dasar transmisi
-
Upload
juniantotelekomunikasi048414 -
Category
Documents
-
view
1.807 -
download
9
description
Transcript of dasar transmisi
16
BAB III
DASAR TEORI
3.1 DASAR TRANSMISI
Sistem transmisi radio merupakan suatu sistem transmisi untuk komunikasi jarak
jauh dimana media yang digunakan berupa gelombang elektromagnetik. Sama
seperti halnya Perangkat Radio Sagem-Link yang menggunakan sistem dasar
transmisi, untuk komunikasi jarak jauh, radio sagem link dilengkapi dengan
perangkat Antena, IDU (Indoor Unit), ODU (Outdoor Unit).
Propagasi dari gelombang radio adalah LOS, yaitu suatu hubungan komunikasi
dimana antena pemancar dan antena penerima terletak dalam satu garis lurus dan
perambatan gelombangnya berada di daerah yang bebas hambatan ( antara dua
antena tidak boleh ada yang menghambat atau menghalangi lintasan). Kondisi
radio link yang LOS akan memberikan daya sinyal terima yang besar.
Konfigurasi sistem transmisi radio adalah sebagai berikut :
MUX MOD U/C HPA
DEMUX DEMOD D/C LNA
Info
Info
PEMANCAR
PENERIMA
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Transmisi
Keterangan:
MUX = Multiplexer DEMUX = Demultiplexer
MOD = Modulator DEMOD = Demodulator
U/C = Up Counter D/C = Down Converter
HPA = High Power Amplifier LNA = Low Noise Amplifier
17
3.2 Syarat LOS
Secara matemetis rumus dari daerah Fresnel sebagai berikut:
Fn = fDdnd 213.17 Persamaan (1)
Dimana:
Fn = Jarak Lintasan tertentu terhadap lintasan LOS (meter)
n = daerah Fresnel ke-n
d1 = jarak ujung lintasan(pemancar/penerima)ke penghalang(Km)
d2 = jarak ujung lintasan lain(pemancar/penerima)ke penghalang(Km)
f = Frekuensi (Ghz)
D = jarak dari pemancar ke penerima (Km)
Pada analisis jari-jari Fresnel dihitung pada kondisi bumi datar, oleh sebab itu
untuk analisis pada bumi bulat (kondisi real) perlu ditambahkan perhitungan
faktor koreksi terhadap kelengkungan bumi pada titik obstacle/halangan. Factor
koreksi dirumuskan sebagai berikut:
kdd
correctedh 21079,0= .Persamaan (2)
Dimana:
correctedh = menyatakan perbedaan tinggi permukaan bumi pada kurva
permukaan bumi datar dan kurva permukaan bumi melengkung pada titik obstacle
(meter)
d1 = jarak ujung lintasan(pemancar atau penerima)ke penghalang(Km)
d2 = Jarak ujung lintasan lain(pemancar/penerima)ke penghalang (Km)
k = Faktor kelengkunganbumi ( 34 )
18
Agar terpenuhi lintasan tak langsung terhadap sinyal langsung tidak dominan,
maka pada titik obstacle LOS harus dipenuhi kondisi minimum sebagai berikut:
Clearance 16,0 F≥
Redaman propagasi
1. Redaman ruang bebas
Didefinisikan sebagai rugi-rugi propagasi diruang bebas antara dua antena
isotropic, dimana pengaruh permukaan tanah dan atmosfer diabaikan. Persamaan
dapat ditulis sebagai berikut
DFL MHZfs log20log2044,32 ++= Persamaan (3)
Dimana:
Lfs = free space Loss
f = frekuensi
D = jarak dari pemancar ke penerima(Km)
2. Redaman feeder
Besarnya redaman ditentukan oleh jenis dan panjang kabel. Jenis kabel ini
mempunyai redaman tertentu dalam db/m. dibawah ini table redaman kabel untuk
jenis kabel coaxial.
Table 3.1 redaman kabel coaxial.
