Bab 5. AntenaPada Daerah Cell danAntenaPada Mobile1. 2. 3. 4. 5. 5.1. RangkaianEkuivalenpadaAntenaKondisioperasidariantena yang sesungguhnya (Fig.5.1a) dapatdinyatakandalamsebuahrangkaianekivalenuntukkeduapenerima (Fig.5.1b) danpemancar (Fig.5.1c).Dalam (Fig.5.1) Zaadalahimpedansiantena, ZL adalahimpedansibeban, danZradalahimpedansi di terminal pemancar.

5.1.1. Rumus Free-Space-Path-LossDayaPtberasalpada antenna pemancardanradiasikeluarsampaikeangkasaditunjukkandalam Fig.5.1b.

Sebuahantenapenerimapadajarak r dariantenapemancardengan aperture A akanmenerimadaya

Skemarepresentasidaridaya yang diterimadalamruangbebas

5.1.2. At The Receiving and dBV dBm (decibels above 1V decibels above 1mW)Kita dapatmemperolehdaya yang diterimadari Fig.5.1c.

Dimana V adalahteganganinduksidalam volt. Untukpengirimandayamaksimum =*. Kemudian kita mendapatkan = 2 dan persamaan menjadi

5.1.3. Practical Use of Field-Strength-Received-Power ConversionsMengukurkekuatanmedandanmengubahnyamenjadidaya yang diterima. Mengkonversikekuatanmedandalamdesibel di atas 1V/m ke daya yang diterima dalam desibel di atas 1 Mw dengan 850 MHz oleh dipole 50- beban adalah -132 dB.

dengan 850 MHz

Mengukurtegangan V0 di terminal beban (Fig.5.1c) danmengkonversikedaya yang diterima. Diberikan, dimana , kita dapat memperoleh hubungan

5.1.4. Effective Radiated PowerMerupakancarastrandaruntukmenentukandayaradiasidalamwilayahgeografistertentu. Dayaradiasi yang dapatditransmisikanharusdikonversikejumlahdayaradiasidariantena omnidirectional.Jika high gain antena yang digunakan, daya yang ditransmisikanharusdikurangi. olehkarenaitu, jikaspesifikasimenyatakanbahwa effective radiated power(ERP) atau transmitted power dikalikandengan gain antena 100 W (50dBm) danjika 10 dB high gain antenna yang digunakan, daya yang ditransmisikansesungguhnyaharus 10 W (40dBm).Ada jugaistilah yang disebut effective isotropic radiated power (EIRP).Perbedaanantara ERP =EIRP 2dB.5.2. Penjumlahan dan Perbedaan Teknik Pola AntenaSetelah mendapatkan perkiraan kontur keunggulan pada lapangan (lihat Sec. 4.8), kita dapat menentukan pola antena agar sesuai dengan cakupan yang seragam.Antena yang berbeda akan menunjukkan arah yang berbeda dan jarak yang berbeda pula, karena itu kita dapat menggunakan salah satu dari beberapa metode.Jika kita mengetahui pola antena dan konfigurasi geografis antena, sebuah program komputer dapat membantu kita untuk menemukan cakupan. Metode sintesis yang dapat digunakan untuk menghasilkan konfigurasi antena yang diinginkan :1) Formula Umum2) Sintesis Pola Penjumlahan3) Sintesis Pola Perbedaan4) Pola Null Free5) Aplikasi Praktis5.2.1. Formula UmumBanyak aplikasi array linear berdasarkan pada pola penjumlahan dan perbedaan.Mainbeam pola selalu dikenal sebagai pola penjumlahan yang menunjukkan sudut 0.Pola perbedaan menghasilkan mainbeam kembar yang berada diantara 0.Saat elemen 2N berada dalam sebuah array, jarak equis dipisahkan oleh d.Pola umum untuk kedua penjumlahan dan perbedaan yaitu :dimana : = jumlah gelombang = 2/In= distribusi arus normalN = jumlah total elemen

5.2.2. Sintesis Pola Penjumlahan Dolph-Chebyshev Sintesis Taylor Pola Simetris Pola Asimetris5.2.2.1. Dolph-ChebyshevMetode ini dapat digunakan untuk mengurangi tingkat sidelobes. Salah satu kelemahannya yaitu reduksi atau pengurangan tingkat sidelobe yang dapat memperluas mainbeam tersebut. 5.2.2.2. Sintesis TaylorSebuah distribusi sumber saluran kontinyu atau distribusi untuk array diskrit dapat memberikan pola yang diinginkan yang berisi mainbeam tunggal dari beamwidth yang ditentukan dan menunjukkan arah dengan golongan sidelobes pada tingkat tertentu. Taylor sintesis berasal dari persamaan dimana pola antena F () ditentukan dari distribusi arus aperture g (l).

