Minggu, 06 Januari 2013

Perancangan Sistem Antena Berarah

oleh : Andrea Darisi Hutasuhut
kelas : 5 ETA
NIM : 0610 3033 0941


Sebelum kita membahas mengenai Perancangan Sistem Antena Berarah , ada baiknya kita bahas terlebih dahulu apa yg dimaksud dgn antena, Interferensi dan Cara Mengurangi Interferensi dengan Sektorisasi (Sistem antena berarah).

A. Antena

Antena adalah suatu piranti yang digunakan untuk merambatkan dan menerima gelombang radio atau elektromagnetik. Pemancaran merupakan satu proses perpindahan gelombang radio atau elektromagnetik dari saluran transmisi ke ruang bebas melalui antena pemancar. Sedangkan penerimaan satu proses penerimaan gelombang radio atau elektromagnetik dari ruang bebas melalui antena penerima. Karena merupakan perangkat perantara antara saluran transmisi dan 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 arah dengan intensitas yang sama, seperti permukaan bola. Antena ini tidak ada dalam kenyataan dan hanya digunakan sebagai dasar untuk merancang dan menganalisa struktur antena yang lebih kompleks. Antena omnidirectional adalah antena yang memancarkan daya ke segala arah, dan bentuk pola radiasinya digambarkan seperti bentuk donat (doughnut) dengan pusat berimpit.

Antena ini ada dalam kenyataan, dan dalam pengukuran sering digunakan sebagai pembanding terhadap antena yang lebih kompleks. Contoh antena ini adalah antena dipole setengah panjang gelombang. Antena directional merupakan antena yang memancarkan daya ke arah tertentu. Gain antena ini relatif lebih besar dari antena omnidirectional. Contoh, suatu antena dengan gain 10 dBi (kadang-kadang dinyatakan dengan “dBic” atau disingkat “dB” saja). Artinya antena ini pada arah tertentu memancarkan daya 10 dB lebih besar dibanding dengan antena isotropis. Ketiga jenis antena di atas merupakan antena tunggal, dan bentuk pola radiasinya tidak dapat berubah tanpa merubah fisik antena atau memutar secara mekanik dari fisik antena.

B. Interferensi


Dalam dunia telekomunikasi , dikenal yg disebut dgn interferensi. Secara garis besar , interferensi adalah   Dalam teknologi wireless, istilah interferensi biasanya digunakan untuk hal yang lebih luas, untuk gangguan dari sumber RF (Radio Frekuensi), seperti, dari kanal tetangga. Oleh karenanya, seorang wireless networker jika berbicara tentang interferensi biasanya mereka membicarakan berbagai gangguan oleh jaringan lain, atau sumber gelombang mikro lainnya. Interferensi merupakan salah satu kesulitan utama pada saat membangun sambungan wireless, terutama di lingkungan perkotaan atau ruangan yang tertutup, seperti, ruang seminar atau konferensi dimana banyak jaringan akan saling berkompetisi untuk menggunakan spektrum frekuensi yang ada.


Interferensi dalam dunia selular adalah gangguan pada komunikasi yg disebabkan oleh ikutnya sinyal frekuensi lain yg tidak dikehendaki. Interferensi dikatakan sangat merugikan karena dapat mengurangi kualitas dari sinyal (quality of signal), kualitas suara (quality of sound) dan kualitas pelayanan (quality of service).

C. Mengurangi Interferensi dengan Sektorisasi (Sistem antena berarah)

Sektorisasi sel merupakan upaya untuk mengurangi kontribusi interferensi agar diperoleh C / I minimum sehingga didapat faktor pengulangan frekuensi (K) yang minimum. Dengan demikian pemanfaatan pita frekuensi semakin efisien dan kapasitas tiap sel menjadi lebih besar.  Faktor pengurangan interferensi co-channel (q) ditentukan oleh batasan C / I minimum yang dapat diterima untuk menghasilkan pembicaraan yang terdengar baik, jelas dan mempunyai keandalan tinggi. Nilai tipikal C / I untuk sistem digital TDMA adalah 12 dB pada posisi terburuk dan ditambah 6 dB untuk mengantisipasi trafik yang tinggi, ketidaksesuaian kontur dan lokasi RBS yang kurang menguntungkan. 

Hubungan antara C / I dan q merupakan fungsi susunan sel (K) dan sektorisasi antena, dihitung pada posisi terburuk (sinyal pembawa terkecil dan sinyal interferensi terbesar berdasarkan jarak perambatan gelombang) oleh interferensi lapis pertama selsel dengan kanal frekuensi sama. Dengan teknik ini setiap sel dibagi dalam tiga atau enam sektor dengan menggunakan tiga atau enam antena berarah pada base station. 

Pada masing-masing sektor dipakai satu set frekuensi yang berbeda.

1. Kasus tiga sektor (1200)
Pada sistem ini sel co-channel yang merupakan sumber interferensi tadinya enam buah tinggal hanya dua buah. Situasi terburuk terjadi ketika mobile station berada pada posisi A, dimana jarak antara mobile station dengan antena sumber interferensi secara kasar adalah D dan D+0,7R, sehingga C / I adalah sebagai berikut:

Dengan memasukkan harga q = 3,46 maka diperoleh:

C / I untuk kasus terburuk = 96,9 = 19,9 dB.


Terlihat hasilnya dalam kasus terburuk lebih besar dari 12 dB, yang merupakan syarat dalam sistem disain. Dalam kenyataannya C / I yang diperoleh mungkin 6 dB dibawah perhitungan itu. Walaupun demikian 13,9 dB merupakan hasil yang cukup.


Catatan : kasus terburuk pada sistem 1200 (K=4) – gambar.a ; sistem 600
(K=4) – gambar b Gambar 8.6 Sistem antena berarah

2. Kasus Enam Sektor (600)
Pada kasus ini sel dibagi menjadi enam sektor, dengan menggunakan antena berarah yang mempunyai lebar berkas pancar 600. Dengan teknik ini maka sel cochannel yang menjadi sumber interferensi hanya satu buah dengan jarak dari sumber sel sebesar D + R, sehingga C / I untuk kondisi terburuk adalah sbb:


Dengan memasukkan harga q = 3,46, maka diperoleh:

C / I kasus terburuk = 395,6 = 25,9 dB = 26 dB

Jika 6 dB dikurangi dari 26 dB, maka 20 dB akan sangat cukup untuk memenuhi untuk kerja sistem.

Salah satu keuntungan dari sistem dengan enam sektor (600) akan diperoleh untuk kerja yang baik terutama dalam kualitas tetapi mempunyai kekurangan sbb:
1. Mempunyai lebih banyak antena yang dipasang di tiang antena (tidak ekonomis).
2. Akan lebih sering terjadi handoff karena meningkatnya kemungkinan mobile station bergerak melintas antar sektor.
3. Mengurangi efisiensi trunking.

Karena alasan-alasan diatas dalam desain suatu sistem selular apabila sistem tiga sektor (1200) telah mencukupi unjuk kerja sistem, maka sistem ini lebih sering dipilih dibandingkan sistem enam sektor (600).


sumber:ebook-gatot-santoso.pdf

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

komen yakk :D

Followers