PEMBUATAN ANTENA WAJANBOLIC125.160.17.21/speedyorari/view.php?file=orari-diklat/teknik/2.4ghz/... · Mempunyai nilai HPBW (Ha lf Power Beam Width) ... nyolder, Mas Endar – atas

1

PEMBUATAN ANTENA WAJANBOLIC

Molin AdiyantoNRP. 7405 030 025

Dosen Pembimbing :Ir. Budi Aswoyo, MTNIP. 131 843 379

Idris Winarno, S.ST

JURUSAN TEKNOLOGI INFORMASIPOLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA2008

PROYEK AKHIR

PROYEK AKHIR


Molin AdiyantoNRP. 7405.030.025

Dosen Pembimbing :Ir. Budi Aswoyo, MTNIP. 131 843 379

Idris Winarno, S.ST

JURUSAN TEKNOLOGI INFORMASIPOLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2008

ii


Oleh :MOLIN ADIYANTO

7405 030 025

Proyek Akhir ini Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat UntukMemperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md)

diPoliteknik Elektronika Negeri Surabaya

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Disetujui Oleh :Tim Penguji Proyek Akhir Dosen Pembimbing

1. Arna Fariza, S.Kom, M.Kom 1. Ir. Budi Aswoyo, MTNIP. 132 233 198 NIP. 131 843 379

2. Setiawardhana, S.T. 2. Idris Winarno, S.ST.NIP. 132 310 243

3. Fernando Ardilla, S. ST

Mengetahui :Ketua Jurusan Teknologi Informasi

Arna Fariza, S.Kom, M.KomNIP. 132 233 198

iii

ABSTRAK

Tugas Akhir ini menitik beratkan pada pembuatan antenawajanbolic untuk Line of Sight (LoS) yang bekerja pada frekuensi2,4 GHz untuk jaringan wireless LAN. Selain itu, antenawajanbolic juga merupakan solusi murah untuk jaringan wirelessLAN. Antena wajanbolic dibuat sebanyak 2 macam dengandiameter yang berbeda yaitu 40 cm dan 60 cm. Kemudiandilakukan analisa terhadap pola radiasi, gain, polarisasi, dandirectivity. Mengingat selama ini masyarakat hanya mengenalkeunggulan antena wajanbolic tanpa mengetahui bukti riil yangditinjau dari segi keilmuan. Sesuai dengan nama antenawajanbolic, antena ini menggunakan reflektor dari wajan, denganwaveguide dari pipa paralon yang dilapisi dengan lakbanalumunium, dan penerima sinyal menggunakan wireless USBadapter.

Dari hasil pengukuran dan analisa diperoleh hasil bahwaantena wajanbolic adalah antena directional yang mempunyaiketerarahan sinyal. Mempunyai nilai HPBW (Half Power BeamWidth) sebesar 21o untuk wajanbolic kecil polarisasi vertikal, 14o

untuk polarisasi horisontal, 13o untuk wajanbolic besar polarisasivertikal, 3o untuk polarisasi horisontal. Mempunyai nilai gainsebesar 16,15 dBi untuk antena wajanbolic kecil dan 24,15 dBiuntuk antena wajanbolic besar. Mempunyai polarisasi yangsejajar dengan antena pemancar. Serta mempunyai nilaidirectivity sebesar 21,4 dB untuk antena wajanbolic kecil dan30,2 dB untuk antena wajanbolic besar.

Kata kunci – Antena wajanbolic, wireless LAN 2,4 GHz, Line ofSight (LoS)

iv

ABSTRACT

This Final Project focused in making of wajanbolicantenna for Line of Sight (LoS) which is work at frequency 2.4GHz for wireless LAN network. Wajanbolic antenna is also as acheap solution for wireless LAN network. Wajanbolic antenna ismade in 2 different of diameters, these are 40 cm and 60 cm. Nextstep is analyze its radiation pattern, gain, polarization, anddirectivity. Considering this time public has just known aboutwajanbolic antenna’s advantages without knowing real evidencebased on science side. Appropriate with name wajanbolicantenna, these antenna using reflektor from frying pan, withwaveguide from PVC pipe which is layered by tape alumunium,and signal receiver using wireless USB adapter.

From the counting and analyzing provideable result thatwajanbolic antenna is directional antenna which has signaldirectedness. Having HPBW (Half Power Beam Width) value inthe amount of 21o for little wajanbolic antenna at verticalpolarization, 14o at horizontal polarization, 13o for bigwajanbolic antenna at vertical polarization, 3o at horizontalpolarization. Having gain value in the amount of 16,15 dBi forlittle wajanbolic antenna and 24,15 dBi for big wajanbolicantenna. Having parallel polarization with transmitter antenna.And also having value of directivity in the amount of 21,4 dB forlittle wajanbolic antenna and 30,2 dB for big wajanbolicantenna.

Keywords – Wajanbolic antenna, wireless LAN 2.4 GHz, Line ofSight (LoS)

v

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah dipanjatkan kepada Allah SWTkarena hanya dengan rahmat dan hidayahNya dapat diselesaikanproyek akhir yang berjudul :


Proyek akhir ini dikerjakan berdasarkan pada teori yangpernah didapatkan serta bimbingan dari dosen pembimbingproyek akhir.

Proyek akhir ini digunakan sebagai salah satu syaratakademis untuk memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) diPoliteknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut TeknologiSepuluh Nopember Surabaya.

Tentunya masih banyak kekurangan dalam perancangandan pembuatan buku proyek akhir ini. Oleh karena itu saran dankritik yang membangun sangat diharapkan. Dan semoga buku inidapat memberikan manfaaat bagi para mahasiswa PoliteknikElektronika Negeri Surabaya pada umumnya dan dapatmemberikan nilai lebih untuk para pembaca pada khususnya.

Surabaya, Agustus 2008

Penyusun

vi

UCAPAN TERIMA KASIH

Alhamdulillah, syukur kehadirat Allah SWT atas segalalimpahan nikmatNya. Kami menyadari bahwa terwujudnyaproyek akhir ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan, doa sertadukungan dari berbagai pihak.

Dengan segala kerendahan hati, keikhlasan dan ketulusan,kami ingin menyampaikan ucapan terima kasih danpenghargaaan yang sebesar-besarnya kepada :1. Ayah dan Ibu, atas segala kasih sayang dan pengorbanan yang

diberikan kepada ananda, serta adikku tercinta, MonikaNuraini.

2. Bapak Dr. Titon Dutono, M.Eng, selaku Direktur PoliteknikElektronika Negeri Surabaya Institut Teknologi SepuluhNopember.

3. Seluruh staf dosen dan karyawan di Politeknik ElektronikaNegeri Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember, IbuArna Fariza selaku ketua jurusan Teknologi Informasi, dansemua dosen yang telah memberikan segala ilmu kepadakami.

4. Bapak Ir. Budi Aswoyo, MT, selaku pembimbing I yang telahdengan sabar menuntun dan membimbing kami sehinggatugas akhir ini dapat diselesaikan.

5. Ibu Fitri Setyorini, ST, M.Sc – terimakasih atas judul antenawajanbolicnya, bimbingan dan semuanya, semoga sukses diJepang.

6. Bapak Idris Winarno, S.ST selaku pembimbing ke II,terimakasih buat bimbingan, dan pinjaman access pointnya.

7. Keluarga Bapak Dodik yang ada di Kediri, atas bantuannyamengerjakan tugas akhir ini dan uji coba ke Poltek Kediri.

8. Keluarga Pak Poh Di, Budhe Wit, Mas Robi & Pak LekDumadi atas semua bantuannya.

9. Teman-teman kost di Kalisari Damen 22, Huda (Abaz) atassemuanya, Mas Reza – makasih udah minjemin & bantuinnyolder, Mas Endar – atas bantuan materi antena, Habibi,Mas Andik yang udah nemenin di lab. Dan semuanya,terimakasih.

vii

10. Semua temen-temen kelas D3 IT A ’05, Budi (dankembarannya) atas semua bantuan dan materi antena juga danatas semua wisatanya, kapan ke Pacet lagi, Pramitya atas infobuku antena wajanbolic (aku doain semoga cepet lulus).

11. Teman-teman D3 IT A ’05, SEMUANYA!!!12. Temen-temen lab TA IT D4 lantai 2, kapan beli gule maryam

lagi? Wisata kuliner selanjutnya ditunggu.13. Semua teman-teman lab TA Telkom D4 lantai 3, Mas Wildan

– terimakasih udah nganterin beli wajan & pinjamanlaptopnya, Mbak Kiki dan mbak Cici – temen seperjuanganantena, Mas Yorr – buat tawa ngakak sepanjang hari, dansemua member lab telkom D4 lantai 3 – terima kasih akuudah dibolehkan jadi penyusup di lab kalian.

14. Taufik atas pinjeman bornya15. Dan semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu –

terimakasih banyak atas bantuannya.

Semoga Allah SWT senantiasa memberikan balasan yanglebih baik di kemudian hari.

Penulis menyadari bahwa “tak ada gading yang tak retak“,demikian juga dalam penyusunan buku proyek akhir ini, sarandan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Namundemikian penulis berharap semoga buku ini dapat memberikanmanfaat bagi kita semua.

Surabaya, Agustus 2008

Penyusun

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.................................................................... iHALAMAN PENGESAHAN .................................................... iiABSTRAK ................................................................................ iiiABSTRACT .............................................................................. ivKATA PENGANTAR ................................................................ vUCAPAN TERIMA KASIH ..................................................... viDAFTAR ISI ........................................................................... viiiDAFTAR GAMBAR ................................................................. xDAFTAR TABEL ................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang................................................................... 11.2. Tujuan ................................................................................ 21.3. Batasan Masalah ............................................................... 21.4. Metodologi ........................................................................ 31.5. Sistematika Pembahasan ................................................... 4

BAB II DASAR TEORI2.1. Umum ................................................................................ 72.2. Pengertian Antena ............................................................. 72.3. Pengertian Waveguide ...................................................... 9

2.3.1. Karakteristik Waveguide ..................................... 102.4. Waveguide Silinder ......................................................... 11

2.4.1. Distribusi Medan Waveguide Silinder ................ 112.5. Dominan Mode Waveguide Silinder ............................... 122.6. Coupling Untuk Waveguide ........................................... 132.7. Pola Radiasi Antena ........................................................ 142.8. Polarisasi Antena ............................................................. 172.9. Lebar Band Frekuensi ...................................................... 192.10. Gain.................................................................................. 202.11. Directivity ....................................................................... 202.12. Impedansi Input .............................................................. 212.13. VSWR ............................................................................. 222.14. Antena Wajanbolic .......................................................... 23

2.14.1. Pengertian Antena Wajanbolic............................. 232.14.2. Reflektor ............................................................. 29

ix

2.15. Wireless USB Adapter..................................................... 302.16. Wireless LAN .................................................................. 31

BAB III PEMBUATAN ANTENA WAJANBOLIC3.1. Penghitungan .................................................................. 333.2. Alat Dan Bahan................................................................ 383.3. Pembuatan Antena Wajanbolic ....................................... 393.4. Pembuatan Kabel USB Extender ..................................... 46

BAB IV PENGUKURAN PARAMETER ANTENA DANANALISA

4.1. Umum .............................................................................. 514.2. Persiapan Pengukuran Dan Pengujian ............................. 514.3. Pengukuran Pola Radiasi ................................................ 614.4. Pengukuran Gain.............................................................. 694.5. Polarisasi.......................................................................... 724.6. Directivity ........................................................................ 734.7. Aplikasi Antena Wajanbolic ............................................ 75

BAB V PENUTUP5.1. Kesimpulan ...................................................................... 775.2. Saran ................................................................................ 77

DAFTAR PUSTAKA ............................................................... 79LAMPIRAN .............................................................................. 81RIWAYAT HIDUP ................................................................ 101

