PENGARUH ASAP TERHADAP SISTEM

KOMUNIKASI PADA FREKUENSI 900 MHZ

Oleh :

ARIF GUNAWAN

2209204810

PEMBIMBING

Dr.Muhammad Rivai, ST,MT

Eko Setijadi, ST, MT,Ph.D

PENDAHULUAN

Kebutuhan akan jasa layanan komunikasi yang semakin

meningkat, menuntut sebuah kualitas layanan yang handal.

Dalam perjalanan sistem propagasi gelombang radio mengalami

banyak hambatan yang menyebabkan terjadinya penurunan atau

redaman energi yang didistribusikannya.

Hambatan tersebut dapat berupa redaman free space atau

redaman pada gelombang di udara terbuka. Keberadaan kabut

asap dengan tingkat intensitas yang tinggi tentunya berdampak

terhadap proses ini. Salah satunya adalah redaman yang di

akibatkan kabut asap.

METODOLOGI

Metodologi penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahapan:

A. Tinjauan Pustaka

B. Perancangan

1. Pembuataan Module Sensor Gas

2. Pembuatan Ruang Simulator

3. Pembuatan Pemancar 900 MHz

C. Pengukuran

D. Analisa

E. Kesimpulan dan Saran

TINJAUAN PUSTAKA Pembakaran biomass merupakan pembakaran vegitasi, termasuk hutan, perkebunan , padang

rumput, dan lahan pertanian . Pembakaran sempurna tidak pernah tercapai pada kondisi

pembakaran biomas, hasil dari pembakaran biomas yang tidak sempurna berupa karbon

monoksida (CO), Methan (CH4), non Methan hydrocarbon (NMHCs), dan partikel karbon. Hasil

analisis pembakaran gambut di propinsi Riau seperti tabel berikut . (Elias, Inyoman jaya

Wistara, IPB, 2009).

Sensor

Sensor adalah piranti yang mentransform (mengubah)

suatu nilai (isyarat/energi) fisik ke nilai fisik yang lain.

sering disebut juga sebagai Trasduser.

sensor yang di gunakan adalah berupa sensor gas yaitu :

1. TGS2612 sebagai sensor gas Methan

2. TGS2442 sebagai sensor gas CO

3. TGS2201 sebagai sensor gasoline

4. TGS4161 Sebagai sensor CO2

5. LM35 Sebagai sensor suhu

SENSORSensor TGS2612 adalah sensor yang di gunakan untuk mendeteksi gas Methan

Sensor ini membutuhkan dua tegangan input yaitu

tegangan pemanas (VH) sebesar 5 Volt DC dan

tegangan rangkaian (VC) yang juga sebesar 5 Volt

DC. Tegangan pemanas (VH) digunakan untuk

mengintegrasi agar mempertahankan elemen sensor

pada suhu tertentu

Sensor TGS2442 adalah sensor yang di gunakan untuk mendeteksi gas CO

Dimana dalam siklus 1 detik pada kondisi VH memberikan tegangan 4.8V yangpada (RH) untuk 14ms pertama, diikuti oleh 0V untuk pulsa pulsa berikutnyaadalah 986 ms tersisa. Untuk tegangan VC 5 Volt proses yang terjadi saat 0 Volt dimulai dalam 995 ms, dan pada posisi 5.0V untuk 5 ms berikut Proses iniberlangsung terus menerus. Kedua transistor untuk mengatur kerja dari sensor .

Sensor TGS2201 adalah sensor yang di gunakan untuk mendeteksi gasoline

Tegangan pemanas (VH) yang di hubungkan ke

tahanan pemanas terintegrasi dengan dua buah

tahanan RS1 dan RS2 untuk mempertahankan

suhu yang optimal. Tegangan VC diberikan untuk

mengukur tegangan keluaran VRL1 dan VRL2

pada tahanan RL1 dan RL2 , dan nilai RL yang di gunakan

adalah bernilai 10 Kohm

Sensor CDM 4161 adalah sensor yang di gunakan untuk mendeteksi gas CO2

Elemen sensitif sensor ini terdiri dari elektrolit padat yang dibentuk diantara dua

elektroda, bersama tahanan pemanas (RH). Dengan memantau perubahan pada

electromotive force (EMF) yang dibangkitkan diantara dua elaktroda, memungkinkan

untuk mengukur konsentrasi gas CO2.

PERANCANGAN MODULE SENSORBlok diagram perancangan sensor

Dalam pembuatan module sensor menggunakan suhu (LM35), sensor TGS2201

(gasoline), TGS4161(gas Co2), TGS2442 (gas CO), dan sensor TGS2612 (gas Metan).

