Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binja 1
ANALISA DAN PERANCANGAN ANTENA KALENG
SEBAGAI APLIKASI WIFI 2,4 Ghz
Relita Buaton, ST., M.Kom.1, Yani Maulita S.Kom., M.Kom.2
Program Studi Teknik Informatika, STMIK Kaputama
Jln.Veteran No.4A-9A, Binjai, Indonesia
Abstrak
Penulisan ini, bertujuan untuk merancang dan membuat antena kaleng sebagai aplikasi wifi 2,4 GHz. Antena
kaleng yang telah dirancang akan diaplikasikan sebagai antena penerima atau antena client. Anten akaleng
adalah merupakan alternative lain sebagai pengganti reflektor yang terbuat dari bahan kaleng bekas dan
sepotong kawat tembaga yang disolder ke ujung konektor tipe N-fimale, untuk peralian dari kabel Coaxial ke
bumbung gelombang elektromagnetik.
Antena kaleng tergolong antena jenis circular waveguide, yang mempunyai ruas penampang berbentuk
lingkaran. dalam penulisan ini antena dirancang menggunakan perhitungan ¼ λ. Untuk dapat memudahkan
perhitungan dalam pembuatan antena kaleng dapat menggunakan software cantennator 1.0. Antena kaleng
yang telah dirancang memiliki gain sebesar 8,2817 Db. Berdasarkan hasil pengukuran pola radiasi, antena
kaleng yang telah dirancang memiliki pola pancar jenis directional.
Kata Kunci : Antena Kaleng, Wireless LAN 2,4 GHz, Line Of Sight.
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Penelitian
Seiring dengan perkembangan
zaman pada masa sekarang ini, internet
sangat dibutuhkan hampir setiap orang.
Dimana jaringan internet dibutuhkan untuk
saling berkomunikasi dan bertukar data.
Apalagi sekarang ini sudah banyak di
kantor-kantor, kampus, sekolah-sekolah
maupun instansi-instansi lain yang
menyediakan Free Hostpot. Free hotspot
yaitu jaringan wifi yang dibuka secara bebas
atau gratis. Dalam arti kata semua orang
dapat menggunakannya dengan secara
bebas. Sehingga timbul pemikiran seseorang
untuk dapat terkoneksi dengan jaringan
internet di rumah tanpa harus ke warnet
dengan memanfaatkan jaringan internet di
lingkungan hostpot tersebut.
Pada umumnya, untuk terkoneksi
dengan jaringan internet dilingkungan
hotspot membutuhkan sebuah perangkat
untuk penerimaan sinyalnya yaitu “Antena”.
Dimana antena pada umunya digunakan
untuk menerima sinyal dari stasiun
pemancar.
Mengingat semakin banyaknya
instansi-instansi yang menyediakan hotspot
secara bebas atau gratis, maka timbul
pemikiran seseorang untuk membuat antena
dengan sepotong kawat tembaga yang di
solder ke ujung konektor dengan
menggunakan reflektor dari sebuah kaleng
bekas untuk menerima sinyal wifi pada
lingkungan hotspot. Atau lebih di kenal
dengan istilah “Antena Kaleng”.
Antena kaleng, pada masa sekarang
ini sangat banyak digunakan dilingkungan
hotspot untuk menerima sinyal dari stasiun
pemancar dengan jarak berkisar 1 – 2 Km
Line Of sight. Dari artikel-artikel yang telah
dibaca, antena kaleng banyak digunakan di
daerah pulau jawa. Bahkan sudah banyak di
blog – blog juga website yang menyertakan
“Step By Step” pembuatan antena kaleng.
Namun tutorial yang ada di internet
memiliki cara dan hasil yang berbeda-beda.
Bahkan ada juga yang menyertakan di dalam
blog, antena kaleng tidak memilik gain.
Dalam arti kata antena kaleng tidak dapat di
gunakan dalam penangkapan sinyal wifi 2,4
GHz. Dan ada juga yang menyertakan di
dalam blog, besar dan kecilnya gain antena
kaleng tergantung dengan diameter dan
panjang kalengnya.
1.2 Perumusan Masalah Penelitian Berdasarkan uraian di atas akan diajukan
perumusan masalah penelitian ini, sebagai
berikut :
1. Bagaimana cara membuat antena
kaleng sebagai aplikasi WIFI 2,4 GHz.
2. Kelebihan dan kekurangan dari antena
kaleng.
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 2
3. Hanya membahas perangkat –
perangkat fisik jaringan Wireless Lan.
4. Kaleng OLI UNION yang berukuran 1
liter dan berdiameter 10 cm.
5. Pengukuran paremeter antena
menggunakan software cantennator.
6. Pengujian dilakukan hanya sebatas
pada terkoneksinya Server
( access point) dengan antena kaleng.
1.2 Tujuan Penelitian
Berdasarkan uraian di atas, maka penelitian
ini bertujuan sebagai berikut :
1. Membuat antena kaleng untuk dijadikan
sebuah aplikasi WIFI 2,4 GHz di
lingkungan hotspot.
2. Memanfaatkan jaringan wifi
dilingkungan hotspot dengan
menggunakan antena kaleng.
3. Untuk mendapatkan antena kaleng yang
dapat beroperasi pada jaringan Wireless
Lan 2,4 Ghz.
1.3 Manfaat Penelitian
1. Memberikan solusi kemudahan kepada
masyarakat yang ingin terkoneksi dengan
jaringan internet dilingkungan hotspot
tanpa harus mengeluarkan biaya yang
terlalu besar.
