laporan+kerja+praktek+-+daya+jangkau+gelombang+antena+_dipole_

Laporan Praktek Kerja Lapangan

DAYA JANGKAU GELOMBANG ANTENA (DIPOLE) MODEL

PHP 32U4421 PADA STASIUN RELAY TRANS TV SEMARANG

Disusun sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III pada PSD III

Teknik Elektro Universitas Diponegoro

Oleh :

Agus Wicaksono

L0f 002 555

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2005

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Kerja Praktek dengan judul “DAYA JANGKAU GELOMBANG

ANTENA (DIPOLE) MODEL PHP 32U4421 PADA STASIUN RELAY TRANS TV

SEMARANG” yang disusun berdasarkan Kerja Praktek di Stasiun Trans TV Gombel

Semarang, ini disyahkan dan disetujui pada tanggal…………..

Semarang,……………..2005

Mengetahui/Menyetujui

Pembimbing Lapangan

(M. Zufar Noor)

PJTS Semarang

(Agustinus Istiardja)

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Kerja Praktek dengan judul “DAYA JANGKAU GELOMBANG

ANTENA (DIPOLE) MODEL PHP 32U4421 PADA STASIUN RELAY TRANS TV

SEMARANG” yang disusun berdasarkan Kerja Praktek di Stasiun Trans TV Gombel

Semarang, ini disyahkan dan disetujui pada tanggal…………..

Semarang,……………..2005

Mengetahui/Menyetujui

Ketua Jurusan

Ir. H. Saiful Manan, MT

NIP. 131 881 917

Dosen Pembimbing

DrsIman Setiono. Msi

NIP. 131 460 466

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada Allah SWT, yang telah

memberikan segala rahmat dan hidayah – Nya kepada kami sehingga kami dapat

menyelesaikan penyusunan Laporan Kerja Praktek ini.

Pada kesempatan ini dengan rasa syukur dan kerendahan hati, penulis

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada orang tua yang telah

memberikan dukungan dan doa, dan pada kesempatan kali ini juga dengan penuh

ketulusan dan kerendahan hati penulis menyampaikan terima kasih yang tak terhingga

kepada :

1. Allah. SWT. Yang telah memberi segala nikmatnya.

2. Kedua orang tuaku yang paling kucintai.

3. Bapak Ir. H. Saiful Manan, MT, selaku ketua jurusan diploma III Teknik

Elektro UNDIP

4. Bapak Drs. Iman Setiono Msi, selaku dosen pembimbing Teknik.

5. Bapat Saut Siahaan, selaku Kepala Departemen Transmisi Trans TV

6. Bapak Agustinus Istiardja, selaku PJTS Trans TV Semarang

7. Bapak M. Zufar Noor, selaku pembimbing lapangan Trans TV Semarang

8. Serta seluruh karyawan Trans TV Semarang yang telah membantu penulis

dalam menyelesaikan kerja praktek ini

9. Teman-teman Diploma III Teknik Elektro khusunya angkatan 2002 yang

telah banyak memberikan dukungan.

Kami menyadari bahwa laporan yang kami susun masih jauh dari sempuna.

Oleh karena itu, kami selalu mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya

membangun. Harapan kami, laporan ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca

sekalian.

Semarang, Mei 2005

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL...............................................................................i

HALAMAN PENGESAHAN I...............................................................ii

HALAMAN PENGESAHAN II.............................................................iii

KATA PENGANTAR.............................................................................iv

DAFTAR ISI ...........................................................................................vi

DAFTAR GAMBAR ..............................................................................x

ABSTRAK ..............................................................................................xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Alasan Pemilihan Judul ............................................................1

1.2. Pembatasan Masalah.................................................................1

1.3. Tujuan dan Manfaat ..................................................................1

1.4.Metode Pengumpulan Data........................................................2

1.5. Sistematika Laporan ................................................................3

BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

2.1. Sejarah singkat Trans TV .........................................................4

2.2. Struktur Organisasi Trans TV Semarang..................................6

2.3. Sistem Siaran ...........................................................................8

BAB III SISTEM TRANSMISI SIARAN TELEVISI

3.1. Dasar Sistem Siaran Televisi ...................................................9

3.2. Sistem Pemancar pada Stasiun Transmisi Trans TV................13

3.2.1. Pemancar NEC PCU-1120SSP/1 ...................................14

3.2.2. Exciter ............................................................................15

3.2.3. Penguat Daya..................................................................17

3.3. Sistem Modulasi pada Pemancar Televisi ................................17

3.3.1. Modulasi Video ..............................................................18

3.3.2. Modulasi Audio..............................................................20

3.4. Antena.......................................................................................25

3.4.1. Jenis Antena ...................................................................25

3.4.1.1. Radiator Isotropis ...............................................25

3.4.1.2. Beconical Antana ...............................................26

3.4.1.3. Dipol...................................................................26

3.4.1.4. Folded Dipole Antena ........................................28

3.4.1.5. Short Dipole Antena...........................................29

3.4.1.6. Monopole Antena...............................................29

3.4.1.7. Antena Parabola .................................................30

3.4.2. Panjang Antena ..............................................................30

3.4.3. Directivitas Antena.........................................................32

3.4.4. Impedansi Antena...........................................................33

3.4.5. VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) .........................35

3.4.6. Pola Radiasi....................................................................36

3.4.6.1. Definisi Pola Radiasi ..........................................36

3.4.6.2. Parameter-parameter Pola Radiasi .....................37

3.4.7. Polarisasi ........................................................................40

3.4.7.1. Gelombang Elektromagnetik..............................40

3.4.7.2. Polarisasi Gelombang Elektromag-

netik, Kuat medan listrik ....................................41

3.4.8. Front to Back Ratio ........................................................44

3.4.9. Penguatan (Gain) Antena ...............................................45

3.4.10. Lebar Berkas ................................................................46

3.4.11. Derau ............................................................................46

3.4.12. Bandwidth ....................................................................47

3.5. Propagasi .................................................................................47

3.5.1. Propagasi Gelombang Tanah (Ground Wave) ...............48

3.5.2. Propagasi Garis Pandang................................................48

3.5.3. Propagasi Troposfir ........................................................50

3.5.4. Propagasi Ionosfir ..........................................................51

3.5.5. Faktor K..........................................................................53

BAB IV DAYA PANCAR ANTENA

4.1. Sistem Stasiun Pemancar TV ..................................................54

4.1.1. Topografi ........................................................................55

4.1.2. Tinggi Menara ................................................................55

4.1.3. LOS (Line of Sight) ........................................................55

4.1.4. Daya Antena...................................................................56

4.2. Karakteristik Antena ...............................................................57

4.2.1. Electrical Karakteristik...................................................57

4.2.2. Performance Karakteristik..............................................58

4.3. Perhitungan Panjang Antena untuk dapat

menerima gelombang TRANS TV........................................58

4.4. ERP dan EIRP .........................................................................59

4.5. Intensitas Medan .....................................................................60

4.5.1. Perhitungan Intensitas Medan di Pusat

Kota Semarang ................................................................61

4.5.1.1. Intensitas Medan ................................................61

4.5.1.2. Penerimaan Daya Pada Rx .................................62

4.5.2. Perhitungan Intensitas Medan di

Trangsn. Grobogan..........................................................62




Ungaran. Semarang .........................................................63




Ngadirgo. Semarang........................................................64



BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan ...............................................................................66

5.2. Saran-saran ...............................................................................67

Daftar Pustaka .........................................................................................69

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Struktur Organisasi Trans TV Stasiun Transmisi Semarang........... 7

Gambar 3.1. Sistem Transmisi Siaran Televisi Menggunakan Satelit ................. 10

Gambar 3.2. Sistem Transmisi Siaran Televisi Menggunakan Microwave ......... 12

Gambar 3.3. Sistem Transmisi Siaran Televisi Secara Langsung (Live Event) ... 12

Gambar 3.4. Skema Pemancar Trans TV Stasiun Semarang ............................... 14

Gambar 3.5. Blok Diagram EXCITER ............................................................... 17

Gambar 3.6. Sinyal Video .................................................................................... 18

Gambar 3.7. Sinyal Video Berwarna ................................................................... 18

Gambar 3.8. Modulasi Amplitudo Negatif ( - ) pada Sinyal Video ..................... 18

Gambar 3.9. Sinyal Audio dan Spektrum Frekuensinya...................................... 21

Gambar 3.10. Modulasi Frekuensi ....................................................................... 22

Gambar 3.11 Modulator QPSK............................................................................ 23

Gambar 3.12. Diagram Konstelasi QPSK............................................................ 24

Gambar 3.13. Konfigurasi Dipol ½ ?................................................................... 27

Gambar 3.14. Blok Diagram Konektifitas Tx ke Antena..................................... 28

Gambar 3.15. Hubungan Diameter Batang Konduktor, Faktor

Koreksi K1 dan Resistansi Saat Resonansi...................................... 32

Gambar 3.16. (a). Lobe-lobe dan Lebar Berkas Pola Radiasi.............................. 39

Gambar 3.16. (b). Plot Linier Pola Daya dan Hubungan Lobe

Dengan Lebar Berkas ...................................................................... 39

Gambar 3.17. Pola Radiasi Antena Omnisirectional ........................................... 40

Gambar 3.18. Gelombang Elektromagnet............................................................ 41

Gambar 3.19. Medan Listrik dan Medan Magnet di Sekitar

Pemancar ......................................................................................... 42

Gambar 3.20. Polarisasi Antena Vertikal dan Horisontal .................................... 42

Gambar 3.21. Beberapa Polarisasi Gelombang.................................................... 43

Gambar 3.22. Beberapa Polarisasi Gelombang.................................................... 44

Gambar 3.23. Lebar Berkas.................................................................................. 46

Gambar 3.24. Propagasi Gelombang Tanah......................................................... 48

Gambar 3.25. Propagasi Garis Pandang............................................................... 49

Gambar 3.26. Propagasi Ionosfir.......................................................................... 52

Gambar 4.1. Daerah Line of Sight ........................................................................ 56

ABSTRAK

Dalam proses transmisi gelombang pada televisi tidak akan mungkin lepas

dari penggunaan antenna. Antenna di pemancar berfungsi sebagai pengubah

gelombang terbimbing menjadi gelombang bebas, sedangkan pada penerima antenna

berfungsi sebagai pengubah gelombang bebas menjadi gelombang terbimbing

sehingga pada tiap – tiap pesawat televisi di rumah.

TRANS TV dalam siarannnya menggunakan gelombang UHF, dimana

gelombang tersebut sangatlah pendek jangkauannya. Paling jauh hanya sekitar 90 Km

persegi. Maka untuk meningkatkan kualitas pancaran sinyalnya, maka Stasiun

TRANS TV membangun relay – relay, dan salah satunya berada di Gombel Semarang

yang menggunakan antena (dipole) model PHP 32U4421.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Alasan Pemilihan judul

Dewasa ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sangatlah pesat,

tak ketinggalan bidang komunikasi. Salah satu indikasi kemajuan teknologi

komunikasi adalah dengan banyaknya bermunculan stasiun-stasiun televisi, yang

salah satunya adalah TRANS TV. Untuk saat ini televisi merupakan sesuatu yang

tidak dapat ditinggalkan dalam kehidupan sehari-hari. Baik itu untuk informasi

maupun hanya sekedar hiburan. Karena wilayah Indonesia sangatlah luas dan juga

secara topografis tidak rata maka stasiun-stasiun televisi membangun stasiun-stasiun

relay disejumlah tempat, termasuk stasiun relay TransTV yang berada di Gombel

Semarang.