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Jenis waveguide .....................................................9Gambar 2.2 Karakteristik umum waveguide ...........................10Gambar 2.3 Sistem koordinat silinder .....................................11Gambar 2.4 Distribusi medan untuk TE11 mode.......................12Gambar 2.5 Distribusi medan untuk mode TEmn .....................13Gambar 2.6 Coupling untuk waveguide ..................................14Gambar 2.7 Dimensi pola radiasi ............................................14Gambar 2.8 Ilustrasi pola radiasi dalam koordinat polar ..........15Gambar 2.9 Gambaran pola radiasi berbagai antena ...............16Gambar 2.10 Polarisasi pada antena ..........................................18Gambar 2.11 Bandwidth pada antena ........................................19Gambar 2.12 Irisan pada kerucut sehingga membentuk

parabola.................................................................23Gambar 2.13 Fokus dan direktris ...............................................24Gambar 2.14 Penghitungan nilai fokus.......................................25Gambar 2.15 Fokus yang terletak di dalam parabola..................27Gambar 2.16 Fokus yang ada di luar parabola............................27Gambar 2.17 Tipe antena parabola ....................................... 28-29

Gambar 3.1 Bagan penghitungan antena wajanbolic ...............33Gambar 3.2 Capture file excel untuk mengukur fokus dan

gain antena wajanbolic (diameter 40 cm) ............37Gambar 3.3 Capture file excel untuk mengukur fokus dan

gain antena wajanbolic (diameter 60 cm) ............37Gambar 3.4 Capture file excel untuk menghitung nilai ¼ λG

dan ¾ λG ...............................................................38Gambar 3.5 Penghitungan titik fokus wajan ............................39Gambar 3.6 Penghitungan nilai ¼ λG dan ¾ λG ........................40Gambar 3.7 Bagian tengah wajan yang telah di bor ................40Gambar 3.8 Salah satu tutup pipa 3”yang telah di bor .............41Gambar 3.9 Wajan dan tutup pipa paralon yang telah dibaut ...41Gambar 3.10 Tutup pipa paralon yang telah dilapisi dengan

lakban alumunium bagian dalamnya ....................42Gambar 3.11 Waveguide ...........................................................43

xi

Gambar 3.12 Wireless USB adapter yang diikat pada plat L(non logam) ..........................................................44

Gambar 3.13 Lubang pada plat L (non logam) untuk tempatmembaut dengan pipa paralon .............................44

Gambar 3.14 Plat L (non logam) dengan wireless USB adapteryang telah dibaut ke pipa paralon .........................45

Gambar 3.15 Antena wajanbolic yang telah jadi .......................45Gambar 3.16 Kabel UTP yang telah dikupas ujungnya .............47Gambar 3.17 Kabel USB yang dipotong menjadi 2 ...................47Gambar 3.18 Kabel USB yang telah dikupas bagian luarnya .....48Gambar 3.19 Memasukkan pipa ke kabel sebelum disolder ......48Gambar 3.20 Cara menyambungkan kabel UTP dengan kabel

USB ......................................................................49Gambar 3.21 Hasil akhir pembuatan kabel USB extender ........50

Gambar 4.1 Wajanbolic diameter 40 cm .................................52Gambar 4.2 Wajanbolic diameter 60 cm .................................53Gambar 4.3 D-Link DWA-110 Wireless USB Adapter ...........53Gambar 4.4 BAFO USB 2.0 Extension cable ..........................54Gambar 4.5 Penggunaan laptop dalam pengukuran antena .....54Gambar 4.6 Access Point D-Link DWL-2100AP ....................55Gambar 4.7 Konfirmasi user dan password .............................57Gambar 4.8 Halaman Home pada pengesettan access point ....57Gambar 4.9 Setting SSID .........................................................58Gambar 4.10 Setting DHCP server ............................................58Gambar 4.11 Proses restart untuk mengaplikasikan setting .......59Gambar 4.12 Penggunaan tripod untuk pengambilan data ........60Gambar 4.13 Busur derajat untuk perputaran antena .................60Gambar 4.14 Diagram pengukuran antena ................................61Gambar 4.15 D-Link Wireless Connection ...............................62Gambar 4.16 Tampilan program Network Stumbler .................63Gambar 4.17 Pemutaran antena setiap 10o .................................64Gambar 4.18 Diagram pengukuran level sinyal wireless USB

adapter ..................................................................70Gambar 4.19 Tampilan program WirelessMon .........................71Gambar 4.20 Tampilan program Network Stumbler .................71Gambar 4.21 Pengukuran directivity .........................................74Gambar 4.22 Uji coba antena wajanbolic di Kediri....................75

xii

Gambar 4.23 Tampilan D-Link Wireless Connection Manager .76Gambar 4.24 Tampilan sinyal pada program NetStumbler ........76

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil pengukuran gain ............................................. 72Tabel 4.2 Hasil Polarisasi ........................................................ 73Tabel 4.3 Directivity pada antena wajanbolic .......................... 74

1

BAB IPENDAHULUAN

Pada bab ini akan berisi mengenai materi yangmemberikan penggambaran secara umum hal-hal yangberhubungan dengan penulisan tugas akhir. Beberapa hal tersebutantara lain :

• Latar belakang• Tujuan• Batasan masalah• Metodologi• Sistematika pembahasan

1.1. Latar BelakangDi zaman seperti saat ini yang tingkat mobilitasnya sangat

tinggi, internet tidak bisa dipisahkan dari kehidupan kita sehari-hari. Kapanpun dan dimanapun, koneksi internet harus tetap ada.Namun sayangnya, internet murah sepertinya hanya menjadiimpian setiap orang yang ada di Indonesia ini.

Keadaan saat ini, di kota-kota besar sudah banyak sekalitersedia jaringan hotspot yang gratis. Bagi mereka yang tempattinggalnya dekat dengan free hotspot, maka hal itu adalah sesuatuyang sangat menyenangkan. Tapi lain halnya bagi mereka yangletak rumahnya jauh dari fasilitas tersebut. Mereka akan kesulitanuntuk mengaksesnya. Solusinya mereka harus membeli antenagrid, pigtail, AP client, outdoor box, POE (Power OverEthernet), pipa tower, beberapa puluh meter kabel UTP, danbiaya instalasi. Jika dihitung tentu akan sangat mahal sekali.Maka sebagai solusi murahnya adalah dengan membuat antenawajanbolic. Selain itu dengan antena wajanbolic bisa didapatgain yang lebih besar. Dengan gain yang lebih besar maka secaraotomatis jangkauan juga akan menjadi lebih jauh.

Gunadi, adalah perintis antena wajanbolic dan teknologiRT/RW-net yang menghubungkan antara rumah dengan kantormelalui jaringan radio dengan membuat antena wajanbolicberfrekuensi 2,4 GHz. [1]

2

Penggunaan antena wajanbolic sebagai solusi murahuntuk membuat koneksi internet didasari Keputusan Menteri No.2 tahun 2005 tentang frekuensi 2,4 GHz yang ditandatangani olehHatta Rajasa. Keputusan Menteri ini pada dasarnya : [2]

• Membebaskan izin frekuensi bagi penggunaanfrekuensi 2,4 GHz

• Membatasi daya pancar maksimum sebesar 100 mWatau 20 dBm

• Membatasi EIRP (Effective Isotropic Radiated Power)pada pancaran antena sebesar 36 dBm

• Semua peralatan yang digunakan harus mendapatsertifikasi dari POSTEL

1.2. TujuanTujuan dari proyek ini adalah membuat antenna

wajanbolic yang bekerja pada frekuensi 2,4 GHz denganmenggunakan media wajan sebagai subantena. Juga denganmenggunakan alat-alat dan bahan-bahan yang sederhanasehingga didapatkan harga yang lebih murah jika dibandingkandengan membeli antena grid. Selain itu, dengan menggunakanantena wajanbolic bisa didapat gain antenna yang lebih besar biladibandingkan dengan wireless USB adapter standar sehinggajarak jangkau antena juga bisa lebih jauh.

1.3. Batasan MasalahPada proyek akhir ini akan dibuat antena wajanbolic yang

bekerja pada frekuensi 2,4 GHz. Rumusan masalah pada proyekakhir ini antara lain :

1. Bagaimana menekan biaya seminimal mungkindengan merancang antena yang ekonomis. Antenabuilt up yang ada ternyata membutuhkan biaya yangcukup mahal dibandingkan dengan merancang sendiri.

2. Bagaimana membuat proses pengerjaan antenawajanbolic dengan mudah dan jelas.

3. Bagaimana membuat antena wajanbolic bisamenghasilkan performansi gain antena yang optimal.

3

Batasan masalah pada proyek akhir ini adalah :1. Analisa parameter antena wajanbolic meliputi pola

radiasi, gain, polarisasi, dan directivity.2. Perbandingan performansi antara gain wireless USB

adapter tanpa menggunakan antena wajanbolic denganwireless USB adapter yang menggunakan antenawajanbolic.

3. Penerima sinyal menggunakan wireless USB adapter.

1.4. MetodologiPerencanaan serta pembuatan antena wajanbolic ini

melalui tahap-tahap sebagai berikut :1. Studi literatur tentang permasalahan yang ada serta

mengumpulkan data-data yang dianggap penting danmenunjang

2. Mempersiapkan alat-alat dan bahan-bahan yangdibutuhkan

3. Memulai proses membuat antena wajanbolic4. Melakukan pengukuran parameter antena5. Melakukan analisa dan evaluasi.

1. Studi LiteraturDalam mempelajari bagaimana cara membuat antenawajanbolic dilakukan pendalaman bahan-bahanliteratur yang berhubungan dengan proyek akhir.Pendalaman literatur dan pengambilan data dilakukandengan cara bowsing di intrenet, dari buku, ataumeminjam buku dari perpustakaan sesuai denganproyek terkait.

2. Mempersiapkan Alat dan BahanTahap selanjutnya adalah mempersiapkan alat-alat danbahan-bahan yang dibutuhkan untuk membuat antenawajanbolic. Bahan-bahan yang termasuk pirantielektronik dibeli di toko elektronik atau tokokomputer. Bahan lainnya dibeli di toko bangunan &toko peralatan rumah tangga. Sedangkan bahan yangsulit untuk diperoleh tapi sekiranya bisa untuk dibuat

4

sendiri maka bahan tersebut dapat dibuat sendiri.Sebagian besar alat bisa diperoleh dengan mudahkarena menggunakan alat-alat yang sederhana.

3. Proses Pembuatan Antena WajanbolicPada tahap ini, proses yang dikerjakan adalahmembuat antena wajanbolic. Diusahakan pembuatandilakukan dengan cara yang sesederhana mungkindengan menggunakan peralatan dan bahan yangsederhana namun tetap menghasilkan antenawajanbolic yang baik dan rapi serta memilikiperformansi yang handal.

4. Melakukan Pengukuran Parameter AntenaSetelah antena jadi dilakukan pengukuran parameterantena wajanbolic. Pengukuran yang dilakukan adalahpengukuran pola radiasi, gain, polarisasi dandirectivity. Dari pengukuran inilah akan diketahuiapakah parameter-parameter yang didapat merupakanparameter yang baik untuk digunakan sebagai antenapenerima.

5. Analisa dan EvaluasiTahapan terakhir dari proyek ini adalah melakukananalisa dan evaluasi hasil dari pembuatan antenawajanbolic. Setelah itu dibuat kesimpulan sesuaidengan hasil analisanya.

1.5. Sistematika PembahasanSistematika pembahasan yang akan diuraikan dalam buku

proyek akhir ini terbagi dalam bab-bab yang akan dibahassebagai berikut :

BAB I PENDAHULUANBab ini membahas tentang latar belakang, tujuan, batasan

masalah, metodologi, dan sistematika pembahasan yangdigunakan dalam pembuatan proyek akhir ini.

5

BAB II DASAR TEORIMenjelaskan teori yang berkaitan dengan antena secara

umum beserta parameter-parameternya. Lebih lanjut dijelaskanteori tentang antena wajanbolic secara khusus.

BAB III PEMBUATAN ANTENA WAJANBOLICBerisi tentang tata cara pembuatan antena wajanbolic,

mulai dari pengukuran sampai ke proses pengerjaan antenawajanbolic.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISABerisi hasil, pengujian dan analisa dari hasil pembuatan

antena wajanbolic, disertai data-data yang diperoleh selama ujicoba dan kendala yang terjadi.

BAB V KESIMPULANBab ini berisi kesimpulan dari pembahasan pada

perancangan awal serta analisa yang diperoleh. Untuk lebihmeningkatkan mutu dari sistem yang telah dibuat maka diberikansaran-saran untuk perbaikan dan penyempurnaan sistem.

DAFTAR PUSTAKAPada bab ini berisi tentang referensi-referensi yang telah

dipakai oleh penulis sebagai acuan dan penunjang yangmendukung penyelesaian proyek akhir ini.