2. Dapat mengakses internet dirumah tanpa
harus ke warnet.
3. Menambah wawasan dalam bidang
teknologi jaringan internet, khususnya
untuk mengetahui perkembangan-
perkembangan dalam pembuatan antena
wireless-LAN.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Antena
Antena secara umum adalah sebuah
perangkat yang di gunakan untuk menerima
sinyal dari stasiun pemancar. Dan juga dapat
disebut perangkat komunikasi yang tidak
memerlukan kabel sebagai alat
penghubungnya, namun memakai
gelombang elektromagnetik yang
dipancarkan ke udara melalui sebuah antena.
Antena (antenna atau areal)
didefinisikan sebagai suatu struktur yang
berfungsi sebagai pelepas energi gelombang
elektromagnetik di udara dan juga bisa
sebagai penerima/penangkap energi
gelombang elektromagnetik diudara.
Antena digunakan untuk pertama kalinya,
tahun 1989 oleh heinrich Rudolph hertz
(1857 – 1894), yang tujuannya untuk
membuktikan keberadaan gelombang
elektromagnetik yang sebelumnya telah
diprediksi oleh James Clerk Maxwell.
Asal kata antena berhubungan
dengan apa yang diciptakan oleh Guglielmo
Marconi. Pada tahun 1895, Marconi
mencoba untuk menguji adanya gelombang
radio dengan menggunakan tiang yang
tingginya 2,5 meter. Dan kawat digunakan
sebagai radiasi dan menerima aliran listrik.
Dalam bahasa italia dikenal sebagai antena
central dan kawat yang melilitnya disebut
“Antenna”.
2.2 Karakteristik Antena
1. Pola Radiasi Antena
Pola radiasi (radiation pattern)
merupakan salah satu parameter penting dari
suatu antena. Parameter ini sering dijumpai
dalam spesifikasi suatu antena, sehingga
pembaca dapat membayangkan bentuk
pancaran yang dihasilkan oleh antena
tersebut. Dalam hal ini, maka pola radiasi
disebut juga pernyataan secara grafis yang
menggambarkan sifat radiasi dari antena
(pada medan jauh) sebagai fungsi dari arah.
Dimensi pola radiasi yang sudah diplot
sesuai dengan hasil pengukuran sinyal
radiasi dari suatu antena.
2. Polarisasi (Polarization)
Polarisasi didefinisikan sebagai
orientasi medan listrik gelombang
elektromagnetik. Polarisasi pada umumnya
digambarkan seperti elips. Dua kasus
istimewa polarisasi elips adalah polarisasi
linear dan polarisasi sirkular. Awal
polarisasi gelombang radio ditentukan oleh
antena.
Dalam polarisasi sirkular, vektor
medan listrik kelihatannya berotasi dengan
gerakan berputar searah arah propagasi,
membuat satu putaran penuh untuk setiap
siklus RF. Rotasi ini mungkin berada di
sebelah kanan atau sebelah kiri. Pilihan
polarisasi adalah salah satu pilihan bentuk
yang tersedia kepada sistem perancang RF.
3. Directivity dan Gain
Directivity adalah kemampuan
antena untuk memusatkan energi di arah
yang tertentu sewaktu memancarkan, atau
untuk menerima energi dari arah yang
tertentu sewaktu menerima. Jika sebuah
sambungan nirkabel menggunakan lokasi
tetap untuk kedua sisi, maka sangat
memungkinkan untuk menggunakan antena
directivity untuk memusatkan sorotan radiasi
di arah yang diinginkan.
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 3
Gain (Penguatan) bukanlah
kuantitas yang bisa didefinisikan dalam
bentuk fisik seperti Watt atau Ohm, tetapi
Gain adalah rasio yang tidak berdimensi.
Gain diberikan sesuai dengan rujukan
kepada antena standar. Dua antena yang
biasanya digunakan sebagai rujukan adalah
antena isotropic dan antena dipole setengah
gelombang. Antena Isotropic memancar
sama baiknya ke segala arah. Antena
isotropic yang sesungguhnya tidak pernah
ada, tetapi antena ini menyediakan pola
antena teoretis yang berguna dan sederhana
yang dapat dibandingkan yang dengan
antena sesungguhnya.
Gain sebuah antena pada sebuah
arah adalah banyaknya energi yang
dipancarkan dalam arah itu sebanding
dengan energi yang diradiasikan oleh antena
isotropic dalam arah yang sama ketika
didorong dengan daya masukan yang sama.
Biasanya kita hanya tertarik pada gain
maksimum, yang merupakan gain dalam
arah dimana antena memancarkan sebagian
besar dayanya. Metode mengukur gain
dengan membandingkan antena yang sedang
diuji terhadap antena standar yang ada, yang
mempunyai gain yang terkalibrasi, secara
teknis dikenal sebagai teknik gain transfer.
Metode lain untuk mengukur gain adalah
metode 3 antena, dimana metode 3 antena
ini membandingkan nilai level sinyal yang
tertinggi dari ke tiga antena tersebut.
4. Voltage Standing Wave Ratio (VSWR)
SWR atau lebih lengkapnya VSWR
adalah singkatan dari Voltage Standing
Wave Ratio, biasa di sebut dengan SWR.
