Diktat Lengkap Rekayasa Radio

RekayasaRadioSEMESTERGANJIL2008/2009DisusunolehGideonJonatan

hal 2 Rekayasa

PEMAHAMAN dB 01Def: dB perbandinganPower dalam bentuk logaritma:

Argument logaritma harus merupakan perbandinganpower. - Expresi dikanan benartetapi P2dan P1tidak dpt diberi satuandB karena bukan perbandingan

- Supaya benar maka expresi diatas harus dirubah menjadi : Jika p1 =5 w dan p2 =150 W g tetap 30 Maka expresinya menjadi sama saja. Hal ini tidak bolehterjadi karena akan menimbulkan kebingungan. Dan permasalahannya adalah pembandingnya. Yang diatas 1 mw yang dibawah1 w Jadi perlu diberi catatan pembandingnya. Maka expresi yang tepat adalah - dB adalah satuanyang( berdimensi / tak berdimensi ) - pada dasarnya dB dandBw sama sama dB (benar / salah ) - Mengapa menggunakan satuandB?Ketika tangan kita ditekan dengan1 kg kemudiandilipatgandakan dengan tekanan 2 kg, apakah kita akan merasa 2 kalilebih sakit?

Kesimpulan: Titik pada blok diagram harus ada catatan Transfer blok diagramtidak pakai catatan - Contoh lain. Sebuah motor dng knalpot dibuka pada jarak 1mdari telinga

5 mw g= 30 305mw=150 mw Dengan logaritmaP2= 10 log p2= 10 log g + 10 log p1 P2 = G dB + P1

- 10 log =10logg+10log Atau P2dB=GdB+P1dBP2dB=14.8dB+7dB=21.8dB

- 10 log =10 log g + 10 log P2dB=GdB+P1dBP2dB=14.8dB+7dB=21.8dBatau P2dBw=14.8 dBw+7dB=21.8 dBw jawab :tak berdimensi jawab :benar karena Whanya merupakancatan denganapa besaran poweritu dibandingkan Jawab:a. Logaritma menggunakan operasi +/lebih

mudah dari pada / b. Sifat powerdi dunia ini logaritmis

(jelaskan) menimbulkan kekerasan90 dBpw. Jika 4 motor yangdibunyikan berapa kekerasanpada telinga. p 1 g = p2 P1 + G = P2

90 DBw +10log 4 = 96 dbPW

Mari latihan: numerik dB

numerik dB

1 5

1 dB 6

* 2 dB 7

2 8 4 dB 9

3 * 104

numerik dB numerik dB

24 1725 2635 436 1537 2.772 6,573 6,5

Rekayasa Radio hal 3

Hitunglah : tugas

5 dB + 25 dB = dB (3.2 32= ) 13 dBm + 10 dB = dBm(20mW10= ) 12 dB + 3 dBw = dBw 0 dB + 0 dBw = dBm 5 dBm + 12 dB = dBW 0 dBm + 0 dBm = dBm

20 dBm+ 20 dBm= dBm20 dBm+ 21 dBm = dBm20 dBm+ 22 dBm = dBm20 dBm+ 23 dBm = dBm20 dBm+ 24 dBm = dBm20 dBm+ 25 dBm = dBm20 dBm+ 26 dBm = dBm20 dBm+ 27 dBm = dBm20 dBm+ 28 dBm = dBm20 dBm+ 29 dBm = dBm20 dBm+ 30 dBm = dBm20 dBm+ 31 dBm = dBm20 dBm+ 32 dBm = dBm20 dBm+ 33 dBm = dBm 0 dBm + 0 dBm + 12 dB = dBm 12 dBm + 10 dB 15 dB = dBm 0 dBw + 30 dBm +13 dB = dBm

dBm

dBm

selisih dBm

Kor thdyg besar

20 20 0 + 3

20 21 1

20 22 2

20 23 3

20 24 4

20 25 5

20 26 6

20 27 7

20 28 8

20 29 9

20 30 10

20 31 11

20 32 12

Sekarang hitunglah :P1 P2 P3 P4 P5 12 dBm+10 dBm+15 dBm +19 dBm+21dBm= 2 kor 2.1 4 kor 1.5 14.1 dBm + 20.5 dBm+ 21.dBm 6.4 kor. 0.9 21.4 dBm + 21 dBm 0.4 kor 2.8 24.2 dBmDihitung dengankalkulator: p1 p2 p3 p4 p5 101.2 101 101.5 101.9 102.1 Ptot = 15.85+10+31.62+79.43+125.89mw = 262.80 mw 24.19621 dbm Tugas : hitunglah P1 P2 P3 P4 P5 22 dBm +18dBm+15 dBm +19dBm+23dBm=27.26 dBmP1 P2 P3 P4 P5 2 dBm1 dBm+1.5 dBm + 2 dBm + 0dBm=8.04dBm

Gambardibawah ini menunjukkan sebuah penerimaanyang merentang pada frekwensi 88MHz 88.03 MHz. denganpower density = 115 dBm/HzBerapakahtotal power terima?

Jawab : - Secara numeric : BW= 30.000 Hz1 Hz = 10 11.5mw total = 30.000 10 11.5mw

Secara logaritmik Ptot= BW+ Pm/hz Ptot =10 log 30.000 dBHz+ 115 dbm/hz = 44,8+ 115dbm = 70 dBmPada sebuah antenna yang luas permukaannya 13 m2 datang gelombang elektromagnetikdengankepadatan daya ( flux density = FD) adalah 125 dBw/m2(10 12,5w/m2). Jika efisiensi penangkapan power oleh antenna adalah 55%, berapakah daya yang masuk kedalamantenna ?

Jawab:Secara numeric : P = 10 12,5w/m2 13 m2 55%= .. Secara logaritmis : P= 125 dBw/m

2+10 log13 dBm2+10log0,55=

125+11.2dBw+10log0,55dB=116.6dBw

-125 dBw/m2

88.0 Mhz 88.03 MhZ

-115 dbm/hz

O dB

0 dBm

0 dBm dBm

O dB dBm0 dBm

dBm

1O dB

0 dBm

0 dBm

-12 dB

dBm

0 dBm dBm

dBm

hal 4 Rekayasa

input 10 watt loss 6 dB maka output =10 dBw6dB=4dBw

input =3 volt dengan impedansi =600 sedangkan output 5 volt dengan impedansi = 600 maka gain

adalah:G=10 log[(52/600)/(32/600)= 10 log(5/3)2

Jangan lupa bahwa dB adalah perbandinganpower. Sebab itu G= 10 log P2/P1 = 10 log E22/ E12 sedangkan Rdianggap sama. Maka G = 20 log E2/E1atau 20 log I2/I1

Sebuah boxmempunyai gain = 30 dB berapakah perbandinganteganganl istrikpada input dan output. 30 = 20 logEo/Ei Eo/Ei=103/2=34 X

bagaimanakahmenyatakan besar level/power: 10watt dalam db : jw. Power= 10 log (10 watt/1watt )=10 dbW. AtauPower= 10log (10 watt/ 1 mwatt) =30 dBm

Sebuah amplifier mempunyai power output = 20 watt. Nyatakandalam dBWdan dBm. input sebuah amplifier = 0.0004 watt nyatakan input tersebut dalam dBm. Apakah arti minus dalam hasil

perhitungan.

Maka Contoh perhitungan: Jika tidak ada N2makayang ada adalah C/N1= p Jika tidak ada N1makayang ada adalah C/N2= q Hitungan secara numerik Dimana N1= c/p N2= c/q Nt= N1+N2 Nt = c/p + c/q maka

Jika C/N1=15 dB32 dan C/N2= 15 dB32

Maka C/Nt = 12 dB Kerjakansoal soal dikanan ini:Jika : C/N1= 15 dB C/N2= 17 dB C/N3=12 dB dan C/N4= 14 dB berapakah C/Nt

C/N1C/N2

selisih

Koreksi thd yg besar

16 16 016 17 116 18 216 19 3

16 20 4

16 21 5

16 22 6

16 23 7

16 24 8

16 25 9

16 26 10

16 27 11

16 28 12

16 29 13

Buatlah sendiri soal soal latihan bagi anda, sampai anda menguasainya TEKNIKTRANSMISI

Transmisi adalah proses pengirimansinyal dari satu tempat ketempatyang jauh melalui suatu media.Pengirimansinyal ini dapat dianalogikan denganpengirimanbarang / surat lewat kantor pos.

Perbandingantransmisi barang dengantransmisi sinyalPengiriman barang (transmisibarang) Pengiriman sinyal (transmisisinyal)

1. Barang yang mau dikirim dibawa kekantorpos. 2. Petugas kantorpos melakukan pembatasanukuran3. Kemudian mengelompokkan berdasarkan tujuan.dan

dilemparkebelakang kantor.

4. Bagian belakang mengumpulkan semua barang yangsetujuan, membungkusnya (packing)

5. Sesudah dipacking, maka barangditumpangkankeda

1. Sinyal yang akan dikirim dibawa ke sentral telepon

2. Sentral melakukan pembatasanbandwidth sinyalsuara menjadi VBW (dari 20 Hz 10 KHzmenjadi300 Hz 3400 Hz)

3. Sentral meneruskan sinyal yang sdh dibatasi ke perangkat lain yang disebut multiplexer berdasartujuan

4. Multiplexermengemas barang tersebut dan menyiapkanuntuk dikirim, diproses lebih lanjut.

VBW MUX MOD CONV AMP

DELV DEMUX DEMOD CONV LNA

IF Gel pembawa

RF EM ant

EM=elektro magenetic wave

Media trans Path loss

Pt EIRP

C=PR

informasi

N Noise N

N

N

C

N1

N2

C/N1

C/N2

4mw -12 35 10 39

6dBm dB dB dB dBm


lamtruk sebagai pembawa.Truk bergeraksesudah diberi bensin untuk pergi menuju tempat tujuan. 6. Jika barang itu harus dibawa jauh melewati laut dan

udara, maka truk itu di tumpangkan ke dalam kapalatau pesawat terbang

7. Pesawat terbang diberi bensin dan siap terbang ke angkasa

8. Ditempat tujuan, trukdikeluarkan dari kapal

9. Oleh petugas maka truk dibongkar ( detumpang).. .

10. Petugas penerima di kantor pos tujuan melakukandegabung (bongkar) menjadi informasi informasitunggal.

11. Informasi tunggal oleh petugas pos depan dideliver kepada pelanggan

Jikamedia yang digunakan FO. Perlu ada modulator jugamerubah gel sinyal jadi gel cahaya

5. Sinyal yang sudah digabungkan, di tumpangkanpada gelombang pembawa (carrier). Prosesmodulasi dilakukan oleh modulator. Carrier diperkuat (amplified) kemudianditerbangkan

6. Gelombang pembawa (carrier) ditumpangkanlagi kepadagelombang radio lewat perangkat UPconverter. Jadi proses penumpangan terjadi dua kali. .

7. Sesudah diperkuat maka gelombang radio dipancarkankeudaraMengalami peredaman diudara sehingga powernya menjadi berkurang jauh Dipenerima gelombang radio diperkuat supaya siap diproses lebih lanjut

8. Ditempat tujuan, carrier di convert menjadi gelombang pembawa ( down converter)

9. Oleh pesawat demodulator maka carrier dibongkar dan dijadikaninformasi yang tergabung.

10. Oleh pesawat demodulator maka carrier dibongkar dan dijadikan informasi yang tergabung.

11. Oleh demultiplexer sinyal tergabung diurai menjadi dan dideliver kepada pelanggan

Pembentukan sinyal dari beberapa sinusoida.(pendahuluanfourier) Ada tiga buah sinusoida dengan berbagai nilai amplitude, frekwensi dan phasa. Ketiga sinusoida ini bekerja pada satu titik. Maka hasil kerja ketiga sinusoida tergambarkan pada sinyal yang keempat dengangaristebal.. Sinyal keempat bukan sinusoida, tetapi terbentuk daribeberapa sinusoida. Jika sinusoida pembentuk banyak maka sulit sekalimenggambarkannya.Untuk itu yang digambarkan hanyaamplitude, frekwensi dan phasa awal.

Dari gambar penjelasan diatas dapat ditarik kesimpulanbahwa sebuahsinyal bukansinusoida dapat diurai terdiri dari beberapa buahsinyal sinusoida. Gambar dikanan ini memberi contoh lain, dengan sinusoida yang lebih banyak dan hasilnya adalah pulsa. Sebenarnya jumlah sinusoida yang membentuk pulsadiatas adalah tak berhingga bisa digambarterus.

Gambarkan jumlah sinusoida yang membentuk pulsadikanan ini. Ada dimana saja dan berapa besarnya. Jelaskan mengapa gambar frekwensi domainnya sepertidikanan bawah ini. Jumlahpower yang membentuk pulsa tersebar luas dan power yang terbesar berada pada frekwensi dibawah. Jika kita ambil bagian yang terbesar saja,maka rentangfrekwensi disebut bandwidth yang tersalurkan.

f

A

0

A

f

A

0 T +T 2 2 +T 3 3+T

A

ff2f3f

A

f

t

A

hal 6 Rekayasa

VBW- Suara manusia terdiri dari kombinasi banyak frekwensi,

yangpowernyaberlainan.- Distribusi power suaramanusia terlihat pada grafik dika

nan. Dan 85% berada pada frekwensi VBW(voice bandwidth) 300 3400 KHz dan sisanya pada frekwensi diatasnya.

- Jika penyaluran dilakukan hanya untuk VBW,maka suaraitumasihdapatdikenalidenganbaik

- Berapakah bandwidth power yang diteruskan oleh perangkatsentral.

- Jika kurangdariVBWmungkin tidakdapatdikenali, tetapiinformasimasihdapatditerima

- Coba bunyikan nada A dengan mulutmu. Itu adalahfrekwendasar440Hz. Lalunaikkan sampai1760Hzbisakah? Dapatkah kita katakana bahwa suara kita bisasampai20.KHz?