COAXIAL FEEDER TYPE LOSS (DB/m)1/2” 0,1275/8” 0,1047/8” 0,075
3. Redaman Hujan.
19
Perangkat Radio Sagem Link sangat rentan terhadap iklim (hujan) yang dapat
mempengaruhi kinerja dari perangkat SAGEM. Akibat redaman hujan pada
lintasan gelombang radio, sehingga berkurangnya daya di penerima. Besarnya
redaman akibat curah hujan per kilometer (Lr) dinyatakan dengan persamaan
sebagai berikut:
Lr = bRa. Persamaan (4)
Dimana:
Lr = Redaman akibat curah hujan (db/km)
R = banyaknya curah hujan (mm/h)
Besarnya a dan b ditentukan oleh frekuensi, polarisasi dan suhu curah hujan,
dengan melihat table intensitas curah hujan akan diketahui rain rate (R).
Untuk daerah yang tidak diketahui data inensitas curah hujannya, R dapat
diperkirakan dengan melihat peta daerah iklim hujan.
Setelah diketahui akibat curah hujan, maka redaman hujan efektif dapat ditulis
sebagai berikut:
DDLrA .045,01
.+= Persamaan (5)
Dimana:
A=redaman hujan efektif (dB)
D=jarak lintasan dari pemancar ke penerima (Km)
Gain Antena
20
Gain antena ditentukan oleh frekuensi kerja dan diameter dari antena, gain ini
berguna untuk menguatkan sinyal yang akan ditransmisikan pada antena pengirim
dan menguatkan sinyal yang diterima di antena penerima, sehingga redaman
propagasi dapat diperkecil.
Antena yang digunakan pada frekuensi kerja diatas atau sama dengan 7 Ghz
adalah antena dengan reflektor parabola. Besarnya gain antena parabola
dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:
G=17,8+20log f+20 log D Persamaan (6)
Dimana:
G = gain antena (dB)
F = frekuensi(Ghz)
D = diameter antena(m)
Multipath Fading
Fading didefinisikan sebagai variasi sinyal terima setiap saat sebagai fungsi dari
fasa, polarisasi, dan level sinyal terima. Fading terjadi akibat proses propagasi
dari gelombang radio meliputi pembiasan, pantulan, difraksi, hamburan, redaman,
dan ducting.
Pengaruh fading terhadap sinyal terima dapat memperkuat ataupun memperlemah,
tergantung besar fase dari sinyal resultan antara sinyal langsung dan sinyal tak
langsung. Sehingga untuk mengantisifasi pengaruh multipading ini, penerima
harus menyediakan cadangan daya yang disebut fading margin (FM).
21
Kemungkinan terjadinya fading yang demikian besar, pada umumnya tergantung
jenis permukaan dan cuaca bumi pada lintasan yang dilalui oleh gelombang radio,
sehingga dibuat rumus pendekatan:
UnAv = 0,61 a.b.f.d persamaan (7)
Dimana:
Un Av = 1-Avability (Av)
a = keadan permukaan bumi
= 4; bila rata, berair
=1; bila kondisi agak kasar
= 0,25; bila pegunungan, saat kasar dan kerin
b = keadaan cuaca/iklim
=0,5; untuk daerah lembab, pantai
= 0,25; untuk daerah normal, panas dan agak kering
= 0,125; untuk daerah pegunungan, kering dan tidak ada pantulan
f = frekuensi (Ghz)
d = jarak lintasan dari pemancar ke penerima (Km)
F = fade margin
Dengan memperhatikan persamaan diatas, maka fading margin atau margi alur
(ma) dapat ditulis sebagai berikut:
Ma = 30log d + 10 log(6.a.b.f) – 10 log (1-Av) – 70 Persamaan (8)
22
3.3 Power link Budged
Target yang hendak dicapai pada power link budged ini adalah menghitung atau
merencanakan kebutuhan daya suatu sistem komunikasi radio sedemikian rupa
sehingga kualitas sinyal dipenerima memenuhi standar yang diinginkan. Keadaan
suatu sistem komunikasi radio ditentukan oleh avability, yaitu kemampuan suatu
sistem untuk memberikan pelayanan sesuai standar yang diinginkan.
Ada dua jenis Availability, antara lain:
1. Availability perangkat keras
Ditentukan oleh keadaan perangkat-perangkat yang membangun sistem tersebut,
baik disisi pemancar atau di sisi penerima.
2. Availability propagasi
Ditentukan oleh kemampuan sistem untuk mengantisipasi pengaruh multipath
fading, pengaruh ini dapat diatasi dengan memberikan fading margin, yaitu
cadangan daya yang tersedia di sistem penerima.