Atau kalau diterjemahkan secara bebas
adalah, Perbandingan Tegangan Gelombang
Berdiri. Mungkin kata “berdiri” di sini akan
menimbulkan kesan atau pertanyaan
tersendiri. Sebelum melangkah lebih jauh,
kita akan menconba memberikan gambaran
mengenai VSWR. SWR ini harus diamati
pada waktu kita memasang antena untuk
mendapatkan hasil yang baik dan menjaga
awetnya perangkat transceiver.
Perbandingan antara arus maksimum dengan
arus minimum atau perbandingan antara
voltage maksimum dengan voltage
minimum in disebut Standing Wave Ratio
(SWR).
SWR ini besarnya tergantung dari
besarnya arus balik, makin besar arus balik,
maka SWR menjadi makin besar pula.
Adanya standing wave pada feeder line ini
tidak dikehendaki karena hal ini
memberikan indikasi adanya mismatch. Arus
balik ini akan masuk ke final dan
ditransformasikan menjadi panas, dimana
panas ini bila cukup tinggi akan dapat
merusak final.
5. Beamwidth
Beamwidth antena biasanya
dipahami sebagai lebar beam saat daya
setengah. Puncak intensitas radiasi
ditemukan, dan lalu ujung kedua puncak
yang melambangkan setengah daya
intensitas puncak ditemukan. Jarak bersiku
diantara ke dua ujung daya setengah
didefinisikan sebagai beamwidth. Setengah
daya yang diekspresikan dalam decible
adalah -3dB, sehingga beamwidth setengah
daya beamwidth kadang-kadang dirujuk
sebagai beamwidth 3dB. Beamwidth
Horizontal maupun Vertikal biasanya
dipertimbangkan.
6. Bandwidth
Bandwidth atau lebar pita frekuensi
dari suatu antena adalah daerah frekuensi
kerja suatu antena yang dibatasi oleh VSWR
tertentu. Biasanya bandwidth dibatasi pada
VSWR ≤ 2. Pada antena pita lebar atau
broadband, bandwidth merupakan
perbandingan antara frekuensi atas dengan
frekuensi bawah, contoh : bandwidth 10:1
mengindikasikan bahwa frekuensi atas 10
kali lebih tinggi dari frekuensi bawah.
Sedangkan pada antena pita sempit atau
narrowband, bandwidth dinyatakan dalam
persentase dari perbedaan frekuensi (atas
dikurangi bawah) yang melewati frekuensi
tengah bandwidth, contoh: bandwidth 5%
mengindikasikan bahwa perbedaan frekuensi
adalah 5% dari frekuensi tengah bandwidth.
Adapun persamaan untuk mendapatkan
bandwith yang diinginkan dinyatakan
dengan :
Dimana : BW = bandwidth lebar
pita, MHz untuk VSWR < 2:1
f = frekuensi operasi, GHz
t = tebal bahan, dalam Inchi
(kebanyakan ketebalan board tersedia dalam
satuan 1/32 Inchi = 0,794 mm)
7. Impedansi Saluran
32/14 2 t
fBW
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 4
Pada frekuensi tinggi tiap daerah
pada kabel transmisi memiliki nilai
impedansi yang berbeda-beda. Untuk
mencapai kondisi transfer daya maksimal,
maka impedansi beban harus sama dengan
impedansi saluran. Demikian juga pada
bagian sumber, impendansi output sumber
harus sama dengan impedansi input saluran.
2.3 Signal Propagation
1. Jenis Propagation Signal
Propagasi sinyal dapat dibagi menjadi
tiga bagian, yaitu;
a. Graud Wave Propagation.
Perambatan sinyal jenis ini adalah
untuk sinyal dengan frekuensi dibawah 2
MHz. Sinyal dengan frekuensi rendah akan
cendrung merambat mengikuti skuktur
bumi.
b. Sky Wave Propagation
Selain perambatan sinyal dengan
mengikuti struktur bumi, juga dapat
merambatkan sinyal melalui udara dan dapat
dipantulkan dengan bantuan ionosphere.
Namun untuk perambatan sinyal
melalui udara harus memperhatikan
frekuensi yang akan dipancarkan, karena
ionosphere hanya dapat memantulkan
frekuensi antara 2 sampai 30 MHz. Sinyal
dengan frekuensi diatas 30 MHz akan
diteruskan ke luar angkasa dan tidak
kembali ke bumi lagi.
c. LOS Propagation
Untuk sinyal dengan frekuensi
diatas 30 MHz harus memasang antena
pemancar dan penerima secara Line Of Sight
atau dengan kata lain kedua antena harus
dapat terlihat masing-masing sisi sehingga
sinyal yang terpancar dapat langsung
diterima oleh antena yang lain.
Pada dasarnya antena digunakan
untuk memperpanjang jarak pancar. Ada
banyak tipe antena yang dapat digunakan,
tergantung pada aplikasi dan lokasi dimana
akan dipasang :
a. Disisi client, biasanya digunakan
antena pengarah, seperti antena parabola,
antena kaleng dan lain sebagainya.
d. Disisi access point, digunakan
antena omni (atau antena vertikal), antau
antena sektoral.
Karena pengukuran ini menggunakan
frekuensi 2,4 GHz, maka harus
menggunakan line of sight agar sinyal yang
dipancarkan melalui udara tidak hilang
keluar ionosphere.