- Sebenarnya suara manusia indah karena adanya frekwensi frekwensi ikutanyangmemberiwarnapada suara.danfrekwensiikutanituyangberadapada

- frekwensi tinggi. Jika frekwensi ikutandihilangkan

makasuarakitaakanhambartakberwarna.- Coba dengarkan suara yang dikeluarkan pada

frekwensi440Hz,880Hzdan1760Hz.Untuk terdengar sama kerasnya, pada frekwensi manapowerharusdiberilebihbesar?mengapa

- Secara lambangVBWdiberinotasibandwidthpada

frekwensidomain0.3KHz 3.4KHzDalam perencanaan telekomunikasi, maka frekwensiVBWdiambil:

0KHz 4KHzManusiamenyadariwalau tanpa sadarbahwa telingaakan meredam suara pada frekwensi rendah danfrekwensi tinggi. Oleh sebab itu ketika berbicaramakamanusiamenggunakan frekwensiantara600Hzs/d1200Hzyangtidakteredam.Noise masuk pada frekwensi dimana saja. Makadipenerimaan telinga signal tidak teredam banyaktetapi noise teredam banyak. Dengan demikian S/NketikamasuktelingamengalamiperbaikansebesarW(psophometricweightednoise)=2.5dB

VoiceActivation(VA)Dalamsebuahsessionpembicaraan,makatiaptiappihaktidakmungkinmenggunakan100%waktunyauntukbicara. Tentu adawaktu untuk berpikir danmendengar pihak lain bicara. Pertanyaan : berapa persenwaktu yangbetulbetuldipakaiuntukbicara?>50%?itunamanyabertengkar.=50%tiaptiappihakhanyainginbicaratakmaudengarTentudibawah50%.Tetapiberapa?Menurutstatisticmakapembicaraannormaltiaptiappihakmenggunakanwaktuuntukbicara=27%.(VA).UntukperencanaansaranatransmisiangkaVA=40%

Hubungan4 kawat dan2 kawat. - Hubungan 4 kawat adalah hubungan

antara dua terminal dimana arahpergi dan arahpulang menggunakan sarana yang berbeda.

- Sedangkan hubungan2 kawat pergi dan pulang menggunakan sarana yang sama.

- Hubungan telepon darirumah ke sentral telepon adalah hubungandua kawat karena saluran kedua arahmenggunakan kawat yang sama

- Tetapi hubungan dari handphone ke BTS adalah hubungan 4 ka

wat karena dari BTS ke HP menggunakan frekwensi F1 dan dari HP ke BTS menggunakan frekwensi yang lain.

- Sepanjang perjalananmaka carrierpembawa mengalami gangguan ( noise ) mulai dari Up convertersampai dengandown coverter.Noise ini merusak gelombang pembawa.Jika power noise lebih besar dari pada powergelombang pembawa, maka sinyalnya jugamungkin rusakdan tak terkenali.

- Perbandinganpower carrier( pembawa ) terhadapnoise di tempat kirimbesar sekali. Karena power baru berangkat dan masih besar sedangkan noise masih kecil.

- Tetapi ketika gelombang sampai ditempat terima maka power gelombang pembawa menjadi sangat kecil se

A BSaluran2kawat

A B4 kawat

01040.3.60.8123.4


dangkan noise menjadi besar. Maka C/N kecil.walaupundemikianC/N harus >>0- Pengukuran C/N dilakukan di input demodulator. Karena dititik itulah terakhirperjalanan gelombang pembawa.

- Nilai C/N ini akanmempengaruhi S/N. Jika C/N jelek maka S/N jugaterpengaruh. Tetapi peranan tipe demodulator juga mempengaruhi besar S/N.

- Proses modulasi dan demodulasi mempengaruhi besar S/N. maka dapatlahdituliskan S/N = C/N + MIF MIF = Modulation improvement Factor.

- Secara umum jika bandwidth carrierbesar maka MIF akan lebih baik. Rumus MIF diberikansesudahpembahasanproses modulasi

- Contoh analogi :

Menumpangkan ayamdi atas stang motor atau boncengan motor.dibanding denganmembungkus ayamdalampeti pendingin dan petinya ditaruh di tempat boncengan.

- Manakah yang lebih baik unjuk kerjanya. Perhatikancara penumpangan mempengaruhi kwalitasunjuk kerja.

- Transmisi digitaladalah transmisidengan informasi yang dibawah adalah berbentuk digital ( pulsa 1 atau0)

- Jika suara manusia dikirim secara digital maka suara itu dikodekan dulu menjadi digital baru dikirim. - Kwalitas transmisi digital diukur denganparameterBit Error Rate (BER). Contoh BER = 10 6artinya 1 bit er

ror dari 106bit yang dikirim.\ - BER untuk data min 10 6, utk kode suara manusia min 10 3 (mengapa?)

MODULASI- SINYAL CARRIER / PEMBAWA am= Asin(t+) =2f t - MODULASI AM :am = A(1 + kas) sin ( t + ) - MODULASI FM am = A sin [(1 + kas)t + ]- MODULASI PHASA am = A sin [ t + (1 + kas) ]

- MODULASI digitalas = As. sin ( st+ ) s=2fst Pada model mathematic ini maka fs hanya ditulis satu harga saja. Sebenarnya fs bisa berbentuk VBWyang terdiri dari banyak frekwensi.

Modulator Am

Ym=Y.s= Ac (1+Assin(st))sin(ct+) =y+Amcos[(c+s )t+]Amcos[(c s )t]

Difiltero/pYm=Amcos[(c+s )t+]Gambarsinyal sbgfungsi waktu. Di analisa dari sudut mathuntuk modulasi AM.

jika pemfilterandilakukan untuk menghilangkan komponen fcfs atau fc+fs dan meninggalkanyang lain modulasi disebut AM Single Side Band jika dikeluarkan semuanya disebut AM Double Side Band. Jika yang disalurkanadalah fcfs1dan fc+fs1

maka modulasi disebut AM ISB (Idependent Side Band) Kalau fc tidak dilewatkanmaka disebut supresed carrier Ternyata bandwidth sesudah modulasi sama besar denganbandwidth aslinya. Maka MIF untuk AM bisa dikatakan 0dB

Pada demodulatordilakukan proses yang sama dimana s adalah sinyal yang termodulasidimodulasikan lagi denganoscillator yangsama maka akandiperoleh s kembali Contoh Pada modulasi AM ym=y.s= Ac (1+ Amcos[(c+s )t+]sin(ct+) = Ac sin(ct+) + Ac Amcos[(c+s )t+]sin(ct+) = Ac sin(ct+) +A sin (2 c+ s+2)t + A sin(st) difilter maka diperoleh ym = A sin(st) s

MultiplexingMultiplexing adalah proses menggabungkan beberapa VBWmenjadi satupaket dan siap ditumpangkan (dimodulasi ) ke gelombang pembawa. Jenis jenis mulplexing a. Multiplexing FDM(Frequency Division Multiplex

ing) b. Multiplexing TDM (Time Division Multiplexing)

PCM (Pulse Code Modulation) dan ADPCM(Adaptive difference PCM)

Multiplexing FDM

X

Osc60KHz

ModulatorAMSSB 606404

S

Y0.33.4KHz

ym

X

Carrier siap dimodulasi Y = A c s i n ( t + )

Sinyal pemodulasi s = A s s i n ( s t ) Filter

Carrier termodulasi Ym=Y(s+1)

Fcfs

fcfs fc fc+fs

fcfsfcfc+fs

hal 8 Rekayasa

c. Multiplexing TDM Paket

Skema ini dapat diteruskanhingga terbentuk460 VBW= 240 VBWyang disebut master grup atau diteruskanbisa tergabung ( termultiplexing sebanyak15 60 VBW.

Jika multiplexing bekerja pada 15 buah supergrup berarti 15 60 VBW=900 VBWberapakah frekwensi paling tinggi jika frekwensi paling bawah = 312 KHz.? Dan jarak antar supergrup =8 KHzJawab: 312+ 15 (240+8) KHz = 4032 KHzKita katakanfch = 4032 KHz (frek tertinggi pada input modulator ). Multiplexing FDM(Frequency Division Multiplexing )sekarang ini sudah tidak digunakan karenasegalanya sudah digitalkan

Multiplexing TDMPCMPCM adalah method merubah sinyal suara (pd VBW) analogmenjadi sinyal digital. Jumlah sampling minimal yang diperlukan 2 buah perperi

oda. ( bisa lebih, semakin banyak semakin baik ) Jadi untukVBW4KHz maka jumlah sampling minimal = 8

Ksampling/det Kwantisasi adalah proses merubah sampling menjadi dereta

bit. Jumlah bit untuk mengkodekan 1 sampling tergantungkebutuhan. Misalnya untuk Indonesia, Eropa diambil 8 bit persampling. (Amerikan dan Jepang mengambil 7 bit per sampling)

8 bit persampling berarti jumlah level kwantisasi yang dapatdikodekan adalah 28= 256 level.

Bit rateyang dihasilkan adalah : 4 KHz2 samp/Hz 8 bit/samp=64 KBPS

Perhatikan bahwa VBW dengan BW= 4 KHz ketika dikonversikan ke digital menjadi 64 KBPS.Inilah salahsatu kerugiandalam penggunaan digital. Tetapi keuntungan yang lain jauh lebih banyak.

Multiplexing PCM 32 buah VBWdi sampling dan samplingnya diambil satu persatuanbergantian.

Jarak antara sampling = 1/8000 detik = 125 s berarti kecepatan mengambilnya harus 1/32 125s

Jumlahsampling sekarang = 32 8Ksamp/det=256 KSamp/det Quantisasi 8 bit /samp bit rate=2048 KBPS Ch 0 dan 16 dibiarkankosong. Ch0 digunakan untuk sinkronisasi. Isi ch 0 selalu x0011011

sedangkan ch 16 digunakan untuksignaling diisi denganinfo signaling untuk tiap tiap VBW. Isi slot 16 adalah 8 bit dan dapat diisi oleh info signaling 2 ch.

Untuk memenuhi info signaling 32 channel maka diperlukan16 kali putaran.

Jadi jumlah kanal perPCMhanya 30 buah. Jika ingin lebih dari 30 maka dilakukan putaranscan yang kedua,tetapi yang discan sekarangbukan lagisampling tetapi bit. Biasanya 4 buah 2048 KBPS di gabung menjadi satu dengan kedepatan 4 2048 KBPS + overhead

Di ujung terima maka proses kebalikan dilakukan untuk mendapatkan kembali sinyal analog yang terkodekan tadi.

PCM 2 MBPS merupakanunit o/p sentral.

Tahapan multiplexing:PCM kanalKBPS PCM KBPS (eropa) (JPN) Tk 1 30 2048 24 1544Tk 2 120 8 448 96 6312Tk 3 480 34368 480 32064Tk 4 1920 139264 1440 97728Tk5 7680625000 5760 Untuk lengkapnya bacalah buku Hand Book oftransmission.KaranganRogerR.Freeman

2 MBPS -1

2 MBPS -2

Deretan bit 4 2 MBPS

0 blank 1 2 16 blank 31

Deretan sampling Quanti-

sasi

sampling

Proses TDM/PCM sampling

Quanti-

i Multiplex-i

1 0 1 1001 1 contoh

60108

5grup@12VBW

+

312552KHzSupergroup60VBW

64

X

60

X

64

606468+

Jikadipasang12converterdenganfrkwensi60,64,68,.104KHz.Makatergabunglah12buahVBW.BW=60108KHz 1block

converter


distorsi dalamquantisasi Levelanalogsebenarnyatidakmerupakanbilanganbulatdarijumlahkwantisasi(dibulatkan).Misal.Tinggilevelsebenarnya57.3unitleveldibulatkanjadi57error0.3level

Tinggikwantisasimaksimum=2nbuaherrorterbesar21makaperbandingansinyalterhadapdistorsiS/D=2n/212n+1atauS/D=20log2n+1S/D=20log2+20nlog2S/D=6+6n

Tetapi2n adalahlevelkwantisasimaksimum,padakenyataannyatakpernahlevelbicarasampai2n

Mempertimbangkanbeberapahalmakabiasanyadiambil:S/D=1.8+6ndB

Untukkwantisasidengan256levelkwantisasin=8makaS/D=49.8danuntuk128levelS/D=43.8

UntukpengukurankwalitasdigitaltakdapatdigunakanS/NtetapiBER. BERyangminimaluntukkomunikasisuaradenganbaikadalah103,sedangkankwalitassuaraditentukanlewatS/D. UntuksinyalberbentukdatamakaBERmaximal106

Multiplexing TDMdenganADPCM Selisih satusampling dengansampling berikut < 8 level

quantisasi .(jarak dua sampling waktu 125 s).. Jumlahbit yang perlu dikirim hanya 3 buah (23=8), teta

pi diperlukan bit yangkeempat untuk menunjukkan perbedaanitu positip atau negatip. Total 4 bit.

Bitrate yang diperlukan1024 MBPS. Multiplexing ini disebut ADPCM ( Adaptive difference PCM)

2 buah ADPCM digabungkan akanmenghasilkansaluran dengan2 MBPS..

DSI (DigitalSpeech Interpolation) Baik PCM ataupun ADPCM akantidak bermanfaat j ika

slot channel ada yang tidak aktif. ( mungkin sedang berpikir, mendengar VA=40%)

Dengan pengaturanbuffer memori maka saluran dari ADPCM lain dapat disisipkan sehingga penggunaansaluran effektif.

Dengan VA =0.4 maka yang dapatdisalurkanpada 2 MBPS adalah : 2 ADPCM = 5 ADPCM150 ch VBW.

0,4

Tetapi, tiap tiap slot harus diberikan tanda asalnya. Misalnya dari 2MBPS yang mana dan chanel ke berapa. Pada prakteknyamultiplier yang bisa diterima dan cukup effektif 4 ADPCMDiatas angka 4 mungkin terjadi freezing.