Pada stasiun relay di Semarang menggunakan antena dipole model PHP

32U4421 yang diproduksi oleh RFS Australia sebagai antena pemancar.

1.2 Pembatasan Masalah

Dalam pembahasan masalah ini menitik beratkan dalam hal metode

pentransmisian gelombang dengan menggunakan antena dipole model PHP 32U4421

untuk memperoleh penyiaran yang berkualitas pada sebuah stasiun televisi.

1.3 Tujuan Dan Manfaat

Dalam menyusun laporan kerja praktek ini mempunyai beberapa tujuan

sebagai berikut :

A. Untuk memenuhi syarat kelulusan dari Program D3 Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang.

B. Untuk mengetahui teknik dalam pemancaran sinyal televisi terutama yang

ada hubungannnya dengan antena (dipole) pemancar beserta bagian-

bagiannya.

1.4 Metode Pengumpulan Data

Dalam mengumpulkan data untuk mendukung Penyusunan Laporan Kerja

Praktek digunakan metode-metode sebagai berikut :

A. Metode Wawancara

Yaitu suatu cara pengumpulan data dengan mengajukan pertanyaan

langsung kepada informan atau seorang ahli yang berwenang dalam suatu

masalah. Dalam hal ini Penulis berdialog dan mengajukan pertanyaan

secara langsung dan sistematis kepada bagian maintenan dan operator

sehingga diperoleh data yang lengkap dan benar.

B. Studi Pustaka

Yaitu informasi yang diperoleh dengan jalan membaca literatur dan segala

sesuatu yang berhubungan dengan antena dan mencatat secara sistematis

fenomene-fenomena yang dibaca dari buku-buku sumber. Metode ini

dilakukan dengan cara nencatat informasi yang terdapat dalam buku-buku

atau literatur dari perusahaan ataupun dari perpustakaan yang ada

kaiyannya dengan objek dan masalah yang diteliti.

1.5 Sistematika Laporan

Sistematika dalam penyusunan laporan kerja praktek ini disusun per bab dari

sub-sub bab dengan permasalahannya sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisi mengenai alasan pemilihan judul. Pembatasan

masalah, tujuan penulisan, metode pengumpulan data dan

sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

Pada bab ini membahas mengenai sejarah singkat berdirinya

TRANS TV, struktur organisasi, dan sistem siaran.

BAB III PRINSIP DASAR PEMANCAR DAN ANTENA

Pada bab ini akan diuraikan hal-hal yang berhubungan dengan

dasar siaran televisi dan antena.

BAB IV DAYA JANGKAU ANTENA ( DIPOLE ) MODEL PHP

32U4421

Pada bab ini berisi tentang data-data, perhitungan panjang antena

dan perhitungsan coverage area dengan menggunakan antena

(dipole) di stasiun relay TRANS TV.

BAB V PENUTUP

Penutup berisi kesimpulan dan saran.

BAB II

TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

2.1 Sejarah Singkat Trans TV

PT. Televisi Transformasi Indonesia ( TRANS TV ), berkedudukan di

Jl. Kapt Tendean Kav. 12-14A, Jakarta Selatan didirikan dengan akta

pendirian perusahaan NO.3 Tanggal 23 Desember 1998 Notaris Nelly Elsye

Tahatama, SH. Dan surat pengesahan Menteri Hukum dan Perundang-

undangan Republik Indonesia No.C.9424.01.01. tahun 2000 tanggal 27 April

2000. Trans TV dididirikan oleh PT Para Inti Investindo dengan direktur

Chairul Tanjung, dan PT Para Rekan Investama berkedudukan di Jakarta.

Trans TV merupakan lembaga penyiaran televisi swasta dengan

jangkauan siaran nasional dan sifat siaran terbuka untuk umum. Pada awal

pendiriannya Trans TV memproleh ijin penggunaan dari Menpen saluran

kanal 29 UHF untuk wilayah Jabotabek, dimana penetapan saluran ini hanya

bersifat sementara, kepastian saluran yang dapat digunakan setelah dilakukan

survey lapangan.

Maksud dan tujuan Trans TV adalah berusaha dalam bidang jasa

penyiaran televisi swasta. Untuk mencapai maksud dan tujuan tersebut, maka

dilakukan kegiatan usaha sebagai berikut :

a. Menyelenggarakan siaran televisi

b. Usaha lainnya, sesuai peraturan perundang-undangan yang berlaku

dibidang penyiaran.

Untuk menyelenggarakan siaran televisi, maka Trans TV melakukan

pembangunan sarana dan prasarana studio penyiaran dan stasiun pemancar di

Jakarta, dan beberapa daerah anatara lain : Medan, Bandung, Yogyakarta,

Semarang dan Surabaya. Pada bulan Januari 2003 sedang dibangun pemancar

stasiun relay di 13 kota di Indonesia. Dengan standar peralatan siaran televisi

PAL B/G sesuai rekomendasi International Telecomunication Union (ITU)

dan sesuai ketentuan yang ditetapkan oleh Dirjen Postel dan akan diuji

sebelum peralatan beroperasi.

Perkembangan ataupun perubahan yang setiap hari terjadi di bidang

sosial, politik, ekonomi, dan teknologi di Indonesia maupun di seluruh dunia

menjadi tuntutan masyarakat bagi TRANS TV untuk dapat menghadirkan hal-

hal baru dalam setiap acaranya, dan juga dunia hiburan yang semakin menjadi

kebutuhan seluruh lapisan masyarakat, maka dari itu TRANS TV berupaya

memenuhi tuntutan tersebut dengan berbagai acara hiburan terbaik sehingga

TRANS TV mampu menjadi yang terdepan dalam kancah pertelevisian di

Indonesia maupun ASEAN dengan visi akan selalu memberikan hasil usaha

yang positif bagi stakeholders dengan menyampaikan program-program

berkualitas serta berperilaku berdasarkan nilai-nilai moral dan budaya kerja

yang dapat diterima oleh stakeholders

Hal ini adalah tugas dari Trans TV untuk dapat meningkatkan

professionalisme dan standart pemrograman yang tinggi didalam kinerjanya

sebagai konsekwensi untuk tercapainya misi sebagai gagasan dan aspirasi

masyarakat untuk mensejahterakan dan mencerdaskan bangsa, memperkuat

persatuan dan menumbuhkan nilai – nilai demokrasi yang sehat melalui

penyampaian program-program berkualitas dan yang mempunyai nilai-nilai

moral yang dapat diterima oleh masyarakat dan mitra kerja.

2.2 Struktur Organisasi Trans TV

PT. Televisi Transformasi Indonesia (Trans TV) dipimpin oleh suatu direksi

yang terdiri dari seorang direktur atau lebih, jikalau diangkat lebih dari seorang

direktur, maka seorang diantaranya diangkat sebagai direktur utama.

Jajaran direksi di PT. Televisi Transformasi Indonesia (Trans TV) adalah:

a. Komisaris Utama : Jend. TNI (Purn.) Rudini

b. Komisaris : Chairul Tanjung

c. Direktur Utama : Drs. Ishadi SK, Msc.

d. Direktur Pemberitaan : Riza Primadi

e. Direktur Finansial : Dudi Hendrakusuma

Stasiun relay di Semarang adalah merupakan bagian dari Departemen

Transmisi, yang dipimpin seorang Penanggung Jawab Stasiun (PJS) dan membawahi

5 orang Staf Teknik, 3 orang Satpam dan seorang Office Boy.

Struktur organisasi di Trans TV adalah sebagai berikut :

Gambar 2.1. Struktur Organisasi Trans TV Stasiun Transmisi Semarang

2.3 Sistem Siaran

Dalam melaksanakan operasi penyiarannya Trans TV yang merupakan stasiun

televisi yang menggunakan sistem studio terpadu dan menggunakan sistem digital

dalam proses typing serta menggunakan server dalam pengoperasiannya sampai saat

ini mempunyai 11 stasiun pemancar relay dan sedang dibangun lagi beberapa stasiun

di daerah yang didukung oleh satelit digital “Telkom 1”. Hampir semua pengolahan

video dan audio dilaksanakan di studio di Jakarta. Sedangkan stasiun daerah

menerima video dan audio dari satelit yang kemudian dipancarkan kembali melalui

saluran kanal UHF. Pengiriman data juga dilakukan dari satelit yang akan disimpan di

server masing-masing daerah yang pengembangannya digunakan untuk local content

atau local break. Sedangkan fasilitas yang ada pada transmisi relay semarang adalah :

a. Transmiter 20Kw NEC

b. ReceiverDecorder (Barco Stellar IRD MKII)

c. PIE ( Program Input Equipment )

d. 728 NICAM Encoder

e. Comtech Data Streaming

f. Dummy Load.

g. Antena dengan menara setinggi 130 m.

BAB III

SISTEM TRANSMISI SIARAN TELEVISI

3.1 Dasar Sistem Siaran Televisi

Sistem siaran televisi pada dasarnya merupakan proses pengiriman dan

penerimaan sinyal video dan audio. Siaran TV diawali dengan pengambilan suara

melalui transduser berupa mikropon yang berfungsi mengubah gelombang suara

menjadi sinyal elektronik. Pengambilan gambar menggunakan kamera. Dimana

kamera berfungsi untuk mengubah energi sinar dari suatu gambar yang bergerak

alamiah dan terlihat oleh mata menjadi sinyal elektronik. Selain dengan kamera sinyal

elektronik video dapat diperoleh dari VTR (Video Tape Recorder), mesin Telecine.

Kemudian kedua sinyal elektronik tersebut diteruskan ke stasiun pemancar. Di

sana sinyal-sinyal elektronik tersebut akan dimodulasi. Sinyal video dengan lebar

frekuensi 0 – 5 MHz akan dimodulasikan pada gelombang pembawa dengan

modulasi amplitudo negatif (AM-). Sinyal suara dengan lebar frekuensi 20 Hz – 20

kHz juga akan dimodulasikan pada gelombang pembawa dengan modulasi frekuensi.

Hasil dari kedua sinyal tersebut akan diteruskan ke antena pemancar untuk

selanjutnya ditransmisikan sebagai sinyal televisi.

Dalam jarak tertentu dari antena pemancar televisi, sesuai dengan kekuatan

daya frekuensi yang diradiasikan, antena penerima televisi dapat menerima

gelombang yang telah dimodulasi kombinasi suara dan gambar tersebut untuk

diteruskan ke penerima televisi. Kemudian penerima televisi akan memperkuat sinyal

yang diterima, dan memisahkan komponen gambar dan komponen suara setelah

melalui proses demodulasi. Sinyal gambar yang telah dimodulasikan diteruskan ke

tabung sinar katoda untuk diproduksi kembali sedapat mungkin sesuai dengan gambar

bergerak yang asli. Sementara sinyal suara yang telah didemodulasikan diteruskan ke

loudspeaker untuk menghasilkan kembali sinyal suara asli yang berhubungan dengan

gambar tersebut.

Pada umumnya, stasiun televisi di Indonesia menggunakan satelit untuk

komunikasi antara studio di pusat dengan daerah karena keadaan wilayah Indonesia

yang cukup luas dan terpisah menjadi beberapa pulau, serta konturnya yang sangat

bermacam-macam, sehingga sangat sulit jika dilakukan pentransmisian secara

langsung menggunakan kabel atau gelombang mikro. Sistem transmisi satelit

membutuhkan peralatan yang lebih rumit, mulai dari antena parabola, penerima

(receiver) khusus yang dilengkapi dengan decoder, dan lain-lain.