2.4 Wireless
Teknologi komunikasi wireless
adalah suatau operasi komunikasi tanpa
menggunakan suatu media yang terlindung
atau terbungkus seperti kabel, tetapi
menggunakan media udara sebai jalur
komunikasi untuk mengirimkan sinyal atau
data pada setiap tujuannya. Sistem wireless
menggunakan suatau gelombang radio atau
gelombang elektromagnetik sebagai jalur
komunkasinya.
Pada awalnya teknologi ini berasal
dari penemuan Telegraf yang diciptakan
pada tahun 1895 dan terus berkembang
sehingga akhirnya saat ini telah banyak
terjadi kemajuan dibidang telekomunikasi,
contohnya Radio, Televisi, Telepon Selular,
dan komunikasi Satelit. Selain itu masih
terdapat beberapa model alat yang
menggunakan teknologi wireless yaitu
peralatan komputer tanpa kabel seperti
keyboard dan mouse wireless, remote
control, global positioning system (GPS),
dan wireless-LAN.
2.5 Wireless-LAN
Wireless-LAN adalah salah satu
aplikasi pengembangan dari wireless yang
digunakan untuk komunikasi data. Wireless-
LAN adalah jaringan lokal (dalam satu
gedung, ruang, kantor, wilayah, dan
sebagainya, bukan antar kota) yang
menggunkan kabel.
Dengan adanya wireless-LAN ini,
maka biaya pengeluaran yang digunakan
untuk membuat suatu infrastruktur jaringan
dapat ditekan menjadi lebih rendah dan
mendukung suatu jaringan Mobile (dapat
berpindah) yang menawarkan berbagai
keuntungan dalam hal Efisiensi proses
akulasi, dan biaya pengeluaran.
2.6 Perangkat WIFI (Wireless Fidelity)
Adapun perangkat WIFI digunakan
untuk penerus sinyal dan penerima sinyal,
antara lain :
1. Acces Point
Access Point atau sering disebut
dengan AP, sebenarnya mempunyai
kesamaan fungsi dengan Hub dan Switch.
Access point merupakan tipe spesial dari
wireless station yang menerima transmisi
radio dari station radio lainnya di jaringan
wireless dan meneruskan sinyal-sinyal
tersebut ke jaringan terakhir.
Access Point bisa merupakan
sebuah perangkat yang berdiri sendiri atau
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 5
sebuah komputer yang berisikan sebuah
adapter jaringan wireless yang berhubungan
dengan special access point management
software.
2. PCI WLAN card (Peripheral
Component Interconnect Wereless Local
Area Netwotk)
PCI WLAN card dapat digunakan
untuk indoor dan juga outdoor. WLAN card
yang bisa digunakan di outdoor perlu
disambungkan dengan antena luar, jadi jarak
jangkauannya bisa lebih luas. Perlu dicatat
bahwa tidak semua PCI WLAN card dapat
digunakan komunikasi jarak jauh diluar
ruangan (Purbo, 2003). 3. PCMCIA (Personal Computer Memory
Card International Association)
PCMCIA adalah merupakan
Adapter yang ini sering digunakan pada
laptop yang mempunyai slot PCMCIA,
namun pada laptop sekarang sudah
dilengkapi perangkat WIFI yang terintegrasi.
Salah satunya adalah laptop dengan
teknologi Centrino milik Intel Alat ini dapat
ditambahkan pada notebook dengan pada
PCMCIA slot. Model PCMCIA juga
tersedia dengan tipe G atau double transmit.
4. USB WIFI Adaptor (Universal Serial Bus
Wireless Fidelity)
USB WIFI merupakan perangkat
baru dan praktis pada teknologi WIFI. Alat
ini mengambil power 5V dari USB port.
Untuk kemudahan USB WIFI adapter
dengan fleksibel ditempatkan bagi notebook
dan PC. Tetapi pada perangkat USB WIFI
Adapter memiliki keterbatasan. Sebaiknya
mengunakan USB port 2.0 karena
kemampuan sistem WIFI mampu mencapai
data rate 54 Mbps. Jika ingin memerlukan
kepraktisan, penambahan perangkat
Wireless USB adaptor adalah pilihan yang
tepat, karena bentuknya yang praktis dan
dapat dilepas. Tetapi perlu diingat bahwa
dengan supply power kecil dari USB port
juga memilki jangkauan lebih rendah, selain
bentuk antena yang ditanam didalam cover
plastik akan menghambat daya pancar dan
penerimaan pada jenis perangat ini.
Perangkat ini lebih praktis, karena
pemasangannya tidak perlu membongkar
casing. Cukup colokan saja pada port USB
yang ada pada komputer, atau pada laptop.
2.5 Kabel Coaxial
Kabel Coaxial digunakan untuk
menghubungkan pemancar radio ke antena
seperti terlihat pada Gambar 2.20. Setiap
kabel Coaxial didsain dengan macam-
macam impedansi. Dalam peralatan WIFI,
biasanya kabel coaxial menggunakan
impedansi sebesar 50 Ohm, jika tidak ada
impedansi, maka sinyal radio yang akan
dipantulkan kembali ke pemancarnya. Untuk
menghindari pemantulan kembali dari sinyal
yang dipancarkan, maka impedansi dari
kabel coaxial harus tepat 50 Ohm. Berikut
dibawah ini merupakan kabel coaxial yang
terlihat isi dari bagian dalamnya.
2.6 Konektor
Pada umumnya konektor digunakan
sebagai media transmisi penghubung.
Dimana jenis-jenis konektor serta
kegunaannya dapat dilihat berikut ini.