5.2.2.3. Pola SimetrisUntuk produksi pola simetris pada mainbeam, distribusi arus amplitudo | g (l) |merupakansatu-satunya faktor yang perlu dipertimbangkan. Fasa dari distribusi arus ini dapat tetap konstan. 5.2.2.4. PolaAsimetrisUntuk produksi pola asimetris, baik amplitudo arus | g (l) | dan fase arg g (l) harus dipertimbangkan.5.2.3. Sintesis Pola Perbedaan(Sintesis Bayliss)Untuk menentukan sumber saluran kontinyu yang akan menghasilkan perbedaan pola simetris, dengan pola mainbeam kembar dan sidelobes tertentu, kita dapat mengatur :

5.2.4. Pola Null FreePada aplikasi komunikasi bergerak, pola field-strength tanpa nulls lebih sesuai untuk antena pada bidang vertikal. Pola lapangan dapat direpresentasikan sebagai :

dimana : u = (2a/)(cos cos n)Kn=tingkat sinyal maksimum5.2.5. Aplikasi PraktisDalam merancang array collinear untuk antena omnidirectional dengan gain tinggi, dimungkinkan untuk mengontrol distribusi arus oleh mikroprosesor. Teknik sintesis ini masih menunggu penyelidikan lebih lanjut oleh spesialis penelitian dan pengembangan antena (R & D).

5.3. AntenaPadaLokasi Cell5.3.1. Coverage (Cakupan)DibutuhkanAntenadengan Gain (penguatan) yang tinggiyaitumenggunakanantena omnidirectional.Standart 6dB dan 9dB.5.3.1.1. KonfigurasiAwalSistemSemuaantenapentransmisianmenggunakanantena omnidirectional.Setiapantenadapatmentransmisikansinyaldari 16 transmitter radio secarasee.mpakmenggunakansebuahkombiner 16-kanal.Setiapcellpadaumumnyamemiliki 3 (tiga) antenatransmisi yang dapatmenyampaikan 45 suara radio transmitersecaraserempak.Duaantenapenerimabiasanyadapatmenerimah 45 suara radio signal 5.3.1.2. Konfigurasi Abnormal AntenaBiasanyameningkatnyatrafikpanggilan di setiapcellsamadenganmeningkatnyajumlahpelanggan.Beberapacellmembutuhkanangka radio yang lebihbesaruntukmengatasimeningkatnyatrafik.Sebuaydaerahomnicelldilengkapilebihdari 90 radio suara.Jadihanya 3 (tiga) antenatransmisidibutuhkanuntukmentransmisikan 90 sinyalradio. Akan tetapi, cincin combiner memilikibatasandaya di atas 600 W dengan loss 3 dB.5.3.2. PenguranganInterferensiMenggunakanantena directional denganbeamwidth 120.Transmitting-Receiving 605.3.3. LokasiAntenaDi setiapdaerahcelllokasipenerimaterhubungdenganlokasiantenatespective (omnidirectional atau shared-directional).Lokasipenerimadapatdiaturpadasebuahkanalkesalahsatu 333 kanal.5.3.4. PengaturanKanalAntenaPengaturankanalantenadigunakanuntuk mobile unit atauaksespanggilandari unit mobile.Antena yang digunakanbisaantena omnidirectional.5.3.5. Space Diversity Antena

h = tinggiantenaD = selisihantena5.3.6. Umbrella-Pattern Antenna Normal umbrella-pattern antena Broadband umbrella-pattern antenna Bigh-gain broadband umbrella-pattern antena5.3.7. PenguranganInterferensiAntenaThe parasitic elemenharus 1.05 kali lebihpanjangdaripadaelemenaktif.