Mult iplexing TDM Paket Dengan adanya teknologi kompresi data maka VBW dapat dirubah bentuk menjadi urutan data dengan bit rate yang lebih rendah .

Sebagai contoh : foto bunga yang membutuhkan space memori 1.44 MBPS dapat decompress menjadi 64 KBPS.

Maka VBW dapat dikompres menjadi 4, 8, 9.6, 16 KBPS dan bukan 64 KBPS ( pelajar i teknik kompresi j ika berminat da lam pelajaran PSDpengolahan s ignal dig ita l )

Untuk Handphone maka VBW decompress menjadi 9,6 KBPS dan kwal i tasnya sudah dicoba dan diketahui

Ket ika keluar dari sentra l maka PCM tersebut dibongkar lebih dulu, kemudian dikompress dan disusun kembal i da lam bentuk paket paket .

Paket i tu berbentuk sebagai berikut : Analogi dengan surat , yang set iap sebuah surat diber i sam pul , perangko, alamat pener ima dan pengir im, i s i surat . Paket paket in i disusun satu demi satu kemudian dima sukkan dalam sa luran dengan bit rate 2 MBPS.

Je las untuk s lot PCM yang kosong, maka t idak akan dik ir imkan karena messagenya nol . Dengan demi kian penggunaan TDM paket sudah memperhitungkan VA.

Sinyal suara yang didig i ta lkan dapat dicompress dengan banyak algor itma antara la in : ADPCM, RELP, ACELP dan la in la in. Secara prins ip yang mudah algori tmanya sebagai ber ikut: a. Pengurangan sampl ing dan juga kwantisas i sel is ih . misalkan sampl ing dikurangkan dari 8 KS/det

menjadi 2 KS/det . Pada s is i ter ima di lakukan penambahan sampl ing kembal i dengan mengest imasi berdasarkan stat ist ic ( patern suara manusia ) . Maka kecepatan menjadi 2 KS/det x 4 bit/sampl ing = 8 KBPS.

b. Dan ada banyak lag i algori tma yang dapat digunakan. Yang jadi t i t ik ukur kwal i tas kompress i adalah MOS ( most opinion score ) . misalkan. 100 orang disurvey untuk mendengarkan suara asl i dan ban dingkan dengan suara hasi l compress i . ( tanpa memberi tahu mana yang as l i dan mana yang compre s i ) . Hasi l yang diperoleh adalah : Pada ADPCM 96 orang mengatakan t idak dapat membedakan Pada ACELP 5.3 KBPS 92% orang t idak dapat membedakan. Dst .

ADPCM + Fax / data detector. Dari te lepon rumah dimungkinkan untuk mengir imkan data berbentuk dig i ta l yang dimodulas ikan ke jar ingan telepon. (modulas i digita l dibahas kemudian)

Data in i ditumpangkan pada voice (VBW) Ket ika keluar dar i sentra l tetap masih dalam wadah VBW dan oleh sentra l di kir im dengan kecepatan 64 KBPS.

1024MBPS ADPCM

1024MBPSADPCM

1024MBPSADPCM

1024MBPSADPCM

mesin DSI

2 mbps

1024MBPS ADPCM

1024MBPSADPCM

S Adr SOM M EOM GT

S= bit bit sinchronasasi Adr = Adress yang mencantumkan asal PCM ke berapa, slotke berapa, dan tujuan) SOM = Start Of Message M = Message EOM = End Of Message GT=guard time waktu sela antara message S+Adr + SOM+EOM disebuat header dan biasanya 20% darimessage. ( data yang cukup panjang ) jika datanya pendekmaka Header dapat mencapai 40% ( mengapa? )

hal 10 Rekayasa

Kecepatan fax atau data tersebut, tergantung pada kwal i tas l ink telepon. J ika kwal i tasnya baik dapat sampai 30 KBPS.

kebanyakan kecepatan data pada sa luran telepon < 10 KBPS dan t idak eff is ien j ika harus disa lurkan

dengan kecepatan 64 KBPS Sebelum dimult iplexer , output sentral di anal isa dulu adakah s inyal fax atau data. J ika ada, maka s i

nyal fax i tu dicar i bentuk asl i dig ita lnya. (


Pengkodean2B1Q(2bitdikode1Quadratur)Algoritmapengkodeaansalurandilakukandenganmenganalisa2bituntukdikodemenjadisesuatuyanglain.(lihattabeldi

bawahini)terlihatdiatasbahwafo

hal 12 Rekayasa

Penggambarandengandomain frekwensi :

P = Preemphasis factor ~ 4 dBW= Weightedfactor ~ 3.5 dB Jadi :

Supaya diperoleh S/N= 50 dB maka perlu diusahakan C/N = 23.5dB

Pada demodulatordilakukan proses Demodulasi seperti yang telah dipelajari di siskomUntuk Televisi FM maka rumus S/N menjadi

sekarang ini modulasi FM sudah tidak lagi digunakan untuk transmisi telekomunikasi karena penggunaan

modulasi digital lebih mudah, flexible dan dapat dikompress hingga menghasilkanbandwidth yang lebih rendah.

Modulasidigital.Modulasi digital:

a. Modulasi BPSKModulasi QPSKb. Modulasi 8PSK Modulasi 16 QAMc. Modulasi yang lebih tinggi d. Modulasi MFSK

Algoritmamodulasi:BPSKsetiapperubahanposisisignalhighvoltageto low voltage,makaphasacarriermelompat180 perhatikancontohdibawahini.DansetiapperubahanterjadiminimumpadaselangwaktuTdetik

Penggambarandalamtimedomainfrekwensidomain:BagianpowerterbesaradadidaerahBWdan itumencakup67%dariseluruhpowercarrier termodulasi padasaatituBW=1/T=RMaka pada kenyataanya, power pada frekwensi diluar BWdibuang dan

disebut band width nyquist BWN=R Tetapi tidak ada filter yang begitu tajamhingga membentuk pesegi. Selalu ada roll off factor BW= BWN (1 + ) Dimana adalah factor ketajamanfilter dan nilainya antara 0,2 s/d 1. = 1 saja sudahdibilang jelek apa lagilebih dari 1. Mengapa?

Ingat bahwa BW= R(1+) jika perubahan phasa terjadi pada selang waktu T detik.

Algoritma modulasi : QPSK setiap perubahan 2 posisi bit, maka phasa carrier melompat 45(00),135(01) , 225(11) atau315(10) perhatikancontoh dibawah ini. Dan setiapperubahan terjadi minimum pada selang waktu T detik

Penggambarandalam frekwensi domain:

Perubahanterjadisetelah2pulsa2T Bagian power terbesarada didaerahBWdan itu men

fc2/2Tfc1/2T fcfc+1/2Tfc+2/2T

BW

BWNyquist

fc-2/T fc-1/T fc 1/2T fc+1/T fc+2/T

BW

T fc=1/Tc =220 401800

fchFFfchBWFM=2(F+fch)

S

Y

ym


cakup 67% dari seluruh power carrier termodulasi untuk

(bw nyquist)

Tentukan BW un tuk 8PSKdengan algoritma perubahan : perubahan terjadi setelah 3T.

Bentuklah rumus umum untuk BW transmisi berbagaimodulasi digital MPSK.Dengan M=2m

Modulasi FSKJika pada PSK maka phasa yang berubah, maka padaFSK yang berubah adalah frekwensi.Contoh untuk modulasi 4 FSK maka akan ada 4frekwensi yang berkaitan dengan: 00(f1) 01 (f2) 11(f3) 10 (f4). Dan setiap perubahanterjadi pada selang waktu 2T8FSK dengan alogritma perubahan frekwensi 000(F1),001(F2), 010(F3), 011(F4), 100(F5),101(F6), 110(F7),111(F8) Perubahan terjadi sekali tiap 3 T

MR/m(1+ )

Unjuk ker ja modulator .Unjuk ker ja MODEM diukur dengan parameter BER yang past i berkaitan dengan C/N. dikanan in i tergambar unjuk kerja bermacam macam mod ulas i dig ita l . Jumlah fasa yang banyak akan menimbulkan de teksi yang lebih sul i t karena pergeseran yang se dik i t saja karena pengaruh noise dpt menyebab kan salah ter ima. Untuk menghindari salah ter ima maka power carr ier harus lebih besar. Dengan perka taan la in C/N harus diperbesar. Eb = Energi carr ier ter ima per bit C = power carr ier ter ima maka Eb=C/R N= noise yang masuk sedangkan No = power noise dalam t iap Hz. Dengan demikian :

Atau

Menurut perhitungan mathematic maka besar probabi l i ty BER = f (Eb/No) sepert i gambar diatas . Untuk BER yang sama maka Eb/No yang dibutuhkan akan semakin besar j ika modulas inya naik

Untuk FSK, semakin t inggi t ingkat modulas inya maka bandwidthnya akan semakin besar. Dengan demikian maka Eb/No yang dibutuhkan akan se makin turun . Secara mathematic maka besar probabi l i ty BER = f (Eb/No) sepert i gambar disamping. Untuk BER yang sama maka Eb/No yang dibutuh kan akan semakin keci l j ika modulasinya naik.

Pert imbangan factor Coding gain, penerapan akan mempengaruhi besar Eb/No yang dibutuhkan. Penggunaan FEC akan mengurangi kebutuh C/N dengan besar Coding Gain. Perhitungan mathematic harus diant is ipasi kecacatannya ketika di implematas ikan. Berikan margin

MI Maka :

dimanaR/BW=10log(1+ )/mdanMI=35Db

101BER

102

1034FSK8FSK10416FSK105

106579Eb/No(dB)

101BER

102

103

104BPSK8PSK16PSK/QPSK105

106Eb/No(dB)110,51624

f1 f2 f3 f4

1/ 2T

T T2T

fc=1/Tc

001

010

011

100

101

110

111000

hal 14 Rekayasa

Modulasi yang digunakan adalah QPSK dan FEC = berapakah C/Nyang diperlukanuntuk bit rate2MBPS supaya menghasilkanBER = 10 5 Eb/No yang dibutuhkan= 9.5 dB

Jw. Dengan FEC makaBER transmisi yang dipakai tidak perlu 10 5 cukup 10 3saja. Maka Coding gain = 2.9 dB ( l ihat grafik ) Maka

=9.5+2.22.9+3=11.8dBFrekwensiOutputModulatordisebutIF(IntermediateFrequency)yangbesarnya:70MHzatau140MHz(yangadadipasaran)dan45MHzuntukperangkatradioFM

Upconverter. Pada dasarnya up converter adalah sebuah modulator AM. Karena sinyal IF dari modulator dirubah frekwensinya menjadi frekwensi RF tanpa merubah bandwidth atau yang lainnya. (hanya menggeser frekwensi )

Pada Up convertermaka oscilatornya dapat di set ( rubah) untuk pemilihan frekwensi yang dibutuhkan. Dalam prakteknya untuk menaikkan frekwensi kerja maka penumpangan(modulasi ) itu dapat terjadi 2 kali. Pada Modulator terdapat filter yang denganBWcukup lebar Tetapi BWoutput mod sempit. Pertanyaan : mengapa harus menggunakan Up converter. Apakahtidak bisa jika oscilator modulator di set pada frekwensi RF.

Jawabnya tidak bisa, karena filter yangdiperlukan harus sangat selektiv. Ingat seletivitas filter = fker ja / BWcarr ie r

Contoh numerik: Modulator dengan BW = 2 MHz dan frekwensi IF = 70 MHz maka faktorS(electivitas ) = 35. Jika menggunakanfrekwensi RF ( mis 4 GHz ) maka faktorselektivitasnya = 4000/2 = 2000.Filter ini sulit direalisasikan

PerhatikangambarskemaUpconverter Kedua penentuan frekwensi tergantungijin dari Direktorat frekwensi. MakaModulator tidak dapat dibuat masal Mahal. SedangkanOscilator dapat dibuatmasal

ContohupconvuntukSBkesatelitdengan synthesizer yang frekwensinya dapat di atur ( sepertitelevisi)

Power inputantara 45dBms/d30dbmsedangkanpoweroutputantara35dbms/d20dbmkarenaGainUpconv=10dB

Biasanyadidepanoscdipasangvariabelattenuator020dB Frekoutputbervariasidari37004200DownConv.Kerjaterbalikdanspesifikasijugaterbalik

Respons frekwensi upconverter.Dikanan iniadalah contoh responsfrekwensi up converter.Beberapa parameteryang perlu diketahui adalah : Peakto peakvariation Gain Slope = G/f dB/MHz Gain transfer = power O/p PowerI/P

Harus sekecil mungkin max 1 dB Harus mendekati nol max 0.05 dB/MHz

Amplifierterakhir(poweramp) Merubah gelombang listrik (o/p up conv ) menjadi gelombang elektromagnetik.

Input 35 dBms/d 20 dBm Output tergantung pada besarnya power rating amplifier tsb. Apakah1 w, 10 Watau 700 watt atau yang lainnya

Pada input amplifier ada variableattenuator yang bisa diatur untukmengatur power output.

Pada output amplifier ada divider dan attenuator untuk mengeluarkanpower sample ( untuk pengukuran). Nilai antenuator~ 37 dB

Parameter penting yang harus dilihat dari amplifier adalah : Rating power output Peakto peakvariation Gain slope Gain transfer. ( gain power kecil

dan gain power besar/ saturasi ) Didekat saturasi penguatan tidakl inier

Gmax

ff

L

Saturasi

IBOL

OBOL

Input

output

XdBtitik Operasi

XdB

WGGainconectorPO/Pvar37dBsampleoutput

Gmaxff36MHz

70MHz930MHz59256425XXMHz45dbmG=10dB35dBms/d30dBm1GHzosc20dBmo/pModOscsynth

68557355MHz


dibawahnya l inier artinya j ika input naik 1 dB maka output juga naik 1 dB. .