1. Jenis-Jenis Konektor
Sambungan antara peralatan
WLAN, coaxial, dan antena menjadi sangat
penting artinya. Arena konektor merupakan
peredam daya jika instalasinya kurang baik.
Paling tidak konektor yang baik akan
membutuhkan daya sekitar 0.3 -0.5 dB.
Konektor N dan SMA dirancang untuk
bekerja pada frekuensi tinggi. Ada beberapa
tipe konektor yang digunakan untuk instalasi
WLAN yaitu :
a. N-Female
N-Female biasanya digunakan pada
sisi antena yang akan menghubungkan
antena dengan radio.
b. N-Male
N-Male biasanya digunakan pada
sisi radio yang akan menghubungkan radio
dengan antena.
c. Konektor SMA Male
Biasanya dihubungkan dengan
kabel coaxial kecil (pigtail) untuk
duhubungkan ke konektor pada WLAN
card. Kadang-kadang dikenal juga sebagai
Reserver Polarity konektor SMA.
d. Konektor SMA Female
Konektor SMA berfungsi untuk
menyambungkan WLAN card yang
terpasang konektor SMA untuk coaxial kecil
ke kabel coaxial LMR atau Heliax yang
diameternya lebih besar, biasnaya dibuatkan
kabel penghubung dengan konektor yang
berbeda (N dan SMA). Kabel ini dikenal
sebagai pigtail.
2.7 Pigtail
Pada frekuensi 2,4 GHz, biasanya
menggunakan konektor tipe N untuk antena
maupun kabel coaxial yang digunakan.
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 6
Karena konektor yang ada di WLAN card
biasanya lebih kecil, maka perlu penggunaan
adapter yang bisa disebut pigtail. Pada
dasarnya sebuah kabel coaxial pendek yang
mempunyai konektor tipe SMA atau lainnya
diujung yang lain.
2.8 Teori Waveguide
Waveguide adalah saluran tunggal
yang berfungsi untuk menghantarkan
gelombang elektromagnetik (microwave)
dengan frekuensi 300 MHz – 300 GHz.
Dalam kenyataannya, waveguide merupakan
media transmisi yang berfungsi memandu
gelombang pada arah tertentu. Secara umum
waveguide dibagi menjadi 3 yaitu, yang
pertama adalah Rectanguler Waveguide
(waveguide dengan penampang persegi) dan
yang kedua adalah Circular Waveguide
(waveguide dengan penampang lingkaran),
dan Ellips Waveguide (waveguide dengan
penampang ellips).
Sedangkan panjang waveguide
dapat dihitung dengan persamaan rumus di
bawah ini:
2
.706.11
D
G
Keterangan :
G = Panjang Waveguide (cm)
= Panjang Gelombang (m/s)
D = Diameter (cm)
Untuk perhitungan panjang
gelombang
f
C
Keterangan :
C = Cepat Rambat Cahaya (3x108
m/s)
Panjang Gelombang
f = Frekuensi
3. METODOLOGI PENULISAN
Untuk menyelesaikan penelitian ini,
dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Metode pengumpulan data, metode ini
dilakukan dengan cara mempelajari
buku-buku tentang antena dan
browsing di Internet tentang tutorial
pembuatan antena kaleng.
2. Metode Perancangan, yaitu melakukan
perancangan bagai mana untuk
merancang antena kaleng.
3. Metode eksperimen, yaitu melakukan
percobaan - percobaan berkenaan
penelitian pembuatan antena kaleng
guna untuk memperoleh hasil yang
lebih bagus.
4. Menganalisa hasil – hasil percobaan,
serta mengaplikasikan penelitian ini ke
sistem yang nyata dimana akan
diterapkan dikalangan masyarakat.
3.1 Alat dan Bahan Yang Dibutuhkan
Dalam Pembuatan Antena Kaleng
Sebelum melakukan langkah
perancangan dan pembuatan antena kaleng
sebagai aplikasi WIFI 2,4 GHz, terlebih
dahulu untuk menyiapkan alat-alat dan
bahan yang dibutuhkan. Antara lain sebagai
berikut :
1. Alat
Adapun alat-alat yang dibutuhkan
untuk membuat antena kaleng sebagai
aplikasi WIFI 2,4 GHz, antara lain yaitu :
a. Mesin Bor
b. Mata Bor (3.5mm dan 12mm)
c. Penggaris/meteran
d. Solder
e. Timah
f. Tang Potong
g. Obeng
2. Bahan
Adapun bahan-bahan yang
diperlukan untuk membuat antena kaleng
sebagai aplikasi WIFI 2,4 GHz, antara lain
yaitu :
a. Kaleng
b. Kawat Tembaga
c. Konektor N-Female
d. Pigtail
3.2 Langkah-Langkah Perancangan Dan
Pembuatan Antena Kaleng
Adapun langkah-langkah
perancangan sebelum melakukan pembuatan
antena kaleng sebagi aplikasi WIFI 2,4 GHz
antara lain yaitu langkah-langkah
pengukuran yang mana susunannya dapat
dilihat sebagai berikut:
1. Mengukur Diameter Kaleng
Saat pembuatan antena kaleng 2,4
GHz, hal utama yang harus dilakukan adalah
mengukur diameter kaleng.
Dimana diameter kaleng
disimbolkan dengan D. Berikut ditunjukan
pada gambar III.1.
