FieldByName("BuildingLoss")->AsInteger)
rbBuildingLosses_1->Checked = true;
else if (2 == qyData->FieldByName("BuildingLoss")->AsInteger)
rbBuildingLosses_2->Checked = true;
else if (3 == qyData->FieldByName("BuildingLoss")->AsInteger)
rbBuildingLosses_3->Checked = true;
else if (4 == qyData->FieldByName("BuildingLoss")->AsInteger)
rbBuildingLosses_4->Checked = true;
edBuilding_Loss->Text = qyData->FieldByName("BuildingLossValue")->AsString;
edRain_Fade_Loss_mm_hr->Text = qyData->FieldByName("RainFadeLossmmHr")-
>AsString;
133
edRain_Fade_Loss_dbKm->Text = qyData->FieldByName("RainFadeLossdbKm")->AsString;
edRain_Fade_Loss_dB->Text = qyData->FieldByName("RainFadeLossdB")->AsString;
edFressnel_Zone_Loss->Text = qyData->FieldByName("CoefFresnelZone")->AsString;
edArea_Temperature->Text = qyData->FieldByName("AreaTemperature")->AsString;
if (1 == qyData->FieldByName("HumidityFactor")->AsInteger)
rbHumidity_Factor_1->Checked = true;
else if (2 == qyData->FieldByName("HumidityFactor")->AsInteger)
rbHumidity_Factor_2->Checked = true;
else if (3 == qyData->FieldByName("HumidityFactor")->AsInteger)
rbHumidity_Factor_3->Checked = true;
edHumidity_Factor->Text = qyData->FieldByName("HumidityFactorValue")->AsString;
qyData->Close();
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::Help2Click(TObject *Sender)
frmHelp->ShowModal();
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::Save1Click(TObject *Sender)
String dataname;
if (! InputQuery("Data name", "Please, specify name of this data...", dataname))
return;
if (Trim(dataname) == "")
MessageDlg("Name is empty !", mtError, TMsgDlgButtons() << mbOK, 0);
return;
134
qyData->SQL->Clear();
qyData->SQL->Add("");
qyData->SQL->Add("INSERT INTO data (Name, ");
qyData->SQL->Add("Frequency, WaveLength, ");
qyData->SQL->Add("TxLatitudeDegrees, TxLatitudeMinutes,");
qyData->SQL->Add("TxLatitudeSeconds,TxLongitudeDegrees, TxLongitudeMinutes,
TxLongitudeSeconds, TxElevation, ");
qyData->SQL->Add("TxTransmitterPower, TxAntennaGain, TxCableLoss100m,
TxCableLossdB, ");
qyData->SQL->Add("TxConnectorLosspcs, TxConnectorLossdb,
TxAntennaHeightNoObstacle, ");
qyData->SQL->Add("ObAnyObstacle, ");
qyData->SQL->Add("ObLatitudeDegrees, ObLatitudeMinutes, ObLatitudeSeconds, ");
qyData->SQL->Add("ObLongitudeDegrees, ObLongitudeMinutes, ObLongitudeSeconds,
ObElevation,");
qyData->SQL->Add("ObHeight, ObCalculationMethod, ");
qyData->SQL->Add("RxLatitudeDegrees, RxLatitudeMinutes, RxLatitudeSeconds,
RxLongitudeDegrees, ");
qyData->SQL->Add("RxLongitudeMinutes, RxLongitudeSeconds, RxElevation,
RxReceiverSensitivity, ");
qyData->SQL->Add("RxAntennaGain, RxCableLoss100m, RxCableLossdB,
RxConnectorLossPcs, RxConnectorLossdB, ");
qyData->SQL->Add("RxAntennaHeightNoObstacle, ");
qyData->SQL->Add("EnvironmentPathLoss, EnvironmentPathLossValue, ");
qyData->SQL->Add("TerrainPathLoss, TerrainPathLossValue, ClimateFactor,
ClimateFactorValue, ");
qyData->SQL->Add("RliPathDistance, RliTxAntennaHeight, RliTxObstacleDistance,
RliRxAntennaHeight, RliRadiusOfFresnelZone, RliObstacleFreeRadius,");
135
qyData->SQL->Add("RliFreeSpaceLoss,RliEIRP, RliTotalGains, RliTotalLosses,
RliSignalPower, RliSnR, RliMarginTotal,");
qyData->SQL->Add("BuildingLoss, BuildingLossValue, RainFadeLossmmHr,
RainFadeLossdbKm, RainFadeLossdB,");
qyData->SQL->Add("CoefFresnelZone, AreaTemperature, HumidityFactor,
HumidityFactorValue");
qyData->SQL->Add(") VALUES (");
qyData->SQL->Add("\"" + dataname + "\", ");
qyData->SQL->Add(edFrequency->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edWave_Length->Text + ", ");
// data in Tx box
