AntProp 12 Propagasi GEM [PDF]

Citation preview

Teknik Antena & Propagasi DTH2L3 – TEKNIK ANTENA & PROPAGASI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI - TA 2016/2017



Capaian Pembelajaran  Mampu memahami (menjelaskan) tentang fenomena dalam propagasi gelombang seperti : Diffraction, Refraction, Reflection, Scattering, dan Interference.  Mampu memahami (menjelaskan) tentang beberapa jenis hubungan komunikasi : Groundwave communication, Komunikasi gelombang ruang, Komunikasi gelombang ruang bebas, Komunikasi Hamburan throphosperic, Komunikasi gelombang langit).



Materi Pembelajaran 1. Fenomena dalam propagasi gelombang elektromagnetik : Diffraction, Refraction, Reflection, Scattering, Interference. 2. Faktor-faktor yang mempengaruhi propagasi gelombang elektromagnetik : Index bias atmosfer bumi, Pantulan Permukaan Bumi, Fading, Difraksi gelombang, Absorbtion. 3. Jenis Hubungan Komunikasi: a) b) c) d) e)



Groundwave communication, Komunikasi gelombang ruang, Komunikasi gelombang ruang bebas, Komunikasi Hamburan throphosperic, Komunikasi gelombang langit.



Propagasi gelombang elektromagnetik (GEM) dapat diartikan sebagai perambatan GEM di ruang atau udara bebas.



Model Propagasi Tujuan



Pemodelan propagasi GEM diperlukan untuk mengestimasi peluang pencapaian performa yang baik pada suatu sistem komunikasi atau sistem lainnya yang bergantung kepada perambatan GEM.



Suatu pemodelan yang terlalu konservatif dapat menimbulkan biaya operasi yang besar, sedangkan pemodelan yang terlalu liberal dapat berakibat performa sistem yang tidak baik. Oleh karena itu pemodelan harus disesuaikan dengan karakteristik aplikasinya. Secara umum propagasi GEM dapat dimodelkan menjadi dua kategori: 1. Propagasi Line of Sight (LOS) 2. Propagasi Non LOS



Dalam memodelkan propagasi LOS, yang perlu diperhatikan adalah kelengkungan permukaan bumi.



Model Propagasi Kategori Propagasi LOS



Jika jarak antara pemancar dan penerima terlalu besar dibandingkan dengan ketinggian antena-antena yang digunakan dalam sistem komunikasi tersebut, maka kondisi LOS tidak terpenuhi. Pemodelan yang paling sederhana adalah dengan mengasumsikan bahwa bumi berbentuk bulat dengan jari-jari sebesar radius ekuator bumi.



Model Propagasi Kategori Propagasi LOS



Karena: Maka: Radius bumi di ekuator kurang lebih sepanjang 3960 mil. Radius ini perlu diberi suatu faktor koreksi sebesar 4/3 yang muncul akibat fenomena dibelokkannya propagasi GEM akibat variasi kerapatan atmosfer sebagai fungsi ketinggian. Oleh karena itu, dalam pemodelan, radius bumi dihitung sebesar 5280 mil. Maka:



Atau:



Model Propagasi Kategori Propagasi LOS



d adalah jarak dari suatu antena ke “radio horizon”, yaitu titik terjauh yang dapat dilingkupi oleh antena tersebut. Dengan menentukan nilai d untuk setiap antena pada suatu sistem komunikasi, maka dapat diestimasi jarak pisah maksimum antara kedua antena tersebut agar propagasi LOS dapat dipenuhi. Contoh:



Model Propagasi Kategori Propagasi NonLOS



Mekanisme propagasi Non-LOS sangat bergantung kepada frekuensi. Pada rentang frekuensi VHF dan UHF, propagasi tidak langsung sering digunakan, ketika kondisi LOS tidak terpenuhi. Jenis propagasi yang dominan adalah difraksi, refraksi dan refleksi. Difraksi adalah fenomena dibelokkannya GEM yang mengenai tepian suatu penghalang, mengakibatkan bagian yang terhalangi (shadow region) dapat dilalui oleh GEM.



Model Propagasi



Refraksi adalah pembelokan atau pembiasan GEM akibat ketidakseragaman medium perambatan.



Kategori Propagasi NonLOS



Refraksi dapat mengakibatkan bumi seakan-akan lebih datar (kurang melengkung), menyebabkan GEM pada rentang VHF dan UHF dapat berpropagasi lebih jauh.



Model Propagasi Kategori Propagasi NonLOS



Refleksi adalah perambatan GEM melalui pantulan benda-benda disekitar penerima.



Model Propagasi Kategori Propagasi NonLOS



Scattering adalah penghamburan GEM akibat menabrak suatu partikel yang berukuran sama atau lebih kecil dari panjang gelombang GEM tersebut. Scattering umum terjadi pada lapisan troposphere.



Interferensi adalah akibat dari Multipath, yaitu fenomena dimana sebuah receiver menerima sinyal dari sumber dari beberapa arah yang berbeda. Penggandaan sinyal ini akibat sinyal dipantulkan oleh banyak benda disekeliling receiver.



Model Propagasi Kategori



Interferensi dapat bersifat konstruktif atau destruktif, bergantung kepada perbedaan fasa sinyal yang terakumulasi di receiver.



Propagasi NonLOS



GPS error due to multipath



Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Propagasi GEM Index Bias Atmosfer Bumi



Variasi index bias atmosfer bumi dapat menyebabkan terjadinya fenomena refraksi GEM oleh atmosfer. Index bias tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu temperatur, tekanan udara, tekanan parsial oleh uap air, kerapatan elektron bebas di udara, dan frekuensi GEM.



Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Propagasi GEM Pantulan Permukaan Bumi



Permukaan bumi dapat membantu propagasi GEM, terutama untuk GEM dengan panjang gelombang yang besar. Pantulan oleh permukaan bumi dibantu oleh refraksi oleh lapisan ionosfer memungkinkan GEM berpropagasi sangat jauh.



Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Propagasi GEM Fading



Fading adalah menurunnya daya GEM ketika berpropagasi yang dipengaruhi oleh berbagai faktor, misalnya interferensi destruktif akibat multipath, atau kondisi geografis yang dilalui oleh GEM



Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Propagasi GEM Absorpsi



Jenis Hubungan Komunikasi Sky Wave Space Wave Surface Wave



Terima Kasih