Parameter yang menyatakan unjuk kerja suatu sistem komunikasi radio digital
adalah BER (Bit Error Rate). BER dari suatu sistem komunikasi radio yang
terpasang diperoleh dengan cara pengukuran, tapi pada tahap perencanaan
diperoleh dengan cara diprediksi probabilitas errornya, dimana besarnya dari jenis
modulasi yang digunakan.
Persamaan yang menyatakan dalam sistem radio digital adalah Eb/No.Eb/No
adalah energi yang terkandung dalam setiap bit dalam hertz dari kepadatan
thermal noise, dimana persamaan ini berhubungan dengan BER.
23
3.3.1 Modulasi QPSK
Modulasi QPSK merupakan modulasi yang memiliki empat level sinyal, yang
mempresentasikan 4 kode biner yaitu ”00”, ”01”, ”10”, ”11”. Masing-masing
level sinyal disimbolkan pada perbedaan phasa sebesar 90°. Sehingga sebagai
salah satu contoh sinyal QPSK dapat dipresentasikan dalam persamaan
matematisnya sebagai berikut:
A 2 cos(wct + 315°) : untuk biner "00"
A 2 cos(wct + 225°) : untuk biner "01"( )
A 2 cos(wct + 135°) : untuk biner "11"
A 2 cos(wct + 45°) : untuk biner "10"
SQPSK t
=
untuk lebih jelasnya bentuk-bentuk sinyal pada gambar berikut ini yang
merupakan proses tahap di beberapa bit-batas waktu.
Siyal QPSK dapat dinyatakan dalam diagram kartesian dengan sumbu horisontal
menyatakan kosinus dan sumbu vertikal menyatakan sinus diagram konstelasi
sinyal QPSK.
24
sin ctω
Bit 11 2 Bit 10 2
-cos ωct cos ωct
Bit 01 2 Bit 00 2
Sin ctω−
3.3.2 QAM (Quadrature amplitude modulasi)
Adalah modulasi skema yang menyampaikan data dengan mengubah
(modulating) the amplitude dua operator gelombang. Gelombang kedua, biasanya
sinusoids, adalah dari phasa satu dengan yang lainnya 90 ° dan disebut quadrature
operator.
Analog QAM: diukur PAL warna bar sinyal pada vector analyser layar.
Pengirim
QAM pengirim, dengan frekuensi carrier f H 0 dan t frekuensi respon dari
transmitter dari filter:
Pertama aliran bit yang akan dikirim adalah terbelah menjadi dua bagian yang
sama: proses ini menghasilkan dua sinyal independen yang akan dikirim terpisah
25
seperti pada amplitude shift keying (ASK) alat modulasi. Kemudian satu saluran
(salah satu "dalam tahap") adalah dikalikan dengan kosinus, sedangkan yang
lainnya saluran (dalam "quadrature") adalah dikalikan dengan sinus Sinyal yang
dikirim dapat dinyatakan dalam bentuk:
dimana v c [n] dan v s [n] adalah tegangan diterapkan sebagai jawaban terhadap
simbol n th ke kosinus dan sinus gelombang masing-masing.
Penerima
Penerima hanya melakukan proses kebalikan dari transmitter. yang terlihat pada
gambar di bawah ini dengan H r yang menerima penyaring dari frekuensi
Tanggapan:
Mengalikan oleh kosinus (atau sinus) yang rendah dan oleh-pass filter adalah
mungkin untuk mendapatkan komponen dalam tahap (atau quadrature). Maka
hanya ada satu ASK demodulator dan dua aliran data yang digabungkan kembali.
Dalam prakteknya, ada yang tidak dikenal tahap penundaan antara penerima yang
harus disinkronisasi dari receivers osilator lokal, yaitu sinus dan kosinus fungsi di
atas gambar. Dalam aplikasi mobile, maka akan selalu menjadi offset di frekuensi
26
relatif, karena kemungkinan adanya sebuah Doppler shift proporsional terhadap
kecepatan relatif dari penerima. Tahap kedua dan frekuensi variasi diperkenalkan
oleh saluran harus dikompensasi oleh tuning yang benar sinus dan kosinus, yang
memerlukan tahap referensi, dan biasanya dicapai dengan menggunakan Phase-
Locked Loop (PLL).
Dalam setiap aplikasi, rendahnya-pass filter yang akan h r (t): ia ditampilkan di
sini hanya menjadi jelas.
Rectangular QAM
Diagram konstelasi untuk rectangular 16-QAM