D
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 7
Gambar III.1 Diameter kaleng
Dari gambar diatas, maka diameter antena
kaleng adalah merupakan jenis circular
waveguide. Yaitu antena yang mempunyai
ruas penampang berbentuk lingkaran.
Dimana telah ditetapkan dalam perhitungan
circular wavegudie, untuk frekuensi 2,4 GHz
ini mempunyai ketetapan ukuran diameter
pada frekuensi yang digunakan. Untuk lebih
jelas dapat dilihat pada lampiran, Tabel
Circular Waveguide Size.
2. Panjang Waveguide
Antena kaleng merupakan antena
yang bersifat waveguide circular, antena
yang memiliki ruas penampang berbentuk
lingkaran. Antena ini memiliki panjang
minimum atau L minimum 0,75 G,
dimana G adalah panjang waveguide yang
dapat dihitung dengan persamaan (1).
2
.706.11
D
G
2
1,10706,1
5,121
5,12
x
G
G 1,706 x 10,1 = 17,2306 cm
526282858,07254535536,02306,17
5,12 andipangkatkG
G 1 – 0,526282858 =
0,473717142 di akarkan = 0,688271125
Jadi panjang Waveguide telah
diketahui yaitu 169,18G cm
a. Mengukur Panjang Kaleng
Dalam pembuatan antena kaleng
2,4 GHz, panjang kaleng juga memiliki
ketentuan ukuran. Panjang kaleng di
simbolkan dengan 3/4 Lg. Berikut
ditunjukan pada gambar III.2.
3/4
Lg
Gambar III.2 Panjang Kaleng
Pada gambar di atas, panjang
kaleng di simbolkan dengan 3/4 Lg. Dimana
nilai 3/4 Lg berfungsi untuk menentukan
panjang kaleng yang akan digunakan. Maka
panjang kaleng untuk frekuensi 2,4 GHz
dapat dihitung dengan menjumlahkan nilai
3/4 Lg di kali (x) dengan nilai panjang
gelombang yang telah diketahui hasilnya
dari persamaan rumus Waveguide.
Maka, 3/4 x G = 13,62 cm.
0.75 x 18,169 = 13,62 cm
Dimana nilai 3/4 mempunyai nilai
= 0,75. Nilai 3/4 dapat dicari dengan cara
membagi nilai 3/4 sampai habis.
Jadi, panjang kaleng keseluruhan
yang digunkana dalam frekuensi 2,4 GHz
dengan diameter kaleng 10 cm adalah 13,62
cm.
b. Menentukan Jarak ke N- Konektor Dari
Dasar Kaleng
Jarak dari dasar kaleng ke konektor
sangat mempengaruhi terhadap penangkapan
sinyal. Karena jarak ini merupakan titik
fokus pada antena kaleng. Maka dari itu
perlu adanya penentuan jarak dari dasar
kaleng ke konektor. Tujuannya agar
penangkapan sinyal yang dihasilkan antena
kaleng benar – benar bagus. Jarak dari dasar
kaleng ke konektor di simbolkan dengan Lg
/4. Berikut gambar III.3. jarak dari dasar
kaleng ke konektor .
Gambar III.3. Jarak Dari Dasar
Kaleng Ke Konektor
Jadi untuk menentukan jarak dari
dasar kaleng ke konektor dapat
menggunakan persamaan rumus 3, dimana
G telah diketahui nilainya dari
perhitungan waveguide.
S = 1/4 x G .....................(3)
Keterangan :
S = Jarak dari dasar kaleng ke N-
konektor (cm)
G = Panjang Gelombang
Penyelesaian :
S = 1/4 X G
= 0,25 x 18,169 cm
= 4,54 cm.
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 8
Jadi, untuk diameter kaleng 10 cm
dan panjang kaleng 13,62 cm, maka jarak
dari dasar kaleng ke konektor adalah 4,54
cm
c. Menentukan Panjang Kawat Tembaga
Untuk Disolder Ke Ujung Konektor.
Panjang kawat di simbolkan dengan
Lo/4. Dimana Lo/4 memiliki nilai 0,25.
Maka dari itu, perlu adanya pengukuran
untuk menentukan panjang kawat yang akan
disolder ke ujung konektor. Adapun
pengukuran untuk menentukan panjang
kawat yang akan disolder ke ujung konektor
dapat menggunkan persamaan rumus 3.3.
1/4 panjang gelombang.
Lo/4 x = ....................(4)
Keterangan :
Lo/4 = Panjang kawat (cm)
= Panjang gelombang (m/s)
Penyelesaian :
1/4 x 12,5 (cm)
0,25 x 12,5 = 3,125 cm.
3.3 Perhitungan Antena Kaleng
Menggunakan Software
Cantennator 1.0
Untuk memudahkan pengukuran
antena kaleng dapat menggunakan Software
Cantennator 1.0 yang dapat di Download
secara gratis pada situs
http://rbytes.net/software/canntenator-
review/free. Software ini hanya digunakan
untuk menentukan diameter dan panjang
kaleng, serta menentukan berapa jarak dari
dasar kaleng ke konektor, dan berapa ukuran
panjang kawat tembaga yang digunakan.
Sehingga antena kaleng dapat bekerja pada
frekuensi 2,4 GHz. Seperti yang ditunjukan
pada Gambar III.4.
Gambar III.4 Menentukan Diameter dan
Panjang Kaleng Menggunakan Software
Cantennator 1.0
Keterangan Gambar III.4 :
Lg/4 = 45,92 mm Jarak
dari dasar kaleng ke ujung konektor.