Hasil pembacaan sensor diproses oleh mikrokontroler dan kemudian hasilnya di

tampilkan dalam LCD , untuk terkoneksi dengan Port serial pada PC hasil

pembacaan di teruskan ke komunikasi serial yaitu MAX 232 dan hasil

pembacaanya di tampilkan di PC

S e n s o r

L m 3 5

T G S 2 4 4 2

T G S 2 2 0 1

T G S 2 6 1 2

T G S 4 1 6 1

A m p

M i k r o

L C D

R S 2 3 2 PC

PEMBUATAN RUANG SIMULATOR

Dalam pembuatan ruang simulator ditentukan oleh panjang gelombang

dan jarak medan frekuensi. Dimana panjang rungan harus lebih besar dari

jarak medan (fard field), dengan frekuensi 900 Mhz ,

panjang 120 cm ,lebar 50 cm, tinggi 40 cm, terbuat dari plat besi

PEMBUATAN PEMANCAR 900 MHZ

Rangkaian transciever modul KYL-200U

RUANG PENGUKURAN

Pada Pengukuran pertama di dalam ruang simulator adalah

pengukuran tanpa asap ,dengan asap serta asap dan

penurunan suhu pada frekuensi 900 MHz

Spectrum Analyzer

900 Mhz (RX)

Sensor Gas

Ruang Pengukuran

Antena Antena

Computer

TX

KYL 200U

Atenuator

50 dBM

2.Pengukuran kedua di dalam ruangan jarak antara transmitter

dan receiver : 6 meter dengan variasi frekuensi disekitar

900MHz

Signal Generator

900 Mhz (TX)Spectrum Analyzer

900 Mhz (RX)

Sensor Gas

Ruang Pengukuran

Antena Antena

Computer

PENGUKURAN

Pengukuran tanpa asap (kondisi normal)

Pengukuran dengan pemberian asap

Pengukuran dengan asap dan penurunan suhu

Pengukuran dengan asap dan perbedaan

frekuensi

HASIL PENGUKURAN DAN ANALISA I

Pada pengukurana pertama di lakukan di dalam ruang simulator,

mengunakan pemancar dengan daya -1 dBm yang telah di attenuasi

menjadi -54,31 dBm atau 3706.80 pW. Metode pengukuran yang

dilakukan dengan 3 kondisi yaitu :

1. Tanpa Asap

2. Dengan Asap

3. Dengan Asap dan penurunan suhu

Adapun hasil pengukuran sebagai berikut :

Kondisi suhu Methane Gasoline CO CO2Daya Terima

Tanpa asap 31.36 oC 1 ppm 41 ppm 14.75 ppm 96 ppm 0.128 pW

Dengan asap 32,35oC 5 ppm 91.5 ppm 15 ppm 96.5 ppm 0.018 pW

Denga asap dan

penurunan suhu26.54 oC 5.14 ppm 91.26 ppm 15.65 ppm 95.95 ppm

0.055 pW

y = 0,219x + 106,1

105,6

105,8

106

106,2

106,4

106,6

106,8

107

107,2

107,4

4 5 5,25 5,75 6

Re

da

ma

n (

dB

m)

Perubahan jumlah metan (ppm)

Pengaruh Kenaikan Konsentrat Metan Terhadap

Redaman

Redaman

Linear (Redaman)

y = 0,051x + 106,3

105,6

105,8

106

106,2

106,4

106,6

106,8

107

107,2

107,4

Re

da

ma

n (

dB

m)

Perubahan jumlah gasoline (ppm)

Pengaruh Kenaikan Konsentrat Gasoline Terhadap

Redaman

Redaman

Linear (Redaman)

y = 0,088x + 106,1

105,6105,8

106106,2106,4106,6106,8

107107,2107,4

0,2

5

0,2

75

0,3

0,3

25

0,3

5

0,3

75

0,4

0,6

5

0,9

1,4

2,0

91

46

34

15

2,4

Re

da

ma

n (

dB

m)

Perubahan CO (ppm)

Pengaruh Kenaikan Konsentrat CO Terhadap Redaman

Redaman

Linear (Redaman)

y = 0,107x + 106,1

105,6

105,8

106

106,2

106,4

106,6

106,8

107

107,2

107,4

Re

da

ma

n (

dB

m)

Perubahan CO2 (ppm)

Pengaruh Kenaikan Konsentrat CO2 Terhadap

Redaman

Redaman

Linear (Redaman)

y = 1,381x + 65,27

101

101,5

102

102,5

103

103,5

104

26 26,5 27 27,5 28

Re

da

ma

n (

dB

m)

Jumlah Konsentrat Suhu

pengaruh suhu terhadap redaman

Suhu

Linear (Suhu)

y = 2,949x + 86,84

101

101,5

102

102,5

103

103,5

104

4,8 5 5,2 5,4 5,6 5,8

Re

da

ma

(d

Bm

)

Jumlah konsentrat methan (ppm)

Pengaruh Konsentrat Metan terhadap Redaman

Series1

Linear (Series1)

y = 2,079x - 88,09

98,5

99

99,5

100

100,5

101

101,5

102

102,5

103

103,5

104

90 90,5 91 91,5 92 92,5

Re

da

ma

n (

dB

m)