qyData->SQL->Add(edLat_1_Degree->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLat_1_Minutes->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLat_1_Seconds->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLong_1_Degree->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLong_1_Minutes->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLong_1_Seconds->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edElevationTx->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edTx_Transmitter_Power->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edTx_Antenna_Gain->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edTx_Cable_Loss_100m->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edTx_Cable_Loss->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edTx_Connector_Count->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edTx_Connector_Loss->Text + ", ");
if (edTxAntenna_Height_No_Obstacle->Text != "-")
qyData->SQL->Add(edTxAntenna_Height_No_Obstacle->Text + ", ");
else
qyData->SQL->Add("0, ");
// data in obstacle box
if (cbxAnyObstacle->Checked )
qyData->SQL->Add("TRUE , ");
else
136
qyData->SQL->Add("FALSE, ");
qyData->SQL->Add(edLat_Obstacle_Degree->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLat_Obstacle_Minutes->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLat_Obstacle_Seconds->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLong_Obstacle_Degree->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLong_Obstacle_Minutes->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLong_Obstacle_Seconds->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edObstacle_Elevation->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edObstacle_Height->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(IntToStr(rgCalculationMethod->ItemIndex) + ", ");
// data in receiver box
qyData->SQL->Add(edLat_2_Degree->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLat_2_Minutes->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLat_2_Seconds->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLong_2_Degree->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLong_2_Minutes->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edLong_2_Seconds->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edElevationRx->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edReceiver_Sensitivity->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edRx_Antenna_Gain->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edRx_Cable_Loss_100m->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edRx_Cable_Loss->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edRx_Connector_Count->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edRx_Connector_Loss->Text + ", ");
if (edRxAntenna_Height_No_Obstacle->Text != "-")
qyData->SQL->Add(edRxAntenna_Height_No_Obstacle->Text + ", ");
else
qyData->SQL->Add("0, ");
// left standar path loss
if (rbEnviromentPathLoss_1->Checked)
qyData->SQL->Add("1, ");
137
else if (rbEnviromentPathLoss_2->Checked)
qyData->SQL->Add("2, ");
else if (rbEnviromentPathLoss_3->Checked)
qyData->SQL->Add("3, ");
else if (rbEnviromentPathLoss_4->Checked)
qyData->SQL->Add("4, ");
else if (rbEnviromentPathLoss_5->Checked)
qyData->SQL->Add("5, ");
else if (rbEnviromentPathLoss_6->Checked)
qyData->SQL->Add("6, ");
qyData->SQL->Add(edEnvironment_Path_Loss->Text + ", ");
if (rbTerrainPathLoss_1->Checked)
qyData->SQL->Add("1, ");
else if (rbTerrainPathLoss_2->Checked)
qyData->SQL->Add("2, ");
else if (rbTerrainPathLoss_3->Checked)
qyData->SQL->Add("3, ");
qyData->SQL->Add(edTerrain_Path_Loss->Text + ", ");
if (rbClimate_Factor_1->Checked)
qyData->SQL->Add("1, ");
else if (rbClimate_Factor_2->Checked)
qyData->SQL->Add("2, ");
else if (rbClimate_Factor_3->Checked)
qyData->SQL->Add("3, ");
qyData->SQL->Add(edClimate_Factor->Text + ", ");
// radio link information
qyData->SQL->Add(edPathDistance->Text + ", ");
if (edTx_Antenna_Height->Text != "-")
qyData->SQL->Add(edTx_Antenna_Height->Text + ", ");
else
138
qyData->SQL->Add("0, ");