6

-- Halaman ini sengaja dikosongkan --

7

BAB IIDASAR TEORI

3.1. UmumPada bab ini akan dijelaskan tentang teori-teori yang

mendasari permasalahan dan penyelesaian tugas akhir ini.Diantaranya adalah pengertian antena yang meliputi penjelasandefinisi antena dan parameter-parameter pada antena diantaranyayaitu pola radiasi antena, polarisasi antena, lebar band frekuensi,gain, impedansi input, dan VSWR. Selanjutnya akan dijelaskanpula mengenai antena wajanbolic yang dibangun pada proyekakhir ini, pengenalan wireless LAN dan wireless USB adapteryang digunakan dalam pembuatan antena.

3.2. Pengertian AntenaAntena adalah suatu piranti yang digunakan untuk

merambatkan dan menerima gelombang radio atauelektromagnetik. Pemancaran merupakan satu prosesperpindahan gelombang radio atau elektromagnetik dari salurantransmisi ke ruang bebas melalui antena pemancar. Sedangkanpenerimaan adalah satu proses penerimaan gelombang radio atauelektromagnetik dari ruang bebas melalui antena penerima.Karena merupakan perangkat perantara antara saluran transmisidan udara, maka antena harus mempunyai sifat yang sesuai(match) dengan saluran pencatunya.

Secara umum, antena dibedakan menjadi antena isotropis,antena omnidirectional, antena directional, antena phase array,antena optimal dan antena adaptif. Antena isotropis (isotropic)merupakan sumber titik yang memancarkan daya ke segala arahdengan intensitas yang sama, seperti permukaan bola. Antena initidak ada dalam kenyataan dan hanya digunakan sebagai dasaruntuk merancang dan menganalisa struktur antena yang lebihkompleks. Antena omnidirectional adalah antena yangmemancarkan daya ke segala arah, dan bentuk pola radiasinyadigambarkan seperti bentuk donat (doughnut) dengan pusatberimpit. Antena ini ada dalam kenyataan, dan dalam pengukuransering digunakan sebagai pembanding terhadap antena yang lebih

8

kompleks. Contoh antena ini adalah antena dipole setengahpanjang gelombang. Antena directional merupakan antena yangmemancarkan daya ke arah tertentu. Gain antena ini relatif lebihbesar dari antena omnidirectional. Contoh, suatu antena dengangain 10 dBi (kadang-kadang dinyatakan dengan “dBic” ataudisingkat “dB” saja). Artinya antena ini pada arah tertentumemancarkan daya 10 dB lebih besar dibanding dengan antenaisotropis. Ketiga jenis antena di atas merupakan antena tunggal,dan bentuk pola radiasinya tidak dapat berubah tanpa merubahfisik antena atau memutar secara mekanik dari fisik antena.

Selanjutnya adalah antena phase array, yang merupakangabungan atau konfigurasi array dari beberapa antana sederhanadan menggabungkan sinyal yang menginduksi masing-masingantena tersebut untuk membentuk pola radiasi tertentu padakeluaran array. Setiap antena yang menyusun konfigurasi arraydisebut dengan elemen array. Arah gain maksimum dari antenaphase array dapat ditentukan dengan pengaturan fase antarelemen-elemen array.

Antena optimal merupakan suatu antena dimanapenguatan (gain) dan fase relatif setiap elemennya diatursedemikian rupa untuk mendapatkan kinerja (performance) padakeluaran yang seoptimal mungkin. Kinerja yang dimaksudkinerja antara lain Signal to Interference Ratio (SIR) atau Signalto Interference plus Noise Ratio (SINR). Optimasi kinerja dapatdilakukan dengan menghilangkan atau meminimalkanpenerimaan sinyal-sinyal tak dikehendaki (interferensi) danmengoptimalkan penerimaan sinyal yang dikehendaki.

Antena adaptif merupakan pengembangan dari antenaantena phase array maupun antena optimal, dimana arah gainmaksimum dapat diatur sesuai dengan gerakan dinamis (dinamicfashion) obyek yang dituju. Antena dilengkapi dengan DigitalSignal Proccessor (DSP), sehingga secara dinamis mampumendeteksi dan melecak berbagai macam tipe sinyal,meminimalkan interferensi serta memaksimalkan penerimaansinyal yang diinginkan.

9

3.3. Pengertian WaveguideWaveguide adalah saluran tunggal yang berfungsi untuk

menghantarkan gelombang elektromagnetik (microwave) denganfrekuensi 300 MHz – 300 GHz. Dalam kenyataannya, waveguidemerupakan media transmisi yang berfungsi memandu gelombangpada arah tertentu. Secara umum waveguide dibagi menjadi tigayaitu, yang pertama adalah Rectanguler Waveguide (waveguidedengan penampang persegi) dan yang kedua adalah CircularWaveguide (waveguide dengan penampang lingkaran), dan EllipsWaveguide (waveguide dengan penampang ellips) seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Jenis Waveguide

Dalam waveguide diatas mempunyai dua karakteristikpenting, yaitu :

1. Frekuensi cut off, yang ditentukan oleh dimensiwaveguide.

2. Mode gelombang yang ditransmisikan, yangmemperlihatkan ada tidaknya medan listrik ataumedan magnet pada arah rambat.

Faktor-faktor dalam pemilihan waveguide sebagai salurantransmisi antara lain :

1. Band frekuensi kerja, tergantung pada dimensi.2. Transmisi daya, tergantung pada bahan.3. Rugi-rugi transmisi, tergantung mode yang digunakan.

10

Pemilihan waveguide sebagai pencatu karena padafrekuensi diatas 1 GHz, baik kabel pair, kawat sejajar, maupunkabel koaksial sudah tidak efektif lagi sebagai media transmisigelombang elektromagnetik. Selain efek radiasinya yang besar,redamannya juga semakin besar. Pada frekuensi tersebut, salurantransmisi yang layak sebagai media transmisi gelombangelektromagnetik (microwave) adalah waveguide.

Waveguide merupakan konduktor logam (biasanya terbuatdari brass atau aluminium) yang berongga didalamnya, yangpada umumnya mempunyai penampang berbentuk persegi(rectanguler waveguide) atau lingkaran (circular waveguide).

Saluran ini digunakan sebagai pemandu gelombang darisuatu sub sistem ke sub sistem yang lain. Pada umumnya didalam waveguide berisi udara, yang mempunyai karakteristikmendekati ruang bebas. Sehingga pada waveguide persegi medanlistrik E harus ada dalam waveguide pada saat yang bersamaanharus nol di permukaan dinding waveguide dan tegak lurus.Sedangkan medan H juga harus sejajar di setiap permukaandinding waveguide.

2.3.1. Karakteristik WaveguideKarakterik dari waveguide dapat dilihat pada grafik

dibawah ini :

Gambar 2.2 Karakteristik umum waveguide

11

Dari Gambar 2.2 dapat dilihat bahwa frekuensi kerjaberada di antara fmin dan fmax, band frekuensi kerja : ω > ωc atau λ< λc. Selain itu waveguide juga memiliki karakteristik yangpenting yaitu frekuensi cut off dan mode gelombang yangditransmisikan.

3.4. Waveguide SilinderSekarang kita akan mempertimbangkan suatu propagasi

gelombang didalam suatu pipa berongga dengan penampanglintang lingkaran atau silinder. Didalam pemecahan tentangbentuk yang silinder ini, dapat kita ikuti cara-cara pemecahanpada bentuk koordinat persegi (rectangular), meskipun dalam halini akan kita pilih koordinat yang lain, yaitu koordinat silinder(cylindrical), karena akan memberikan pemecahan yang lebihsederhana, seperti gambar 2.3.

Gambar 2.3 Sistem koordinat silinder

2.4.1. Distribusi Medan Waveguide LingkaranDistribusi medan untuk mode-mode dari waveguide

lingkaran ditunjukkan oleh gambar 2.4, Mode TE11 adalah modeyang paling sederhana yang mungkin dapat terjadi pada mode TEuntuk waveguide silinder.

12

Gambar 2.4 Distribusi medan untuk TE11 mode

3.5. Dominan Mode Waveguide SilinderDapat kita lihat dari gambar 2.4, bahwa dominan mode

untuk waveguide silinder adalah mode TE11, yang seringkalidigunakan dalam praktek. Distribusi medan dari dominan modeini dapat dilihat pada gambar 2.5. Perlu dicatat bahwa mode inipada dasarnya sama dengan mode TE10 dari waveguide persegi.

Apabila kita lihat kembali distribusi medan TE10 padawaveguide persegi, maka distribusi medan TE11 pada waveguidesilinder ini memepunyai banyak kesamaan. Distribusi medanTE11 pada waveguide silinder dapat dibayangkan sebagaidistribusi medan TE10 pada waveguide persegi yang secaraberangsur mengalami pembelokkan dalam rangka menyesuaikanbentuk waveguide yang silinder ini. Sehingga, suatu bentukwaveguide persegi yang berubah bentuk dari bentuk aslinya tanpamengalami suatu perubahan pada salah satu frekuensi cut-off-nyaatau konfigurasi medannya. Ini berarti bahwa dalam halpembuatan bend atau twist tidak memerlukan pemberian toleransiyang besar selama hal ini tidak terjadi secara berangsur-angsur.

Hasil-hasil untuk mode TMmn dapat dibuat persamaansebagai berikut :

EZ = E0 Jm (KC r) cos mθ . ej(ωt – βgz) (2-1)

Er =c

g

k

jE0 Jm (Kc r) cos mθ . ej(ωt – β

gz)

Ei =rk

gj

c

m

2

E0 Jm (Kc r) cos mθ . ej(ωt – β

gz)

13

Hz = 0

Hr =rk

nmj

c2

E0 Jm (Kc r) cos mθ . ej(ωt – β

gz)

Hθ =ck

nJ E0 Jm (Kc r) cos mθ . ej(ωt – β

gz)

Gambar 2.5 Distribusi medan untuk mode TEmn

3.6. Coupling Untuk WaveguideUntuk membangkitkan suatu mode dari suatu waveguide,

diperlukan peralatan untuk menghubungkan kedalam dan keluardari waveguide. Permasalahannya adalah bagaimanamenghubungkan energi dari suatu saluran transmisi ke waveguideatau sebaliknya. Masalah ini dapat diatasi dengan caramemasukkan probe kedalam waveguide sedemikian rupasehingga probe muncul di dalam waveguide dengan jarak λG/4.Dengan cara seperti ini probe menghubungkan medan listrik di

14

dalam waveguide. Situasi seperti ini ditunjukkan oleh gambar2.6.

Gambar 2.6 Coupling untuk waveguide

3.7. Pola Radiasi AntenaPola radiasi (radiation pattern) suatu antena adalah

pernyataan grafis yang menggambarkan sifat radiasi suatu antenapada medan jauh sebagai fungsi arah. Pola radiasi dapat disebutsebagai pola medan (field pattern) apabila yang digambarkanadalah kuat medan dan disebut pola daya (power pattern) apabilayang digambarkan pointing vektor. Dengan adanya gambaranpola radiasi kita bisa melihat bentuk pancaran yang dihasilkanoleh antena tersebut. Gambaran dimensi pola radiasi dapat dilihatpada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Dimensi pola radiasi

probe ke kabel USBactive extender

λG/4

15

Sedangkan pada koordinat polar, pola radiasi ditunjukkanpada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Ilustrasi pola radiasi dalam koordinat polar

Gambar pola radiasi diatas adalah pola radiasi antenadirectional Yagi Uda. Dari pola radiasi diatas dapat terlihatbahwa posisi antena mempengaruhi arah pancaran radiasi.Gambaran pola radiasi dari beberapa antena dapat dilihat padaGambar 2.9.

16

Gambar 2.9 Gambaran pola radiasi berbagai antena(a) Pola radiasi antena parabola(b) Pola radiasi antena Yagi Uda(c) Pola radiasi antena dipole(d) Pola radiasi antena omni

Dari gambaran berbagai macam pola radiasi pada Gambar2.9 dapat dilihat sifat radiasi dari berbagai antena. Antenaparabola memiliki pancaran radiasi ke arah tertentu. Begitu jugadengan antena Yagi Uda pola radiasinya juga mengarah ke arahtertentu. Hanya saja antena parabola memiliki penguatan yanglebih besar. Kedua antena tersebut disebut dengan antenadirectional karena memiliki pola radiasi yang terarah. Beamwidthantena directoinal ini lebih sempit dibanding dengan antena lain.Sehingga sedut pemancarannya lebih kecil dan terarah. Antenaini biasa digunakan oleh client karena pola radiasi yang terarahakan membuat antena dapat menjangkau jarak yang relatif jauh.