Contoh : - Poweramplifiermaksimum=100w20dBw(50dBm)

- Inputdiatur20dBmmakaGainamplifiermaksimumadalah[50(20)]=70dB

- IBOL,OBOL=5,3dBberartititiklinierberadapadainput(20dBm5dB=25dBm)danoutputpada(50dBm3dB)=47dBm

- DangainpadatitikL=47(25)=72dB- Dangaindibawahtitiklinierpasti72dB.- 72dBdisebutsmallsignalgain.- Sedangkan70dBdisebutlargesignalgain.- Outputsampelmaksimum=50dBm37dB=13dBm.

- Alatukuryangdapatdipakaiuntukmengukurpowermempunyaisignalmaksimum10dBmjadiharusdiredamlagisekitar27dB.

- Jika signal tersebut lebih besar dari 10 dbm maka alat ukur akanrusak.

- Gain variation untuk ampl SB maksimum 2 dB sedangkanuntuk power ampdi satelit =1 dB

- Gain slope untuk amp SB maksimum0.5 dB/MHz untuk satelit 0.1 dB /MHz

- Adalagispesifikasi yang diperlukanoleh amplifieryaituGroupdelay.Tugas carilahapakahyang dimaksuddengangroupdelay danberapakah nilai yang dibolehkan.

- Pertanyaan: menggapa small signal gain lebih besar dari pada large signalgain.

- IBOL , OBOL satelit berkisarpada angka : 5,3 dB untuk amplifier tabung dan3,1 untuk amplifier solid state.

- Titik operasi ditentukannanti pada pelajaran berikutnya.

Wave Guide danantena.Wave guide yang dipakai untuk keperluan ini umumnya mempunyai redaman 0.0025 dB/m. jika WG yang dipakai sepanjang 70 mmaka redaman wave guide = 0.175 dB. Redaman ini tergantung pada frekwensi dan WG yang dipakai. Masalah utama WG adalah konektorantara amp ke WG. Jika pemasangannya tidak benar (berbeda hanya 0.2mmsaja) maka redaman(pada output amplifier ) dapat besar. Setiap perangkat dapat menimbulkan noise. Tetapi noise WG disini dapat diabaikan karena signal pancarnyabesar. Prinsip antena dapat dipelajari dalam pelajaran antena dan propagasi. Secara ringkas antena dapat dikarakteristikandengan GainAntenna (G= . dBi)

Perbandinganantarapowerpancardengan menggunakanantena terhadap powerpancartanpaantena( antenaisotropik)

HPBW(Halfpowerbeamwidth) sudut pada saat gainantena ( 3 dB)dari Gainmaksimum.

SemakinbesarGainantenamakaHPBWsemakinsempit. Untuk parabolapancaransimetris, maka

Pathloss,Gainantena,EIRP- Antena memancardenganpower P secara isotropik- Maka pada jarak d darititip pancar, power density ( w/m2) adalah:FD= jikadisituadaantenadenganluasAemakajumlah poweryangmasukkeantena

adalah:

Maka: dan Ae=(D)2/2;=3.108/f

G=10log2+10log+10logf210log(3.108)2+10logD2 =10log2+10log+10logfGHz

2+10log101810log(3.108)2+20logDm G=20.45+10log+20logfGHz+20logDm

PL=10log42+20logd+20logf20log(3.108)2

PL=10log42+20logdkm.1000+20logfGHz.10

920log(3.108)2

PL=92.45+20logfGHz+20logdkm.secararesiprokalmakakitadapatkatakanbahwaGaintransmitjugasamaformulanya.

J ika power pancar t idak digant i , melainkan antena yang diganti maka dipener ima akan diter ima cahaya pancaran lebih kuat . Penerima mengatakan pancaran tetap i sotropik tetapi power transmit digant i dengan yang lebih besar E dB.

Dalam hal in i maka e = p gan t / loss feeder atau E = P + G Loss Feeder. Mengapa E ser ing disebut EIRP (Equiva lent I sotropica l Radiated Power) . Why? - Perhatikanbahwa Path Loss bukanlah redaman / absorbsi power melainkan loss yang disebabkanpenerima

tidak dapatmenerima semua power yang dipancarkan.

Gmax3dBHPBWGmax

X d P

X P E =P-L+G

hal 16 Rekayasa

Macammacamantena:- AntenaYagi:gambarkandancarirumusgainsertabeamwidthnya.- Antenareflektor(parasitik)parabola

- Parabolabiasa- Parabolacasegrain- Parabolaoffset- Parabolareceiveonly

Permasalahpadaantenaparabolaadalahbesarnyafeedhornsertabesipenyangganyayangmenghalangipancaran/penerimaangelelektromagnetik.Tetapiuntukantenabesartidakjadimasalah,hanyaantenayangkecilperlukonfigurasiyglain.antenauntuk:parabolabiasaygbagus55%casegrain65%(1dBupkrnadasubreflektor)Offsetantena40%karenajatuhsinardatangtidakpadapermukaanparabola.Untuklengkapnyamakatabelantenatercantumdikananini.Hitunglah beamwidth antena parabola yg bagus dengandiameter 1m, 3 m, 4 m, 5 mdan 10 m. tulislah hasilnya dikanan ini. diameter effantena diameter effantena

0.6 37% 5 55%0.8 37% 6 55%1 37% 7 60%2 37% 8 60%3 45% 9 65%4 50% 10 65%

Hitunglah beamwidth antena parabola yg bagus dengan diameter 1 m, 3 m, 4 m, 5 m dan 10 m. tulislah

hasilnyadikananini.

PowerReceive PowerReceive adalahpower yang di penerima sesudah antenna. Untuk menghitung power Receivedapat dilakukan penalaran sebagai berikut : C = PR = E LP + GR Hitunglah power receivejika Powertransmit= 0.6 watt sedangkanDiameterantena terima dan pancar= 0.8 mdan frekwensi yangdipakai adalah 3 GHz untuk jarakantara terminal = 40 km. Jw:

NOISEDALAMTRANSMISI.Noise : agitasi elektron

- Elektronbergerakmengelilingi atompergerakanelektronmenimbulkan gelombang elektromagnetik.

- Sifat gelombang elektromagetikini tergantung pada keadaan bendanya.Yang pasti frekwensi yang ditimbulkan elektronini tidak menentu (random ).

- Diantara frekwensi yang ditimbulkannya pasti ada nilai yang sama denganfrekwensi radio yang direncanakanyang timbul adalah noise.

- Besar power noise yang ditimbulkan pada tiap Hz kitanotasikan denganNo Untuk membandingkan noise satu dengannoise yang lain, maka dibuat formula Boltzmansebagai berikut :

No= k T Dimana : k= 1.38 10 23Watt/Hz.oK atau= 228,6 dB.. dan N = No. BWN= k T B

a. Berapakah Equivalensi temperatur noise jika power noise adalah 120 dBmdenganBW= 2 MHz.Jawab: 120 dBm= 150 dBwN = K. T. B atauN = K + T + B ( dlm dB) 150=228,6+T+10 log(2.106)T= 150+228,863 = 15,6 dBK = 36 K

b. Sebuah perangkat tertulis di spesifikasinya bahwa noise temperaturnya adalah 200 K. dan BW signal yang dilaluinyaadalah 1 MHz. perangkat ini dioperasikan sehingga temperatur perangkat mencapai47 CBerapakahpower noise yang ditimbulkannya?

ParabolaBiasacasegrainOffset


T = Konversi noise ke sat Temp. T bukantemparatur benda. MengukurTemperatur konversinoise sebuahPerangkat.(NF

gambaranNoise perangkat )- Perhatikan setup pengukuran dikanan ini. - Noise Generator adalah sebuah peralatan pembangkit noise (

simulator) yang menghasilkan power noise sesuai dengan temperatur ruang yang digunakan. Jadi T disini benar benartemperatur ruang. Katakanlah To adalah temperaturruang yangdiatur. Biasanya 290K

- Reference signal adalah generator lain yang membangkitkan frekwensi yang sesuai dengan spesifikasi perangkat under test. BW yang digunakan untuk pengukuranselalu sama denganBWperangkat.

Def NF = gambarannoise perangkat yang didef. Sbb:

- PowerMeasurement adalah alat ukur yang peka. - Reff signal dikalibrasikan dulu denganpower meas. S

diperoleh perbandingan danpwrmeasmengukurS/Nin

- Kemudianpower measurment dipindahkan ke out perangkat.- Mula mula yang dimasukkan adalah Noise genbaca pengukuranPwrMeas.

N=k.(T0+T)B.G - Masukkan power maka diperloleh pengukuranpwer measmaka dapat dibaca S/Nout

Maka NF = S/Nin S/No dapat diperoleh daripembacaan. - Secara mathematik Sout = Sin. G dan

Nout = k.(T0+T)BG dan

NFperangkatadalah:

T=(NF1)To

To=temperaturruangpadasaatpengukuran.Jika tidak ada pemberitahuan khususmaka harga Todisetolehpabriksebesar17C=290K

Pada label spesifikasi sebuah perangkat tertulis NF= 2 dB. Perangkat beroperasi pada temperatur 47K. berapakah power noise jika BW= 1 MHzBerapakah Temperatur Noise yang ditimbulkan perangkat ? NF= 2 dB = 1.6 Maka T = (1.6 1 ).290 = 174 KMengapa menggunakan angka 290K dan bukan 320(273+47)?

HitunglahNF gabunganperangkat

T1=(NF11)To ; T2=(NF21)To; T3=(NF31)To Sout= Sin. G1.G2.G3 Nin= KToB Ntot =kB[(To+T1)G1G2G3+T2.G2G3+T3G3] NFtot= kB[(To+T1)G1G2G3+T2.G2G3+T3G3] KToB G1.G2.G3

NFtot= (To+T1) +T2. +T3 . To ToG1. To G1G2. = 1 + T1 +T2. +T3 . . To ToG1. ToG2G3. Tprktot= T1 +T2. +T3 . G1. G3G2.

Masukan nilai nilai sebagai berikut kedalam rumus dibawah dan dapatkanharga Tprktot. kemudianberikankesimpulananda. T= G1=0.5 dB NF1= 0.5 dB

G2= 60 dB NF2= 0.8 dB

G3= 10 dB NF3= 15 dB

Maka Tprk tot = Masukan lagi dan hitung Ttot dibawah ini. Jika G1= 50 dB T1= 35K G2=10 dB T2=5000K perangkat 3 tidak ada. Apakah dengan T2 = 5000K, perangkat kedua tidakmeleleh atau terbakar? Tprk tot =

Perhatikansusunan perangkat dibawah ini:

Data : BWtransmisi = 1 MHzGain Feeder= 0.4 dB 0,9 biasanya untuk feedermaka NF=gain

Jawab: Tsystem= Tatm + TprkTprk =27.9 + 150 +3000 = 194.57 0.9 0.9106 Tatm=290K maka T system=194.57+290=484.57 K N = 228.6 + 10 log 484.57 +10 log 106 = 141.746 dbW 111.746 dbm Maka C/N =96 (111.746)= 15.7dB Perhatikan. Kita memakai C pada titik o/p antena, tetapi noise yang

Ampfeeder

Dconv Demod

C=PR=96dbm&Tatm=290K

C/N?

G1NF1

SinG2NF2

G3NF3

Sout

T0T1T2T3

PerangkatUndertest

Gain

NoiseGen.

Refsignal

PwrMeas

T=noiseperangkat

hal 18 Rekayasa

NF=0.4T=27.9K Tamp = 150K dan G amp= 60dB sedangkan T downconv =3000 KBerapakahTsystem? dan berapakah C/N diinput demodulator

dipakai adalan semua noise perangkat sesudah antena. Jadi C/N yang diperhitungkan adalah C/N pada input demodulator.

NoiseTemperaturAtmosphere- Yang dimaksud dengan atmosphere adalah lingkungandiluarantena.

- Mataharimenyinari bumimaka tanah dan atmospheremenjadipanas.

- Setiap molekul bumi dan udara menyimpan energisehingga elektron elektronnya bergerak / bergetarlebihcepatdanmenimbulkannoiseyanglebihbesar.

- Semakin tinggi temperaturmaka power noise semakinbesar.

- Power gelombang elektromagnetik akan masuk keantenadanmenjadinoisebagisistemtransmisi.

- Power matahari terbanyak diserap oleh bumi,sedangkan udara hanya sedikit saja. Sebab itu antenayangmenghadapkebumiakanmenerimapowernoiselebihbesar.

- Semakin elevasi antena ( dangak= ) antena besarmaka noise temperatur yang masuk keantena akansemakin kecil. Jika kecil maka noise temp. akantinggi.

- Rupanya jika kita mendangak keatas, maka kita akanmendapatkan kedamaian karena noise menjadiberkurang.

- Sebaliknya jikaTuhanmemandangbumi,makaDiaakanmelihat segala kekotoran didunia ini. Maka Noisemenjadisangatbesar.

- Gambar di atas ini adalah gambar praktis untukmenentukanTatmyangdihasilkanolehantena.

- Jikaantenasemakinbesar,makaTatmakansemakinkecil.Mengapa? Karena beam width makin kecil. (khususnyauntuk antena yang menuju kesatelit. Hal ini dapatdijelaskansebagaiberikut...)

- Berapakah temperaturnoise satelityangantenanya selalumelihatkebumi.Jw.Antara750Ks/d1000kTugas:Ceritakan kecenderungan kecende rungan perubahandalam grafik diatas. Dan coba mencari cara untukmenghafalkanangkaangkadiatas.

Noise sistematik adalah noise yang ditimbul dari systemsedangkan noise fourtouitous adalah noise yang timbuldari luar system misalkan hujan, interference, atmosphere,crosstalk.Noise sistematik terjadi karena perangkat kurang baikatau setting perangkat kurang benar. contoh. Jikapowermasukspeakerterlalubesarmakaakantimbulnoiseyangbunyinya brebek . Cara mengatasinya mudah saja. Yabeliperangkatyang lebhbaikatau setperangkatdenganbenar.Noise fortouitous diatasi dengan caramengantisipasi kemungkinan terjadinya, berapa besar kerugiannya dan seberapabesarkitabersediarugi.