qyData->SQL->Add(edTx_ObstacleDistance->Text + ", ");
if (edRx_Antenna_Height->Text != "-")
qyData->SQL->Add(edRx_Antenna_Height->Text + ", ");
else
qyData->SQL->Add("0, ");
qyData->SQL->Add(edRadius_Fresnel_Zone->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edObstacle_Free_Radius->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edFree_Space_Loss->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edEIRP->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edTotal_Gain->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edTotal_Losses->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edSignal_Power->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edSnR->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edMargin_Total->Text + ", ");
// right standard losses
if (rbBuildingLosses_1->Checked)
qyData->SQL->Add("1, ");
else if (rbBuildingLosses_2->Checked)
qyData->SQL->Add("2, ");
else if (rbBuildingLosses_3->Checked)
qyData->SQL->Add("3, ");
else if (rbBuildingLosses_4->Checked)
qyData->SQL->Add("4, ");
else if (rbBuildingLosses_5->Checked)
qyData->SQL->Add("5, ");
qyData->SQL->Add(edBuilding_Loss->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edRain_Fade_Loss_mm_hr->Text + ", ");
139
qyData->SQL->Add(edRain_Fade_Loss_dbKm->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edRain_Fade_Loss_dB->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edFressnel_Zone_Loss->Text + ", ");
qyData->SQL->Add(edArea_Temperature->Text + ", ");
if (rbHumidity_Factor_1->Checked)
qyData->SQL->Add("1, ");
else if (rbHumidity_Factor_2->Checked)
qyData->SQL->Add("2, ");
else if (rbHumidity_Factor_3->Checked)
qyData->SQL->Add("3, ");
qyData->SQL->Add(edHumidity_Factor->Text);
qyData->SQL->Add(")");
//qyData->SQL->SaveToFile("C:\\data.sql");
qyData->Connection->BeginTrans();
qyData->ExecSQL();
qyData->Connection->CommitTrans();
ShowMessage("Data saved...");
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TfrmMain2::GroupBox1Click(TObject *Sender)
//---------------------------------------------------------------------------
2.4 GHz Panel Antenna AirEther™ PA21
Return Loss VSWR
Unit: mm TECHNICAL DATA
Electrical Properties
Frequency Range : 2.4GHz~2.5GHz
Receiver Sensitivity : 108 dBm
Transmitter Power : 39.24 dBm
Gain : 21 dBi
Radiation : Directional
Polarization : Vertical
Mechanical Properties
Connector : N-FEMALE Weight : APPROX 1300g ± 20g
Radiator : Copper
Radome : ABS
Size : 370 m/m ± 3
E-PLANE FIELD PATTERNS
H-PLANE FIELD PATTERNS
All Right reserved, 2004, Inscape Data Corporation
VP9/24 - Vertical Flat Panel Antenna, 65 dBm, 9 dBi type directional flat panel antenna polarisation vertical frequency 2400-2485 MHz receiver sensitivity 65 dBm VSWR <1.5:1 gain 9 dBi
HPBW azimuth 65° elevation 65°
connector (1) SMA female or
(2) white RG58 3-10 m with male SMA connector
transmit power 20 W / 43.01 dBm
mount wall/mast mount with az/el tilt function included
size W 92 mm H 100 mm D 30 mm
weight 160 g antenna only material element - aluminium, brass
radome - ABS color white other DC grounded
Azimuth (H-field) radiation pattern Elevation (E-field) radiation pattern
Available models VP9/24 vertical panel antenna, 65 deg, 9 dBi VP16/24 vertical panel antenna, 70 deg, 12 dBi VP27/24 vertical panel antenna, 70 deg, 14 dBi
Katalog mars -01, sid 2
Svenska Antennspecialisten AB tel 0480 33133 Ekenäs fax 0480 33313 38896 Ljungbyholm www.antennspecialisten.se
LANtenna Series
TA-2448 Grid Parabolic
2400-2483 MHz
The TA-2448 is a grid parabolic antenna with a broadband dipole horn feed which is sealed for superior weatherability. The antenna is at DC ground to aid in lightning protection. This antenna is extremely rugged and is designed to provide superior performance in any conditions.
Electrical Specifications Frequency Range: 2400-2483 MHz
Gain: 27 dBi
VSWR: 1.5:1 max.