5.4. SituasiUnikpada Wilayah CellAntena5.4.1. PolaAntenapadafree space danmobile environmentsFakta-fakta yang terjadipadamobile environment:1. Penerimaan yang lebihkuatmasihbersamaandengankekuatansinyal yang lebihkuatpadaantena directional.2. Poladidistorsipadalingkungan urban atau suburban.3. Untukantena directional 120, the backlobekira-kira 10dB kurangdarithe frontlobe.4. Spesifikasisebuahdesainpadathe front-to-back ratio padaantena directional berbedadenganthe actual front-to-back ratio padamobile environment.5.4.2. Selisih Minimum PadaAntenaPenerimaCakupanCellAda duaantenapenerima yang digunakanuntukpenerimaspace-diversity.Perbedaanpadapenerima power diantaraduaantenajugaberbedasudut pula.Pada 850 MHz, selisihdelapanpanjanggelombangdiantaraduaantenapenerimamenimbulkanperbedaandaya 2dB5.4.3. Pengecekan RegularPengecekankabeluntukpencegahan.Mengukur VSWR pada tower bagianbawah.(Untuk tower yang tinggi, pembacaan VSWR kadangtidakakurat).5.4.4. PemilihanLokasiAntenaHarusdiletakan point-to-point agar mengurangiinterferensi yang merupakanfaktorterpentingpadalokasiantena.Hipotesisnya, jikalokasiberjalak 2 mi cell, makaantenaharusberlokasi di dalam radius 0.5 mi5.5. ANTENA PADA PONSEL5.5.1. Antenaatap-MountedPolaantenaantenaatap-mount lebihataukurangmerata di seluruh mobile Unit ketikadiukurpadaberbagaiantena di ruangbebas 3-dB tinggi-gain .antenamenunjukkankeuntungan 3-dB selamaantenagelombangseperempat. Namun, keuntungandariantena yang digunakanpada unit ponselharusdibatasisampai 3 dB karenaantena sel-situs jarang setinggipenyiaranantenadan out-of-sight kondisiseringmenang.Antenaponseldengankeuntunganlebihdari 3 dB dapatmenerimahanyasebagianterbatasdari total sinyal multipath di ketinggian yang diukur di bawah out-of-sight condition.5.5.2. Kaca-Mounted Antennas10,20Ada banyakjenisantenakaca-mount.Energidigabungkanmelaluikaca; Olehkarenaitu, adatidakperluuntukmengeborlubang.Namun, beberapaenergiakanhilangpadabagianmelaluikaca. Ituantenarentang gain adalah 1 sampai 3 dB tergantungpadafrekuensioperasi.Posisiantenakaca-mount selalulebihrendahdariantenaatap-mount; umumnyaadaperbedaan 3-dB antarakeduajenisantena.Juga, antenakaca-mount tidakdapatdiinstalpadakacaberbayangditemukan di beberapakendaraanbermotorkarenajeniskacamemilikikandunganlogam yang tinggi.5.5.3. PonselTinggi-gainSebuahantena gain tinggi yang digunakanpada unit mobile telah studied.19 Jenis-antena gain tinggiharusantenabalokditekan horizontal; dalamantena gain tinggi, poladitekansecaravertikal.Untukmenerapkanbaikantena directional atauantena gain tinggiuntukpenerimaan di lingkungan radio, kitaharusmengetahuiasalsinyal. Jikakitaarahkan directional antenaberlawanandengansituspemancar, kitaakan di dalamlingkungan radio bergerak, sinyal yang tersebartiba di unit ponseldarisegalaarahdenganprobabilitas yang sama. Itulahsebabnyaantena omnidirectional harusdigunakan.Sinyal yang tersebarjugadatangdarisudutelevasi yang berbeda.Gain antena yang lebihtinggidari 2 sampai 3 dB tidakmelayanitujuanmeningkatkantingkatpenerimaan. Selainitu, pengukuranmengungkapkanbahwasudutelevasiuntuksinyaltersebarditerima di daerahperkotaanlebihbesardibandingkan di daerahpinggirankota.5.5.4. Berorientasi HorizontalMerupakanantenaruangkeanekaragaman.Dua-cabangpenerimaruang-keragamandipasangpadakendaraanbermotormemilikikeuntunganmengurangimemudardandengandemikiandapatberoperasipadalebihrendah.Untuk Rayleigh memudarsinyal, 63 persenakanberada di bawahtingkatkekuatannya. tingkatpenerimaan. Keuntungandarimenggunakan receiver ruang-keragamanuntukmengurangigangguandibahasdalamPembahasan di sinimenyangkutskemaruang-keragaman di manaduaantenakendaraan-mount dipisahkansecara horizontal dengan 0.5l wavelength21 (15 cm atau 6 in) dapatmencapaikeuntungandarikeragaman.Kita harusmempertimbangkanfaktorberikut.Duaantenadapatdipasangbaiksejalandenganatautegaklurusterhadapgerakkendaraan.Analisisteoritisdan data yang diukurmenunjukkanbahwa inline susunanduaantenamenghasilkanpenyeberangansedikittingkat, yaitu, kurangmemudar, daripengaturantegaklurustidak.Tingkat penyeberangandariduasinyal yang diterimadariberbagaiberorientasi horizontal antenaruang-keragaman.5.5.5. BerorientasiVertikalPemisahanvertikalantaraduaantenaruang-diversity dapatditentukandarikorelasiantarasinyal yang merekaterima.Posisiduaantena X1 dan X2.Persamaan (5,6-1) diplotpadaGambar. 5.22. Satu set data yang diukurdiperolehdenganmenggunakanduaantenavertikaldipisahkanoleh 1.5 panjanggelombang. Nilai rata-rata daritigakelompok data yang diukurjugaDalamsatukelompok, di New York City, koefisienkorelasi yang rendahdiamati. Di duakelompoklainnya, koefisienkorelasi rata-rata untukjalan-jalantegaklurusadalah 0,35danuntukjalan-jalan radial, 0,225. Tabelberikutmenyajikankoefisienkorelasi di daerah yang berbedadanorientasijalan yang berbeda.Misal, Daerah koefisienkorelasiStandardeviasi rata-rata:New York City 0,1 0,06 feet radial 0,226 0,127 tegaklurusjalan-jalan 0,35 0,182Dari Gambar. 5.22 kitajugadapatmelihatbahwasinyaltiba di sudutelevasi 29 di jalan-jalan radial pinggirankotadan 33 di jalan-jalantegakluruspinggirankota. Di New York City yang sudutkedatanganmendekati 40 .