Tugastugasuntukdiskusi:a. jelaskanmengapa atmosphere atau groundmemberi

kanenerginoisepadaantenna.

b. berapakah noise atmosphere dan ground maksimumyangmasukantennapadafrekwens


4.1.2 NoiseintermodulasiGambardikananiniadalahgambargaintransferdarisebuahamplifier.

- O1titikoperasipadadaerahlinier,sedangkanO2titikoperasipadadaerahtidaklinier.

- Inputsamasamasinusoida,tetapioutputpadaO1tetapsinusoidasedangkanpadaO2bukansinuoida.

- Modelmathinputoutputsepertiberikut:Vout=a1Vin+a2Vin

2+a3Vin3+a4 Vin

4+dengana1>>a2>>a3>>a4Vin=bcost=2fVout=a1bcost+a2b

2cos2t+a3b3cos3t..

=a1bcost+a2b2+a2b

2cos2t+a3b3cos3t+

FrekwensiyangkeluaradalahDC,f,2f,3f,4fdstJikabkecilmakab2danb3dapatdiabaikan.

Vin=bcost(bcos1t+ccos2t)Vout=a1(bcos1t+ccos2t)+a2(bcos1t+ccos2t)2+a3(bcos1t+ccos2t)3+a4()4

Vout=a1bcos1t+a1ccos2t++a2b

2cos21t+a2c2cos22t+2a2bccos1tcos2t+a3b

3cos31t+a3c3cos32t+3a3b2ccos21tcos2t+3a3bc

2cos1tcos22tFrkyangkeluaradalah:f1,f2,f1+f2,2f1,2f2,2f1+f2,2f2+f1,2f1+2f2,2f2+2f1,3f1+2f2,3f2+2f1Dalambandwidth3720MHz3760MHzterdapat2carrieryaitu3742Mhzdan3745MHzTentukanfrekwensimana sajayangtimbuljikatitikoperasidi daerahtidaklinier.Jw.3739,3742,3745,3748mengapayanglaintidakkeluar?2carriermasukmakayangkeluarada4carrier

Kalauyangmasukada3carriertentukanfrekwensiyangmanasajatimbul?

3carriermasukmakayangkeluar9carrier4carriermasukmakayangkeluarcarrier100carriermasukmakayangkeluar..carrier

100carriermasukdantotalpowerberadajauhdidaerahlinierberapacarrieryangtimbul?

PengaruhIntermodulasi.- Frekwensiikutanakanmerupakaninterferensibagicarrieryangadakarenaikutanitutidakdiinginkan.

- Sebabitupowernoiseintermodulasiharussekecilmungkin.DanparameteryangdipakaiuntukmenyatakanhaltersebutadalahC/IM(tentudiinginkansebesarbesarnya).

- C/IMakankeciljikaIMbertambahbanyak.TetapijikaCbesarmakaC/IMbertambahbesar.

- CbesarjikacarriermempunyaiBWdanpoweryangbesarartinyajum lahcarrieryangbisama suksedikit.

- Kesimpulanjika carrierkecil(jumlahcarri eryangdapatmasukba nyak)makaC/IMkecil, jikacarrierbesar(jumlahcarriersedikit)makaC/IMbesar.

jmlcarr CIM

jmlcarr CIM jmlcarr CIM

1 30 13 21.5 200 17.52 28.6 14 21 300 173 27.9 15 20.5 400 16.54 27.2 16 20 500 165 26.5 17 19.5 600 15.66 25.8 18 19 700 15.57 25.1 19 18.5 800 15.48 24.4 20 18 900 15.39 23.7 30 17.7 1000 15.310 23 40 17.5 1200 1511 22.5 50 17.3 12 22 100 18

Salahsatucontohuntukjumlahcarrieryangdapatmasuksuatuamplifier.Jumlahpowerinputmasihdibawahtitiklinier.JikasudahdibawahtitikliniermakaC/IMsudahsangatkecil.

O/P

t

I/P

sinusoida

Bukansinusoida

L

O1

O2

t

C/IM

Jml carrier

f 2f 3f

hal 20 Rekayasa

GangguanredamanperangkatinputflatdanfilterH(j)membuatoutbervariasi.

- Gain variation andpeak topeak variation sangatmempengaruhiunjuk kerja sebuahfilter.

- Parameterkeduaadalahgainslope(ulangkembaliapayangandaketahui)- EffekAmtoPMpadamodulasiFMJikafrekberubahubahmakasinyalFMakanmengalamipenguatanyangberbeda

olehkarenafilter.TimbullahAMpadaFMyangtidakdisengaja.- F(j )merubahphasadan jugamerubah frekwensiyangdideteksiFMakibatnya informasiyangakankeluar jugaakan

cacat. Gangguan redaman ini tidakmungkin terjadi jika tidak ada variasi gain.Menanggulanginya denganmemakaiequalizergaindipenerima..

F(j)merubahphasayangdideteksiFMakibatnyainformasiyangakankeluarjugaakancacat.KecacataninitimbulkarenaeffekAMpadaFM

Gangguandelay(tunda)H(j)menimbulkanvariasidalamgain,jugavariasidalamphasa()am=ACsin(ct+)=ACsinc(t+/c)=ACsinc(t+t)t=/cdelaykarenaberlainanuntukberbagaifrekwensi.Jikasamauntuksemuafrekwensimakaakan=0berartitidakadagangguandelay.Untukmenanggulangigangguandelayinimakadigunakanequalizerdipenerima,yangkarakteristikfilternyaterbalikdarifilterdipengirim,GangguanJitter

- Pulsayangdikirimmengalamipemotonganfrkewensiatas,ditambahadanyanoiseditengahperjalanan.Makabentukpulsadipenerimaberubah.

- Pertamasisitajammenjadihilang,keduadipenerimadilakukankomparasidengansuatuleveltertentu.Jikalebihrendahdarilevelreferencejadi0voltjikalebihbesarjadi5volt.(0atau1)

- Perhatikanbahwa pulsa yang diterima tidak sama lebarnya dengan yangdikirim. Kemungkinan lebih lebar kemungkinan lebih sempit. Kemungkinan lebih lebar.

Berarti ketika diterima posisi pulsa berubah atau bergeser.

- Pergeseranitubisamakinlamamakinjauh.- Perubahan posisi pulsa ini disebut jitter.- Perangkatyangbaikdapatmengantisipasiperubahan

jitterinidenganmerubahposisiclockmengikutiperubahanjitter.Prosesinidisebutclockaquicition

- ItulahsebabnyadiperlukanpengkodeaanAMI,HDB3,B6Zsuntukmengantisipasiterjadinya0atau1terlalupanjangjelaskanhalini

-

- Besar pergeseran ditentukan oleh parameter T/T (1Unitjitter(UJ))

- Padagambardibawah ini,makapergeserandari t=0ket= t1makin lamamakin jauh.Tetapisesudah t1pergeseranmakin lamamakinkecilhinggamencapaiposisisemula.Danseterusnya

- Besar per

geseranditentukanoleh pa

rameterT/T (1Unitjitter)

- Sejauhmanaperangkatpenerima

dapatmengantisipasijitterini. Frekwensi jittermakaperubahansemakincepat

danamplitude jitteryangdapatdiantisipasi semakinpendek.

Contoh frek jitter = 20 HZmaka amplitudo jitteryang dapat ditoleran oleh penerima adalah Aj=1UJ.

Untuk frekwensi jitter400Hztoleransi jitteradalahAj=0.8UJ

Mungkin saja ada perangkat yang bagus sehinggadapatmentolerasijittersampai10UJ

- Jittertolerance inididapatdengancarasimulasi dengansetuppercobaansebagaiberikut

Jitter generatormengirimkanpulsapulsa yang su

dahdigeserdandiaturperiodasertaamplitudonya. Penerima mendeteksi informasi yang datang yang

diukurolehBERmeter BER meter membandingkan informasi yang datang

denganBERyangdikirimkan. Jika BERmetermenunjukkan angka yang lebih ren

dahtinggidarispesifikasiyangditentukanpercobaanditarik kesimpulanbahwa toleransipenerimaadapadatitiktersebut.

JitterGenerator

Rxundertest

BERmeter

Txundertest

T Pulsa yang dikirimkan Siyal yang diterima Pulsa yang diterima T

Levelinput

3dB

3dBband

H(j

aFM = Ac f(j) cos c(1+kAs cos st) = Ac aN sin (Nt)cos [c(1+kAs cos st)t =AR (sin(c[1+kAs cos st)t+Nt] AR sin[1+kAs cos st)t Nt]

T/T Aj= Ampl itudo j i t ter TJ = per ioda j i t ter Aj t 1 t 2 t 3 T j t


NoiseFortuitous1Noisekarenafadingpadasaluranradio.2.GangguankareaHujan.3. Gangguaninterferensi

Fadingadalahfluktuasilevelterimagelombangradiopadaperangkatpenerima.karenapengaruhluar.Fadingterjadikarenaduahal.1.1 multipathfading1.2 fadingkarenaducting.

Bedaphasaantaragelomangdatangdanpantuladalah./=(p1+p2d)/

- GelombangmemancardariAkeB.- sinargelombangdariAtidakhanya1tetapiterpencar.- SebagianadayangterpantuldiCdankembalikeB- DiBterjadisuperposisigelombangtersebut- Hasilsuperposisidapatmemperkuatsinyaldapatpulamemperlemahtergantungbedaphasagelombanglangsungdangelombangpantul.

p1=(d12+r2)=d1[1+(r/d1)

2]=d1[1+(r/d1)2((r/d1)

4+..p2=(d2

2+r2)=d2[1+(r/d2)2]=d2[1+(r/d2)

2((r/d2)4+..

p=p1+p2d1d2=[d1(r/d1)2+d2(r/d2)

2]=[d1(r/d1)

2+d2(r/d2)2]+=kr=[(2k1]d1d2/d) +krnpantulandiC

phasalompatr=[(2k1]3.108d1km.1000d2km.1000/dkm.1000)=[(2k1]300d1kmd2km.]=17.3(2k1)d1d2fghz.10

9 dKMfghzf.d

superposisimenguatkanbilak=1,2,3,dstrF= ,rF3,rF5dstrFdisebuttinggi

fdfreshnelzonesuperposisimelemahkanbilak=1,2r=rF2,2rFuntukitumakahargar=rdisebuttinggi fresnellzone padasaatr=rF,2.25rFPtot =(2E)

2=4 E26dbup

r=1.4rF ,2rF Ptot =(2E)2=0 E2dbw

r=0.6rFPtot=P0dBup.

Dalam perencanaan maka harga r = 0.6 rF yang digunakan untuk mendapatkan daerahbersihdarifading.

Contoh:JikajaraktitikAdanB=60kmsedangkand1=40km.dan frekwensiyangdigunakan3GHz.berapakah ketinggian fresnell yang harus diperhitungkan?jawab:rF=17.3(d1d2/fd)=36.47mMultipathfadingtidakhanyaterjadikarenapantulanolehtanah,tetapibisa jugaterjadiolehpantulan gedung gedung,pohonpohon.Khususnyauntukteleponradiobergerak.Multipath fading ini menambah redaman powerdengannilaiyangcukupbesar.

Multipath fading tidak terjadi jikapermukaanpantulankasar.Suatupermukaandibilangkasar tergantungpadasudutdatangdanketinggianpohondaripermukaan.Jikah(tinggisemak)/(8cos)1

Contoh :ketinggian semakcabai~50cmberadadiantaradua terminalantenna,sedemikianhinggasudutdatangnya=85apakahsemakcabaiinidapatdianggapmenimbulkanpantulan?Frekyangdigunakan3GHzJawab:=0.1mh/=(8cos85)1h=0.14matau14cm

hal 22 Rekayasa

Unavailability=100% availability.

aparameteryangmencerminkanpermukaantanaha=4licin,a=2mediumdana=1kasar.bditentukanolehkelembabanudarab=sangatlembab>80%b=1/8mediumdanb=1/16kering.

Contohsoal:tentukanmarginyangharusdiberikansupayaavailabilitymencapai99,9%denganketentuanfrekwensikerja=4GHz,a=2mediumlicinb=0,25tidakterlalulembabdanjarakantaraduaterminal=45km.Jawab:unavailability=199,9%=0,0010,001=6,1107.2.0,25.4.45310F/10makaF=20,5dB.Kadangkalaperubahanudara inidemikiancepatkarenaadanyaanginyangbertiup.Tetapiuntukwaktuyangsingkattetapsajaterjadikehilanganpowerpadapenerima.Padapenerimamungkinsaja terjadiberkasberkasgelombangdatangmelaluipathyangberlainan.Gelombang tersebutakanbertemukembalipadapenerimadenganphasayangberbeda karena panjang path danmedia yang dijalaninya berbeda. Gelombang gelombang tersebut akan salingmeniadakanatausalingmenguatkantergantungperbedaanpathdanphasanya.Contohsoal.JikadikehendakiC=PR = 80dBm untuksuatusystemradiopointtopointLineofsightpadafrekwensikerja7GHzdenganantenna0.8mdikeduaterminalyangberjarak60km.unavailabilityyangdiharapkanadalah=0.1%.berapakahpoweryangharusdipancarkan?Anggapa=2danb=1/8Jawab:Marginyangharusdiberikanadalah:0.1%0.001=6,1107.2.0,125.7.60310F/10makaF=23,62dB.PathLoss=92.45+20log7+20log60=145dBGanttransmitdanReceive=20.4+10log+20log7+20log0.8=31.04dB=0.37C=Pr=Pt+GtPL+GRMargin(F)80=Pt+231.0414523.62Pt=26.54dBmAtau450mw=0.45wattGangguanredamanolehCurahHujan.