Pada antena dipole, pola radiasi memiliki pancaran yangkuat pada arah yang tegak lurus sedangkan pancaran ke sampingkecil. Untuk antena omnidirectional pola radiasi terlihat

17

mengarah ke segala arah. Antena ini memiliki gain yang lebihrendah dibandingkan dengan antena directional. Antenaomnidirectional dapat digunakan sebagai sambungan Point toMulti Point (P2MP) karena pola radiasinya yang mengarah kesegala arah. Dan karena pola radiasinya yang mengarah ke segalaarah itulah sangat memungkinkan antena omnidirectionalmengumpulkan sinyal lain di sekitarnya yang selanjutnya dapatmenyebabkan interferensi.

3.8. Polarisasi AntenaPolarisasi adalah sifat dari gelombang elektromagnetik

yang menggambarkan magnitudo relatif dari vektor medan listrik(E) sebagai fungsi waktu pada titik tertentu di ruang. Polarisasiantena adalah polarisasi dari gelombang elektromagnetik yangdipancarkan oleh antena itu.

Ada beberapa jenis polarisasi yang dapat terjadi padagelombang elektromagnetik. Suatu polarisasi disebut polarisasivertikal jika medan listrik dari gelombang yang dipancarkanantena berarah vertikal terhadap permukaan bumi. Dan disebutpolarisasi horisontal jika medan listriknya arahnya horisontalterhadap permukaan bumi.

Namun demikian ada beberapa jenis antena yangpolarisasinya bukan polarisasi vertikal atau horisontal, karenagelombangnya memiliki vektor medan listrik dimana ujung darivektor tersebut seolah-olah berputar membentuk suatu lingkaranataupun suatu elips dengan pusat sepanjang sumbu propagasi.Selanjutnya jika perputaran ujung vektor medan yangdipancarkan itu membentuk lingkaran maka dinamakan polarisasilingkaran, dan jika perputaran ujung vektor medan itumembentuk elips maka dinamakan polarisasi elips.

Sebenarnya semua jenis polarisasi gelombang ini padadasarnya berasal dari polarisasi elips dengan kondisi khusus.Polarisasi lingkaran misalnya, polarisasi ini berasal dari bentukelips dengan panjang kedua sumbu elipsnya sama, sedangkanpada keadaan khusus lainnya dimana salah satu dari sumbu elipssama dengan nol, sehingga perputaran ujung vektor medannyaseolah-olah hanya bergerak maju mundur pada satu garis saja,maka pada keadaan ini polarisasi elips menjadi polarisasi linier.

18

Polarisasi linier inilah yang bisa berupa polarisasi linier arahvertikal, horisontal ataupun polarisasi linier antara kedua posisitersebut (miring).

Jika jalur dari vektor medan listrik maju dan kembali padasuatu garis lurus dikatakan berpolarisasi linier. sebagai contohmedan listrik dari dipole ideal. Jika vektor medan listik konstandalam panjang tetapi berputar disekitar jalur lingkaran, dikatakanberpolarisasi lingkaran. Frekuensi putaran radian adalah ω danterjadi satu dari dua arah perputaran. Jika vektornya berputarberlawanan arah jarum jam dinamakan polarisasi tangan kanan(right hand polarize) dan yang searah jarum jam dinamakanpolarisasi tangan kiri (left hand polarize). Suatu gelombang yangberpolarisasi elips untuk tangan kanan dan tangan kiri.

Gambar 2.10 Polarisasi pada antena

Sebuah antena dapat memancarkan energi denganpolarisasi yang tidak diinginkan, yang disebut dengan polarisasisilang (cross polarized). Polarisasi silang ini menimbulkan sidelobe yang mengurangi gain. Untuk antena polarisasi linier,polarisasi silang tegak lurus dengan polarisasi yang diinginkandan untuk antena polarisasi lingkaran, polarisasi silangberlawanan dengan arah perputarannya yang diinginkan.

19

3.9. Lebar Band FrekuensiPenggunaan sebuah antena didalam sistem pemancar

ataupun penerima selalu dibatasi oleh daerah frekuensi kerjanya.Pada range frekuensi kerja tersebut, antena diusahakan dapatbekerja dengan efektif agar dapat menerima dan memancarkangelombang elektromagnetik pada band frekuensi tertentu.Pengertian harus dapat bekerja dengan efektif disini adalahbahwa distribusi arus dan impedansi dari antena pada rangefrekuensi tersebut benar-benar belum mengalami perubahan yangberarti, sehingga masih sesuai dengan pola radiasi yangdirencanakan serta VSWR yang diijinkan.

Lebar band frekuensi atau dikenal sebagai bandwidthantena adalah range frekuensi kerja dimana antena masih dapatbekerja dengan efektif.

Gambar 2.11 Bandwidth pada antena

Bandwidth dapat dinyatakan dalam bentuk persen. Dapatdituliskan sebagai berikut :

(2-2)

Selain itu bandwidth dapat pula dinyatakan dalam bentuk :

(2-3)

20

dimana:BW : Bandwidthfu : frekuensi diatas frekuensi center (fc)fL : frekuensi dibawah frekuensi center (fc)

3.10.GainGain antena berhubungan erat dengan directivity dan

faktor efisiensi. Namun dalam prakteknya sangat jarang gainsuatu antena dihitung berdasarkan directivity dan efisiensi yangdimilikinya, karena untuk mendapatkan directivity suatu antenabukanlah suatu yang mudah, sehingga pada umumnya gainmaksimum suatu antena dihitung dengan caramembandingkannya dengan antena lain yang dianggap sebagaiantena standar (dengan metode pengukuran). Gain antena (Gt)dapat dihitung dengan menggunakan antena lain sebagai antenayang standar atau sudah memiliki gain yang standar (Gs).Dimana membandingkan daya yang diterima antara antenastandar (Ps) dan antena yang akan diukur (Pt) dari antenapemancar yang sama dan dengan daya yang sama. Metodepengukuran gain diatas dapat dihitung menggunakan rumus :

(2-4)

Pada satuan decibel dapat dituliskan menjadi :

(2-5)

3.11.DirectivityDirectivity suatu antenna dapat diperkirakan dengan

menggunakan pola radiasi yang dihasilkan pada pengukuran polaradiasi bidang E dan bidang H. Secara matematis dapat dituliskan:

(2-6)

21

dimana H = sudut pada titik setengah daya bidang H (radian)

E = sudut pada titik setengah daya bidang E (radian)

Jika sudut terukur dalam bentuk derajat maka kita jugadapat menggunakan rumus:

(2-7)

3.12. Impedansi InputImpedansi input adalah impedansi yang diukur pada titik

catu pada terminal antena yang merupakan perbandingantegangan dan arus pada titik tersebut. Impedansi input selainditentukan oleh letak titik catu antena, juga dipengaruhi olehantena lain atau benda-benda yang berada disekitar antena sertafrekuensi kerjanya.

Impedansi input antena dinyatakan dalam bentukkompleks yang memiliki bagian real dan bagian imajiner. Bagianreal merupakan resistansi (tahanan) masukan yang menyatakandaya yang diradiasikan oleh antena pada medan jauh. Sedangkanbagian imajiner merupakan reaktansi masukan yang menyatakandaya yang tersimpan pada medan dekat antena, atau dapat ditulisdengan :

(2-8)

Impedansi input dapat juga dihitung dengan rumus :

(2-9)

Dimana:Zin = Impedansi Input (Ohm)V = Tegangan terminal input (Volt)I = Arus terminal input (A)

Impedansi antena penting untuk pemindahan daya daripemancar ke antena dan dari antena ke penerima. Sebagai contoh

22

untuk memaksimumkan perpindahan daya dari antena kepenerima, impedansi antena harus conjugate match. Jika ini tidakdipenuhi maka akan terjadi pemantulan energi yang dipancarkanatau diterima.

3.13.VSWRVoltage Standing Wave Ratio (VSWR) merupakan

kemampuan suatu antena untuk bekerja pada frekuensi yangdiinginkan. Pengukuran VSWR berhubungan dengan pengukurankoefisien refleksi dari antena tersebut. VSWR sangat dipengaruhioleh impedansi input. Impedansi antena penting untukpemindahan daya dari pemancar ke antena dan dari antena kepenerima. Sebagai contoh untuk memaksimumkan perpindahandaya dari antena ke penerima, impedansi antena harus conjugatematch. Jika ini tidak dipenuhi maka akan terjadi pemantulanenergi yang dipancarkan atau diterima.

Perbandingan level tegangan yang kembali ke pemancar(V-) dan yang datang menuju beban (V+) ke sumbernya lazimdisebut koefisien pantul atau koefisien refleksi yang dinyatakandengan simbol “Γ” atau dapat dituliskan:

(2-10)

Hubungan antara koefisien refleksi, impedansikarakteristik saluran (Zo) dan impedansi beban/ antena (Zl) dapatditulis:

(2-11)

Harga koefisien refleksi ini dapat bervariasi antara 0(tanpa pantulan / match) sampai 1, yang berarti sinyal yangdatang ke beban seluruhnya dipantulkan kembali ke sumbernyasemula. Maka untuk pengukuran VSWR besar nilai VSWR yangideal adalah 1, yang berarti semua daya yang diradiasikan antenapemancar diterima oleh antena penerima (match).

23

(2-12)

Semakin besar nilai VSWR menunjukkan daya yangdipantulkan juga semakin besar dan semakin tidak match.

3.14. Antena Wajanbolic3.14.1.Pengertian Antena Wajanbolic

Dalam matematika, parabola adalah irisan kerucut yangberbentuk kurva yang dihasilkan oleh perpotongan menyilangyang sejajar terhadap permukaan kerucut.

Gambar 2.12 Irisan pada kerucut sehingga membentuk parabola

24

Direktris adalah garis sumbu simetri pada parabolaterhadap titik fokus. Sedangkan fokus dari parabola adalah letaksuatu titik dimana jarak antara titik sembarang pada garisparabola M(x,y) ke fokus adalah sama dengan jarak antaraM(x,y) ke direktris D(x,0).

Gambar 2.13 Fokus dan direktris

Dari pengertian diatas diketahui bahwa nilai dari jarak titikF (fokus) ke titik M dan jarak dari titik M ke titik D (direktris)adalah sama, sehingga dapat dihasilkan persamaan :

2222 ))(()()()0( fyxxfyx (2.-13)

Karena pada persamaan diatas kedua sisi sama-samamempunyai akar, maka bisa dieliminasi sehingga menghasilkanpersamaan :

yffyyffyx 22 22222 yfyfffyyx 2222222

yfx 42

25

f

xy

4

2

(2-14)

Sekarang perhatikan gambar 3 dibawah, dimana diketahuidiameter dari parabola (D) dan kedalaman parabola (d). Dari duaparameter tersebut maka bisa dihitung nilai / letak dari titik fokusparabola.

Gambar 2.14 Penghitungan nilai fokus

Dari gambar 3 diatas, diketahui titik (D/2,d) dan titik(-D/2,d) terletak pada parabola, sehingga :

f

xy

4

2

f

D

d4

)2

( 2

fx

Dd

41

4

2

26

f

Dd

16

2

(2-15)

Dari persamaan diatas bisa kita ubah menjadi sebuahpersamaan untuk menghitung nilai fokus.

f

Dd

16

2

d

Df

2

16

116

2

d

D

f

1612

xd

Df

d

Df

16

2

(2-16)

Dari persamaan diatas bisa kita perhatikan bahwa semakinbesar nilai diameter dari suatu parabola (D) dan semakin kecilnilai kedalaman (d) suatu parabola, maka nilai fokusnya akanmenjadi semakin besar.

27

Gambar 2.15 Fokus yang terletak di dalam parabola

Gambar 2.16 Fokus yang ada di luar parabola

Pada dasarnya antena wajanbolic hampir sama denganantena parabola. Letak perbedaannya hanya pada reflektor. Jikapada antena parabola biasa reflektor adalah dish yang didesainkhusus agar dapat memantulkan sinyal dengan sebagaimanamestinya, maka jika pada antena wajanbolic, reflektor berupawajan yang sering kita jumpai.