ReceiverSensitivity: 130 dBm typical
Polarization: Vertical or Horizontal
Transmitter Power: 200 Watts/43.01 dBm
H-Plane Beamwidth: 8.6 degrees
E-Plane Beamwidth: 7.5 degrees
Cross Pol. Discrimination: 30 dB min.
Impedance: 50 ohms nominal
Termination: N female
Typical mid band values. (For details , contact factory)
Specifications subject to change without notice
H-Plane 0
-15
-20
-30 2700 -3 -6 -10 dB
180
Rev. 1.2
Mechanical Specifications
Diameter: 50.5 in. (1283 mm)
Weight (Incl. clamps): 50 lb. (22.7 kg)
Rated Wind Velocity: 125 mph (200 km/h)
Hor. Thrust at rated wind: 304 lb. (138.2 kg)
Mechanical Tilt: 0 - 15 degrees
Mounting (O.D.): 1.75 - 4.5 in. (44.5 - 114 mm)
Materials
Radiating Elements: Aluminum
Reflector: Irridited aluminum
Clamps: HDG steel
E-Plane
0
-15
-20
-30 90 2700 -3 -6 -10 dB 90
180
2006-03-06
500 Van Buren Street ISO 9001:2000
T: 613-258-5928
P.O. Box 550 T: 877-ANTENNA CGSB Registered Kemptville, ON K0G 1J0 F: 613-258-7418 Certificate 961004
www.antennafactory.com YA2400-15R Toll Free: 877-288-9112 Fax: 847-584-9952
Specifications:
Frequency Range 2400-2483 MHz Bandwidth 83 MHz Gain 15 dBi VSWR ≤1.5 Receiver Sensitivity 98.85 dBm Polarization Vertical or Horizontal Maximum Power 100 W Connector N Female 3dB Beamwidth E Plane 25° 3dB Beamwidth H Plane 25° F/B ≥ 18 dB Length 0.7 m / 2.30 ft Weight 1 kg / 2.20 lb Every effort is made to insure the product specifications are complete and accurate. However, omissions, changes to product specifications and design changes may occur without notice.
VO6/24 - Vertically Polarised Omnidirectional Antenna, 6 dBi type omnidirectional antenna polarisation vertical frequency 2400-2485 MHz receiver sensitivity 50 dBm VSWR ≤1.5:1 gain 6 dBi connector N female transmitter power 20 W / 43.01 dBm mount mounting bracket fits 35-50 mm mast tubes diameter 23/32 mm length 330 mm weight 410 g (shipping) material mount - aluminium, stainless steel
radome - fibre glass color white other DC grounded
Elevation (E-field) radiation pattern Available models
VO5/24 radome omnidirectional, vertical polarisation, 5 dBi VO6/24 omnidirectional, vertical polarisation, 6 dBi
Datasheet VO6/24
Svenska Antennspecialisten AB tel +46 480 33133 Varvsholmen fax +46 480 33313 392 30 Kalmar www.antennspecialisten.se
LANtenna Series
TA-2304-4-45-ISM Sector
2400-2483 MHz
The TA-2304-4-45-ISM is a vertically polarized high gain 45 degree sectoral antenna. The antenna consists of a printed dipole array enclosed in an aluminum base with a UV stabilized radome for superior weatherability. The antenna is at DC ground to aid in lightning protection. Due to the very narrow elevation beamwidth, TIL-TEK recommends that this antenna be used on stable platforms and where other options are not practical.
Electrical Specifications Frequency Range: 2400-2483 MHz
Gain: 21 dBi
VSWR: 1.5:1 max.
Receiver Sensitivity: 110 dBm
Polarization: Vertical
Transmitter Power: 100 Watts/40 dBm
H-Plane Beamwidth: 45 degrees
E-Plane Beamwidth: 3.7 degrees
Cross Pol. Discrimination: 20 dB min.