- Hujanberbentukbutiranbutiranair.Jikaairhujandilintasigelombangmakaelectronelektronairhujanakanturunbergetardenganmengambilpowergelombang.

- Penyerapanpowergelombangtergantungpada: Derashujan (curahHujan ) sesaatdanbukan rata

rata Panjanglintasanyangmenembushujan. Frekwensigelombang Polarisasigelombang.Arahpolarisasigelombangada

lahverticalatauhorizontaltergantungpadaarahvectormedanE.

- Secara umum redaman gelombangoleh hujan dapat dituliskandenganformulaempirissebagaiberikut:=aRbdB/kmA=.dB

- Hargaadanbdapatdilihatdalamtabledisampingini.

frek

aH aV bH bV

1 0,000038 0.000052 0.912 0.8802 0.000154 0.00138 0.963 0.9234 0.000650 0.000591 1.121 1.0756 0.00175 0.00155 1.208 1.2658 0.00554 0.00395 1.327 1.31010 0.0101 0.00887 1.276 1.26412 0.0188 0.0168 1.21 1.20015 0.0367 0.0335 1.154 1.12820 0.0751 0.0691 1.099 1.06525 0.124 0.113 1.061 1.03030 0.187 0.167 1.021 1.00035 0.263 0.233 0.979 0.96340 0.350 0.310 0.939 0.92945 0.442 0.393 0.903 0.89750 0.536 0.479 0.873 0.86860 0.707 0.642 0.826 0.82470 0.851 0.784 0.793 0.79380 0.975 0.906 0.769 0.76990 1.06 0.999 0.753 0.754100 1.12 1.06 0.743 0.744120 1.18 1.13 0.731 0.732150 1.31 1.27 0.710 0.711200 1.45 1.42 0.689 0.690300 1.36 1.35 0.688 0.689400 1.32 1.31 0.683 0.684

CurahhujanRadalahketinggiannaiknyaairhujandalam1jamjikahujanterjaditerusmenerussepanjang1jam.Contoh:ketikahujanturun,ambillahemberlurusyangluaspermukaannyaberapasaja.Taruhlahditengahlapangan(jangandicucuranatap)kemudiandiamkanselama10menit.Ternyataairdalamembernaiksebanyak3cmatau30mm.makacurahhujanitudisebut:30mmper1/6jamatauR=180mm/hr

- CurahHujandiberbagaitempattidaksama.Sebabituredamanhujanjugabervariasi.ITUtelahmengumpulkansemuadatacurahhujandariberbagaiNegara.Berdasarkandatatersebut, ITUmembagidaerahcurahhujanmenjadibeberapatipe,sebagaiberikut.% A B C D E F G H J K L M N P0.001 22 32 42 42 70 78 65 83 55 100 150 120 180 2500.003 14 21 26 29 41 54 45 55 45 70 105 95 140 2000.01 8 12 15 19 22 28 30 32 35 42 60 63 95 1450.03 5 6 9 13 12 15 20 18 28 23 33 40 65 1050.1 2 3 5 8 6 8 12 10 20 12 15 22 35 650.3 1 2 3 5 3 4 7 4 13 6 7 11 15 341.0


Gambarandaerahcurahhujandidunia

Caramembacanya:- Untukdaerah tipeP ( Indonesia )makacurahhujandiatas145mm/hr terjadidalampersentasiwaktusetahundibawah0.01%.kalaucurahhujandiatas145mm/hr(200mm/hr)terjadidenganpersentasiyanglebihkecilyaitu0.003%.Penelitianinidilakukansudah15thyanglalu.Sekarangterjadiperubahaniklimyangcukupbesar.Mungkindatatersebuttidakvalidlagi.Tetapisementarabelumadadatabarubaiklahkitamemakainya.

- PerhatikaneropaadalahtipehujanE.begitupuladenganAmerika.Sebab itumerekamemasangangkaunavailabilitysystemkomunikasimerekamaksimal0.01%.tetapiuntuk Indonesiahaltersebuttidakmungkin.Cobalahandamengkajiberapakahredamancurahhujanpada0.01%waktudiIndonesia(tipeP)untukfrekwensi:a. 4GHzb.8GHzc.10GHzd.20GHz

CobalagiuntukdaratanEropab. 4GHzb.8GHzc.10GHzd.20GHzc. Apakahkesimpulananda.d. Jikaredamanhujansebesar24dB,berapakahmarginpowertransmityangharusdiberikankepadasystem?Dapatkahandamembayangkanbesarnyamarginsebesar24dB?Nomogram

Contoh:R=145mm/hrFrekpolVertikal4GHzMaka=0.15dB/kmPakairumus:=0.0005911451.075=0.13dB/kmcontohlain:R=35mm/hrFhor=20=3.5dB/kmrumus:3.73dB/km

15050Frekwensi(GHz)60Polhorisontalvertikal2732282422252017.5161414131211

9.58.77.26.35.64.74.24

100

35

65

17

5

200

250

150

60

50

40

30

20

15

108

4

3

1.5

0.3

0.1

0.02

R

hal 24 Rekayasa

Redamanairhujansepanjanglintasan.JikajarakstasiunAdanBadalahdKm.diantaraAdanBadahujandengancurahhujan145mm/hr.apakahsepanjanglintasanterjadihujan(jarakL=60km)?Ternyatatidak.semakin lebathujanmakaareahujansemakinkecil(karenaairberkumpuldalamdaerahsempit).Jikaairberkumpuldalamdaerahluasmakakonsentrasiairberkurangdanhujanakanmengecil

JikajarakAB=Lkmmakapersentasidaerahyangkenahujanadalah:

Makaredamanhujanyangdideritaadalah:

Ingat=a.RbDimana R adalah curah hujan yang terkait dengan persentasi unavyangdiinginkan

Hitunglahredamanairhujanuntukjarak60kmmenggunakanfrekwensi3GHzdidaerahIndonesiadenganunavailability=0.1%jawab:

Hitungpulajikafrekwensiyangdigunakanadalah6GHzjawab:




Redamanairhujanuntukpathkesatelit.- Ingatketinggianhujandaripermukaan lautmaksimal4 km. (menurutpenelitian

ITU)- Panjanglintasanyangkenaarealhujanadalahh/sin =elevasiantenna- Persentasidaerahkenahujanadalah

- MakaA=.(4h)/sin

1+0.045(4h)/tg

Hitunglahredamanhujanygharusdiperhitungkanun tukdaerahtipePdenganunav.=0.1%dansudutelevasikesatelitTelkom1= 75menggunakanfrekwensi6GHZuplinkdan4GHzdownlink.SBterletakdi puncakCipanasdenganketinggian2000mdaripermukaanlaut.Jawab:





0102030405060708090100120130

5

4

3

2

1

0

35mm/hrluasareahujan=2,9 km diameter

4

4hkm

hkm

laut

(4h)/sin

LG=(4h)/tg


RedamankarenapengaruhatmospherePadadasarnyaredamankarenapengaruhatmospheresangatkecil.Hanyaadabeberapagasdiudarayangmemberikanredamanbesar.Padadiagramdisampinginiterlihatbahwaredamanterbesarterjadipadafrek22GHzyangdisebabkanolehuapH2Odanpadafrekwensi60GHzdan120GHzkarenapengaruhgasO2. Padasaat itumolekulgasberesonansidengangelombangyangmelaluinyamakapenyerapanmenjadibesar.Hitunglah pernyerapan atmosphere pada frekwensi6GHzuntukjarak 60 km. untuk ketinggian muka lautjawab:Hitung pula jika yang digunakan frekwensi10GHzjawab.

4.2.3 Gangguan interferensi Interferens i Adalah s inyal/ carr ier yang datang dar i s istem la in yang masuk kedalam s istem yang di in ginkan pada f rekwensi yang sama. Noise interferensi in i dapat sa ja ter jadi dar i s istem radio kedalam kabel . Dalam hal in i kabel tersebut bert indak sebagai antena. Atau dar i s istem radio ke s istem radio la innya. Untuk mengatas i gangguan antar s istem radio maka per lu di lakukan koordinas i & perhitungan besar nya interferens i tersebut . Khusus untuk mengatas i interferens i in i akan dibahas tersendir i dalam bab / pela jaran la in. Umumnya gangguan interferensi hanya bisa dito ler i r 10% dar i jumlah power noise la innya. Contoh : j ika power C/N menurut kebutuhan adalah 15 dB berart i Interference I 10% N atau C/I C/0.1 N dan dalam dB C/I C/N + 10 dB. Untukperhitungandan teknikkoordinasimenghindari interferensi tidakdibahasduludalammakalah ini.Kalauadawaktubarudibahas.Soal1.Berapakah power density dan power receive jika power pancar = watt, antenna yang digunakan di pemancar/penerima paraboladengandiameter0.8m sedangkan jarakantarapemancardanpenerima 45km.Frekwensiyangdigunakan=2GHz.Feederadalahwaveguidedenganpanjang90m.Jawab:Gainantenna=17.8+20log0,8+20log2=21.88dBfeederloss=90X2/1000=0.18dBEIRP=10log+21.880.18=18.7LFS =92.4+20logd(km)+20logf(GHz) =92.4+20log45+20log2=131.5dBmakapowerreceive=18.7131.5+21.88=91.8dBwSoal2.Lanjutansoal1.BerapakahbesarnyaC/Njikaperangkatpenerimamempunyainoisefigure=4dBsedangkannoiseantenna(dariatmosphere)=To=290feederlossdiabaikanBW=2MHzjawab:Tperangkat=(NF1)o Tsys=(NF1)To+To=NF.T0Tsys=2.5.290=725KMakaC/N=91.8(228.6+10log725+19log2.1000000)=55dBSoal3.Sebuahlinkradiodengan:Pt=1wattmaksimum=10log1=0dBWF=7GHzBW=2MHzlossfeeder15m=0.0015dB/m.antenaParabola=1mpolarisaihorisontalNFLNA=10dBNant=290(To)Jarakpemancarpenerima=60km.Av99,99%DaerahhujantipePdiIndonesia.Antarapemancardanpenerimaadalahdaerahberbukitdanberhutansedangkankelembabannya=75%HitungC/N.Jawab:Gant=17.8+20log7+20log1=34.7dBLossfeeder=15x0.0015dB=0.0225ERIP=00.0225+34.7=34.6775Tsys=Te+Tant=(NF1)To+T0=(101)290+290=2900G/T=34.677510logTsys=0,05

35205060100120GHz

800100Db/km1010.1.01.001

H=04km8km

12km16km

O2

H2O

hal 26 Rekayasa

Pathloss=92,45+20log7+20log60=145Unavailability=199,99%=0.01%=0.0001Konstantaredamanhujan:=0.00301x1451,332=2.34dB/kmRedamanhujan=2.34x60/(1+0.045x60)=38dBKemungkinanfading:0,0001=6.11071.0,5.7.60310F/1010F/10=2,168makaF=36,6terlihatkemungkinanredamankarenahujan=38dBsedangkanredamankarenafading=36,6makamarginyangdiperhitungkanadalahmarginkarenaredamanhujan.maka

=34.6775145+0.05+288.610log(2000000)38=77.3dBwRepeaterPadatransmisimelaluikabelataupunradio,baiksinyalmaupunnoiseakandiredamsepanjangjalandanakanturutdiperkuatjikamelaluirepeater.Setiaprepeaterkecualimemperkuatnoise,jugamemberikannoisetambahankarenatidakadarepeatertanpanoise.Soal4.dalambuah linkpanjanganalog dengan5repeaterdiketahuidariperhitunganbahwa:C/N1=24dB, C/N2=20(tanpa1)dB,C/N3=22dB(tanpa1dan2)danC/N4=18dB(tanpa1,2dan3).berapakahC/Ntot?Jawab:14,4Soal5.dalambuahlinkpanjangdigitaldengan5repeaterdiketahuidariperhitunganbahwa:Eb/N01=12dB,E/N02=11 (tanpa1) dB ,Eb/N03=10dB (tanpa1dan2 ) danEb/N04=13dB (tanpa1,2dan3 )ModulasiyangdigunakansemuaQPSK.berapakahE/N0total?(padatiapiaprepeaterterjadiprosesregenerasi)Jawab:Eb=/Nototal=10dBSoal6.dalambuahlinkpanjangdigitaldengan5repeaterdiketahuidariperhitunganbahwa:C/N1=15dB,C/N2=14(tanpa1) dB ,C/N3=14dB ( tanpa1dan2 ) danC/N4=15dB (tanpa1,2dan3 )Modulasiyangdigunakan semuaQPSKdengarollofffilter=0,4.berapakahEb/N0total?(regenerasihanyaterjadipadarepeaterkedua)jawab:gabungan link1dan2menghasilkanC/NI=11,5dB demikianpula3dan4menghasilkanC/NII=11,5 makaEb/Noterkaitadalah:C/N=Eb/No+10logm/(1+)Eb/No=11,51,5=10danBERditiapsisi=105,5danBERtotal=2.105,5=6.106dengandemikianEb/Noterkaitadalahk.l10dBSoal 7. Sebuah link transmisi analog denganmodulasi FM terdiri dari 9 repeater dan dua terminal. FM tersebutmempunyaiModulationimprovementfactor=35dB.Noiseyangditimbulkanolehtiapruastransmisidianggapsama.TT/Nyangdiinginkanditerminalterima=52,5dBsudahmemperhitungkanperbaikanoleh filtertelinga. BerapakahC/Ntiaptiapruaslinktersebut?Jawab:TT/Ndiujungterima=52,5dBsudahmemperhitungkanperbaikanfiltertelinga.MakanoisetotaladalahN=9052,5dbpwop= 37,5 dBpwp atau 5623 pwp.Maka noise tiap link rata rata adalah 5623/10 = 562,3 pwop 27,5dBpwpDengandemikianTT/N=9027,5=62,5dBC/N=TT/NMIFC/Nperlink=62,535=27,5Catatan:ITUmengatur linkterrestrialmicrowavesepanjang2500kmdenganTT/Ndiujungadalah50dBsudahmemperhitungkan perbaikan telinga denganmenggunakan sejumlah repeater. Berarti noise = 40 dBpwp atau 10.000pwp.Darinoisesejumlahitu,sebanyak2500pwpdialokasikanuntuknoisedidemultipelxing.Makanoiseyangsisaadalah7500pwp.Jikadiperhitungkannoiseperkmadalah7500pwp/2500km=3pwp/km.Soal8.hitunglahEIRP transmiteryangdibutuhkanuntuk suatu linkanalogFMdenganMIF=37,5dB termasukperbaikanpsophometric.Sedangkanjarakantaraterminaladalah60km.StandardkwalitasyangdimintaadalahstandardITU.Anggapmargintidakdiperlukan.F=3GHz,ant=0,8m,nf=10dBsertaBW=36MHzGR=25,4Jawab:Jumlahnoisetransmisi=60x3pwp=180pwp.BerartiTT/Nadalah9010log180=67.5dBdanC/N=TT/NMIF=67.537.5=30dB=EIRPpathloss+GR+228,610logTo10logNF10logB=EIRP137.5+25.4 +228,624.61075,6=30

