pemrograman nirkabel - komunitas it green · antenna semi‐directional terdiri dari...

24
Pemrograman Nirkabel (pertemuan 5) Dosen Pengampu Abdul Kadir

Upload: vuquynh

Post on 19-Apr-2018

220 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Pemrograman Nirkabel (pertemuan 5) 

Dosen Pengampu Abdul Kadir 

Antenna dan Aksesoris Antenna  adalah  yang  sering  digunakan  untuk meningkatkan  jangkauan  dari system  wireless  LAN,  namun  pilihan  antenna  yang  sesuai  juga  dapat menambah keamanan dari wireless LAN.   Pilihan   antenna   yang    tepat   dan  posisi   antenna   dapat mengurangi kebocoran   sinyal dari batasan anda, dan membuat  pemotongan    sinyal  amat    sulit.  Pada  bab    ini,    kami    akan  menjelaskan   pola   pemancaran   sinar   dari   design   antenna   yang berbeda, dan  bagaimana  posisi  antenna  user  membuat  penerimaan  sinyal  yang berbeda.    Ada    3    kategori    umum    yang membagi    antenna  wireless  LAN    :    omni  directional, semi‐directional,  dan  highly‐directional.   

Bab ini akan meliputi aksesori LAN seperti :  �  Amplifiers RF  �  RF attenuators  �  Lightning arretors  �  Konektor RF  �  Kabel RF  �  Pemisah Rf  �  Pigtails 

Antenna RF  Antenna   RF   adalah   peralatan   yang   digunakan   untuk   menkonversikan    sinyal  frekuensi  tinggi(RF) pada garis  transmisi  (kabel atau waveguide) ke gelombang siaran di  udara.  Medan  elektrik  dipancarkan  dari  antenna  yang  disebut  beams  atau  lobes.  Dibawah ini adalah 3 kategori umum dari antenna RF, yaitu :   �  Omni – directional  �  Semi – directional  �  Highly – directional   Tiap   kategori   mempunyai   bermacam‐macam    tipe   antenna,   masing‐masing mempunyai  karakteristik  RF  yang  berbeda  dan  penggunaan  yang  tepat.  Ketika penambahan  antenna meningkat,    lingkup    area menyempit    sehingga    antenna    high‐gain menawarkan    lingkup  area  lebih  luas  daripada  antenna  low‐gain  pada  level  masukan (input) yang sama.  

Antenna Omni – directional (Dipole)  Antenna wireless LNn yang paling umum adalah antenna dipole. Sederhana dalam  design,   antenna   dipole   merupakan  peralatan   standar  pada   kebanyakan access  point. Dipole adalah antenna  omni‐directional,  karena  ia  memancarkan energinya  secara    bersamaan    pada    semua    arah    sekitar    porosnya.    Antenna  directional memusatkan  energinya  dalam  bentuk  kerucut,  dikenal  dengan  “beam”.  Dipole  mempunyai   element   pemancaran   hanya   1    inchi   panjangnya   yang melakukan  fungsi    yang    sama   dengan    antenna    “rabbit   ears”   pada    seperangkat  televisi. Antenna dipole yang digunakan dengan wireless LAN    lebih kecil karena  frekuensi wireless  LAN  dalam  2,4  GHz  spectrum  microwave  sebagai  ganti  dari  100  Mhz  spectrum  TV.  Bila    frekuensinya meninggi,  wavelength  dan  antennanya menjadi kecil.  

Kegunaan   Antenna   omni‐directional   digunkan   ketika   melingkupi    semua   arah    sekitar poros  horizontal  dari  antenna  dibutuhkan.  Antenna  omni‐directional  sangat efektif dimana    jangkauan   besar   dibutuhkan   disekitar    titik   pusat.    Sebagai  contohnya, menempatkan  antenna  omni‐directional  di    tengan‐tengah  sebuah  ruangan  terbuka dan besar  akan  melengkapi  lingkupan  yang  bagus.  Antenna  omni‐directional umumnya digunakan untuk design  point‐to‐multipoint  dengan  bentuk  bintang (Lihat gambar 5. 6). Penggunaan di luar ruangan, antenna omni‐directional harus diletakkan  di  atas  dari  struktur  (misalnya  bangunan)  pada  pertengahan    lingkup area.   Contohnya,   pada   sebuah   kampus,   antenna   bisa  saja  ditempatkan  di  pusat kampus  untuk  lingkup  area  yang  terbesar. Ketika  digunakan  di  dalam  ruangan, antenna harus ditempatkan di tengah bangunan atau lingkup area yang diinginkan, dekat  dengan  langit‐langit,  untuk  jangkauan  yang optimum.  Antenna  omni‐directional  memancarkan  jangkauan  area  yang besar   pada   pola    lingkaran   dan  cocok   untuk   warehouse   atau    tradeshows  dimana  lingkupnya  biasanya  dari  satu sudut bangunan ke sudut bangunan lain.  