Lo/4 = 31,25 mm Panjang kawat
tembaga yang disolder pada
ujung konektor.
D = Diameter kaleng = 100 mm
3/4 Lg = Panjang kaleng
keseluruhan = 137,76 mm
1. Langkah-langkah Pembuatan Antena
Kaleng
a. Setelah mendapatkan hasil pengukuran
diameter dan panjang kaleng untuk
frekuensi 2,4 GHz sesuai pengukuran
dengan rumus atau menggunakan
software cantennator, bor dari dasar
kaleng ke konektor dengan jarak Lg/4.
Lg/4 jika dicari dengan rumus maka akan
memiliki nilai 4,54 cm, jika
menggunakan software cantennator,
maka Lg/4 mempunyai nilai 45,92 mm.
Berikut ditunjukan pada Gambar IV.5.
Gambar III.5. Pengeboran Dari Dasar
Kaleng Ke Konektor
b. Setelah itu, bor untuk dudukan baut
pengikat konektor tipe N-female pada
kaleng.
c. kemudian, potong panjang kawat
tembaga yang mana panjang kawat
tembaga di simbolkan dengan Lo/4. Jika
Lo/4 dicari berdasarkan rumus, maka
Lo/4 memiliki nilai 3,125 cm. Apabila
menggunakan Software Cantennator,
maka Lo/4 memiliki nilai 31,25 mm.
Setelah itu, solder kawat tembaga ke
ujung konektor tipe N- female seperti
tampak pada Gambar III.6.
Gambar III.6 Penyolderan Kawat
Tembaga Ke Ujung Konektor
45,92 cm
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 9
d. Langkah terakhir adalah memasang
kabel pigtail dari konektor N-female
ke Access Point (jika menggunakan
Laptop), apabila menggunakan
sebuah PC, maka perangkat yang
dibutuhkan yaitu PCI WLAN Card.
Berikut dapat dilihat pada gambar
IV.7.
Gambar III.7 Pemasangan Pigtail ke
Antena
4. HASIL DAN PEMBAHAAN
4.1 Analisis Kebutuhan Sistem
Sebelum melakukan pengukuran
dan pengujian terhadap antena yang telah
dirancang, terlebih dahulu untuk
mempersiapkan peralatan dan bahan apa saja
yang akan digunakan dalam pengukuran.
Adapun peralatan yang digunakan dalam
pengukuran gain dan pola radiasi antara lain
yaitu :
a. Laptop
Digunakan untuk mengetahui atau
membaca level sinyal yang dipancarkan
dari antena pemancar ke antena penerima
saat pengukuran gain dan pola radiasi.
Gambar IV.1 Laptop
b. Access Point
Access Point dalam pengukuran gain dan
pola radiasi digunakan sebagai
pemancar. Dalam penulisan penelitian
ini, pengukuran menggunakan Access
Point tipe TL-WR543G. Seperti yang
ditunjukan pada gambar V.2 dibawah ini.
Gambar IV.2 Access
Point tipe TL-WR543G
c. Antena Kaleng
Antena Kaleng merupakan kebutuhan
yang paling utama dalam implementasi
ini, karena antena kaleng inilah yang
akan menagkap sinyal wifi yang
dipancarkan oleh hostpot yang
memancarkan sinyal wifi. Berikut ini
adalah gambar antena kaleng yang telah
dirancang oleh penulis.
Gambar V.3. Antena Kaleng
4.2 Pembahasan
Untuk memulai pengukuran
sebaiknya mengukur gain terlebih dahulu.
Karena pada saat mengukur gain, jarak
pengukuran gain juga harus sama dengan
jarak pengukuan pola radiasi.
1. Membuka Aplikasi
Untuk membuka applikasi yang telah
tersedia pada akses point, langkah yang
dilakukan adalah mengecek hubungan
antara computer dengan akses point
dengan melakukan PING dengan IP yang
telah dimiliki oleh aksees point yaitu :
192.168.1.1. Dapat di lihat pada gambar
IV.4 Ping ke Akses Point.
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 10
Gambar IV.4 Pingging Akses Point.
2. Login Admin
Langkah berikutnya yang dilakukan
adalah membuka applikasi internet
seperti Mozilla Firefox atau Browser
yang lainnya. Langkah ini dilakukan
untuk membuka applikasi default yang
ada pada akses point, yaitu dengan cara
mengetikkan alamat IP Address yang
telah dimiliki oleh Akses Point. Seperti
terlihat pada gambar di bawah ini.
Gambar IV.5 Applikasi Mozilla Firefox
Gambar IV.6 Login Admin
3. Site Survey
Site Survei merupakan halaman dimana
ditampilkannya WiFi yang tertangkap
oleh Akses Point dan untuk melakukan
koneksi dengan WiFi yang terpilih.
Gambar IV.7 Site Survey
4. Koneksi WiFi
Koneksi WiFi dilakukan untuk
menghubungkan antara Akses Point
dengan WiFi yang ada sehingga signal
WiFi dapat digunakan untuk melakukan
browsing pada computer yang terhubung
dengan WiFi.
Gambar IV.8. Koneksi WiFi.
5. Browsing
Browsing dapat dilakukan setelah
komputer terhubung dengan WiFi,
berikut ini adalah gambar browsing
alamat situs yang ada pada internet.