Maka dari itu dibuatlah stasiun relay yang mempunyai fungsi memancarkan

ulang serta mendecode sinyal transmisi dari satelit sehingga pada tingkat pelanggan

tidak diperlukan peralatan khusus untuk menerima siaran televisi. Selain itu, stasiun

relay juga memperluas daerah cakupan transmisi.

Gambar 3.1. Sistem Transmisi Siaran Televisi Menggunakan Satelit

Acara dari stasiun pusat atau studio diolah, kemudian langsung dikirimkan

menuju satelit Telkom 1 dengan menggunakan sinyal pembawa kurang lebih 6 GHz.

4 GHz

6 GHz

PENERIMA

PEMANCAR

STUDIO

Dari satelit sinyal tersebut diteruskan menuju stasiun relay dengan sinyal pembawa 4

GHz dan diterima oleh satelit receiver. Kemudian sinyal transmisi ditempatkan pada

PIE (Program Input Equipment) rack, tempat dimana sinyal yang diterima berupa

video, audio 1, dan audio 2 akan diolah dan dikoreksi. PIE rack terdiri atas VDA

(Video Distribution Amplifier), ADA(Audio Distribution Amplifier), Server, Patch

Panel, Test Generator, WFM/VSCOPE, Monitor, NICAM, dan Powermeter Digital.

VDA dan ADA akan mendistribusikan sinyal video dan audio ke bagian-

bagian lain dengan nilai sama saperti masukannya. Bagian server berfungsi sebagai

masukan siaran lokal. Pada bagian patch panel terdapat beberapa terminal jumper

yang berfungsi untuk error tester pada PIE rack sehingga kita dapat menentukan

bagian yang mengalami kerusakan. Pada PIE rack juga terdapat generator baik untuk

sinyal audio maupun untuk sinyal video yang berguna sebagai pembangkit sinyal

pengujian. WFM/VSCOPE yang pada dasarnya adalah osiloskop berfungsi

mengetahui bentuk sinyal video yang diterima. Kita dapat melihat tampilan sinyal

audio yang diterima receiver, pada bagian monitor. Pada bagian NICAM diolah

sebuah sinyal audio yang dapat mendukung sebuah mode suara dwi bahasa

(bilingual).

Dari PIE rack, sinyal dikirimkan ke pemancar (transmitter/Tx) NEC untuk

diolah, digabung kembali, dan dikuatkan, kemudian dipancarkan melalui antena

pemancar sehingga dapat diterima oleh pesawat televisi di rumah-rumah.

Bila stasiun relay relatif dekat dengan stasiun pusat dan tidak terhalang kontur

permukaan bumi, maka transmisi siaran televisi dapat dilakukan dengan

menggunakan microwave. Hal ini biasanya dilakukan di daerah Jakarta dan

sekitarnya. Selain itu, transmisi menggunakan microwave berguna sebagai cadangan

(backup) operasi di pusat apabila terjadi gangguan pada komunikasi satelit.

Gambar 3.2. Sistem Transmisi Siaran Televisi Menggunakan Microwave

Pada keadaan tertentu, misalnya pada siaran langsung di luar studio, aliran

transmisi menjadi sedikit berbeda. Dari tempat diadakannya siaran langsung perlu

dipersiapkan pemancar mini (Satellite News Gathering atau SNG). Dari SNG ini

sinyal ditransmisikan langsung ke satelit (uplink) dengan terlebih dahulu dilakukan

penguatan frekuensi dan penentuan transponder yang akan digunakn pada satelit,

kemudian dari satelit di downlink kembali.

Gambar 3.3. Sistem Transmisi Siaran Televisi Secara Langsung (Live Event)

STUDIO

PEMANCAR STUDIO

2 GHz

MICROWAVE

PENERIMA

PENERIMA

PEMANCAR

4 GHz 6 GHz

SNG

4 GHz

6 GHz

3.2 Sistem Pemancar pada Stasiun Transmisi Trans TV

Stasiun pemancar Trans TV Semarang merupakan stasiun relay siaran yang

berpusat di Jakarta. Siaran dikirim melalui satelit TELKOM 1 dan diterima kembali

oleh stasiun–stasiun di daerah melalui satelit receiver dengan parameter :

Frekuensi : 4084 Mhz

Polarisasi : Horizontal

Symbol Rate : 60.000 hsym/s

FEC code rate : ¾

LNB freq : 05150

Setelah diterima melalui satelit receiver sinyal video dan audio dikirim ke PIM

(Program Input and Monitoring Equipment) pada bagian ini sinyal baik dari input

satelit receiver maupun output dari pemancar dapat dimonitoring.

Setelah melalui PIM Rack sinyal video langsung dikirim ke pemancar, Trans

TV semarang menggunakan pemancar NEC type PCU – 1120SSP/1 yang

menggunakan penguat transistor (Solid State).

Untuk sinyal Audio, dari satelit receiver sinyal audio di inputkan ke NICAM

Encoder terlebih dahulu sebelum di inputkan ke pemancar. NICAM Encoder yang

digunakan adalah NICAM Encoder tipe NC200A/S120 produk dari FACTUM

ELEKTRONIK AB. Skema dari pemancaran siaran televisi pada Trans TV Semarang

dapat dilihat pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4. Skema Pemancar Trans TV Stasiun Semarang

3.2.1 Pemancar NEC PCU-1120SSP/1

Pada garis besarnya pemancar NEC PCU-1120SSP/1 dibagi menjadi dua

bagian besar. Yang pertama adalah dua EXCITER yang sama, yaitu EXCITER A dan

EXCITER B yang dioperasikan secara bergantian dimana pada blok ini sinyal Video

dan Audio diperbaiki kualitasnya kemudian dimodulasi pada tingkat IF setelah itu

sinyal Video dan Audio di-mixing sampai pada frekuensi channel yang diinginkan.

Bagian yang kedua adalah Penguat Daya atau TRPA unit. Pada unit ini sinyal

yang telah dimodulasi pada frekuensi channel dikuatkan sampai dengan daya yang

diinginkan. Barulah setelah melalui kedua proses tersebut sinyal dipancarkan melalui

antena. Sistem pada pemancar jenis solid state ini menggunakan pendingin udara (air

cooling) dengan bantuan sebuah blower.

3.2.2 Exciter

Pada pemancar NEC PCU-1120SSP/1 mempunyai 2 blok EXCITER yang

sama, yaitu EXCITER A dan EXCITER B yang dioperasikan secara bergantian. HPB-

3090 UHF TV Exciter Chassis tersusun oleh beberapa blok antara lain :

1. HPB-3101 Aural Modulator

Bagian ini membangkitkan sebuah frekuensi modulasi awal berupa sinyal IF

dengan pemodulasi sebuah tegangan keluaran osilator dengan sebuah input

audio. Ada dua input audio yaitu input seimbang 600 O dan input tak

seimbang 75 O.

2. HPB-3112B IM Corrector

Koreksi terhadap dual sound dengan dua sinyal pembawa. Rangkaian ini dapat

mencegah keluaran non linier dari power amplifier.

3. HPB-3102 AD · DA Unit

Bagian ini berfungsi sebagai pengubah sinyal input video menjadi sinyal

keluaran PCM dan mengirimkannya ke bagian digital correction, yang

kemudian akan mengubahnya menjadi sinyal video analog yang akan masuk

ke visual modulator.

4. HPB-3103C DVC (Digital Video Compensator) Unit

Fungsi bagian ini adalah untuk memperbaiki distorsi pada input sinyal video

dan distorsi yang dihasilkan pada transmitter atau receiver.

5. HPB-3104 Visual Modulator Unit

Pada bagian ini terjadi konversi sinyal video base band menjadi sinyal IF

termodulasi dengan ring modulator, dimana pembawa IF juga termodulasi

fasenya oleh sebuah sinyal audio terproses oleh Incidental Phase Modulation

(ICPM).

6. HPB-3105B IF Corrector Unit

Bagian ini digunakan untuk pengubahan distorsi non linier yang terbangkitkan

pada bagian power amplifier. Bagian ini juga berperan menggabung dua

pembawa IF termodulasi dari sinyal visual dan aural dengan menggunakan

operasi multipleks.

7. HPB-3107 UHF Mixer Unit

Pencampur gelombang menjadi sinyal UHF untuk pentransmisian pada

channel yang sesuai.

8. HPB-3108B Synthesizer Unit

Bagian ini berperan sebagai pembangkit gelombang pada tiga frekuensi, yaitu

IF, video, dan frekuensi lokal.

9. HPB-3109 Power Supply

Bagian ini berperan sebagai sumber tegangan.

Pengolahan sinyal pada exciter terbagi menjadi dua bagian yaitu pengolahan

sinyal video dan sinyal audio. Bagian exciter yang mengolah sinyal video adalah AD-

DA, DVC, Visual Modulator, IF Corrector, UHF Mixer, dan Synthesizer. Sedangkan

bagian exciter yang mengolah sinyal audio adalah Aural Modulator, IM Corrector,

UHF Mixer, dan Synthesizer. Skema dari Exciter dapat dilihat pada gambar di bawah:

Gambar 3.5. Blok diagram EXCITER

3.2.3 Penguat Daya

Penguat Daya yang digunakan adalah V1000GUII, yang merupakan penguat

daya transistor RF Wideband. Outout maksimum untuk visual dapat mencapai

1000W. Penguatan pada unit ini dapat mencapai 53dB tergantung dari input yang

diberikan. Untuk penguat aural, output maksimumnya mencapai 600W. Penguatan

pada unit ini mencapai 51dB.

3.3 Sistem Modulasi pada Pemancar Televisi

Sistem modulasi pada pemancar televisi dibagi menjadi 2 yaitu modulasi

video dan modulasi audio.

AURAL MODULATOR

VIDEO IN

FEEDBACK IN

IF CORRECTOR

INPUT MONITOR

VIDEO MONITOR

DIGITAL VIDEO COMPENSATOR

A/D, D/A CONVERTER

V MOD MONITOR

SYNTHESIZER

VISUAL MODULATOR

REF in

V IF output

10Mhz output

Nicam in

AUDIO IN

IM CORRECTOR

A AGC INPUT

A MOD MONITOR

600

75

AURAL OUTPUT

A OUTPUT MONITOR

AURAL MIXER

VISUAL OUTPUT

V OUTPUT MONITOR

V AGC INPUT

VISUAL MIXER

3.3.1 Modulasi Video

Gambar 3.6. Sinyal Video

batas putih

batas hitam

daerah amplitudodari sinyal gambar

pulsa pengosonganhorisontal

sinyal colour burst0

+V satu garis lengkap 64 us

Gambar 3.7. Sinyal Video Berwarna

Sistem modulasi pada sinyal video menggunakan sistem Modulasi Amplitudo

( - ) negatif.

Gambar 3.8. Modulasi Amplitudo Negatif (AM-) pada Sinyal Video

hitam

putih

64 µs

0.3 v

0.7 v

1Vp-p

sync

Modulasi Amplitudo (-) dipilih karena:

1. Pada AM (-) level tertinggi dari sinyal termodulasi adalah level sync, sehingga

level tertingginya konstan dan dayanya pun bisa dipertahankan konstan.