Antenna semi‐directional   Antenna  semi‐directional  terdiri  dari  bermacam‐macam  bentuk  dan  jenis. Beberapa   tipe   antenna   semi‐directional   yang   sering   digunakan   bersama wireless LAN adalah antenna Patch, Panel dan Yagi (dibaca “YAH‐gee”). Semua antenna  tersebut  umumnya  berbentuk  datar  dan  dirancang  untuk  dinding gedung.  Tiap  tipe  mempunyai    karekteristik    jangkauan    yang    berbeda. Gambar  5.7  menunjukkan beberapa contoh dari antenna semi‐directional. 

Kegunaan   Antenna  semi‐directional    idealnya    cocok    untuk    jembatan    dengan    jarak pendek atau rata‐rata. Sebagai contoh, dua bangunan kantor yang  bersebrangan jalan    satu    sama    lain  dan  perlu membagi  koneksi    jaringan    akan menjadi  scenario yang   bagus   untuk   mengimplementasikan   antenna   semi‐directional.  Pada   ruang  tertutup   yang    luas,   bila   pemancar   harus   diletakkan   di   sudut  atau  pada  bagian belakang  bangunan,  koridor,  atau  ruangan  besar,  antenna  semi‐directional   akan menjadi pilihan yang baik untuk menyediakan  jangkauan yang  tepat. Gambar  5.9 menggambarkan    hubungan    antara    dua    bangunan  yang  menggunakan  antenna semi‐directional.  

Antenna highly‐directional   Dari  namanya  sudah  bisa  ditebak,  antenna  highly‐directional  memancarkan sinyal sinyal  terbatas dari  tipe antenna apapun dan mempunyai gain  terbesar dari ketiga group antenna. Antenna highly‐directional secara khusus berbentuk cekung, peralatan  berbentuk  piringan,  seperti  bisa  dilihat  pada  gambar  5.10  dan   5.11. antenna    ini   cocok   untuk   jarak   jauh,   hubungan wireless   poin‐to‐point.  Beberapa  model  ditujukan  pada  parabolic  dishes  karena  mereka menyerupai  piringan  satelit  kecil.  Yang  lainnya  disebut  antenna  grid  karena design mereka yang bolong untuk pengisian angin.  

Kegunaan   Antenna   high‐gain   tidak mempunyai   jangkauan   area   yang   peralatan    klien bisa digunakan. Antenna ini digunakan untuk hubungan komunikasi point‐to‐point  dan    bisa   memancarkan    pada    jarak    hingga    25mil  (42km).  Kemampuan  antenna  highly‐directional  adalah  bisa  menghubungkan  dua  bangunana  yang  tepisah beberapa mil satu sama lain  dan  tidak  punya  hambatan  jarak  penglihatan  diantara  mereka. Ditambah pula, antenna ini bisa ditujukan secara langsung satu sama lain melalui   bangunan   dengan   tujuan   untuk   “meledak”   melalui   sebuah  hambatan.  Susunan    ini    bisa    digunakan    dengan    tujuan    untuk   mendapatkan  sambungan  jaringan   ke   tempat   yang   tidak   bisa   dilewati   kabel   dan  dimana  jaringan wireless normal tidak bisa bekerja.    Note  :  antenna  higly‐directional  mempunyai  beamwidth  yang  sangat terbatas dan harus ditujukan secara akurat satu sama lain. 