Antena parabola adalah high-gain reflektor antenna yangdigunakan untuk radio, televisi dan komunikasi data, dan jugauntuk radiolocation (RADAR), pada bagian UHF dan SHF darispektrum gelombang elektromagnetik. Secara relatif, gelombangpendek dari energi elektromagnetik (radio) pada frekuensi ini

28

mengijinkan pemasangan reflektor dengan berbagai macamukuran untuk menghasilkan kuat sinyal yang baik pada saattransmitting dan receiving seperti yang diinginkan.

Antena parabola secara umum terdiri atas reflektor, danwaveguide. Reflektor adalah sebuah permukaan yang terbuat daribahan logam yang dibentuk lingkaran paraboloid yang biasannyamerupakan diameter dari antena tersebut. Paraboloid ini memilikititik fokus yang berbeda-beda berdasarkan atas diameter reflektordan kedalaman reflektor. Waveguide sebagai salah satukomponen dari antena parabola (dan juga antena wajanbolic)terletak pada fokus reflektor. Pada antena wajanbolic feed atauwaveguide sebenarnya juga merupakan sebuah antena tipe low-gain seperti half-wave dipole atau small waveguide horn. Padawaveguide ini terdapat sebuah alat yang berfungsi untukmemancarkan dan menerima sinyal radio-frequency (RF).

(a) (b)

29

(c)

Gambar 2.17 Tipe antena parabola(a) Parabolic(b) Off-Center(c) Cassegrain

Dianggap bahwa antena parabola sebagai circularaperture, maka persamaan untuk mengetahui nilai pendekatangain maksimum adalah :

2

22 )(

D

G

Dimana :G = penguatan (gain) isotropicD = diameter reflektor dengan satuan yang sama dengan

panjang gelombangλ = panjang gelombang

3.14.2.ReflektorAntena wajanbolic ini menggunakan reflektor dari wajan

yang berbahan alumunium. Dipilih bahan alumunium karenabahan alumunium secara umum merupakan bahan yang ringanbila dibandingan dengan bahan logam lainnya. Hal ini tentumerupakan sebuah keuntungan bila kita akanmengimplementasikan antena wajanbolic karena walaupun

(2-17)

30

mempunyai dimensi besar, bobot dari antena tersebut akan tetaplebih ringan jika dibandingan bila kita menggunkan dari bahanlogam lain.

Penggunaan reflektor ini dimaksudkan untukmendapatkan penguatan (gain) yang lebih besar biladibandingkan hanya menggunakan wireless USB adapter biasaatau hanya menggunakan antena kaleng (waveguide). Karenasetiap gelombang yang datang dari fokus akan dipantulkan olehpermukaan reflektor dengan arah yang sejajar dengan sumbu atausebaliknya.

Sifat reflektor yang baik adalah :1. Setiap gelombang yang datang dari fokus dipantulkan

oleh permukaan sejajar dengan sumbu dan sebaliknya.2. Gelombang dari fokus yang dipantulkan oleh

permukaan reflektor akan memotong suatu bidangyang tegak lurus terhadap sumbu dengan fase yangsama

Selain reflektor yang baik, kita juga harus memperhatikanpencatuan pada waveguide. Pemasangan wireless USB adapterpada pencatuan waveguide terletak di depan pemantul, supayaenergi (gelombang) dapat dipancarkan langsung ke pemantultanpa ada rintangan. Sistem pencatuan harus memenuhi duakepentingan :

1. Pencatu harus dapat meradiasikan gelombang kepemantul dengan baik, artinya tidak banyakgelombang yang keluar dari permukaan pemantul

2. Pencatu harus membatasi supaya VSWR salurankoaksial mendekati satu

3.15. Wireless USB AdapterAntena sebenarnya pada antena wajanbolic adalah sebuah

alat yang mentransmisikan energi frekuensi radio ke ruang bebas,yaitu wireless USB adapter. Permukaaan pemantul (wajan)adalah komponen pasif. Wireless USB adapter berada di dalamwaveguide yang ada di depan titik fokus dari wajan. Titik fokusadalah titik dimana semua gelombang pantul terkonsentrasi. Titikfokus (jarak titik fokus dari tengah reflektor) dihitung denganpersamaan berikut :

31

d

Df

16

2

Dimana :f = panjang fokus dari reflektorD = diameter reflektor dengan satuan yang sama dengan

panjang gelombangd = kedalaman reflektor

Radiasi dari wireless USB adapter akan merambat didalam waveguide, kemudian akan diradiasikan ulang olehreflektor pada arah yang diinginkan. Wireless USB adapter iniharus menunjukkan directivity yang secara efesien dapatmengiluminasi reflektor dan juga haru mempunyai polarisasiyang sesuai. Polarisasi dari wireless USB adapter ini menentukanpolarisasi dari seluruh sistem antena.

3.16. Wireess LANWireless Local Area Network (WLAN) adalah jaringan

komputer yang menggunakan gelombang radio sebagai mediatransmisi data. Informasi (data) ditransfer dari satu komputer kekomputer lain menggunakan gelombang radio. WLAN seringdisebut sebagai jaringan nirkabel atau jaringan wireless.

Proses komunikasi tanpa kabel ini dimulai denganbermunculannya peralatan berbasis gelombang radio, sepertiwalkie talkie, remote control, cordless phone, ponsel, danperalatan radio lainnya. Lalu adanya kebutuhan untukmenjadikan komputer sebagai barang yang mudah dibawa(mobile) dan mudah digabungkan dengan jaringan yang sudahada. Hal-hal seperti ini akhirnya mendorong pengembanganteknologi wireless untuk jaringan komputer.

Biasanya wireless LAN ini dipakai di suatu daerah ataulokasi dimana pemakainya selalu dalam keadaan bergerak, ataudi lokasi tersebut tidak terdapat jaringan kabel untuk penyalurandata. Wireless LAN ini biasanya menggunakan frekuensi 2,4 GHzyang disebut juga dengan ISM (Industrial, Scientific, Medical)Band, dimana oleh FCC (Federal Communication Commission)

(2-18)

32

memang dialokasikan untuk berbagai keperluan industri, sains,dan media. Jadi siapa pun dapat menggunakan frekuensi inidengan bebas asalkan tidak menggunakan pemancar berdayatinggi.

Anatomi dari wireless LAN sendiri biasanya digunakansebagai hubungan dari satu point to point yang lain, tetapi denganperkembangan teknologi, wireless LAN ini dapat digunakanuntuk hubungan dari point to multipoint begitu pula sebaliknya.

33

BAB IIIPEMBUATAN ANTENA WAJANBOLIC

6.1. PenghitunganPerhitungan untuk pembuatan wajanbolic dapat diperoleh

dari beberapa handbook/ makalah di situs DIKLAT ORARI padaalamat berikut ini : http://ybizdx.arc.itb.ac.id/orari-diklat pada folder

teknik/2.4ghz/ antena/Handbook.pdf (file PDF) juga pada folder teknik/2.4ghz/buku-wifi/homebrew-

antenna.xls (file EXCEL untuk menghitung)Pada dasarnya diperlukan 3 penghitungan utuk membuat

antena wajanbolic, yaitu : [3] Menghitung titik fokus wajan dan menghitung panjang bagian

pipa paralon yang tidak diberi lakban alumunium. Menghitung panjang pipa paralon yang harus diberi lakban

alumunium Menentukan lokasi penempatan wireless USB adapter pada

pipa paralon

Gambar 3.1 Bagan penghitungan antena wajanbolic

Pada gambar diatas diperlihatkan sebuah bagan antenawajanbolic. Beberapa parameter yang digunakan adalah : [3][4]Dw = diameter wajandw = kedalaman wajanD = diamater paralon

34

fw = fokus wajanL = panjang pipa paralon yang diberi lakban alumuniumS = titik tempat penempatan wireless USB adapter

Beberapa parameter desain yang harus dihitung nilainyaadalah fw (fokus wajan), L (panjang pipa paralon yang diberilakban alumunium), dan S (titik tempat penempatan wirelessUSB adapter).

Yang perlu diperhatikan adalah panjang pipa paralonadalah fw+L. Dimana nilai fw sangat dipengaruhi oleh diameter(Dw) dan kedalaman wajan (dw).

Penghitungan nilai titik fokus wajan dilakukan denganmenggunakan persamaan : [3]

(3-1)

Sementara menghitung panjang pipa paralon yang diberilakban alumunium (L) dan titik penempatan wireless USBadapter (S) diperlukan langkah yang lebih panjang. Makapenghitungan harus dilakukan secara bertahap. Yang harusdihitung pertama kali adalah panjang gelombang radio 2,4GHz(λ) yang ada di udara dengan menggunakan persamaan : [3]

(3-2)

Dimana :λ = panjang gelombang radio 2,4 GHz di udaraC = kecepatan cahaya di udara (299.792.458 meter/detik)

dibulatkan menjadi 300.000.000 meter/detikFreq = frekuensi operasi yang digunakan (2,437 GHz)

Sehingga bila nilai-nilai tersebut dimasukkan ke dalampersamaan menjadi : [3]

(3-3)

(3-4)

35

Jadi nilai panjang gelombang radio 2,4 GHz di udaraadalah 12,31 cm.

Dari nilai panjang gelombang 2,4 GHz (λ) di udara, dapatditentukan diameter dari pipa paralon (D) yang bisa digunakan.Adapun diameter pipa paralon yang bisa digunakan harusmemenuhi syarat : [3]

(3-5)

(3-6)

Dalam hal ini, pipa paralon 3” yang memiliki diameter 8,9cm memenuhi syarat agar bisa digunakan sebagai waveguide.

Selanjutnya dilakukan penghitungan panjang gelombang(λ) frekuensi 2,4 GHz yang merambat dalam pipa paralon(guiding wavelength) dengan simbol λG.

Rumus untuk menghitung panjang guiding wavelengthadalah : [3]

(3-7)

Dimana :λG = panjang guiding wavelengthλ = panjang gelombang radio 2,4 GHz di udara, bernilai

12,31 cmD = lebar diameter pipa paralon yang digunakan, dlam hal

ini pipa paralon 3” mempunyai lebar 8,9 cm

)9,8*706,1

31,12(1

31,12

G

(3-9)λG = 21,174

(3-8)

36

Setelah nilai guiding wavelength diketahui, kita dapatmenghitung panjang minimal dari pipa paralon yang diberilakban alumunium (L). Karena yang dihitung adalah panjangminimal dari L maka jika seandainya panjang dari pipa paralonyang ditutup lakban alumunium lebih panjang dari nilaiminimum yang ditentukan akan lebih baik selama tidak merusakkonstruksi dari antena itu sendiri.

Adapun nilai panjang L minimal adalah : [3]

(3-10)

(3-11)

Dalam tugas akhir ini digunakan pipa paralon 3” dengandiameter 8,9 cm. Maka panjang minimum dari pipa paralon yangditutupi lakban alumunium (Lminimum atau ¾λG) adalah 15,88 cm.Karena merupakan nilai minimum, supaya aman biasanya nilaidibulatkan ke atas. Dalam banyak tutorial nilai ini biasanyadibulatkan menjadi 20 cm. Perlu diperhatikan bahwa panjangtotal pipa paralon yang digunakan adalah nilai L+fw.

Setelah itu barulah ditentukan titik tempat penempatanwireless USB adapter pada pipa paralon (S atau ¼λG ). Untukmenentukan posisi lokasi lubang S dari ujung pipa paralon dapatdigunakan persamaan : [3]

(3-12)

Untuk pipa paralon 3” yang digunakan dalam dalam tugasakhir ini, nilai S adalah 5,29 cm.

Untuk mempermudahkan penghitungan, dapatdipergunakan file excel yang telah tersedia.