2. Daya pada AM (-) 50 % lebih kecil dari pada AM (+).

Perhitungan Modulasi Amplitudo adalah sebagai berikut dengan sinus sebagai

sinyal informasinya :

Persamaan untuk sinyal Carrier ( pembawa ) :

)(sin tEe ccmaks …………………….. ( 1 )

Persamaan untuk sinyal informasinya adalah:

tEe mmm makssin ………………………..... ( 2 )

dimana cm f2

Bila suatu gelombang pembawa dimodulasi amplitudo, maka amplitudo

bentuk gelombang tegangan pembawa dibuat berubah sebanding dengan tegangan

yang memodulasi sehingga :

teEe cmcc makssin)( ………………... ( 3 )

Puncak – puncak dari siklus pembawa dapat dihubungkan sehingga

membentuk sebuah gelombang selubung (envelope) yang diberikan dengan

persamaan :

mcenv eEemaks

………………………….... (4 )

Dengan menggantikan em dari persamaan (2) ke dalam persamaan (4) dan eenv

dari persamaan (4) ke dalam persamaan (3) maka tegangan sinyal yang dimodulasi

menjadi

ttEE

tee

cmmc

cenv

maksmakssin)sin(

sin….... (5)

Suatu ukuran modulasi yang berguna ialah indeks modulasi m, yang

didefinisikan sebagai :

maks

maks

c

m

E

Em ……………………………………….. (6)

Sehingga persamaan (5) dapat juga ditulis :

ttmEe cmcmakssin)sin1( …….. (7)

Sedangkan untuk perhitungan dayanya adalah :

R

EPana

mPP

cc

cT

2

2

:dim

)2

1( ………………………………. (8)

Dan bandwidth untuk AM adalah :

Bw AM = 2 Fs …………………………………… (9)

Fs = Frekuensi sinyal informasi

3.3.2 Modulasi Audio

Pada pemancar Televisi saat ini modulasi audio tidak hanya modulasi analog

tetapi juga telah menggunakan modulasi digital. Modulasi audio pada pemancar

televisi awalnya menggunakan FM, tetapi setelah adanya sistem audio NICAM maka

pada pemancar televisi menggunakan FM dan NICAM dimana pada sistem NICAM

modulasinya sudah digital yaitu QPSK (Quadratur Phase Shift Keying).

Gambar 3.9. Sinyal Audio dan Spektrum Frekuensinya

a. Modulasi FM

Pada sistem modulasi ini sinyal informasi digunakan untuk mengubah frekuensi

pada sinyal pembawa. Sifat FM sesuai dengan perubahan amplitudo sinyal

informasi adalah :

1. Amplitudo carrier tetap, frekuensi berubah-ubah

2. Perubahan frekuensi sinyal audio mempengaruhi kecepatan perubahan

frekuensi carrier, semakin positif amplitudonya, semakin tinggi frekuensinya,

dan sebaliknya.

Misal sinyal informasi kita misalkan dengan persamaan:

tEe mmm makssin ……………………………….(1)

Perubahan pada frekuensi pembawa adalah k em dimana k dikenal sebagai

konstanta deviasi frekuensi, maka frekuensi pembawa sesaat (instataneous) adalah

:

mci ekff ………………………………………….. (2)

Dari persamaan (1) dan (2) frekuensi sesaatnya didapat :

tEkff mmci makssin ……………………………… (3)

Deviasi frekuensi puncak dari sinyal didefinisikan sebagai :

maksmEkf ……………………………………….… (4)

sehingga :

tfff mci sin …………………………………… (5)

Gambar 3.10. Modulasi Frekuensi

Sedangkan persamaan untuk sinyal pembawanya adalah :

)(sin ccc maksEe ………………………… (6)

Persamaan sinyal yang telah dimodulasi frekuensi adalah :

)cos(sin tf

fte m

mc ……………………. (7)

Indeks modulasi pada modulasi frekuensi adalah :

mf f

fm ……………………………………………… (8)

Persamaam (7) dapat menjadi

)cos(sin tmte mfc ……………………. (9)

Bandwidth untuk FM adalah

mfFM fmB )1(2 …………………………………… (10)

b. Modulasi Digital

Sistem modulasi ini menggunakan modulator QPSK yang prinsip kerjanya

sebagai berikut :

BUFFERINPUT

tCos c

Penggeser90º

I

Q

R/2

R/2

tCos c

tSin c

tSin c

BPF

Biner Digital

Clock

Gambar 3.11 Modulator QPSK

I = Inphase Channel

Q = Quadrature Channel

Dari gambar 3.10 diketahui bahwa :

Inphase = tSin c ………………….. (1)

Quadrature = tCos c ………………….. (2)

Dari kedua persamaan diatas apabila di jumlahkan maka akan didapatkan :

I. tCostSin cc ……………………… (3)

II. tCostSin cc ……………………… (4)

III. tCostSin cc ……………………. (5)

IV. tCostSin cc ……………………. (6)

Dengan merubah persamaan (3), (4), (5), (6) menjadi bentuk persamaan :

)(sin tC c ………………………. (7)

maka didapatkan : I. )45(2 tSintCostSin ccc

II. )45(2 tSintCostSin ccc

III. )135(2 tSintCostSin ccc

IV. )135(2 tSintCostSin ccc

Dari persamaan diatas maka terlihat adanya perbedaan fasa, sehingga dapat dibuat

diagram konstelasinya sebagai berikut:

0 º

90 º

180 º

270 º

45 º

- 45 º

135 º

-135 º

Q I1 1

Q I0 1

Q I1 0

Q I0 0

Gambar 3.12. Diagram Konstelasi QPSK

Dari gambar diagram konstilasi diatas diketahui bahwa pentransmisian data

dengan menggunakan QPSK memanfaatkan adanya perbedaan phase. Dan

pembacaanya dengan 2 bit seperti pada diagram konstilasi diatas.

3.4 Antena

Untuk stasiun pemancar televisi antena merupakan peranti untuk

memancarkan tenaga elektromagnet. Tapi juga berguna untuk menangkap pancaran

tenaga elektromagnet bagi penerima. Agar dapat beroperasi dengan efektif, dimensi

antena haruslah sama dengan panjang gelombang yang hendak dipancarkan atau

hendak diterima. Karena itu dalam komunikasi, orang tidak memancarkan gelombang

frekwensi rendah, karena ukuran antena menjadi tidak praktis panjangnya.

Dalam komunikasi dua arah, atu antena dipakai untuk memancarkan sekaligus

untuk menerima.

3.4.1 Jenis Antena

3.4.1.1 Radiator Isotropis

Radiator isotropis adalah radiator yang memancarkan sama baiknya ke segala

arah. Sebuah bintang adalah contoh dari suatu radiator isotropis dari energi

elektromagnetis. Tapi pada kenyataannya antena akan memancarkan lebih baik ke

suatu arah tertentu dibandingkan ke arah-arah yang lain, oleh karena itu radiator

isotropis hanya merupakan konsep teoritis.

Meskipun hanya konsep teoritis, radiator isotropis sangat berguna dan

memberikan suatu standart sebagai referensi atau pembanding bagi konsep-konsep

dasar antena. Oleh karena itu radiator isotropi adalah radiator hipotesis, maka dapat

dianggap sebagai tanpa rugi, jadi efisiensinya sama dengan satu. Misalnya Ps adalah

masukan daya ke sebuah raditor isotropis tanpa rugi. Maka karena efisiensinya adalah

satu, maka daya yang dipancarkan akan maksimum. Jika dibayangkan bahwa antena

ini seolah-olah berada di tengah-tengah bola. Maka karena setiap bola mempunyai

suatu sudut ruang (solid angel) sebesar 4p steradian pada titik tengahnya, daya per

unit sudut ruang adalah :

Pi =4

Ps.W / sr

Kkuantitas ini dipakai sebagai suatu standar atau referensi untuk pembanding

antena--antena pada umumnya. Luas permukaan sebuah boal dengan jari-jari d adalah

4pd2, karena itu kepatan daya untuk radiator isotropis tanpa rugi adalah :

PDi = 24 d

Ps. W / m2

Dapat dilihat bahwa kerapatan daya dan daya per unit sudut ruang adalah saling

berhubungan menurut :

PDi = 2d

Pi

3.4.1.2 Beconical antena

Beconical antena adalah antena yang terdiri dari dua kerucut dengan separuh

sudut, yang keluar di pusat antara dua kopiah yang berbentuk bola, dengan suatu

sumber voltase sinusoida. Struktur biconical akan mendukung suatu garis melintang

berbentuk bola, untuk analisator gelombang elektromagnetis pada suatu jalur

transmisi yang konvensional

3.4.1.3 Dipol

Antena dipol merupakan antena pancar dua arah. Antena dipol ½ ? adalah tipe

antena yang paling sering digunakan. Seperti namanya, panjang antena ini adalah ½ ?

pada frekuensi operasi.

Untuk transmisi melalui kawat, harus memperhitungkan juga efek-efek ujung

yang timbul, karena adanya kapasintansi di antara ujung dipol. Konfigurasi dipol pada

gambar di bawah menunjukkan bahwa antena dengan saluran transmisi balanced 75 O

memiliki titik feeder di tengah, sehingga memberikan impedansi input antena 73 O

yang sesuai. Feeder suatu dipol dapat juga berupa saluran transmisi koaksial.

Konduktor pusat terhubung ke salah satu sisi dipol dan sisi lainnya terhubung ke

perisai (shield)

Jika menggunakan saluran transmisi (unbalanced) dan dipol balanced, yang

merupakan hasil pengembangan saluran ¼ ? (balanced) akan tidak efisien. Distribusi

arus dan tegangan antena dapat diatur dan arus RF akan mengalir pada perisai

koaksial (coaxial shield). Arus perisai ini menimbulkan radiasi yang tidak diinginkan.

Gb. 3.13. Konfigurasi Dipol ½ ?

3.4.1.4 Folded Dipol Antenna

Folded dipole antena terdiri dari dua connector penghubung. Satu connector

terdapat di pusat dan menghubung kejalur transmisi. folded dipole antena mempunyai

hambatan radiasi 292 O dan impedansi karakteristik nominal 300 ohm, yang mana

impedansi yang digunakan untuk mengukur penerima televisi. Folded dipole antena

berdasarkan atas konstruksinya, mempunyai suatu jalur transmisi yang mengontrol

sebagian kerugian dari variasi impedansi frekwensi masukan antena.

Gambar 3.14 Block Diagram Conectivitas TX Ke Antena

KETERANGAN :

TX : Pemancar.

3 PORT U - LINK : Berfungsi sebagai penghubung dari TX ke Dummy Load

dan ke 6 PORT U – LINK.

DUMMY LOAD : Berfungsi sebagai beban pengganti bila pada TX terjadi

kerusakan.

6 PORT U – LINK : Dari sini akan ditujukan ke upper dan lower yang

kemudian masuk ke panel-panel pada antenna.

TX 3 PORTU - LINK

DUMMYLOAD

6 PORTU - LINK

Upper Lower

3.4.1.5 Short Dipol Antenna

Pada frekwensi yang lebih rendah di mana panjang gelombang besar,

pembatasan ruang atau space sering tidak menggunakan setengah panjang gelombang

penuh suatu antena dipole. sebagai konsekwensi radiasi hambatan harus dikurangi dan

beberapa alat-alat harus dipekerjakan untuk menyetel reaktan yang kapasitip besar.

Tambahan kerugian yang terdapat di dalam koil penyetelan ini mengurangi daya dan

gain pada antena.

Jika koil penyetelan dipindah ke pusat dari tiap lengan pada antena, kemudian

distribusi arus pada antena yang diperolehakan diseragamkan, dan akan meningkatkan

radiasi hambatan.