Konsep antenna RF  Polarization   Gelombang  radio  sebenarnya  terdiri  dari  dua  bagian,  satu  electric  dan  satunya lagi magnetic. Dua  bagian  ini  tersusun  secara  vertical  satu  sama  lain.Gabungan  dari  dua bagian  ini disebut dengan bagian electro‐magnetic. Energi ditransfer dari dan ke bagian lain satu sama  lain, pada prosesnya dikenal sebagai “oscillation”. dataran yang parallel dengan  elemen  antenna  merupakan  “dataran‐E”  sementara    dataran  yang  secara vertical dengan  elemen  antenna  adalah  “dataran‐H”. Peng‐kutuban  adalah  orientasi  fisik  dari  antenna  pada  posisi  horizontal  dan vertical. Bagian  electric paralel dengan  element  pancaran    (elemen    antenna  merupakan  bagian  logam  dari  antenna  yang melakukan pekerjaan memancar) jadi, bila antennanya vertical, maka kutubnya vertical  •  Kutub horizontal – bagian electric paralel dengan tanah  •  Kutub vertical – bagian electric vertical dengan tanah.   Kutub    vertical  ,    yang    biasanya    digunakan    pada   wireless    LAN,    adalah    vertical dengan dataran bumi. Perhatikan antenna rangkap menacap secara vertical dari banyak access   point   –   antenna    tersebut    secara   vertical   mengkutub   pada   posisi    ini   –  kutub  horizontal    parallel    dengan    bumi.    Gambar    5.13    mengilustrasikan    efek  pengkutuban dapat terjadi ketika antenna tidak lurus secara benar. Antenna yang tidak ter‐kutub‐kan pada cara yang sama tidak akan bisa berkomunikasi satu sama lain secara efektif.  

Gain   Antenna   gain   dispesifikasikan   pada   dBi,   maksudnya   decibel   ditujukan   pada radiator  isotropic. Radiator  isotropic adalah bulatan yang memancarkan kekuatan secara  sama    pada    semua    arah    secara    simulatan.    Kami    tidak   mempunyai  kemampuan    untuk membuat    radiator    isotropic,    tapi    sebagai  gantinya  kami dapat membuat  antenna  omni‐directional    seperti    dipole    yang memancarkan  kekuatan    360    derajat    secara    horizontal,  tapi    bukan    360    derajat    secara  vertical.  Pemancaran  sinar  sinyal  RF  pada  cara  ini memberi kita pola lingkaran. Semakin kita meng‐horizontal‐kan secara paksa donut ini, semakin menyenangkan jadinya,  lebih membentuk  sebuah bentuk pancake  ketika gain‐nya  sangat  tinggi. Antenna mempunyai  gain  pasif,  yang  artinya mereka  tidak menaikkan  kekuatan  yang   menjadi   masukannya,    tapi    agak    berbentuk    bidang    pancaran    untuk memperpanjang    atau  memperpendek    jarak  gelombang  akan  menyebarluas.  Semakin tinggi  gain  antenna‐nya,  semakin  jauh  gelombangnya  akan  berjalan,  pusatkan  gelombang  keluarannya  secara  ketat  sehingga  akan  lebih  banyak kekuatan yang dikirim ke tujuan (antenna penerima) pada jarak jauh.  

Beamwidth   Seperti    telah   dijelaskan    sebelumnya,    terbatas,   atau   memfokuskan    sinar  antenna  meningkatkan  gain  antenna    (ukuran  dalam  dBi).  Beamwidth  (pelebaran    sinar) antenna artinya  seperti  kedengarannya    :  “width =    lebar” dari sinar sinyal RF yang dipancarkan antenna. Gambar 5.14 mengilustrasikan jangka waktu beamwidth .  

Free Space Path Loss   Free  space  path  loss  (atau  hanya  Path  Loss)  ditujukan  pada  kehilangan  yang diakibatkan   oleh    sinyal   RF    yang    harus   dibayar    karena   perbesaran   pada  “penyebaran  sinyal”  yang mana  secara  alami meluas  pada  depan  gelombang. Semakin  lebar bagian depan  gelombang,  semakin  sedikit  kekuatan  yang  dapat  disokong    ke    dalam    antenna  penerima.  Seperti  halnya  pneyebarluasan  sinyal pemancar, kekuatannya meningkat pada taraf   kebalikannya   sebanding   dengan  jarak    yang    dijalaninya    dan    sebanding    dengan  kelebaran  sinyal.  Level  kekuatannya  menjadi  factor  yang  sangat  penting  ketika hubungan yang terus‐menerus menjadi pertimbangan.   Persamaan    Path    loss   merupakan    salah    satu    pondasi    dari    perhitungan  anggaran  belanja  sebuah  sambungan.  Path  loss  mempersembahkan  sumber tunggal  terbesar  dalam  system wireless. Dibawah  ini  adalah  rumus  untuk  Path Loss. 