C/N1 = 24 dB, , C/N3 = 22 dB C/N tot= C/Nto t? C/N2 = 20 dB C/N4 = 18 dB


EIRP=27,6dbW=Gt +Pt Pt=29,625,6=2dBW=28dbm

Soal9. sebuah link transmisidigitaldenganmembawabit rate=144MBPS. Modulasi32QAMdanBERyangdibutuhkanadalah106.marginimplementasi=3dB.Noisefigureperangkat=10dB,FEC=codinggainbersangkutan=2dB.Jarakantaraterminal=60km. antenayangdipergunakanadalah0,8m Eb/No untukBER=10

6,32QAM=30dBf=3GHzBerapakah:Ptyangdibutuhkan?Jawab:BW=144M/[().5]x(1,4)=46,08MHzNoisesistem=228,8+10log290+10+10log46106=116C/N=Eb/No+m/(1+)=30+10*log(5/1,4)=35.5dBmakaC=116+35.5=80.5dBWC=EIRPLP+Gr=80.5=EIRP137,5+25.4EIRP=31.6dBWdenganGt=25,6dBmakaPt=31,625,6=6dBw1. Padanoiseintermodulasi,maka:

a. tentukanapakahyangakankeluarjikainputadalah3frekwensif1,f2danf3.b. Denganmemperhitungkanlebarpitafrekwensi0.33.4KHz,dimasukaninput700dan900Hz.Tentukansinyal

yangkeluarsesudahdifilterdenganVBW.c. tentukan,noiseintermodulasimanayangsangatmengganggudanperlumendapatperhatiansecaraumum.

2. Buktikanbahwapengurangannoisekarenafilterhandsetmencapai2.5dBuntukband0.33.4KHz.3. BerapakahbesarnyapowerthermalnoisesebuahpenerimadenganlebarpitaB=2MHzdaneffektifnoisetempera

tur=2000K?berapakahNFperangkatpenerimatersebut?4. darigambardibawahini:

HitunglahNFtotaldanTetotal.Apakahkesimpulananda?

HitunglahNFtotaldanTetotal.Apakahkesimpulananda?5. Definisikanapakahyangdimaksuddengan:a. Bandwidth e.C/Nob. DBm f.Intermodulationnoisec. Multipathfading g.Rainoutage d. RMS h.Noiseweighting6. HitunglahNFtotalsebuahsistempenerimayangterdiridari:- FilterdenganNF=1.5gain=1.5dB- AmplifierdenganNF=6.0gain=60dB- DownconverterNF=35JikaDownconverterdigantisehinggaNF=10dB(jauhlebihbaikdaripadasebelumnya)HitunglahNFtotalsekarang.BandingkanNFkeduakeadaandiatas,Apakahpendapatanda?7. Sebuahamplifierdiberiduabuahsinyalinputdenganfrekwensimasingmasingf1danf2Hz.Gambarkanfrekwensi

frekwensiyangtimbulpadaoutputjikatitikoperasiamplifiertersebuttidakpadadaerahlinier.

8. AnggaplahoutputsebuahnonlinierdivicemempunyaioutputVountukinputVidimana:

Vo=aVi+bVi2danVi=AcosIt+Bcos2tIdentifikasikancarrieryangdiinginkan,harmonikdanproodukintermodulasipadaoutputdevicetsb.

Jawab:Vo=aVi+bVi2=a(AcosIt+Bcos2t)+b(AcosIt+Bcos2t)2Menggunakancos2x=+cos2xDancosxcosy=cos(x+y)+cos(xy)diperoleh:Vo=a(AcosIt+Bcos2t)+b[(A2/2+A2/2.Cos21t)+ABcos(1+2)t+Abcos(12)t+B2/2+B2/2cos2t)]

OBOIBO

NF=3

G=3BNF=5dBG=60dB

G=15

NF=3dB NF=10dB G=15

hal 28 Rekayasa

0.5dBskala~3.6MHz 36 MHz

=b(A2+B2)/2+aAcos1t+aBcos2t+bA2/2cos21t+bB2/2cos22t+bABcos(1+2)t+bABcos(12)t9. Diskusikanlah,apakahyangdimaksuddenganoutputbackoff (OBO )dan inputbackoff (IBO)dalamgambardi

atasini.

10. SebuahperangkatBuatanCMIdengannamaCM2294341CBandDownConvertermempunyaispesifikasisebagaiberikut:IF.OutputKarakteristik: RF/InputkarakteristikOutputfrequency 7018MHz InputFrequencykerja 36254200MHzOutputImpedance 50atau75Ohm Bandwidth36MHz synthesizedOutputReturnLoss >20dB Inputimpedance 50OhmOutputPower 10dBm Inputreturnloss >20dBTransfercharactersitic. Gain 515dB0.5dBstep Gainslope 0.05dB/MHzmax GainFlatness 0.5dB(in36MHzband) NoiseFigure 15dB- Groupdelaydenganequalization0.05ns/MHz(linier)- Intermodulation50dBcfortwocarrierat13dBmoutput.Pertanyaannya.:a. Jelaskanfungsidownconverterdiatasb. JikaS/Ninputperangkat=52dBberapakahS/Noutc. HitunglahTperangkatsecarasistem(diluartempatmospheredanantena) jika perangkattersebutbekerjasetelahpene

rima(Rx)yangmempunyaiGain60dBdanNF=2dB.ApakahpengaruhNFperangkatdownconverterterhadapnoiseFiguresistempenerima?jelaskan

d. berapakahC/IMjikapadaamplifiertersebutdilalukan10carrierdenganoutput23dBmmasingmasing.e. Menurutandaapakahkeadaanpadasoald,beradapadadaerahlinierataunonlinier.Jelaskanalasananda.

f. Ada sebuah perangkat lain serupa yangmempunyaikarakteristikfrekwensiresponsesebagaidisampingini.Manakah yg lebih baik antara kedua perangkattersebut?jelaskanjawabananda.

Jawab:Kalaumaupandaibuatdulusendiribarucocokandenganjawabana. fungsi down converter merubah carrier IF menjadi

carrierRF.b.S/NinS/Nout=NFS/Nout=5215=37dBNF=15dBTconv=31290=9000Kc.NFamplifier=2dB1.6xmakaTamp=(1.61).290=170KTPrk=170+9000/10

6=170.PengaruhTconvsangatkecilkarenagainamplifiersebelumnyasangatbesar.

d.Intermodulation50dBcfortwocarrierat13dBmoutput.Tiaptiapcarrier=10dBmMakanoiseintermodulation

=10dbm50dbm=60dBm.10carriermasingmasing23dBmmakatotaloutput=13dbmberartiIMtetap60dBm.

e.C/IM=50dBsangatbesar.Seharusnya13dbmoutputadapadadaerahlinier.f.PeaktopeakgainvariationgainslopeCMI1dB1.7dB/3.6MHz=0.47dB/MHzPRKke21dB0.05dB/MHzSamaperangkatCMIjauhlebihbaik11. Sebuahsistemtransmisiradiomenghubungkanduatempat:

- d=50kmsatusamalain,- frekwensi1.5GHz.Bitrate=8MBPSdenganmodulasiQPSKdanFEC=- NFpenerima=4dByangdiukurpadatemperatur ruang290K. Sedangkannoise temperatureantena=290.

Lossfeederdiabaikan.Temperatureperangkatketikaberoperasi37C- antena1m- daerahhujantipeP- keadaandaerahantarakeduaterminalkasardanhumiditykuranglebih70%.- availabilityyangdiminta=99,9%- thresholdpenerima90dbmsedangkanPt=25dbmhitunglahC/Nyangdiperoleh.DantentukanpulaC/Npadakeadaanthreshold.

LosspropagasiuntukkeadaantidakLOS.- Padakomunikasibergerakmakatidakdapatdiharapkankondisilineofsight- Kehilanganpowerkarenamultipathfading(pantulanbendabendayangterletakantarastasiunbergerakdan

BTS),lossyangdisebabkanolehgedunggedungtinggi,effekdopler(interferensisalingmenghilangkan)- Tidakdapatdirumuskandenganpastikarenakondisisatutempatdengantempatlainsangatberlainanperki

raandidasarkanpadapengukuransecaraempiris.


- Lp=92.45+20logd+20logFTidakdapatdigunakan. Adabeberapaahliyangmengukurbesarlossinia.l LosspropagasimenurutITUR(rec3705)

Persamaantersebutdituangkandalammodelsepertiberikutini:Ldb=40logdm20Log(hThR)+

Dimana:d=jarakdalammeter,hT,hrtinggimenarapemancardanpenerima. tambahanlossyangdisebabkanolehhalangantembokkarenaperangkatada didalamruangan.Frekwensiyangdigunakanada4002000MHz PersamaandiatasdapatdigunakanuntukkondisikomunikasibergerakatauTV danRadiobroadcast. Soal1:

d=2kmf=2000MHzhThR=100m2maka

LITU=40log(2000)20log(100)=132dBLossmenurutkondisiLOS:LFS=92,4+20log(2)+20log(2)=122dB

LFS

hal 30 Rekayasa

Pr=Pt77dB21,5log(d/30)+30log(h/6)B+GRdantara60300mPr=Pt83,5dB14log(d/60)+30log(h/6)B+GRdantara3001500mPr=Pt93,3dB36,5log(d/300)+30log(h/6)B+GRB=0bilaB0,3mB=1+0,5log(B/3)jikaB


noisetersebut?3. HitunglahC/Ntotaldikiriini4. 50 sinyal VBW dengan level 35 dBm per VBW pada i/p amplifier.

DenganmemperhitungkanVOX=40%.Gainantena=60dBuntukdaerahlinierdanberkurangsesudahmelewatidaerahlinier.IBO/OBOlinieramplifier=8,6OBO.Berapakahpoweramplifieryangharusdisediakan?JikaSinyalVBWmenggunakankompanderdenganratiokompander1:2

sepertidiceritakandiatas,seberapajauhkancompandertersebutmembantumengurangipowerdaripoweramplifiertersebut?

5. Sebuahsistemtransmisimenggunakanfiberoptik.Daridataperalatanyangdipakaidapatdiketahuikarakteristiknyasebagaiberikut:- Pemancarmempunyaipoweroutput=3dBmsedangkanpenerimamempunyaithreshold=41dBm.- redamanyangditimbulkanolehtiappenyambunganfiberoptik=0.1dB- konstantaredamanfiberoptik=0.3dB/km- Fiber optik dipakai untuk jangka lama, hingga harus diperhitungkan effek penuaan dimana penerima tidak lagipeka.Marginuntukmemperhitungkaneffekpenuaan=9.5dB

- Satugulunganfiberoptikhanyadapatmemuat500mkabeloptik.- Berapajauhkanfiberoptiktersebutdapatdigelar

6. Sebuahsistemtransmisitelevisibroadcastdengandatadataoperasisbb:- Frekwensipancar480MHz- Lebarpitafrekwensi=6MHz.- Daerahpeliputankotabandungdiameter30km.- NFpenerima14dBdiukurpadatemperaturruang290K- halangangedunggedungantara1022db- antenapemancargain5dB- antenapenerimaratarata47dB,Yagi- ModulasiyangdipakaiadalahAMdenganimprovementfactor=4dB,thresholdpadaC/N=10dB.- S/Nyangdiinginkanminimal52dB.- OBOlinier=3dBuntukIBO=5dB

BAB V. MULTIPLEACCESS- Aksesadalahjalanmasukkesuatusarana- Jikayangmasukhanya1entitymakadisebutsingleakses.

- Jikayanginginmasukadabanyakentitymakadisebutmultiakses.- Makaharus adapengaturanaksesFDMA:Pembagian tempatfrekwensidanbandwidth.Sepanjangwaktu,makafrekwensiitu

dipakaiun tuk1entitysecarapermanen.Ada GB=guardbandantaracarrierMakakitamengenalistilahBWoccupieddanBWAllocated.Jelaskan.

- (analogikandengansaturuangan)- (misalkankelas1asajaartinyauntukseluruhwaktumakaruangituuntukkelas1saja)- (misalkankelas1,2,3,4,5dstinginmemakai/aksesruangantersebut.)- carapengaturanpendudukanruangan?Pembagian ruangmenjadi subruang.setiap saat ruangan itu telahditetapkanuntukselaludigunakanolehpelangan1,2dan3.saatpelanggan itu tidak meng gunakanmakapelangganlaintidakdapatlagimenggunakannya.