3.4.1.6 Monopole Antenna

Monopole antena adalah antena separuh dari dipole antena. Normal panjang

gelombangnya adalah seperempat gelombang, kecuali terdapat pembatasan ruang atau

faktor lain yang mempengaruhi panjang gelombangnya sehingga lebih pendek.

Monopole antena vertikal digunakan secara ekstensif untuk penyiaran dalam AM

band ( 500 untuk 1500 kHz). Antena ini mempunyai panjang gelombang antara 200m

sampai 600 m. Pada frekwensi ini polarisasi vertikal lebih sedikit kerugiannya pada

LOS dibanding polarisasi horisontal. Monopole antena adalah juga secara luas

digunakan untuk mobile-communication.

3.4.1.7 Antena Parabola

Pada frekuensi mikrowave, antena dengan reflektor berbentuk parabola

banyak digunakan, dan lebih cenderung digunakan untuk tujuan komuniasi. Mayoritas

link komunikasi satelit menggunakan antena dengan reflektor berbantuk parabola.

Refkaktor parabolik digunakan untuk mengkonsentrasikan radiasi dari antena

yang diletakkan pada fokus, ini identik dengan suatu reflektor lampu sorot yang

menghasilkan pancaran sinar yang tajam.

Apabila suatu sumber isotropik ditempatkan pada fokus dari suatu reflektor

bentuk parabola, bagian dari radiasi sumber yang ditangkap oleh paraboloid kemudian

direfleksikan sebagai suatu gelombang datar dari penampang melintang reflaktor

berbentuk lingkaran. Permukaan reflaktor sebenarnya menimpang dari permukaan

parabolik yang benar, dimana penyimpangannya tidak lebih dari bagian yang kecil

dari panjang gelombang.

3.4.2 Panjang Antena

Langkah pertama untuk merancang antena adalah menentukan panjang antena.

Untuk menentukan panjang antena haruslah diketahui lebih dahulu frekuensi acuan

antena, karena antena mempunyai frekuensi resonansi.

Bentuk dasar sebuah antena adalah antena ½ ? (half wave antenna).

?0 = f

c

dimana : c : Kecepatan rambat gelombang elektromagnet (3 x 108 m/s)

f : frekuensi gelombang elektromagnet (MHz)

?0 : Panjang gelombang elektromagnet di ruang bebas

Antena ½ ?0 merupakan sepotong kawat yang panjangnya

= ½ f

c

= ½ (3 x 108)/f

= 150 / f (meter)

= 492 / f (feet)

Panjang kawat ini adalah panjang listrik atau panjang ruang bebas bagi antena

tersebut (electrical length / free space length).

Antena terbentang antara udara dan tanah. Antena memerlukan penyekat

terhadap tanah, karena udara dan penyekat mempunyai nilai dielektrik. Maka akan

menyebabkan efek kapasitif, sehingga mempengaruhi kecepatan rambat gelombang

elektromagnet. Oleh karena itu, panjang antena ?0 dikoreksi dengan faktor K menjadi

l = (150 K / f ) meter atau (492 K / f ) feet. l ini merupakan panjang mekanik atau

panjang fisik antena (antena phisical length). Besar nilai K dapat dilihat di dalam

gambar 3.14, yaitu tergantung pada besar perbandingan ½ ?0 terhadap diameter batang

konduktor (bahan antena). Semakin besar diameter batang konduktor, semakinkecil

perbandingan ½ ?0 terhadap diameter D batang konduktor, dan semakin kecil nilai K.

K = D

½

Dalam gambar 3.14. juga digambarkan hubungan antara diameter batang

konduktor dengan resistansi saat resonansi. Semakin besar diameter batang

konduktor, kapasitas bertambah, resistansi berkurang, induktansi berkurang, faktor

kualitas (Q) berkurang, dan kurva antena kurang tajam namun lebar jalur (bandwidth)

semakin lebar.

10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 100000,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

45

50

55

60

65

70

Gb. 3.15. Hubungan diameter batang konduktor, faktor koreksi K1 dan resistansi saat resonansi

3.4.3 Directivitas antenna

Direktivitas dari suatu antena adalah seberapa besar antena mampu

mengkonsentrasikan energi pada suatu arah yang diinginkan, dibandingkan dengan

radiasi pada arah yang lain. Karakteristik dari antena tersebut dinamakan direktivitas

(directivity) dan power gain. Biasanya power gain dinyatakan relatif terhadap suatu

referensi tertentu, seperti sumber isotropis atau dipole ½ . Intensitas radiasi adalah

daya yang diradiasikan pada suatu arah per unit sudut dan mempunyai satuan watt per

steradian.

Direktivitas dapat dihitung menggunakan hasil pengukuran pola radiasi. Salah satu

yang digunakan oleh Kraus adalah menggunakan prosedur berikut (Balanis, 1982:

723)

1. Mengukur pola radiasi horizontal dan vertical dari antenna yang diuji.

2. Menentukan nilai -3 dB lebar berkas setengah daya dari pola radiasi bidang

horizontal dan vertical.

3. menghitung direktivitas dengan persamaan berikut :

2180

4D

Dimana

D : direktivitas dalam dB

: lebar berkas pola radiasi horisontal (.0)

?

: lebar berkas pola radiasi vertiakal (.0)

3.4.4 Impedansi antena

Impedansi input suatu antena adalah impedansi pada terminalnya. Impedansi

input akan dipengaruhi oleh antena-antena lain atau obyek-obyek yang dekat

dengannya. Untuk mempermudah dalam pembahasan diasumsikan antena terisolasi.

Impedansi antena terdiri dari bagain riil dan imajiner, yang dapat dinyatakan dengan :

Zin = Rin + j Xin

Resistansi input (Rin) menyatakan tahanan disipasi. Daya dapat terdisipasi

melalui dua cara, yaitu karena panas pada srtuktur antena yang berkaitan dengan

perangkat keras dan daya yang meninggalkan antena dan tidak kembali (teradiasi).

Reaktansi input (Xin) menyatakan daya yang tersimpan pada medan dekat dari antena.

Disipasi daya rata-rata pada antena dapat dinyatakan sebagai berikut :

Pin = ½ R | Iin |2

Dimana :

Iin : arus pada terminal input

Faktor ½ muncul karena arus didefinisikan sebagai harga puncak. Daya dissipasi

dapat diuraikan menjadi daya rugi ohmic dan daya rugi radiasi, yang dapat ditulis

dengan :

Pin = Pohmic + Pr

Dimana :

Pr : ½ Rin | Iin |2

Pohmic = ½ Rohmic | Iin |2

Sehingga definisi resistansi radiasi dan resistansi ohmic suatu antena pada terminal

input adalah :

2

inI

rP2inR

2

inI

rPinP2ohmicR

Resistansi radiasi merupakan relatif terhadap arus pada setiap titik antena.

Biasanya digunakan arus maksimum, dengan kata lain arus yang digunakan pada

persamaan di atas adalah arus maksimum. Sifat ini sangat mirip dengan impedansi

beban pada teori rangkaian. Antena dengan dimensi kecil secara listrik mempunyai

reaktansi input besar, sebagai contoh dipole kecil mempunyai reaktansi kapasitif dan

loop kecil mempunyai reaktansi induktif,

Untuk memaksimumkan perpindahan daya dari antena ke penerima, maka

impedansi antena haruslah conjugate match (besarnya resistansi dan reaktansi sama

tetap berlawanan tanda). Jika hal ini tidak terpenuhi maka akan terjadi pemanulan

energi yang dipancarkan atau diterima, sesaui dengan persamaan sebagai berikut :

L = inL

inL

ZZ

ZZ

e

e

L

L

Dengan :

e-L = tegangan pantul ZL = impedansi beban

e+L = tegangan datang Zin = impedansi input

3.4.5 VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)

VSWR adalah perbandingan gelombang pantul dan gelombang dating.

Perbandingan gelombang pantul tegangan tersebut didefinisikan sebagai berikut :

VSWR = min

max

V

V

Jika saluran transmisi dimisalkan tanpa rugi-rugi seingga semua maksimum

mempunyai nilai yang sama yaitu Vmax dan semua minimum mempunyai nilai Vmin.

Tegangan maksimum terjadi pada saat gelombang dating mempunai fasa yang sama.

Tegangan maksimum dapat dinyatakan dalam koefisien pantul seperti persamaa

berikut

Vmax =

= ( I + t L)

Dimana t adalah koefisien pantul

Sehingga minimum terjadi bila phasor-phasor adalah berlawanan fasa :

VL VR+

VL

Vmin = ( I - tL)

Karena itu :

VSWR =

VSWR dapat mempunyai nilai dari satu sampai tak terhingga, jadi :

1 = VSWR = 8

VSWR secara ideal nilainya adalah satu, karena mempresentasikan suatu keadaan

yang bersesuaian (matching). Pada pengaturan-pengaturan secara praktis pada saluran

transmisi RF selalu VSWR dibuat minimum atau mendekati satu.

3.4.6 Pola radiasi

3.4.6.1 Definisi Pola Radiasi

Pola radiasi adalah grafik yang memperlihatkan penguatan pengarahan dari

suatu antena pada seluruh sudut 3600 horizontal dan vertikal yang diplot dalam bentuk

koordinat kartesius atau polar. (F.c. Judd. 1986 : 16)

Pola radiasi antena didefinisikan sebagai gambaran secara grafik sifat-sifat

radiasi antena sebagai fungsi koordinat ruang. (Balanis. 1982 : 17)

Dalam banyak hal, pola radiasi ditentukan pada daerah medan jauh dan

digambarkan sebagai fungsi-fungsi koordinat arah. Sifat-sifat radiasi meliputi

intensitas radiasi, kuat medan, fasa atau polarisasi. (Balanis. 1982 : 17)

Gambaran sifat-sifat radiasi secara grafis dapat dinyatakan dengan fungsi

koordinat arah ( sepanjang radius konstan dan digambarkan dalam koordinat

ruang. Adapun nilai atau besarnya pola radiasi antena dapat ditentukan dengan

membandingkan antara daya pada sudut 00 (radiasi daya maksimum) dengan daya

VL

(I + ) L

(I - ) L

pada sudut tertentu sehingga pola radiasi antena dapat dinyatakan dengan persamaan

sebagai berikut (Basuki B.S. 1996 : 22) :

? = 10 log

Atau

? (dBm) = P0 (dBm) – PT (dBm)

Keterangan : = Intensitas radiasi antena pada sudut tertentu

= Daya yang diterima antena pada sudut 00.

= Daya yang diterima antena pada sudut tertentu.

3.4.6.2 Parameter-parameter Pola Radiasi

Bagian-bagian pola radiasi diacu sebagai lobe yang dapat disubklasifikasikan

menjadi lobe-lobe besar, kecil, sisi dan belakang. Lobe radiasi adalah bagian pola

radiasi yang dibatasi oleh daerah-daerah intensitas radiasi relatif kuat. Gambar di

bawah ini menunjukkan pola radiasi yang terdiri dari cuping utama atau main lobe

(main beam/mayor lobe) dan cuping kecil (minor lobe).