Peraturan 6 dB   Penyelidikan    tertutup   pada   persamaan   Path    loss   menghasilkan   hubungan  yang tidak  berguna  berkaitan  dengan  hal  hubungan  anggaran  belanja.  Tiap  6  dB meningkatkan  EIRP  setara  dengan  2  kali  jarak.  Sebaliknya,  pengurangan  6  dB   pada  EIRP   berarti   memotong    jaraknya   hingga    setengah.   Dibawah    ini  adalah    table    yang memberi   Anda   perkiraan    secara    kasar   dari   Path    Loss  untuk  memberi  jarak  antara pemancar dan penerima pada 2,4 GHz. 

Instalasi Antenna   Sangatlah    penting    untuk memiliki    installasi    antenna    yang    benar  dalam wirelsess LAN.  Installasi yangtidak  tepat dapat membawa pada kerusakan  atau  kehancuran  dari  peraltan  anda  dan  juga  dapat membawa pada kerugian seseorang. Pekerjaan yang baik dari   system  wireless    LAN    sama    pentingnya    dengan    keselamatan    seseorang,  yang  dicapai    melalui    penempatan    yang    benar,    pemasangan,  pengarahan  dan  penyesuaian. Pada bagian ini meliputi :    •  Penempatan (placement)  •  Pemasangan (mounting)  •  Penggunaan yang tepat (appropriate use)  •  Pengarahan (orientation)  •  Penyesuaian (alignment)  •  Keamanan (safety)  •  Pemeliharaan (maintenance) 

Penempatan (placement)   Memasang  antenna  omni‐directional  berkaitan  dengan    access  point  didekat pertengahan dari jangkauan area yang diinginkan  dimanapun  berada. Menempatkan  antenna    setinggi   mungkin    untuk   meningkatkan    jangkauan    area,  berhati‐hati  bahwa    user   meletakkan    sesuatu    dibawah    antenna   masih    dapat menerima. Terutama  ketika  menggunakan  omni  antenna  high‐gain.  Antenna  diluar  ruangan harus dipasang diatas rintangan seperti pepohonan dan bangunan seakan‐akan tidak ada objek yang melanggar batas Zone Fresnel.  

Pemasangan (mounted)     Sekali   anda    telah menghitung   betapa   pentingnya   kekuatan   output,   gain, dan  jarak  yang  anda  perlukan  untuk  memancarkan    sinyal  RF,  dan    telah  memilih antenna  yang  tepat  untuk  pekerjaan  tersebut,  anda  harus  memasang  antenna tersebut.    Terdapat    beberapa    pilihan    untuk    memasang    antenna    didalam  maupun diluar ruangan. 

Pilihan pemasangan antenna  • Pemasangan   pada    langit‐langit   –   biasanya   tergantung   di   palang   pada bawah  langit‐

langit.  • Pemasangan  pada  dinding  –  memaksa  sinyal  pergi  dari  permukaan vertical  • Pemasangan  pillar(tiang  penyangga)  –  memasang  sama  rata  pada permukaan vertical  • Dataran tanah – didudukkan datar pada tanah  • Pemasangan tiang layar – antenna dipasang pada ujungnya  • Pemasangan   penyambungan   –   pemasangan   pada    tiang    layar    yang   bisa dipindah‐

pindah.   • Pemasangan  pada  cerobong  asap  /  semrong  lampu  –  berbagai  jenis hardware  yang  

membolehkan  antenna  dipasang  pada  cerobong  asap  / semrong lampu.  • Penyanggah tiang – antenna didudukkan diatas penyanggah. 