Gambar IV.9. Browsing Alamat Situs
5.2.1 Pengukuran Gain
Tujuan mengukur gain adalah
untuk mengetahui apakah antena yang
dirancang mampu melakukan penguatan
tinggi atau rendah terhadap penangkapan
sinyal. Adapun perangkat yang digunakan
dalam pengukuran gain, antara lain yaitu :
Laptop
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 11
Access Point
Pigtail
Kabel UTP
RJ45
1. Perbandingan pengukuran yang
dilakukan dari jarak 15 meter
menggunakan Antena Default dengan
Antena Kaleng.
2. Perbandingan pengukuran yang
dilakukan dari jarak 50 meter
menggunakan Antena Default dengan
Antena Kaleng.
3. Perbandingan pengukuran yang
dilakukan dari jarak 100 meter
menggunakan Antena Default dengan
Antena Kaleng.
Berdasarkan pengukuran Gain
diatas, maka Gain dari masing-masing kedua
antena sudah diketahui ketiga antena yaitu :
1. Perbandingan pada jarak 15
meter = 11 dB
2. Perbandingan pada jarak 50
meter = 10 dB
3. Perbandingan pada jarak 100
meter = 14 dB
Berikut ini adalah hasil perbandingan
pengukuran Gain yang telah dilakukan.
Tabel : IV.1. Hasil Pengukuran
Gain Antena Kaleng
No Antena Jarak
(m)
Peneri
maan
Level
sinyal
1 Antena
Default 15 m
53 dBm
2 Antena
Kaleng 15 m
62 dBm
3 Antena
Default 50 m
40 dBm
4 Antena
Kaleng 50 m
50 dBm
5 Antena
Default 100 m
30 dBm
6 Antena
Kaleng 100 m
44 Bm
4.2.2 Pengukuran Pola radiasi
Pola radiasi (radiation pattern)
suatu antena adalah pernyataan grafis yang
menggambarkan sifat radiasi suatu antena
pada medan jauh sebagai fungsi arah. Jadi,
yang membedakan antara pola radiasi dan
polarisasi adalah :
1. Pola Radiasi yaitu : pola yang
dipancarkan oleh antena yang dapat
digambarkan setelah
menormalisasikan nilai hasil
pengukuran pola radiasi.
2. Polarisasi yaitu penempatan posisi
antena terhadap permukaan bumi
disaat pengukuran. Apakah antena
diposisikan secara vertial atau
horizontal terhadap antena yang di
ukur.
4.2.3 Aplikasi Antena Kaleng 2,4 GHz
Antena kaleng yang telah
dirancang, akan di aplikasikan sebagai
antena penerima atau antena client. Dalam
aplikasinya ketika digunakan sebagai antena
penerima, posisi antena harus sejajar dengan
antena pemancar. Selain itu jalurnya juga
harus line of sight agar sinyal yang
ditangkap oleh antena kaleng dapat di terima
dengan baik.
Jika posisi antena pemancar tidak
sejajar atau terdapat penghalang dengan
antena penerima atau antena hasil
rancangan, maka sinyal yang diterima sangat
lemah. Dalam Aplikasinya, ketika antena
digunakan harus memiliki polarisasi yang
sama dengan antena pemancar, jika
posisinya mengalami perbedaan, sinyal yang
diterima juga akan lemah.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Hasil pengujian dan pembuatan antena
kaleng , terhadap penelitian ini maka dapat
disimpulkan sebagai berikut :
1. Antena kaleng yang telah di rancang
memiliki gain yang besar.
2. Sebagai antena bukanlah kaleng yang
digunakan, tetapi melainkan kawat
tembaga yang disolder ke ujung konektor
sebagai antenanya atau disebut sebagai
director.
3. Kaleng yang digunakan hanya berfungsi
sebagai reflektor saja.
4. Pengukuran yang dilakukan di outdoor
pada umumnya sangat tergantung pada
kondisi cuaca.
5.2 Saran
Adapun saran terhadap penelitian ini sebagai
berikut :
1. Tingkatkan keakuratan perhitungan
dalam pembuatan antena kaleng.
Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012 ISSN : 1979-641
Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai 12
2. Dalam pembuatan antena kaleng
disarankan untuk menganalisa guna
untuk mendapatkan hasil yang lebih
bagus.
3. Akan lebih baik jika parameter yang lain
seperti beamwidth dan pola radiasi juga
diukur.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Priyambowo, Ellyas, Anton. 2006.
Wireless Kaleng Susu. Coretan
[2] Primasta, Rezza. 2008. Wireless Antena
Kaleng [Online] Tersedia:
http://membuat-wireless-dari-
antene-kaleng.html/. [03 Februari
2009]
[3] Sudibyo, Hari. 2007. Panduan Membuat
Antena Kaleng Edisi Revisi.
Wireless Home Networking.
[online] Tersedia :
http:/Arrohwany.multiply.com/vi
deo/item/97/panduan_mudah_me
mbuat_antena_kaleng.pdf [5 Juni
2009]
[4] Wowok, 2008. Panduan Membuat
Sendiri Beragam Antena Wireless
2.4 Ghz. Andi Offset,
Yogyakarta, 2008.
[5] Tangan.[online] Tersedia:
http://antzon.wordpress.com/2006
/02/28/wireless-kaleng-susu/. [09
Februari 2009]
[6] http :// flakey.info/ antenna/
waveguide/html. [10 Agustus
2009]