Mayor lobe (lobebesar) disebut juga sebagai berkas utama didefinisikan

sebagai lobe radiasi yang mempunyai arah radiasi maksimum. Semua lobe kecuali

lobebesar diklasifikasikan sebagai minor lobe(lobe kecil). Contoh dari minor lobe

adalah side lobe (lobe sisi) dan back lobe (lobe belakang). Lobe sisi adalah lobe

radiasi yang mempunyai arah lain daripada lobe yang direncanakan. Sedangkan lobe

belakang (back lobe) biasanya berhubungan dengan lobe kecil yang menempati

setengah bola dengan arah yang berlawanan dengan arah mayor lobe. (Balanis. 1982 :

20)

Minor lobe biasanya menggambarkan radiasi dalam arah-arah yang tidak

diinginkan. Lobe- lobe kecil ini dapat diminimumkan. (Balanis, 1982 :21)

Main lobe (main beam / mayor lobe) merupakan arah yang mempunyai radiasi

maksimum dan merupakan arah pola radiasi yang dikehendaki. (Basuki B.S. 1996 :

23)

Dalam pengukuran pola radiasi suatu antena digunakan suatu antena isotropis

sebagai acuan untuk menentukan sifat kerarahan antena. Antena isotropis adalah

antena yang dapat memancarkan daya gelombang elektromagnetik ke segala jurusan

sama kuat. Antena isotropis secara fisik tidak ada, dan antena isotropis didefinisikan

sebagai antena hipotesa yang mempunyai radiasi sama pada segala arah. (Balanis.

1982 : 18)

Gb. 3.16. (a). Lobe-lobe dan lebar berkas pola radiasi

(b). Plot linier pola daya dan hubungan lobedengan lebar berkas

Berdasarkan intensitas radiasi yang dipancarkan oleh suatu antena, maka

antena dapat dibagi atau dibedakan menjadi dua, yaitu antena directional dan antena

omnidirectional. Antena directional adalah antena yang mempunyai sifat-sifat

pancaran dan penerimaan gelombang-gelombang elektromagnetik yang lebih efektif

pada arah-arah tertentu daripada arah-arah lainnya. (Balanis. 1982 :18)

Pada gambar dibawah ditunjukkan bahwa antena tidak mempunyai daerah

pengarahan radiasi pada bidang azimut {f ( ),

= konstan} dan terjadi pengarahan

radiasi pada bidang elevasi {g ( ),

= konstan} sehingga antena ini mempunyai

daerah pengarahan horizontal ke segala arah. Maka keadaan ini dapat dianggap omni

directional.

Gb. 3.17. Pola radiasi antena omnidirectional

3.4.7 Polarisasi

3.4.7.1 Gelombang Elektromagnetik

Arus yang mengalir pada batang konduktor akan menghasilkan medan magnet

di sekitar (hukum Biot Savart). Perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan

listrik (hukum Faraday). Perubahan medan listrik diduga menghasilkan medan

magnet (hipotesa James Clark Maxwell, 1984) dari Jerman, dengan mengahasilkan

gelombang elektromagnetik/ gelombang radio. Gelombang elektromagnetik terdiri

atas gelombang listrik dan gelombang magnet, saling tegak lurus pada arah rambatan

gelombang. Perhatikan gambar di bawah.

Gb. 3.18. Gelombang elektromagnet X : Arah medan listrik Y : Arah medan magnet Z : Arah rambat gelombang elektromagnet

3.4.7.2 Polarisasi Gelombang Elektromagnetik, Kuat Medan Listrik

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bahwa antena pemancar adlah

batang konduktor yang mengubah arus frekuensi radio (RF) menjadi gelombang

elektromagnetik dan memancarkannya. Sedangkan antena penerima merupakan

batang konduktor yang mengubah induksi gelombang elektromagnetik menjadi arus

listrik frekuensi tinggi. Resprositas Antena artinya antena dapat dipergunakan untuk

memancarkan dan menerima gelombang elektromagnetik. Perbedaan antara antena

pemancar dan penerima adalah :

Antena Penerima

Daya kecil

Penyekatnya sedang

Mempunyai kemungkinan beresonansi

pada banya frekuensi

Daya besar

Penyekatnya harus kuat

Beresonansi pada satu frekuensi

Polarisasi gelombang elektromagnetik tergantung pada medan listriknya.

Medan listrik sejajar dengan antena, sedangkan mendan magnetnya tegak lurus

terhadapa antena. Perhatikan gambar 3.19. di bawah

B

E

Antena Pemancar

Gb.3.19. Medan Listrik dan medan magnet di sekitar pemancar

Posisi antena penerima harus sejajar dengan arah medan magnet listrik

(sejajar dengan antana pemancar) atau tegak lurus terhadapa arah medan magnet,

agar dapat menangkap daya semaksimal mungkin dari pemancar. Jika antena

pemancar terletak vertikal/tegak lurus maka polarisasi gelombang elektromagnetiknya

ke arah vertikal. Pada antena vertikal pancaran kesegala penjuru sama kuat, sama

jauh, dan daya sama besar. Jika antena pemancar teretak horisontal/mendatar, maka

polarisasi gelombang elektromagnetiknya ke arah horosontal. Pada antena horisontal,

pancaran terkuat adala pada garis yang tegak lurus terhadap sumbu antena. Perhatikan

gambar 3.20. di bawah :

Antena Antena

(a) (b)

Gb.3.20. Polarisasi pada antena vertikal dan horozontal

Kuat medan listrik, yaitu besar tegangan yang terinduksi pada penghantar

sepanjang l meter, kedudukannya sejajar dengan medan listrik dan tegak lurus

terhadap arah rambar. Alat untuk mengukur kuat medan listrik adalah field strength

meter.

Polarisasi antena pada suatu arah didefinisikan sebagai polarisasi gelombang

yang diradiasikan bila antena pemancar, atau polarisasi gelombang datang yang

menghasilkan daya terbesar pada terminal antena bila antena sebagai penerima

(Balanis, 1982 : 48). Dengan catatan jika arah antena tidak ditentukan, maka

polarisasi ditentukan dari polarisasi pada arah yang menghasilkan gain maksimum.

Dimana polarisasi dari gelombang teradiasi merupakan sifat-sifat radiasi gelombang

elektromagnetik yang menggambarkan perubahan arah dan besar relatif vektor medan

listrik sebagai fungsi waktu. Jika vektor yang dilukiskan pada suatu titik sebagai

fungsi waktu selalu terarah pada satu garis, medan ini dikatakan terpolarisasi linier.

Bila jejak medan listrik berbentuk elip, maka medan dikatakan terpolarisasi

elip. Suatu keadaan khusus dari polarisasi elips ialah polarisasi lingkaran dan

polarisasi linier. Polarisasi gelombang secara umum ditunjukkan dalam gambar

dibawah :

(a) (b)

EE

arahrambatan

Gb.3.21. Beberapa polarisasi gelombang (a) Polarisasi linier dilihat pada sumbu pancaran

(b) Polarisasi linier dilihat pada arah rambatan

x

y

E

Ey

x

E

y

Ex

x

zE

(a) (b)

(c)

y

Gb.3.22. Bebarapa polarisasi gelombang (a) Polarisasi elips menurut arah rambatan

(b) Polarisasi elips menurut sumbu pancaran

(c) Polarisasi lingkaran

3.4.8 Fron to Back Ratio

Nilai front to back antena yaitu merupakan perbandingan daya pada arah

pancar terbesar yang dikehendaki (mayor lobe). Nilai front to back ratio suatu antena

dapat dilihat dari rumus berikut ini :

F/B = l

m

p

P (dB)

F/B (dB) = Pm (dBm) – Pl (dBm)

Dimana :

F/B : front to back ratio

Pm : daya puncak mayor lobe

Pl : daya puncak minor lobe

3.4.9 Penguatan (Gain) antena

Penguatan didefinisikan sebagai 4p dikalikan dengan perbandingan dari

intensitas radiasi dengan daya total yang diterima antena. Dalam bentuk matematis

dinyatakan :

inP

UG

)(4

Dimana :

G (?, ) : gain (tanpa dimensi)

U (?, ) : intensitas radiasi arah (?, ) (Watt/sudut ruang)

Pin : daya input total yang diterima antena (W)

Penguatan daya pada antena dapat ditentuka dari gain perbandingan daya yang

dipancarkan atau diterima oleh antena yang diuji dengan daya yang dipancarkan atau

diterima antena isotropik. Besarnya gain perbandingan tersebut adalah :

G = 10 log 1,64 R

U

P

P

Atau

G = 2,15 + PU (dBm) – PR (dBm) (dB)

Dimana

G : gain antena yang diuji

PU : daya yang diterima antena uji

PR : daya yang diterima antena referensi

3.4.10 Lebar Berkas

Lebar berkas merupakan ukuran sudut cakupan pada daerah ruang angkasa

yang merupakan parameter penting, karena satelit yang hanya terpisah 4 derajad atau

kurang yang terletak lebih dari 22.300 mil jauhnya terlihat saling berdekatan ketika

dipantau dari bumi. Sinyal dari satelit dikonsentrasikan membentuk sebuah cuping

utama (main lobe) dan sinyal-sinyal yang tidak berhubungan membentuk cuping-

cuping sisi (side lobe) atau sinyal interferensi. Lebar berkas kemudian ditentukan

sebagai lebar cuping utama dalam ukuran derajad. Antena yang baik mampunyai

cuping utama yang lebih sempit. Untuk mengatasi adanya cuping-cuping sisi yang

semakin besar karena radiasi yang terpantul dari sisi piringan dan daerah sekitarnya,

dengan mengetahui rasio panjang fokus dan diameter. Rasio panjang fokus dan

diameter (F/D) yang kecil menyebabkan piringan akan menangkap sinyal dari

lingkungan sekitar dalam jumlah yang lebih kecil.

Gambar 3.23 Lebar Berkas

(a) : cuping – cuping sisi (side lobe)

(b) : cuping utama (mine lobe)

3.4.11 Derau

Derau dideteksi bersamaan dengan sinyal yang diterima. Antena secara tidak

sengaja akan mendeteksi derau yang masuk dari sumber-sumber derau alamiah

maupun buatan. Sumber derau alamiah mampengaruhi transmisi gelombang mikro,

(a) (b)

karena frekuensi secara buatan seperti motor elektris lampu pijar, dll terlalu rendah

untuk dapat mempengaruhi transmisi gelomgang mikro.

3.4.12 Bandwidth

Bandwidth didefinisikan sebagai lebar pita frekuensi yang digunakan oleh

suatu sistem. Lebar pita antena dapat ditentukan oleh beberapa karakteristik yang

memenuhi standart yang dispesifikasikan.

Salah satu spesifikasi standart tersebut adalah VSWR. Nilai pembatasan

VSWR ini bermacam-macam, untuk komunikasi gelombang mikro, VHF dan UHF

pemancar besar VSWR dibatasi 1,1 sampai 1,3, untuk pemancar kecil dengan daya

pancar < 100 watt VSWR dibatasi sampai 2 (Robert, 1986 :71)

%100xf

ffBW

c

lu

Hz

Sedangkan untuk antena yang mempunyai pita lebat, bandwidth adalah

l

u

f

fBW

Hz

Dimana :

BW : lebar pita antena (Hz)

fu : frekuensi atas pada nilai VSWR tertentu (Hz)

fl : frekuensi bawah pada nilai VSWR tertentu (Hz)

fc : frekuensi tengah (Hz)

3.5 PROPAGASI

Gelombang teradiasi dari antenna transmitter merambat dalam beberapa arah

di udara. Sebenarnya perambatan gelombang tidak hanya dapat melalui udara, tetapi

dapat juga melalui bermacam-macam media fisik, misalnya kabel, tanah dan lain

sebagainya. Karena secara geografis Indonesia adalah Negara yang wilayahnya sangat

luas, maka secara pertimbangan dari segi ekonomis media udaralah yang paling tepat

digunakan di Indonesia.