Penggunaan yang tepat (appropriate use)   Gunakan  antenna  untuk  dalam  ruangan(indoor  antenna)    di  dalam  bangunan  dan  antenna   untuk    luar    ruangan(outdoor   antenna)   diluar   bangunan    kecuali   area dalam  ruangan  secara  signifikan  sangat  besar  untuk  membenarkan  penggunaan antenna   untuk    luar   ruangan    (outdoor   antenna).   Antenna   untuk    luar   ruangan (outdoor  antenna)  paling  sering  disegel  untuk  mencegah  air  memasuki  daerah element  antenna    dan  dibuat  dari  plastic  untuk  menahan  perubahan  panas  dan dingin  yang  ekstrim. Antenna untuk dalam  ruangan  (indoor  antenna)    tidak dibuat untuk penggunaan di luar ruangan dan umumnya tidak bisa menahan elemennya. 

Orientation   Orientasi  antenna  membutuhkan  pengkutuban,  yang  telah  dibahas sebelumnya  sebagai   pemilik   dampak   berpengaruh   pada   penerimaan    sinyal.   Bila antenna diarahkan  dengan  bagian  electric  parallel  dengan  permukaan  bumi, maka  client  (jika  antenna  dipasangn  pada  access  point)  juga  harus  mempunyai pengarahan  yang    sama    untuk    penerimaan    ang   maksimum.    Kebalikannya    juga  berlaku dengan  keduanya memiliki  bagian  electric  yang  diarahkan  secara  vertical  dengan  permukaan    tanah.   Keluaran   dari    jembatan   penguhubung   akan   secara drastic berkurang bila  tiap akhir hubungan  tidak memiliki orientasi antenna yang sama. 

Penyesuaian (Alignment)   Penyesuaian  antenna  terkadang  kritis  dan  lain  waktu  tidak.  Beberapa  antenna mempunyai    beamwidth    horizontal    dan    vertical    yang    sangat    lebar    sehingga memungkinkan   administrator   untuk   membidik   dua   antenna   pada    lingkungan jembatan  bangunan‐ke‐bangunan  pada  tiap  arah  umum  lain  dan  mendapatkan penerimaan  yang  hapir  sempurna.  Penyesuaian  (alignment)  lebih  penting  ketika mengimplementasikan    hubungan    jarak    jauh   menggunakan    antenna    highly‐directional.  Jembatan  wireless  dating  dengan  software  penyesuaian  (alignment) yang   membantu    administrator   mengoptimalkan    penyesuaian    antenna    untuk penerimaan  yang  terbaik,  yang  mengurangi  paket  yang  hilang  dan  perhitungan berulang yang tinggi ketika kekuatan sinyal membesar.   Ketika  menggunakan  access  point   dengan  antenna  omni‐directional  atau semi‐directional,    penyesuaian    (alignment)    yang    tepat    biasanya    adalah   masalah menutupi    area    yang    tepat    seperti    client wireless    bisa    berhubungan    pada  tempat dimana hubungan diharapkan. 

KESIMPULAN 

Antenna adalah yang sering digunakan untuk meningkatkan  jangkauan dari system wireless   LAN.   Pilihan   antenna   yang    tepat   dan   posisi   antenna  dapat    mengurangi  kebocoran  sinyal  dari  batasan  anda,  dan  membuat pemotongan  sinyal  amat  sulit.  Ada  3  kategori    umum    yang    membagi  antenna   wireless   LAN    :   omni   directional,   semi‐ directional, dan highly‐directional. Kami akan membahas attribute dari   tiap kedalaman group    ini, sebagaimana metode  yang    tepat  untuk meng‐install    tiap    jenis  antenna. Dalam  komunikasi Wireless  aksesori    jaringan    yang    digunakan meliputi Amplifiers   RF,   RF   attenuators,    Lightning arretors, Konektor RF, Kabel RF, Pemisah Rfdan Pigtails. 

SOAL 

1.  Sebutkan tiga kategori umum dari perangkat Antenna Wireless LAN ?  2.  Jelaskan pengertian mengenai antenna Omni Directional beserta gambar ?  3.  Hal – hal apa saja yang perlu diperhatikan dalam pemilihan RF Splitter ?  4.  Hal – hal apa saja yang perlu diperhatikan dalam pemilihan RF Connector ?  5.  Apakah kegunaan dari Frequency Converter ?