Jumlah konsentrat gasoline (ppm)

pengaruh konsentrat gasoline terhadap redaman

Series1

Linear (Series1)

y = 3,485x + 47,11

98,5

99

99,5

100

100,5

101

101,5

102

102,5

103

103,5

104

15 15,2 15,4 15,6 15,8 16 16,2

Re

da

ma

n (

dB

m)

jumlah konsentrat CO (ppm)

pengaruh konsentrat CO terhadap redaman

Series1

Linear (Series1)

Berdasarkan ke dua kondisi diatas redaman terbesar terjadi

pada mendapatkan efek asap dalam keadaan suhu

ruang, seperti yang di tunjukan pada tabel diatas

Kondisi Redaman (dB)

Dengan asap 8.52

Dengan asap penurunan suhu 3.67

PENGUKURAN DAN ANALISA II

a. Pengukuran Tanpa Asap

Pada pengukuran dengan metode perbedaan frekuensi, di sekitar

frekuensi 900MHz, dengan daya yang sama -1 dBm dengan jarak

pengukuran antara antena TX dan RX berjarak 6 Meter dalam kondisi

normal

dengan daya terima sebesar 484.89 pW

Kondisi Normal suhu Methane Gasoline CO CO2

Normal 32 oC 1 ppm 49 ppm 14 ppm 95 ppm

b. Pengukuran dengan asap

Pengukuran ini dilakukan dengan pemberian efek asap pada tiap-tiap

pengkuran perbedaan frekuensi.

adapun besar konsentrat pada masing-masing pengkuran

Berdasarkan pengukuran terlihat gas CO (15 ppm),CO2 (97 ppm) yang

berarti kandungan gas keduanya tidak mempengaruhi redaman. Dan daya

terima :

Frekuensi suhu Methane Gasoline CO CO2

850 MHz 32 oC 1.021 ppm 49 ppm 15 ppm 97 ppm

900 MHz 33 oC 1.085 ppm 49.15 ppm 15 ppm 97 ppm

915 MHz 33 oC 1.045 ppm 68.94 ppm 15 ppm 97 ppm

950 MHz 33 oC 1.458 ppm 70.04 ppm 15 ppm 96.60 ppm

1000 MHz 33 oC 1.873 ppm 70.22 ppm 15 ppm 96.56 ppm

NO Frekuensi Daya Terima

1 850 MHz 372.480 pW

2 900 MHz 354.318 pW

3 915 MHz 204.504 pW

4 950 MHz 149.561 pW

5 1000 MHz 117.191 pW

Besarnya redaman pada masing-masing frekuensi

NO Frekuensi Redaman (dB)

1 850 MHz 1.145

2 900 MHz 1.102

3 915 MHz 1.874

4 950 MHz 2.478

5 1000 MHz 2.884

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

850 MHz 900 MHz 915 MHz 950 MHz 1000 MHz

Redaman (dB)

Redaman (dB)

Untuk nilai konsentrat yang sama pada gas Methan 1,11 ppm , proses

redaman terbesar pada frekuensi 915 MHz , dan 1 Ghz, seperti pada grafik

dibawah ini

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

850 MHz 900 MHz 915 MHz 950 MHz 1000 MHz

Redaman (dB)

methan 1.11 ppm

Untuk nilai suhu yang sama yaitu 32 oC dan maka redaman terbesar pada

frekuensi 1 Ghz, seperti tabel di bawah

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

850 MHz 900 MHz 915 MHz 950 MHz 1000 MHz

Redaman (dB)

suhu 32

celcius

KESIMPULAN

Berdasarkan pengujian dari pengukuran kandungan asap dari pembakarangambut mengandung unsur methan, gasoline (hidro carbon), CO, dan CO2, danini sesuai dengan penelitian sebelumnya.(Elias, I nyoman, IPB 2009). Padapengujian yang pertama dapat disimpulkan bahwa unsur Methan (5.14 ppm)dan Gasoline (91,5 ppm) memberikan pengaruh redaman terhadap dayaterima, sedangkan gas Co dan CO2 relatif konstan. Kondisi suhu memberipengaruh yang kecil terhadap redaman. Pengujian kedua adalah dengan metodeperbedaan frekuensi di saat terjadinya asap. Dalam pengujian ini terlihatperubahan pada kandungan Methan (1,8 ppm) dan Gasoline (70,2 ppm)memberikan pengaruh redaman yang besar terhadap daya terima. Sebagairekomendasi dari hasil penelitian ini bagi penyedia jasa layanan komunikasi yangmenggunakan frekuensi 900 MHz, agar lebih selektif dalam menentukan titikpemasangan BTS 900 Mhz karena lahan gambut yang terbakar akanmenghasilkan methan, gasoline, CO, dan CO2 yang cukup besar dan memberikanpengaruh redaman terhadap daya terima. Dengan kondisi suhu yang cukuptinggi di rasakan pemilihan frekuensi 900 MHz sebagai jalur komunikasi GSM dirasakan sudah tepat. Karena frekuensi ini memiliki redaman yang kecil akibatperubahan suhu di bandingkan dengan frekuensi lain diatasnya seperti 915MHz, 950 MHz, 1 GHz.

SEKIAN TERIMA KASIH