3.5.1 Propagasi gelombang tanah (Ground wave)

Gelombang tanah adalah gelombang radio yang merambat mengikuti

permukaan bumi, yang biasanya berada dalam low frekuesi (LF) dan medium

frekuensi (MF). Untuk frekuensi di atas frekuensi tersebut dapat menimbulkan

penyerapan gelombang oleh permukaan bumi yang tidak teratur. Misalnya pada

frekuensi 30 KHz, berarti panjang gelombangnya lebih dari 10.000 meter atau 6,2 mil.

Pada frekuensi tersebut gelombang dapat dengan baik merambat. Sedangkan bila

frekuensinya 3 MHz, panjang gelombangnya adalah 100 meter. Sehingga pada

frekuensi tersebut gelombang akan terhalang oleh gunung, bukit, gedung bertingkat

dan sebagainya yang memiliki ketinggian yang lebih bersar dibandingkan panjang

gelombang teradiasi, dan menyebabkan penyerapan ground wave yang besar.

Lengkung Bumi

Gb.3.24. Propagasi gelombang tanah

3.5.2 Propagasi garis pandang

Propagasi secara garis pandang juga dikenal dengan Line Of Sight (LOS),

yaitu propagasi yang mempunyai keterbatasan dalam jarak pandang penglihatan. Jadi

ketinggian antena dan kelengkungan permukaan bumi merupakan faktor pembatas.

Jarak jangkauannya sangat terbatas, kira-kira 30-50 mil per link, tergantung topologi

dari permukaan buminya. Dalam praktek, jarak jangkauan sebenarnya adalah 4/3 dari

perhitungan (k = 4/3), karena adanya faktor pembiasan oleh atmosfer bumi bagian

bawah.

Propagasi garis pandang, disebut dengan propagasi dengan gelombang

langsung (direct wave), gelombang yang terpancar dari antena pemancar langsung

beroperasi menuju antena penerima dan tidak merambat diatas permukaan tanah. Oleh

karena itu tidak meresap pada permukaan bumi .Selain itu, gelombang jenis ini

disebut juga dengan gelombang ruang (space wave), karena dapat menembus lapisan

ionosfer dan beroperasi diruang angkasa.

Propagasi garis pandang merupakan andalan sistem telekomunikasi masa kini

dan yang akan datang, karena dapat menyediakan kanal informasi yang lebih besar

dengan keandalan yang lebih tinggi, dan tidak dipengaruhi oleh fenomena perubahan

alam seperti pada propagasi gelombang langit pada umumnya.

Lengkung Bumi

Gb.3.25. Propagasi Garis Pandang

Band frekuensi yang digunakan pada jenis propagasi ini sangat lebar, yaitu

meliputi band VHF (30-300 MHz), UHF (0,3-3 GHz) dan EHF (30-300 GHZ), yang

sering dikenal dengan band gelombang mikro (microwave). Aplikasi untuk pelayanan

komunikasi, antara lain ; untuk televisi, komunikasi data, komunikasi suara, radar,

komunikasi satelit dan penelitian ruang angkasa.

3.5.3 Propagasi Troposfir

Propagasi troposfir bisa dianggap sebagai propagasi gelombang langit.

Gelombang tidak ditujukan ke ionosfir, tetapi ditujukan ke troposfir. Batas troposfir

hanya sekitar 6,5 mil atau 11 km dari permukaan bumi. Frekuensi yang bisa

digunakan adalah sekitar 35 MHz sampai dengan 10 GHz dengan jarak jangkauan

mencapai 400 km.

Proses penghamburan (scattering) oleh lapisan troposfir yaitu dua antena

pengarah diarahkan sedemikian rupa sehingga tembakan keduanya bertemu di

troposfir. Sebagian besar energinya merambat lurus ke ruang angkasa.

Frekuensi terbaik dan yang paling banyak digunakan adalah sekitar 0.9GHz,

2GHz dan 5GHz. Namun demikian besarnya gelombang yang diterima hanyalah seper

seribu hingga seper satu juta dari daya yang dipancarkan. Disini jelas diperlukan daya

pancar yang sangat besar, dan penerima yang sangat peka. Selain itu proses hamburan

mengalami dua macam fading. Yang pertama fading yang disebabkan oleh transmisi

dengan banyak lintasan yang bisa timbul beberapa kali dalam 1 menit. Yang kedua ,

fading yang disebabkan oleh perubahan atmosfir, tetapi lebih kecil dari yang pertama,

yang mengakibatkan perubahan level/kuat gelombang yang diterima.

Untuk mengurangi masalah fading ini, digunakan beberapa bentuk penganeka-

ragaman penerimaan atau diversity reception. Diversity adalah suatu proses

memancarkan dan atau menerima sejumlah gelombang pada saat yang bersamaan dan

kemudian menambah/menjumlahkan semuanya di penerima atau memilih salah satu

yang terbaik. Beberapa jenis diversity adalah sebagai berikut :

(1) Space diversity, yaitu memasang / menggunakan dua atau lebih antena

dengan jarak tertentu. Sinyal yang terbaik yang akan diterima, akhirnya

dipilih untuk kemudian diolah di penerima.

(2) Frequency diversity, yaitu memtransmisikan sinyal informasi yang sama

menggunakan dua buah frekuensi yang sedikit berbeda. Frekuansi yang

berbeda mengalami fading yang berbeda pula sekalipun

dipancarkan/diterima dengan antena yang sama. Kemudian penerima

memilih mana yang terbaik.

(3) Angle diversity, yaitu mentransmisikan dengan dua atau lebih sudut yang

berbeda sedikit. Hal ini akan menghasilkan dua atau lebih lintasan yang

memiliki volume hamburan yang berbeda.

Meskipun sistem propagasi radio dengan menggunakan hamburan lapisan ini

memerlukan daya yang sangat besar dan perlunya diversity, penggunaan sistem ini

telah tumbuh pesat sejak pemakaian pertamanya tahun 1955. Karena sistem ini

memberikan jarak jangkau jauh lebih handal di daerah-daerah seperti padang pasir

dan daerah pegunungan dan antar pulau. Jaringan ini digunakan untuk komunikasi

suara dan data dalam militer dan komersial.

3.5.4 Propagasi Ionosfir

Radiasi ultraviolet matahari menyebabkan ionisasi partikel udara menjadi ion

bebas. Ion positif, dan ion negatif di ketinggian antara 30 mil sampai 250 mil dari

permukaan bumi. Lapisan tersebut lazim kita sebut dengan lapisan ionosfir.

Gelombang elektromagnetik yang masuk di daerah ini akan dibelokkan atau

dibiaskan seperti sifat pembiasan gelombang cahaya yang memasuki media berbeda,

seperti prisma atau lensa. Faktor yang mempengaruhi pembiasan gelombang antara

lain frekuensi gelombang, kerapatan daerah ionisasi, dan sudut datang gelombang.

Apabila ketiga faktor tersebut terpenuhi, gelombangakan dibiaskan kembali ke bumi

secara sempurna. Propagasi yang memanfaatkan pantulan ionosfir ini disebut juga

dengan propagasi sky wave, dan biasanya dalam band frekuensi tinggi (HF).

Lengkung Bumi

ionosfir

Gb. 3.26. Propagasi Ionosfir

Pada gambar di atas, gelombang dibiaskan secara bertahap (tidak membentuk

sudut sempurna) yang ditunjukkan dengan garis bias penuh. Lintasan gelombang

sebelum mencapai lapisan ionisasi sama dengan lintasan yang ditempuh apabila

gelombang dibiaskan oleh lapisan di atasnya (membentuk sudut sempurna).

Ketinggian antara permukaan bumi dan lapisan ionisasi yang membentuk sudut bias

sempurnya disebut virtual height. Ketinggian ini dapat dihitung dari waktu yang

dibutuhkan gelombang RF untuk transmisi dari transmitter di bumi sampai kembali

lagi ke bumi.

3.5.5 Faktor K

Pengalaman menunjukkan bahwa lintasan propagasi berkas gelombang radio

selalu mengalami pembiasan/pembengkokan (curved) karena pengaruh refraksi

(pembiasan) oleh atmosfir yang paling bawah. Keadaan ini, tergantun pada kondisi

atmosfer pada suatu daerah, yang pada akhirnya bisa diketahui indeks refraksi

atmosfer daerah itu. Karena adanya indeks refraksi yang berbeda-beda ini maka bisa

diperkirakan kelengkungan lintasan propagasi di atas permukaan bumi. Akibatnya

kalau dipandang bahwa propagasi gelombang langsung merupakan Line Of Sight,

maka radius bumi seakan-akan berbeda dengan radius bumi sesungguhnya (actual

earth radius). Sebagai gantinya, dalam penggambaran radius bumi dibuat radius

ekuivalent (equivalent earth radius), dengan tujuan agar lintasan propagasi

gelombang radio dapat digambarkan secara lurus.

BAB IV

DAYA PANCAR ANTENA

4.1 Sistem Stasiun Pemancar TV

Daya jangkau penerima (coverage area) merupakan suatu hal yang sangat

penting dalam proses sebuah penyiaran TV. Semakin luas jangkauan maka akan

semakin bnyak orang yang dapat menyaksikan program siaran TV tersebut.

Banyaknya pemirsa mempengaruhi rating pertelevisian. Bila rating baik maka akan

semakin banyak perusahaan yang memasang iklan.

Mengingat Indonesia adalah negara kepulauan, maka tidak mungkin semua

daerah dapat dijangkau tanpa adanya stasiun-stasiun relay. Untuk memenuhi

kebutuhan pasar maka TRANS TV membangun relay-relay yang ada di daerah-

daerah.. Adapun dalam membangun stasiun pemancar ada beberapa hal yang perlu

diperhatikan antara lain:

1. Topografi

2. Tinggi menara

3. LOS (Line Of Space)

4. Daya output pemancar

Dengan pertimbangan – pertimbangan diatas maka Semarang adalah

merupakan tempat ( daerah ) yang cocok untuk mendirikan suatu pemancar relay

yaitu dipusatkan dibukit sari gombel. Karena digombel merupakan tempat tertinggi di

Semarang.

4.1.1 Topografi

Topografi merupakan peta lokasi yang di dalamnya terdapat kondisi tanah

(ketingian tanah). Ketinggian tanah adalah hal yang fital dalam pembangunan stasiun

pemancar. Penentuan letak tanah perlu dilihat daerah disekelilingnya, disarankan tidak

ada kontur tanah yang saling menutupi. Karena letak stasiun pemancar ini

membutuhkan suatu daerah yang bebas hambatan dalam sisi jarak pandang. Topografi

berguna untuk menentukan daerah (lokasi) yang tepat yaitu daerah yang tinggi dan

juga kondisi tanah yang stabil. Hal ini panting untuk keamanan bangunan (menara).

4.1.2 Tinggi Menara

Tinggi menara juga sangat berpengaruh terhadap daya jangkau gelombang.

Tinggi menara hubungannya adalah dengan LOS (Line of Sight) yang akan dibahas di

subbab selanjutnya. Untuk stasiun relayTrans TV Semarang tinggi menara 130m yang

mana terdiri atas tower yang tingginya 120m ditambah antena yang tingginya 10m.

4.1.3 LOS (Line Of Sight)

LOS (Line Of Sight) adalah sebuah sisi pandang kasat mata yang sejauh mana

tidak ada yang menghalangi (jarak pandang tanpa hambatan).