Impedance: 50 ohms nominal
Termination: N female Typical mid band values. (For details , contact factory)
Specifications subject to change without notice
H-Plane 0
-15
-20
-30 2700 -3 -6 -10 dB
180
Rev. 1.4
Mechanical Specifications
Length: 71 in. (1803 mm)
Width: 6.5 in. (165 mm)
Depth: 4.6 in. (117 mm)
Weight (incl. Clamps): 12 lb. (5.5 kg)
Rated Wind Velocity: 125 mph (200 km/h)
Hor. Thrust at rated wind: 153 lb. (69 kg)
Mechanical Tilt: 0 - 10 degrees (optional)
Mounting (O.D.): 0.75 - 3.0 in. (19 - 76 mm)
Materials
Radiating Elements: Plated Copper on PCB
Reflector: Irridited aluminum
Radome: Gray UV stabilized ASA
Clamps: Aluminum and HDG steel
E-Plane
0
-15
-20
-30 90 2700 -3 -6 -10 dB 90
180
2005-10-26
500 Van Buren Street ISO 9001:2000
T: 613-258-5928
P.O. Box 550 T: 877-ANTENNA CGSB Registered Kemptville, ON K0G 1J0 F: 613-258-7418 Certificate 961004
Return Loss
2.4 GHz Omni Antenna AirEther OA15
VSWR Unit :mm
TECHNICAL DATA
Electrical Properties
Frequency Range : 2400~2485 MHz
Receiver Sensitivity : 97 dBm
Tranmitter Power : 38.45 dBm Gain : 15 dBi
Radiation : Omni directional
Polarization : Vertical
Mechanical Properties
Connector : N ( FEMALE)
Weight : 1000 g
Radiator : Copper
Radome : Fiberglass
Mounting : Zinc
Guide Pipe : Aluminum Alloy
Bracket : Aluminum Alloy
* Mast kit Accepted ∅19 - ∅24 mast diameter
E-PLANE FIELD PATTERNS
15
10
5
-5
-5
5
10
15
H-PLANE FIELD PATTERNS
15
10
5
0
-5
-5
0
5
10
All Right reserved, 2004, Inscape Data Corporation 15
COMTELCO Technical Specification 2400-2483 MHz High Performance: This parabolic dish antenna provides 12dB gain. Rugged and weatherproof: This antenna consists of a lightweight compact structure with excellent wind resistance. Termination Options: Female N type Male N type
TECHNICAL SPECIFICATIONS FREQUENCY: 2400-2483MHz GAIN: 12dB F to B RATIO: 30dB SENSITIVITY: 81dBm VSWR: <1.5:1 TRANSMIT POWER: 12 watts/40.79 dBm IMPEDANCE: 50 ohms BEAMWIDTH: 10° x 14° DIMENSIONS: 23.5” x 35.4” WEIGHT: 5.5 lbs. CONNECTOR: Female N
Male N
D2412
PARABOLIC DISH ANTENNA
Vertical Pattern
Horizontal Pattern
APM CO., LTD. AYG-2406
Directional Yagi Antenna for 2.4 ~2.5 GHz Electrical Specification: Frequency 2.4 ~ 2.5 GHz
Part Number AYG-2406
Polarizatin Linear
V.S.W.R. 1 : 1.5 Max
Impedance 50 OHMS ± 5Ω
Gain 6 dBi
Transmitter Power 15W Max/41.76dBm
Receiver Sensitivity 70 dBm
HPBW / horizontal 30°
HPBW / vertical 20°
MECHANICAL SPECIFICATION Connector Tyep N Type Female
Length 300x50x45mm
Weight 360g
Radome color Aluminum
Radome materal N/A 1F, No.49, Alley 24, Lane 75, Sec 3, Kang-Ning Rd, Nei-Hu Dist, Taipei 114, Taiwan, R.O.C.
APM CO., LTD. ASC-2412
Directional Sector Antenna for 2.4 ~2.5 GHz Electrical Specification: Frequency 2.4 ~ 2.5 GHz
Part Number ASC-2412
Polarizatin Linear
V.S.W.R. 1 : 1.3 Max
Impedance 50 OHMS ± 5Ω
Gain 12 dBi
Transmitter Power 12W Max/40.79dBm
Receiver Sensitivity 75 dBm
HPBW / horizontal 120°
HPBW / vertical 10°
MECHANICAL SPECIFICATION Connector Tyep N Type Female
Length 370x130x65mm
Weight 2.36kg
Radome color Gray-white
Radome materal ABS
1F, No.49, Alley 24, Lane 75, Sec 3, Kang-Ning Rd, Nei-Hu Dist, Taipei 114, Taiwan, R.O.C.