Lminimal = 0,75 x λG

Lminimal = 15,88

S = 0.25λG

37

Gambar 3.2 Capture file excel untuk mengukur fokus dan gainantena wajanbolic (diameter 40 cm)

Gambar 3.3 Capture file excel untuk mengukur fokus dan gainantena wajanbolic (diameter 60 cm)

38

Gambar 3.4 Capture file excel untuk menghitung nilai¼λG dan ¾λG

6.2. Alat Dan BahanAlat-alat dan bahan-bahan yang dibutuhkan dalam

pembuatan antena wajanbolic adalah sebagai berikut : [1]

AlatAlat yang diperlukan :1. Gergaji besi2. Mesin bor3. Penggaris4. Pulpen atau sepidol untuk menandai yang akan dipotong5. Cutter6. Solder7. Papan kayu untuk alas pengeboran8. Kabel ekstender listrik9. Besi lancip/ paku untuk penanda titik yang akan di bor10. Palu

BahanSedangkan bahan-bahan yang diperlukan adalah :1. Wajan2. Pipa PVC 3 inci3. Tutup pipa PVC 3 inci sebanyak 2 buah4. Lakban alumunium

39

5. Plat ”L” dari bahan non logam untuk dudukan WiFi USB6. Tie wrap/ tali plastik kecil7. Mur baut kecil 2 buah untuk membaut dudukan Wifi USB ke

pipa paralon8. Mur baut agak besar untuk meng-klem salah astu tutup pipa

paralon ke wajan9. Rubber tape10. Wireless USB adapter

6.3. Pembuatan Antena WajanbolicLangkah-langkah cara pembuatan antena wajanbolic

adalah sebagai berikut :1. Persiapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan2. Lakukan perhitungan nilai fokus wajan (fw), λG/4 dan

¾ λG dengan file excel yang telah tersedia [5]

Gambar 3.5 Penghitungan titik fokus wajan

40

Gambar 3.6 Penghitungan nilai λG/4 dan ¾ λG

3. Tandai bagian tengah wajan dengan paku kecil padabagian yang akan di bor

4. Buat sedikit cekungan pada bagian tengah wajan yangakan di bor dengan paku kecil sebagai penuntun saatpengeboran agar bor tidak mudah meleset

5. Bor bagian dasar wajan tepat di tengah

Gambar 3.7 Bagian tengah wajan yang telah di bor

6. Tandai salah satu tutup pipa paralon 3” pada bagiantengah kemudian bor

41

Gambar 3.8 Salah satu tutup pipa 3” yang telah di bor

7. Sambungkan antara wajan dan salah satu tutup pipayang sudah di bor tadi dengan mur baut serta beri ringdiantara baut depan dan belakang. Sambungan janganterlalu kencang karena pada wajan tipe tertentu yangtipis hal ini dapat menyebabkan bagian belakangtengah wajan penyok ke depan. Hal ini akan membuatbentuk wajan tidak simetris lagi.

Gambar 3.9 wajan dan tutup pipa paralon yang telahdibaut

42

8. Lapisi tutup pipa paralon 3” yang satunya denganlakban alumunium di bagian dalamnya

Gambar 3.10 Tutup pipa paralon yang dilapisi denganlakban alumunium bagian dalamnya

9. Potong pipa paralon 3” sepanjang nilai fw + ¾λG

sebagai waveguide10. Lubangi pipa paralon pada nilai λG/4 sesuai lebar

wireless USB adapter11. Buat 2 lubang di pipa paralon di dekat nilai λG/4 untuk

membaut plat L (non logam) ke pipa paralon12. Lapisi pipa paralon dengan lakban alumunium di

bagian luar sepanjang ¾λG dari salah satu ujungnya.Hal ini dimaksudkan agar sinyal yang telah masuk kedalam pipa paralon tidak terpancar keluar kembalimengingat fungsi dari pipa paralon adalah sebagaiwaveguide, yang pada antena kaleng, waveguide,terbuat dari bahan logam.

43

Gambar 3.11 Waveguide

13. Bor plat L (non logam) sebanyak 2 lubang di salahsatu sisi untuk membaut plat L non logam ke pipaparalon dan buat beberapa cekungan di tepi salah satusisi lainnya untuk letak tie wrap agak tidak mudahbergeser

14. Lapisi wireless USB adapter dengan rubber tape, ikatke plat L (non logam) dengan tali plastik (tie wrap)

44

Gambar 3.12 Wireless USB adapter yang diikat pada platL (non logam)

Gambar 3.13 Lubang pada plat L (non logam)untuk tempat membaut dengan pipa paralon

15. Baut plat L (non logam) ke pipa paralon dengan murdan baut kecil

45

Gambar 3.14 Plat L (non logam) dengan wireless USBadapter yang telah dibaut ke pipa paralon

16. Sambungkan pipa paralon ke wajan dan kemudiantutup dengan salah satu tutup pipa yang telah dilapisidengan lakban alumunium di bagian dalamnya

Gambar 3.15 Antena wajanbolic yang telah jadi

17. Bor plat logam untuk membaut plat logam kewajanbolic dan untuk tempat clamp

18. Sambungakan clamp dengan plat logam

46

19. Sambungkan wajan dengan plat logam

6.4. Pembuatan Kabel USB ExtenderPada kenyatannya, aplikasi antena wajanbolic

membutuhkan kabel yang panjang untuk tersambung ke PC ataulaptop. Karena antena wajanbolic membutuhkan koneksi line ofsight, maka tidak jarang harus memasang antena wajanbolic padaketinggaian tertentu untuk memperoleh line of sight agar tidakterhalang oleh apapun. Jika menggunakan kabel USB biasa jelastidak akan mungkin karena pada umumnya kebel USB biasapendek, dan jika dipaksakan disambung sampai panjang makadata akan loss di tengah jalan. Jika menggunakan kabel USBactive extender maka harga akan menjadi mahal. Sehinggadigunakan kabel USB extender yang dibuat dari kabel UTP yangujungnya dikonversi ke USB. Berikut akan diuraikan carapembuatan kabel USB ekstender.

AlatAlat yang diperlukan :1. Cutter2. Solder

BahanBahan yang diperlukan :1. Kabel UTP + 10 meter2. Kabel USB extender + 1 meter3. Timah untuk menyolder4. Selotip5. Pipa kecil + 5 cm x 2 buah6. Lakban

Cara Pembuatan1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan2. Kupas selongsong luar dari kabel UTP di kedua ujung

47

Gambar 3.16 Kabel UTP yang telah dikupas ujungnya

3. Potong kabel USB jadi 2

Gambar 3.17 Kabel USB yang dipotong menjadi 2

48

4. Kupas juga selongsong luar dari kabel USB

Gambar 3.18 Kabel USB yang telah dikupas bagian luarnya

5. Kupas ujung kabel UTP dan USB + 3 mm untuk sambungan6. Pasang potongan pipa kecil untuk melindungi kabel sebelum

disolder

Gambar 3.19 Memasukkan pipa ke kabel sebelum disolder

49

7. Solder kabel UTP ke kabel USB dengan cara sebagaiberikut : Kabel UTP orange – putih orange disatukan untuk

menghubungkan pin +5V (kabel USB merah) Kabel UTP putih hijau dihubungkan dengan pin Data+

(kabel USB putih) Kabel UTP hijau dihubungkan dengan Data- (kabel USB

hijau) Kabel UTP putih biru, biru, putih coklat, coklat disatukan

untuk menghungngkan ke Ground (kabel USB hitam)

Gambar 3.20 Cara penyambungan kabel UTP dengan kabelUSB

8. Setelah semua kabel tesambung dengan baik, lapisisambungan kabel dengan selotip agar tidak terjadi hubunganpendek

9. Rekatkan pipa paralon denga lakban untuk melindungisambungan

50

Gambar 3.21 Hasil akhir pembuatan kabel USB extender

51

BAB IVPENGUKURAN PARAMETER ANTENA

DAN ANALISA

10.1. UmumSetelah selesai proses pembuatan antena wajanbolic, maka

tahap selanjutnya adalah pengukuran parameter-parameterantena, pengujian pada jaringan wireless LAN 2,4 GHz yangbertujuan untuk mengetahui seberapa jauh ketepatan hasilperancangan dan pembuatan antena perlu dilakukan pengukuranpada beberapa parameter antena. Pada bab 4 ini akan disajikanmetode pengukuran, hasil pengukuran serta analisis dari antenauntuk gain optimum pada frekuensi 2,4 GHz. Karena alasan-alasan praktis maka parameter-parameter yang dapat diukurmeliputi :

1. Pengukuran pola radiasi.2. Pengukuran gain3. Polarisasi4. Pengukuran direktivityBeberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum

pengukuran adalah, menghindari gangguan pantulan (benda-benda disekitar tempat pengukuran), jarak antara pemancar danpenerima.

10.2. Persiapan Pengukuran Dan PengujianPengukuran pola radiasi dilakukan untuk mengetahui

bagaimanakah bentuk pola radiasi antena wajanbolic yang telahdibuat. Selain itu yang paling penting adalah mengetahuiseberapa jauhkan antena yang telah dibuat telah sesuai denganharapan. Tentunya diharapkan hasil dari pengukuran ini sesuaidengan teori, yaitu didapatkan pola radiasi antena yang terarah.

Untuk mendapatkan hasil yang baik dari pengukuran polaradiasi ada beberapa hal yang harus diperhatikan adalahmenghindari gangguan pantulan dari benda disekitar pengukuran,tinggi antena pemancar di sisi access point dengan antenawajanbolic yang diukur sebagai penerima di sisi laptop haruslahsejajar dan lurus. Pola radiasi suatu antena merupakan

52

karakteristik yang menggambarkan sifat radiasi antena padamedan jauh sebagai fungsi dari arah.

Arah disini adalah memutar antena wajanbolic dari posisi0o sampai 360o, baik pada bidang H maupun pada bidang E.Untuk mengukur pola radiasi antena yang sudah dibuat, makaantena tersebut dipakai sebagai antena penerima, dengan bantuanlaptop dan wireless USB adapter pada frekuensi 2,4 GHz besertaBAFO USB 2.0 Extension Cable yang berguna untukmenghubungkan wireless USB adapter yang diletakkan padawaveguide antena wajanbolic dengan laptop. Setelah wirelessUSB adapter pada antena terhubung dengan laptop, maka leveldaya akan nampak di layar laptop dengan bantuan softwareNetwork Stumbler berupa sinyal dalam unit dBm. Padapengukuran ini antena pemancar menggunakan antena yangsudah terpasang pada access point D-link DWL-2100AP standarprotokol 802.11g dengan frekuensi 2,4 GHz.

Peralatan yang digunakan dalam pengukuran ini adalah :1. Antena wajanbolic

Dalam pengukuran kali ini antena mutlak ada. Karenaantena itu sendirilah yang akan diukur nilai-nilai yangtelah ditentukan sebelumnya. Antena dalam hal iniadalah dua buah antena wajanbolic dengan diameterlingkaran 40 centimeter dan 60 centimeter.

Gambar 4.1 Wajanbolic diameter 40 cm

53

Gambar 4.2 Wajanbolic diameter 60 cm

2. Wireless USB adapterWireless USB adapter di sini adalah penerima sinyalwireless yang dipancarkan oleh access point. Padaproyek akhir ini digunakan wireless USB adapter D-Link DWA-110 yang beroperasi pada jaringanwireless 2,4 GHz yang kompatibel dengan 802.11bdan 802.11g.

Gambar 4.3 D-Link DWA-110 wireless USB adapter

3. USB extensionUSB extension berguna sebagai kabel penyambungantara wireless USB adapter dengan laptop. Merekyang digunakan adalah BAFO USB Extension Cableyang kompatibel dengan USB 2.0.

54

Gambar 4.4 BAFO USB 2.0 Extension Cable

4. LaptopPada pengukuran parameter antena dan pengujianantena pada jaringan wireless ini penggunaan laptopsangat dibutuhkan. Penggunaan laptop adalah untukmemantau aktifitas wireless yang ada denganmenggunakan software Network Stumbler.

Gambar 4.5 Penggunaan laptop dalam pengukuranantena

Agar laptop dapat digunakan, hal pertama adalah harusdiinstall software Network Stumbler. NetworkStumbler adalah sebuah tool untuk Windows yang

55

dapat digunakan untuk mendeteksi Wireless LocalArea Networks (WLANs) menggunakan standar802.11a/b/g. Selain itu laptop juga digunakan untukmengkonfigurasi access point. Agar laptop dapatdigunakan untuk mengkonfigurasi access point makaIP dari ethernet card laptop harus satu jaringan denganaccess point.