Gb. 4.1 Daerah Line of sight

Dimana :

d : Jari – jari bumi

AB = ho : Tinggi antena (m)

AC = X : Batas jarak LOS

LOS (Line Of Sight) mempunyai keterbatasan pada jarak pandang

penglihatan. Jadi ketinggian antena dan kelengkungan permukaan bumi merupakan

faktor pembatas, kira-kira 30-50 mil per link, tergantung topologi dari permukaan

bumi.

4.1.4 Daya Antena

Daya pada antena sebesar 20 Kw. Daya per unit sudut ruang akan berubah-

ubah tergantung pada arah mana pengukuran dilakukan, dan secara umum dapat

dituliskan sebagai suatu fungsi dari koordinat sudut. Kemudian perolehan daya

(power gain) dari antena didefinisikan sebagai perbandingan dari koordinat sudut

x

ho

A

B

C

d

o

d’

terhadap daya per unit sudut ruang yang dipancarkan oleh suatu radiator isotropis

tanpa rugi

Erat hubungannya dengan perolehan daya adalah perolehan terarah (directivity

gain) dari antena. Directivity gain adalah perbandingan dari perolehan daya sebuah

antenna terhadap daya rata-rata per unit sudut ruang yang dipancarkan oleh antenna

yang sebenarnya. Daya rata-rata per unit sudut adalah perkalian antara afisiensi antena

dengan daya masukan.

4.2 Karakteristik Antena

karakteristik antena dibedakan menjadi 2 yaitu electrical karakteristik dan

performance karakteristik.

4.2.1 Electrical Karakteristik

Pada electrical karakteristik terdiri dari :

Broadcast band : Band IV/V

Broadcast range : 470 - 860 MHz

Frekuensi operasi : CH 29 (534 – 540 MHz)

Polarisasi : Horisontal

Design power : 1 x 25 kW

Power input maksimal : 21,8 kW

Impedansi : 50 ohm

Return Loss : 32 dB

Input Connector : 2 x 3 – 1/8” EIA

4.2.2 Performance karakteristik

Pada performance karakteristik terdiri dari :

Frekuensi : 535.25 MHz

Direktivitas Horisontal : 2.75 dB

Direktivitas Vertikal : 12.21 dB

Internal Losses : - 0.10

Gain antena : 14.86 dBd

Cable Loss : -1.23

Gain sistem : 13.63 dBd

Power transmiter : 25.00 kW

Power transmiter : 43.98 dBW

ERP : 57.61 dBW

ERP : 576.69 kW

4.3 Perhitungan panjang antena untuk dapat menerima

gelombang Trans TV

Agar gelombang yang diterima oleh antena penerima maksimal maka antara

antena pemancar dan penerima haruslah sama directivitas, dan panjang

gelombangnya. Panjang gelombang antena ditentukan oleh panjang fisik antena

tersebut.

Trans TV Semarang dalam pengiriman sinyalnya menggunakan frekuensi

carrier sebesar 535,25 MHz. Misalnya antena tersebut menggunakan pipa aluminium

yang mempunyai diameter 2 cm. Perhitungan panjang antenanya adalah sebagai

berikut.

Panjang antena tanpa dipengaruhi faktor K

½ ?0 = f

150

= 25,535

150

= 0,28 m

= 28 cm

Perhitungan faktor K

K = D

0 ½

= 2

28

= 14

Dimana D : diameter pipa konduktor (Aluminium)

Untuk perbandingan sebesar 14 dalam gambar 3.15 diperoleh nilai K sekitar 0,94

Jadi ½ ?

= 28 cm x 0,94

= 26.32 cm

Panajng antena ½ ? untuk frekuensi 535,25 MHz adalah 26,32 cm

4.4 ERP dan EIRP

ERP (Effectif Radiated Power) adalah daya efektif yang dipancarkan. EIRP

(Effectif Isotropic Radiated Power) adalah daya efektif yang dipancarkan

dibandingkan dengan antena isotropik.

Sedangkan perhitungan untuk perhitungannnya sebagai berikut, jika diketahui :

P (power) : 20 kW (43 dBW)

G (gain) : 14,86 dB

Cable loss : 1,23 dB

Maka :

ERP = Power Transmiter + Gain – Cable loss

= 43 + 14,86 - 1,23

= 56,63 dBW

EIRP = ERP + 2,14 dB

= 56,63 + 2,14

= 58,77 dBW

4.5 Intensitas Medan

Perumusan dasar pada perhitungan intensitas medan adalah bahwa gelombang

merambat pada media homogen dan sumber energinya didapat dari antena isotropis.

Jadi untuk menghitung intensitas medan untuk empat titik sampel yang masing-

masing :

1. Di pusat kota Semarang pada directivitas 00 dengan jarak 8,24 km.

2. Trangsan. Grobogan pada directivitas 920 dengan jarak 56,56 km

3. Ungaran. Semarang pada directivitas 1930 dengan jarak 9,6 km

4. Ngadirgo. Semarang pada directivitas 2780 dengan jarak 12,52 km

Jika diketahui dari data :

P (power) : 20 kW

G (gain) : 14,86 dB

HTx (tinggi pemancar) : 130 m

HRx (tinggi penerima ) : 5 m

Fch (frekuensi) : 535,25 MHz

Maka :

= F

C

= 6

8

10.25,535

10.3

= 0,56 m

4.5.1 Perhitungan intensitas medan di Pusat kota Semarang :

4.5.1.1 Intensitas Medan :

E = 2d.

hrx.HtxP.G8,8

E = 23

3

)10.24,8.(56,0

5.130)10.20.(86,148,8

E = )10.67,8976.(56,0

650.2972008,86

E = 0,08201 V/m

E = 82,01 mV/m

Maka :

E 0 = 20 log E

E 0 = 20 log 82,01

E 0 = 38,28 dBm

Jadi intensitas medannya sebesar 28,29 dBm

4.5.1.2 Penerimaan daya pada Rx :

Perhitungan Loss Space (LS)

LS = 32,5 + 20 log dkm+ 20 log fMHz

LS = 32,5 + 20 log 8.24 + 20 log 535,25

LS = 3,25 + 18,32 + 54,57

LS = 105,39 dB

Daya yang diterima Rx

PR = PT + GT + GR – LS

PR = 73 + 44,86 + 33 - 105,39

PR = 45,47 dBm

4.5.2 Perhitungan intensitas medan di Trangsan, Grobogan :


E = 2d.

hrx.HtxP.G8,8

E = 23

3

)10.56,56.(56,0

5.130)10.20.(86,148,8

E = )10.199,3.(56,0

650.2972008,89

E = 0.00174 V/m

E = 1,74 mV/m

Maka :

E 0 = 20 log E

E 0 = 20 log 1,74

E 0 = 4,81 dBm




LS = 32,5 + 20 log 56,56 + 20 log 535,25

LS = 3,25 + 35,05 + 54,57

LS = 122,12 dB

Penerimaan daya pada Rx :


PR = 73 + 44,86 + 33 - 122,12

PR = 28,74 dBm

4.5.3 Perhitungan intensitas medan di Ungaran, Semarang :


E = 2d.

hrx.HtxP.G8,8

E = 23

3

)10.6,9.(56,0

5.130)10.20.(86,148,8

E = )10.22.9.(56,0

650.2972008,87

E = 0.06042 V/m

E = 60,42 mV/m

Maka :

E 0 = 20 log E

E 0 = 20 log 60,42

E 0 = 35,62 dBm




LS = 32,5 + 20 log 9,6 + 20 log 535,25

LS = 3,25 + 19,64 + 54,57

LS = 106,71 dB

Penerimaan daya pada Rx :


PR = 73 + 44,86 + 33 - 106,71

PR = 44,15 dBm

4.5.4 Perhitungan intensitas medan di Ngadirgo, Semarang :


E = 2d.

hrx.HtxP.G8,8

E = 23

3

)10.52,12.(56,0

5.130)10.20.(86,148,8

E =

)10.57,1.(56,0

650.2972008,88

E = 0.03552 V/m

E = 35,52 mV/m

Maka :

E 0 = 20 log E

E 0 = 20 log 35,52

E 0 = 31,01 dBm



LS = 32,5 + 20 log 12,52 + 20 log 535,25

LS = 3,25 + 21,95 + 54,57

LS = 109 dB

Penerimaan daya pada Rx (PR) :


PR = 73 + 44,86 + 33 - 109

PR = 41,84 dBm

BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan beberapa hal. Kesimpulan

tersebut antara lain :

1. Stasiun pemancar Trans TV Semarang menggunakan pemancar NEC tipe

PCU-1120SSP/1 yang mempunyai daya output sebesar 20 kW.

2. Sistem Modulasi video pada Exciter NEC PCU-1120SSP/1 adalah

modulasi amplitudo negatif (AM - ), sedangkan untuk audio dengan

modulasi frekuensi (FM).

3. Antena merupakan transduser yang menghubungkan antara pemancar

dengan ruang bebas dan ruang bebas dengan penerima. Dalam

hubungannya dengan stasiun relay, antena berfungsi untuk melontarkan

gelombang terbimbing menjadi gelombang bebas yang akan ditangkap

oleh antena penerima.

4. Dalam perancangan suatu antena, baberapa hal yang harus di perhatikan

adalah :

• Bentuk (pola radiasi) yang diinginkan

• Arah radiasi (directifitas) antena

• Polarisasi yang dimiliki

• Frekuensi kerja

• Lebar band (bandwidth), dan

• Impedansi input yang dimiliki.

5. Daya jangkau penerima merupakan elemen penting dalam proses sebuah

penyiaran TV. Hal ini sangat berhubungan erat dengan rencana

pembangunan stasiun pemancar TV. Adapun dalam membangun stasiun

pemancar ada beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain:

• Topografi

• Tinggi menara

• LOS (Line Of Sight)

• Daya output pemancar

6. Agar kualitas penerimaan sempurna, antara antena pemancar dan antena

penerima haruslah bersesuaian (match), sehingga terjadi resonansi. Panjang

antena harus disesuaikan, karena panjang antena hubungannya adalah panjang

gelombang yang akan diterima.

7. Dalam pentransmisian gelombang, jenis propagasi yang digunakan adalah

propagasi garis pandang (LOS). LOS adalah jenis propagasi yang dibatasi

dengan jarak pandang kasat mata. Jadi ketinggian menara antena dan

kelengkungan bumi merupakan faktor pembatas.

8. Hasil pengukuran intensitas medan di tiap titik sampel berbeda menurut jarak

titik sampel dengan pemancar. Semakin jauh maka intensitas mendannya akan

semakin kecil.

5.2 Saran

1. Diharapkan agar buku-buku referensi tentang pemancar diperbanyak.

Sehingga akan dapat menunjang proses pembelajaran.

2. Agar di stasiun TRANS TV Semarang dibuat studio mini, sehingga apabila

dari studio pusat ada kerusakan maka TRANS TV Semarang masih dapat

mengudara. Atau pada tengah malam bila dari studio pusat sudah tidak ada

siaran, maka Semarang dapat mengudara sendiri, sehingga akan dapat

menambah inkam buat Semarang sendiri.

3. Proses monitoring agar dibuat secara otomatis atau dihubungkan dengan

komputer. Jadi hanya dengan sekali menekan enter maka semua data sudah

didapat dan tinggal dicetak (print).

laporan+kerja+praktek+-+daya+jangkau+gelombang+antena+_dipole_

Documents