- PermasalahanFDMAadalahpowersharing.- Jikahanyasatuentitymasukmakatidakmungkinadaintermodulation.Makaentityitudapatmenggunakanpower

semaksimalmungkin.- Tetapimultipleaksesberartientityyangmasukbanyak.Makaperangkatyangdiakses

akanmenghasilkanintermodulationjikabekerjadiatastitiklinier.MakinbanyakentityyangmasukmakaIMmakinbesar.DanC/IMmakinkecil.

- KatakanlahIBOLOBOLadalah3,2dBberartipowerperangkatyangdigunakanadalah2dB(1,6)dibawahmaksimum.Atau62.5%

- Jarakantarasatuentitydenganentitylain(GT)harusadamakapemborosanBW.

C/Na C/Nb C/Nc C/Nd C/Nt23 28 30 2122 18 30 1710 29 20 2814 50 20 5014 12 100 1323 18 23 920 20 20 20

12345

1 2 3

hal 32 Rekayasa

- BWAll =BWocc 1,2- Semakinbanyakentityyangmasukmaka

semakinkecileffisiensiperangkat.

TDMA:Pembagianberdasarkanwaktu.TiapentitymenggunakanseluruhBWyangtersedia.Tetapiwaktunyadiatur.makayangdibahasadalahslotwaktu.GT=guardtimeGTadalahjedahantaraslot.Supayatidakterjaditabrakanketikamasuk.TDMAada3macam:- TDMAFixed:semuaslotmilikkelas1,2,3dan4secarapermanen.Jikasatuframetelahlewatmakaslotpertama

selaluuntukinformasikelas1dst.- KerugianTDMA.fixeddiperlukanadanyaguardtimedanoverheaddiperlukanstasiuncontroluntukmelakukansinkronisasidiperlukanpowerdanantenayangbesaruntukmemancarwalaukebutuhannyahanyasedikit.Tidakefisienkarenasebuahslotakantetapdipegangolehsuatustasiun(tidakdigunakan),walautiadaadamessageyangakandikirim.Effisiensihanyamencapai60%.- Tidakdapatmemanfaatkanvoiceactivation(40%)KeuntunganTDMA,PemakaiansalurandapatfullpowerjikaTDMAituberadasendiridalamsaluran.Halinimungkinkarenatidakadamasalahintermodulasisehinggatidakperlubekerjadidaerahlinier- TDMARandom(Aloha): setiappenggunabolehsajasetiapsaatmemancarkancarrier,tetapiadakemungkinantabrakandenganpengguna

yanglain.Ketikatabrakanmakadatamenjadirusak.Danpengirimanharusdiulang. Semakinkecilpaketdata,semakinbesarkemungkinankeberhasilan.Tetapijikadataterlalukecil,makaaddress

paket(overhead)akanmemakanporsiyangbesar Effisiensipenggunaansaranadengancarainimaksimum18%.Jikasaranayangtersediaberkecepatan128

kbps.Makadatayangsampaidenganselamatmaksimum18%128KBPS=23kbps.(disebuttroughput).Seluruhruanganakandipakaiolehsatupengguna.Tetapiwaktunyadiatur.misalkankelas1jam810,kelas2jam1012,kelas3jam1214,dst.Antarwaktuharusada jeda.DiSTTTELKOM jedahtersebutadalah20 menitdan itudisebutGuardtime. Jedahtersebutdipakaiolehmahasiswauntukistirahat.Hariseninslot1untukkelas1dst,hariselasa(setelahlewat1hari=1frame)makaslot1jugauntukkelas1dst.Besarframeitudapatdiaturharianataumingguan.DiSTT1frameadalah1minggu.Jika semua pengguna boleh menggunakan ruangan, pasti terjadi perkelahian karena masing masing dapatmengklaimbahwaruanganitudiayangakses.Selamaperkelahian(collision)terjadiruangtakbisaterpakai.Lamanyawaktupemakaiantidaksamaadayanglamadanadapulayangsingkat.Untukmenghindaripertengkaran, sebaiknya tiappihakmundur danpada lain kesempatanmaju lagi. Semoga tidaktabrakanlagi.Waktuuntukmajulagi,tidaksamaantarapengguna.(random)

Grafik ini turunkan secaramathematika. Sebab itudalampelaksanaandilapanganharusadamargin.Yangsayausulkanadalahanggak11%,27%untukrandomdanslottedAlloha.Ingatyangdimaksuddengan throughputbukanlahpembagianantaradatayangselamatdengandatayangdikirim.Melainkanpembagianantaradatayangselamatterhadapkapasitassaranayangada. Penelitianberdasarkansimulasiangkatroughput18%jarangsekaliterca

pai,umumnyadidapatsekitar11%.

- TDMASlotted(Alloha) Samasepertirandomaloha.Bedanyaslotpemakaiandiatursamapanjang.Jikainginpakaiharusselalumulai

dariawalslot.Maupakaislotatautidakmasalah,yangdianggapadalahpemakaian1slot. Jikaseorangsudahmulaimenduduki1slotdanaman,makasampaiakhirdiatidakakandiganggu.

Jikawaktupemakaiankelassudahdiaturmasingmasing2jammulaijam8.00.makaperebutanhanyaterjadidiawalslot.Jikadarimulasudahamanmakasetrusnyaakanamandariperkelahian(collision)

Powerygdptdigunakan

IM

123456

Jumlahentity

ent. C/IM ent. C/IM ent. C/IM 1 30 12 22 50 17.3 2 28.6 13 21.5 100 18 3 27.9 14 21 200 17.5 4 27.2 15 20.5 300 17 5 26.5 16 20 400 16.5 6 25.8 17 19.5 500 16 7 25.1 18 19 600 15.6 8 24.4 19 18.5 700 15.5 9 23.7 20 18 800 15.4

10 23 30 17.7 900 15.3 11 22.5 40 17.5 1000 15.3

Throughput

81%

ReservedAlloha


Throughputmaksimumpadamodusinilebihtinggiyaitu36%.Tetapiangkainipunmenuruthasilsimulasimaksimumhanya27%.

- TDMAReserved(Alloha)namalainadalahDAMA(demandAssignmentMultipleAccess)system.SamasepertislottedAlloha.Hanyapendudukantidakbolehlagirandomtetapiharusmelaluipendaftaran.(reserved)

- Biasanyaslot1dan2dijadikanslotpendaftaran.Dalammendaftarmakainformasipaketnyasangatsingkathanyaberisialamat :saya ,kamu, jenispaket, jumlahpaket.Pendaftaran iniberlakusecara randomaloha.Tetapikarenadatanyasangatsedikitdantanpaheadermakakeberhasilan (throughputnyatinggi ). Jenispaketberbentukdataatauvoice.

- Berdasarkanpendaftarantersebutmakacoordinatormenetapkanslotmanadanpada framekeberapa,yangdialokasikannya.Makapenggunadapatbersediapadaframedanslotyangditentukan.

- JawabanolehcoordinatordiberikanlewatsebuahcarrieroutbounddalambentukTDM.Daninibukanmultiakseskarenayangmengirimhanyasatu(coordinator)sedangkanyangdikirimkanbanyak.

- Jikajenisdataadalahvoicemakajawabandaricoordinatorhanyamenunjukframemulaidanslot.- Ketikaentity tersebutmaukeluardariakses tersebut,makadiamengirim sinyal releasedenganmenyebutkan saya,

kamu,releaseuntukmodehubunganvoice.- Jikajenisdataadalahdatamaka jawabandaricoordinatoradalahframedanslotmanasajasesuaidengan jumlah

yangdiminta.Pemakaian ruangan diatur oleh roster atau penjual tiket kereta api. Pengguna tinggal berteriak di tengah keramaianSayaaminmintaJakarta2kursi.Mogamogatukangkarcisdengar.Jikatidakdengar,yangmudah,teriaklahlagi.Sesudahtukangkarcisdengardanmemprosesnyadiaakanmenjawabsambilmemberitiketkeretaapigerbongno4,kursike8Adan8BSekalipenumpangsudahdudukdisanatidakmungkinadaoranglainmengklaimkursiitu.Jadikeberhasilansudahpasti.Sampaisuatusaatdiasudahtidakperlupakailagikarenamauturunditengahjalan.Tetapikarenaseringkitaharusmengulangteriakankepadapetugasloket,makawaktumenjaditerlambatdankeretaapisudahharusberangkatwalaumasihkosong.Dalam hal ini,maka system akses ini tidak dapat sepenuhnya okupansi.Diperkirakan througputnya hanya 81%. Yang19%kosongtakterduduki.Umumnyaresevedalohadikhususkanuntukpembicaran(voice)danbukanuntukdata.SepertihalnyahanphoneGSM,ada8slottersediamakaslot1untukoperasipelayanansedangkanslot2untuksignaling.MCSmenjawabpelangganuntukpakaifrekwensimana,slotmana.KemudianHPberpindahfrekwensidansiappadaslotyangditunjukkan.Untukhubungandata,ternyataslotsignalingdanpelayanan tidakselalupenuh.Makadapatmeneruskandata (SMS )lewatsaluranini.Tukangloketdiantarakesibukanjualtiket,dapatjugamelayanipelangganyangmengirimdatalain.CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)SeringdisebutSSMA(SpreadSpectrumMultipleAccess)

- CDMAadalahmultipleaccessdimanasemuaentityyangmasukmenggunakansaranayangsama(frekwensi, locasidanperangkat ). Jelasdalamkeadaan ini interferensi takdapatdihindarkan. JikakitabicaraC/Nmakanoise terdiridarinoiseperangkatdannoiseinterference.

- BerartiC/N=C/(Nprk+I)- Nprk jauh lebih kecil dari pada I, karena perangkatmemang di design seperti itu. katakanlahNprk = 1/100 C ( 20 dB

down)sedangkanI=n.C(n>>1)- PadaperhitunganCDMAmakaC/N~C/I- DuamacamteknikCDMAyaitu:

Directsequence/PseudonoiseModulationdengankecepatanbitRc. noncoherentfrequencyhoppingdenganfrekwensiseparasiyangminimum.

Didalam ruanganadabanyakorang. sepasang sepasang salingberbicaramenggunakan : waktuyang sama, tempatyangsamadanfrekwensisuarayangsama.Suaraoranglaindapatdianggapnoisebagiseorangpendengar.Pertanyaan:mengapasipendengardapatmengertipembicaraan.Didalamsuatupasaradabanyakorang.Jikakitapejamkanmatadanmendengarsuara,makakitaakanmendengarsuatusuarayangsangatriuh itulahnoise.Tetapiketikakitadatangdidepantukangsayurmengapakitadapatberbicaradenganbebasdanmengertinya.Noiseterbuatdariratusanorangsedangkan informasikitahanyasuarasatuorang. (C/Nminus)Alasannya,ketikakitabicaradengantukangsayurmakaterlalubanyakkodeyangkitaberikankepadanyasehinggadiadapatmengertidanmendugaapayangdimaksud.

hal 34 Rekayasa

Directsequence /Pseudonoisemodulation.Perhatikanbeberapahal.- pada penerima akhir signal informasi dapat di

perolehkembali- bitrateinformasiRisedangkanbitratetransmisiada

lahchiprateRC.Denganperkataanlain:seolaholahFEC=Ri/Rc

- dengandemikianBWtransmisimenjadiRc.- Deteksi di penerima tahap akhir dilakukan dengan

clockinformasidanbukandenganclockchip.- BER yang terjadi pada transmisi 3/20 bukan 106

atau 103. jika diperhitungan Eb/No yang terjadimungkin15dB.

Perhatikan BW tranmisi menjadi jauh lebih besar daripadaBWinformasi.Peristiwa ini yangmenyebabkan CDMA disebut Spreadspectrum Multiple akses. Karenapower informasipadaBWidisebarpadaBWc

- Noise didalam CDMA menimbulkan kesalahan bityang besar BER = 1/3 pada RC. tetapi denganprosesdiatasmakanoise tadidapatdiperbaikipadatingkatRi.JikapenerimamenerimadengankodePNyanghampersamamakadapatdipastikanbahwaBERPadaRiakanbesar. Sebab itukodePNuntuktiaptiapuserharusberbeda.sedemikianrupasehingga perbedaannya mencapai ~ 40 %. Pada

kondisiinimakakodekodetersebutdikatakanorthogonalsatuterhadapyanglain.Jikaperbedaanya100%makakitahanyamendapatkanduakemungkinankode.Jelaskanhalini.

- UntukmudahnyaGoldatauwalschmembuatderetanpengkodean.Tetapikita jugadapatmelakukannyadenganalgoritmasebagaiberikut.

- Deretankode128bitkemudianberulanguntuktiappulsainformasi.Makajumlahkodeyangdapatdihasilkanadalah2128Banyaksekali.Tetapitidaksemuakodeitudapatdipakai.Tetapkanpertamasatunilaikode.Kemudiansecaranumericdecimaltambahkan64dankembalikankebinier ituadalahkodekedua.Untukkodeketiga lakukanhalyangsama.

MethodalaindariCDMAadalahFrekwensihoping.- Pada frekwensi hopingmaka oscillator yang digunakan padamodulator adalah oscillator sinthesyzer. Seperti halnya

padapesawatpenerimaTV.Dengankombinasidigittertentuoscillatorakanmenimbulkansuatu frekwensitertentupula.

- Ketikapadaremotekitaketikangka9makapadakombinasibitsinthesyzerberisidigit0001001dandigitiniakanmenghasilkan frekwensi tertentu pada demodulator TV. demikianpulapadaperangkatmodulator CDMA.

- Setiap perubahan 1 digit saja maka frekwensi yang dihasilkanpastiberbeda.

- Sebab itu frekwensi tersebut akan melompat lompat pada daerah BW yang telah dite tapkan.

- PadaDemodulatorpenerimadilakukansinkronisasiperlompatan (denganpengkodeanyangsama)untukdapatmenerimainformasiyangdikirimkan.

- Kecepatanperubah

Diktat Lengkap Rekayasa Radio

Documents

Transcript of Diktat Lengkap Rekayasa Radio