5. Access PointAlat ini sering digunakan sebagai piranti server padajaringan WLAN. Dan biasanya diletakkan di langit-langit dalam ruangan WLAN indoor. Alat ini dapatmenyalurkan data secara wireless dari PC ke PCsecara infrastruktur. Access Point (AP) ini disertaiadaptor sebagai pencatu daya dari alat tersebut, jugatersedia kabel UTP agar dapat terhubung secara wireddan antena eksternal dengan gain 2,15 dBi. Ada 3indikator led di bagian depan alat ini yang terdiri dari :power, LAN dan WLAN. Led pada power menyalamemberitahukan AP tercatu oleh listrik melaluiadaptor, led pada LAN menyala memberitahukanbahwa AP terhubung secara wired melalui kabel UTPdan led pada WLAN memberitahukan AP terhubungsecara wireless dengan piranti lain.

Gambar 4.6 Acces Point D-Link DWL-2100AP

56

Pada tugas akhir ini, digunakan AP produk D-Linktipe DWL-2100AP standar IEEE 802.11g denganfrekuensi 2,4 GHz. Access Point digunakan sebagaipemancar dan terhubung secara wireless denganwireless USB adapter yang terpasang pada laptop.Sebelumnya yang perlu diperhatikan dalammenggunakan AP untuk koneksi antar jaringankomputer secara wireless adalah penamaan SSID(Service Set IDentifier). Pengaturan ini dilakukansecara GUI melalui web. Langkah langkahnya adalahsebagai berikut :1) Set IP pada laptop dengan IP 192.168.0.xxx

dengan netmask 255.255.255.0, karena secaradefault access point D-Link DWL-2100APmempunyai setting IP 192.168.0.50 dengannetmask 255.255.255.0.

2) Hubungkan kabel UTP straight trough antara LANlaptop dan access point.

3) Buka web browser (Mozila Firefox).4) Matikan konfigurasi proxy. Dengan cara masuk ke

menu Tools Options Tab Advanced TabNetwork Setting Pilih Direct connection tothe Internet.

5) Ketikkan pada address http://192.168.0.50.Username default adalah admin dan passwordtidak perlu diisi (kosong).

57

Gambar 4.7 Konfirmasi user dan password

6) Jika berhasil maka akan tampak halaman utamasebagai berikut :

Gambar 4.8 Halaman Home pada pengesetanaccess point

58

7) Masuk ke tab wireless yang ada di sebelah kiri.Pada bagian ini set semua parameter yangdiperlukan.

Gambar 4.9 Setting SSID

8) Agar client bisa menerima IP secara otomatis makafitur DHCP server harus kita aktifkan.

Gambar 4.10 Setting DHCP server

59

9) Setiap bagian pada setting diatas, harus kitakonfirmasi dengan menekan tombol Apply danaccess point akan direstart selama selang waktu 30detik sebelum kembali ke halaman awal.

Gambar 4.11 Proses restart untukmengaplikasikan setting

10) Setelah semua pengaturan selesai, maka accesspoint dapat digunakan.

6. TripodDalam pengukuran ini, tripod juga sangat berperansekali. Tripod berfungsi sebagai penyangga agarantena dapat berdiri dengan tenang dan tidak goyangsaat melakukan pengukuran. Tripod juga berperanuntuk memberikan ketinggian pada antena denganaccess point.

60

Gambar 4.12 Penggunaan tripod untuk pengambilandata

7. Penggaris busur derajat (360o)Penggaris busur derajat berbentuk lingkaran atau 360o.Busur derajat berguna karena pada pengukuran polaradiasi antena akan diputar 360o dengan steppergantian setiap 10o.

Gambar 4.13 Busur derajat untuk perputaran antena

61

10.3. Pengukuran Pola Radiasi [6]Pengukuran pola radiasi dilakukan dua kali untuk masing-

masing antena. Yaitu pola radiasi pada bidang E dan pada bidangH. Dalam pengukuran harus memperhatikan jarak pada prosespengukuran.

Peralatan yang digunakan pada pengukuran pola radiasiini diantaranya adalah:

Antena wajanbolic yang telah dibuat Laptop Wireless USB adapter D-Link DWA-110 Kabel USB extension BAFO Tripod Penggaris busur derajat 360o yang terpasang pada

tripod Access point D-Link DWL-2100APLangkah-langkah pengukuran pola radiasi yaitu dilakukan

dengan:1. Rangkai semua peralatan seperti pada Gambar 4.14

dan pastikan posisi AP dan antena yang diukur sejajar

Gambar 4.14 Diagram pengukuran antena

3 meter

62

2. Nyalakan laptop dan pasangkan kabel USB exstensionpada wireless USB adapter yang ada pada waveguide

3. Nyalakan access point (AP), pastikan indikasi led padapower menyala. AP yang terpasang adalah AP yangtelah diset dengan SSID tertentu seperti yang telahdijelaskan di atas

4. Set antena pada access point pada posisi vertikal atauhorisontal

5. Klik Windows All Program D-Link D-LinkWireless G DWA-110 Wireless ConnectionManager.

6. Pilih SSID “test” dan tekan Activate

Gambar 4.15 D-Link Wireless Connection

7. Pastikan wireless USB adapter telah terkoneksidengan access point dan telah mendapat IP addresssecara DHCP

8. Jalankan program Network Stumbler

63

9. Klik tanda + pada menu SSID yang ada di sebelah kirikemudian klik pada nama SSID dari access point dankemudian angka MAC

Gambar 4.16 Tampilan program Network Stumbler

10. Setelah terlihat grafik sinyal, putar antena setiap 10o

dengan satu satuan waktu tertentu pada programNetwork Stumbler

11. Putar setiap 10o mulai dari 0o sampai 360o searahjarum jam

64

Gambar 4.17 Pemutaran antena setiap 10o

12. Simpan hasilnya

Ulangi langkah percobaan diatas untuk antena accesspoint pada posisi horisontal. Langkah percobaan tersebut diatasdigunakan pada antena wajanbolic besar ataupun kecil.

Setelah semua percobaan selesai dilakukan denganmenggunakan antena wajanbolic besar dan kecil, lakukankonversi nilai sinyal dari program Network Stumbler ke nilai dB.Hal ini dilakukan karena nilai level sinyal yang didapat dariprogram nerwork Stumbler masih dalam bentuk grafik.

Bila nilai level sinyal dari antena wajanbolic setiapperputaran 10o telah didapat, langkah selanjutnya adalah denganmelakukan normalisasi dengan cara mengurangi nilai level sinyalyang didapat 10o dengan nilai level sinyal tertinggi yang didapat.Dengan cara tersebut dapat dibuat grafik pola radiasinya dalamMicrosoft Excel. Data hasil pengukuran serta normalisasiselengkapnya dapat dilihat pada bab lampiran. Berikut ini dapatdilihat gambar pola radiasi yang didapat dari hasil pengukuran.

65

1. Wajanbolic Kecil Pola Radiasi Vertikal

Beamwidth = 21o

66

2. Wajanbolic Kecil Pola Radiasi Horisontal

Beamwidth = 14o

67

3. Wajanbolic Besar Pola Radiasi Vertikal

Beamwidth = 13o

68

4. Wajanbolic Besar Pola Radiasi Horisontal

Beamwidth = 3o

Dari gambar pola radiasi diatas dapat dilihat bahwa polaradiasi antena wajanbolic mengarah ke satu arah tertentu. Inidisebabkan karena level sinyal terbesar ada pada saat posisiantena 0o. Pada posisi tersebut antena menerima sinyal secaramaksimal. Kemudian ketika antena diputar level sinyal yangditangkap akan terus berkurang. Ini karena posisi antena tidaktepat mengarah pada pemancar dalam hal ini adalah access point.Pada posisi antena sekitar 180o, level sinyal yang terekamsangatlah minim. Dari percobaan yang telah dilakukan, antenamasih menangkap sinyal yang dipancarkan access point hanyasaja levelnya rendah.

69

Dari pengukuran pula dapat diketahui pada antenawajanbolic kecil (40 cm) level sinyal tertinggi yang ditangkapadalah senilai -30 dB untuk bidang E dan bidang H. Sedangkanlevel sinyal terendah yang ditangkap adalah -52 dB untuk bidangH dan -58 dB untuk bidang E. Pada antena wajanbolic besar levelsinyal tertinggi adalah -22 dB untuk bidang E dan -23 dB untukbidang H. Dan level sinyal terendah adalah -62 dB untuk bidangE dan -58 dB untuk bidang H.

Kedua antena tersebut sama-sama memiliki pola radiasi yangterarah. Yaitu menerima sinyal dengan baik pada posisi 0o danmenerima sinyal dengan lemah pada posisi sekitar 180o. Hanyasaja level sinyal yang ditangkap agak sedikit berbeda. Antenawajanbolic dengan diameter besar menangkap sinyal lebih baik.

Sehingga dari gambar pola radiasi yang didapat dari hasilpengukuran dapat dikatakan bahwa antena yang dibuat telahsesuai dengan harapan karena memiliki pancaran daya yangterarah.

10.4. Pengukuran Gain [6]Untuk pengukuran gain maksimum antena wajanbolic ini

dilakukan dengan cara membandingkan dengan wireless USBadapter yang digunakan. Perhitungan yang digunakan adalahdengan membandingkan level sinyal maksimum yang diterimawireless USB adapter dengan level sinyal maksimum yangdiperoleh antena wajanbolic.

Untuk mengetahui nilai level sinyal maksimum yangditerima oleh wireless USB adapter adalah denganmengkoneksikan wireless USB adapter ke access point tanpabantuan wajanbolic ataupun waveguide.

70

Gambar 4.18 Diagram pengukuranlevel sinyal wireless USB adapter

Langkah-langkah untuk mengetahui nilai level sinyal yangdiperoleh oleh wireless USB adapter adalah sebagai berikut :

1. Nyalakan laptop dan access point2. Hubungkan wireless USB adapter ke kabel USB

extension3. Hubungkan kabel USB extension ke laptop4. Jalankan program WirelessMon5. Jalankan program Network Stumbler6. Periksa nilai level sinyal yang diterima oleh masing-

masing programDari percobaan yang telah dilakukan, didapat level sinyal

yang ditangkap oleh wireless USB adapter yang ditunjukkan olehprogram WirelessMon dan Network Stumbler adalah sama, yaitusebesar -44 dB.

3 meter

71

Gambar 4.19 Tampilan program WirelessMon

Gambar 4.20 Tampilan program Network Stumbler

72

Apabila pada wireless USB adapter telah diketahui nilailevel sinyal yang diterima, yaitu pada frekuensi 2,4 GHz sebesar-44 dBi, maka dari pengukuran diatas gain antena wajanbolicdapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

(4-1)

DimanaGt = Gain antena wajanbolicPt = Nilai level sinyal maksimum yang diperoleh antena

wajanbolicPs = Nilai level sinyal maksimal yang diterima wireless

USB adapterGs = Gain wireless USB adapter

Tabel 4.1 HASIL PENGUKURAN GAINDiameter

WajanPt Ps Gs Gt

40 cm -30 dBi -44 dBi 2,15 dBi 16,15 dBi

60 cm -22 dBi -44 dBi 2,15 dBi 24,15 dBi

10.5. Polarisasi [6]Polarisasi antena ditentukan oleh polarisasi gelombang

yang dipancarkan oleh antena atau oleh efektivitas antena dalammenerima gelombang.

Penamaan polarisasi antena ditentukan oleh arah medanlistrik (E) gelombang yang dipancarkan oleh antena terhadapbidang permukaan bumi / tanah.

Untuk pengukuran polarisasi, saat wireless USB adapteryang ada di dalam waveguide antena wajanbolic berada padaposisi vertikal dan antena pada access point juga pada posisivertikal, ternyata antena wajanbolic lebih efektif menangkapgelombang sehingga polarisasi ini dinamakan polarisasi vertikal.Dan sebaliknya saat wireless USB adapter pada antenawajanbolic tetap pada posisi vertikal dan antena pada accesspoint dirubah pada posisi horisontal, maka sinyal yang ditangkap

Gt(dB) = (Pt(dBm) – Ps(dBm)) + Gs(dB)

73

antena wajanbolic menjadi lebih lemah. Hal ini dikarenakan telahterjadinya polarisasi silang sehingga level sinyal yang ditangkapoleh antena wajanbolic menjadi banyak yang loss.

Hal ini dibuktikan pada antena wajanbolic besar, pada saatwireless USB adapter dan antena access point sama-sama padaposisi vertikal, antena wajanbolic dapat menerima sinyalmaksimum sebesar -22 dBi. Sedangkan saat wireless USBadapter tetap pada posisi vertikal dan antena pada access pointdirubah ke posisi horisontal maka level sinyal yang didapat lebihkecil yaitu -23 dBi.

Antena wajanbolic dapat menerima polarisasi baikvertikal ataupun horisontal. Hal ini tergantung bagaimana antenapada sisi pemancar diset. Dan pada antena wajanbolic hanyaperlu mengatur posisi wireless USB adapter yang ada padawaveguide. Namun secara umum polarisasi dari antenawajanbolic adalah polarisasi vertikal karena kebanyakan antenaomni directional yang menyebarkan sinyal wireless pada hotspotdipasang secara vertikal.

Tabel 4.2 HASIL POLARISASIPolarisasiDiameter

Wajan Vertikal Horisontal

40 cm -30 dB -30 dB

60 cm -22 dBi -23 dBi

10.6. Directivity [6]Directivity suatu antena dapat diperkirakan dengan

menggunakan pola radiasi yang dihasilkan pada pengukuran polaradiasi bidang E dan bidang H. Sudut tersebut dapat dicaridengan menggunakan gambar pola radiasi. Dengan menandaititik setengah daya pada pola radiasi kemudian menarik sudutpada titik tersebut. Ini dilakukan untuk bidang E dan H. Sehinggadari sudut yang didapat kita dapat mengukur directivity.

74

Sehingga nilai directivity dicari dengan perhitungan :

(4-2)

Atau jika dalam satuan decibel (dB) :

DdBD log10)(

Tabel 4.3 Directivity pada antena wajanbolic

NoDiameter

Antena Wajanbolic Directivity

1 40 cm 21,4 dB2 60 cm 30,2 dB

Gambar 4.21 Pengukuran directivity

(4-3)

75

10.7. Aplikasi Antena WajanbolicAntena wajanbolic yang telah dibuat diaplikasikan sebagai

antena penerima atau antena client dalam jaringan wireless LAN2,4 GHz. Dalam aplikasinya ketika digunakan sebagai antenapenerima, posisi antena harus sejajar dengan antena pemancarselain itu jalurnya harus line of sight agar sinyal dapat ditangkapdengan baik oleh antena wajanbolic.

Jika posisi antena pemancar tidak sejajar atau terdapatpenghalang dengan antena penerima (antena wajanbolic), makasinyal yang diterima akan melemah. Dan juga, ketika antenadigunakan harus memiliki polarisasi yang sama dengan antenapemancar, jika posisinya mengalami perbedaan, sinyal yangditerima juga akan lemah.

Antena wajanbolic ini telah diuji coba di Kediri denganmenangkap sinyal hotspot dari Poltek Kediri. Uji coba dilakukandalam radius jarak + 500 meter line of sight. Dari hasil uji coba,antena wajanbolic dapat menangkap sinyal dengan baik dandapat melakukan koneksi ke internet.

Gambar 4.22 Uji coba antena wajanbolic di Kediri

76

Gambar 4.23 Tampilan D-Link Wireless Connection Manager

Gambar 4.24 Tampilan sinyal pada program NetStumbler

Selain itu, antena wajanbolic ini telah sesuai dengan hasilyang diharapkan yaitu mempunyai performansi (gain) yang baikyang tidak kalah bila dibandingakan dengan antena grid yangdijual dipasaran. Hal ini dibuktikan oleh komentar Pak Onno W.Purbo mengenai pola radiasi dari antena wajanbolic yang telahdibuat yang dapat dilihat pada alamat website berikut :http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/Hasil_Pengukuran_Pola_Radiasi_Wajanbolic_e-goen

77

BAB VPENUTUP

15.1. KESIMPULANBerdasarkan hasil pengukuran dan analisa, maka dapat

disimpulkan bahwa antena wajanbolic adalah antena directionalyang mempunyai keterarahan sinyal. Mempunyai nilai HPBW(Half Power Beam Width) sebesar 21o untuk wajanbolic kecilpolarisasi vertikal, 14o untuk polarisasi horisontal, 13o untukwajanbolic besar polarisasi vertikal, 3o untuk polarisasihorisontal. Mempunyai nilai gain sebesar 16,15 dBi untuk antenawajanbolic kecil dan 24,15 dBi untuk antena wajanbolic besar.Mempunyai polarisasi yang sejajar dengan antena pemancar.Serta mempunyai nilai directivity sebesar 21,4 dB untuk antenawajanbolic kecil dan 30,2 dB untuk antena wajanbolic besar.Pada Tugas Akhir ini, antena wajanbolic yang telah dibuat telahberhasil sesuai performansi yang diharapkan. Hal ini dapat dilihatdari pola radiasi yang dihasilkan, gain, dan directivity yangdimiliki oleh antena wajanbolic yang telah dibuat.

15.2. SARANDari Proyek Akhir yang telah dilakukan kiranya masih

diperlukan pembenahan-pembenahan sehingga didapatkan hasilyang lebih memuaskan. Saran-saran yang dapat diberikandiantaranya adalah peningkatan keakuratan perhitungan dankeakuratan serta kerapian dalam proses pembuatan antenawajanbolic. Penggunaan wireless USB adapter dengan merekyang lebih baik ataupun penggantian wireless USB adapterdengan access point untuk mendapatkan performansi yang lebihoptimal. Penggunaan software monitor wireless yang lebihpresisi dan mudah dalam pembacaan nilai level sinyal yangdiperoleh. Pemilihan bahan dan material pembuat antena yanglebih tepat serta penggunaan peralatan yang lebih diperhatikankepresisiannya agar hasil yang diperoleh sesuai denganperhitungan secara simulasi atau perhitungan secara teoritis.

78


79

DAFTAR PUSTAKA

[1] Gunadi, “Merakit Sendiri Wajanbolic Step-by-Step”,CHIP Edisi Oktober, 2007

[2] Onno W. Purbo, “Internet Wireless dan Hot Spot”, P.T.Elex Media Komputindo, 2006

[3] Onno W. Purbo, “Panduan Praktis RT/RW-net & AntenaWajanbolic”, P.T. Prima Infosarana Media, 2007

[4] Onno W. Purbo, E-Goen, “Membuat Sendiri AntenaWajanbolic & Kenthongan”, P.T. Prima InfosaranaMedia, 2007

[5] http://yb1zdx.arc.itb.ac.id/orari-diklat/pemula/multimedia/foto-station/2.4ghz/wajanbolic-egoen/

[6] Diyah Andari, Roose, ”Rancang Bangun Antena Yagi-Uda Berbasis Algoritma Genetika Dan ImplementasinyaPada Wireless LAN 2,4 GHz Sub Judul (ImplementasiPada Wireless LAN 2,4 GHz)”, PENS-ITS, 2007

[7] Budi Aswoyo, “Antena & Propagasi”, PENS-ITS, 2005.[8] Raga Putra, Ery,”Disain Dan Implementasi Antena

Kaleng Pada Frekuensi 2,65 GHz”, PENS-ITS, 2005.[9] Salsabil, Syailendra, ”Pembuatan Antena Omni

Directional 2,4 GHz Untuk Jaringan Wireless-LAN,PENS-ITS, 2006.

80


81

LAMPIRAN

LAMPIRAN APENGUKURAN POLA RADIASI

ANTENA WAJANBOLIC KECIL VERTIKAL

POSISI(derajat)

SINYAL(dB)

SINYALTERNORMALISASI

0 -30 010 -32 -220 -43 -1330 -48 -1840 -40 -1050 -38 -860 -40 -1070 -40 -1080 -40 -1090 -42 -12

100 -44 -14110 -45 -15120 -48 -18130 -48 -18140 -52 -22150 -54 -24160 -54 -24170 -58 -28180 -54 -24190 -54 -24200 -50 -20210 -52 -22220 -48 -18230 -50 -20240 -48 -18

82

POSISI(derajat)

SINYAL(dB)


250 -48 -18260 -48 -18270 -44 -14280 -42 -12290 -42 -12300 -42 -12310 -40 -10320 -40 -10330 -46 -16340 -42 -12350 -35 -5360 -32 -2

83

LAMPIRAN BPENGUKURAN POLA RADIASI

ANTENA WAJANBOLIC KECIL HORISONTAL

POSISI(derajat)

SINYAL(dB)


0 -30 010 -32 -220 -44 -1430 -49 -1940 -46 -1650 -42 -1260 -42 -1270 -44 -1480 -44 -1490 -46 -16

100 -44 -14110 -46 -16120 -46 -16130 -52 -22140 -48 -18150 -48 -18160 -48 -18170 -50 -20180 -48 -18190 -48 -18200 -50 -20210 -52 -22220 -50 -20230 -50 -20240 -50 -20

84

POSISI(derajat)

SINYAL(dB)


250 -50 -20260 -46 -16270 -46 -16280 -50 -20290 -46 -16300 -44 -14310 -44 -14320 -38 -8330 -40 -10340 -40 -10350 -38 -8360 -30 0

85

LAMPIRAN CPENGUKURAN POLA RADIASI

ANTENA WAJANBOLIC BESAR VERTIKAL

POSISI(derajat)

SINYAL(dB)


0 -22 010 -30 -820 -44 -2230 -46 -2440 -42 -2050 -42 -2060 -44 -2270 -44 -2280 -46 -2490 -46 -24

100 -52 -30110 -54 -32120 -54 -32130 -52 -30140 -50 -28150 -50 -28160 -54 -32170 -54 -32180 -52 -30190 -56 -34200 -58 -36210 -62 -40220 -54 -32230 -60 -38240 -60 -38250 -52 -30

86

POSISI(derajat)

SINYAL(dB)


260 -48 -26270 -48 -26280 -48 -26290 -42 -20300 -42 -20310 -42 -20320 -42 -20330 -40 -18340 -40 -18350 -40 -18360 -25 -3

87

LAMPIRAN DPENGUKURAN POLA RADIASI

ANTENA WAJANBOLIC BESAR HORISONTAL

POSISI(derajat)

SINYAL(dB)


0 -23 010 -30 -720 -45 -2230 -43 -2040 -46 -2350 -48 -2560 -46 -2370 -46 -2380 -48 -2590 -48 -25

100 -52 -29110 -48 -25120 -50 -27130 -52 -29140 -48 -25150 -52 -29160 -58 -35170 -50 -27180 -54 -31190 -48 -25200 -54 -31210 -52 -29220 -50 -27230 -55 -32240 -58 -35250 -54 -31

88

POSISI(derajat)

SINYAL(dB)


260 -50 -27270 -50 -27280 -48 -25290 -48 -25300 -44 -21310 -42 -19320 -38 -15330 -40 -17340 -40 -17350 -42 -19360 -23 0

89

LAMPIRAN ESPESIFIKASI WIRELESS USB ADAPTER

D-LINK DWA-110

90

91

LAMPIRAN FSPESIFIKASI ACCESS POINT

D-LINK DWL-2100AP

92

93

LAMPIRAN GTAMPILAN LEVEL SINYAL

WAJANBOLIC KECIL POLARISASI VERTIKAL

94

LAMPIRAN HTAMPILAN LEVEL SINYAL

WAJANBOLIC KECIL POLARISASI HORISONTAL

95

LAMPIRAN ITAMPILAN LEVEL SINYAL

WAJANBOLIC BESAR POLARISASI VERTIKAL

96

LAMPIRAN JTAMPILAN LEVEL SINYAL

WAJANBOLIC BESAR POLARISASI HORISONTAL

97

LAMPIRAN KCONTOH SPESIFIKASI ANTENA GRID

98

99

100


101

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama : Molin AdiyantoAlamat : Jl. K.H. Achmad Dahlan Gg. X / 2B Mojoroto KediriNo. HP : 08563508192Email : [email protected]

: [email protected]

Riwayat Pendidikan : TK Kartanegara II Kediri (1991 – 1993) SDN Mojoroto II Kediri (1993 – 1999) SLTPN IV Kediri (1999 – 2002) SMAN I Kediri (2002 – 2005) D3 Teknologi Informasi PENS – ITS (2005 – 2008)

Motto : Tuntutlah ilmu dari ayunan sampai liang lahat

Penulis telah mengikuti Seminar Tugas Akhir pada tanggal 25Juli 2008 sebagai persyaratan untuk memperoleh gelar AhliMadya (A.Md).

Documents

PEMBUATAN ANTENA WAJANBOLIC125.160.17.21/speedyorari/view.php?file=orari-diklat/teknik/2.4ghz/... · Mempunyai nilai HPBW (Ha lf Power Beam Width) ... nyolder, Mas Endar – atas