pengembangan antena yagi sebagai repeater dalam...
TRANSCRIPT
Pengembangan Antena Yagi Sebagai Repeater dalam Ruangan
Diajukan kepada
Fakultas Teknologi Informasi
untuk memperoleh Gelar Ahli Madya Komputer
oleh:
Rio Widodo
NIM : 562009052
Program Studi Diploma Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
2013
i
Pengembangan Antena Yagi Sebagai Repeater dalam Ruangan
Laporan Tugas Akhir
oleh:
Rio Widodo
NIM : 562009052
Program Studi Diploma Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
2013
ii
iii
Pernyataan Bebas Plagiasi
Yang bertanda tangan di bawah ini,
Nama : Rio Widodo
NIM : 562009052
Program Studi : Diploma Teknik Informatika
Fakultas : Teknologi Informasi
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa laporan dengan judul :
“Pengembangan Antena Yagi
Sebagai Repeater Dalam Ruangan”
yang dibimbing oleh :
1. Drs. Prihanto Ngesti Basuki, M.Kom
adalah benar-benar hasil karya saya.
Di Tugas Akhir ini tidak terdapat keseluruhan atau sebagian tulisan atau
gagasan orang lain yang saya ambil dengan cara menyalin atau meniru dalam
bentuk rangkaian kalimat atau gambar serta simbol yang saya aku seolah-
olah sebagai karya saya tanpa memberikan pengakuan pada penulis atau
sumber aslinya.
Salatiga, 11 April 2013
Yang memberi pernyataan,
Rio Widodo
iv
Pernyataan Persetujuan Publikasi Laporan Tugas Akhir untuk Kepentingan Akademis
Sebagai sivitas akademika Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW), saya yang bertandatangan di bawah ini : Nama : Rio Widodo NIM : 562009052 Program Studi : Diploma Teknik Informatika Fakultas : Teknologi Informasi Jenis Karya : Laporan Tugas Akhir Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada UKSW hak bebas royalti non-eksklusif (non-exclusive royalty free right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
“Pengembangan Antena Yagi Sebagai Repeater Dalam Ruangan”
beserta perangkat yang ada (jika perlu). Dengan hak bebas royalti non-eksklusif ini, UKSW berhak menyimpan mengalihmedia/mengalihinformatkan, mengolah dalam bentuk pangkalan data, merawat, dan mempublikasikan Laporan Tugas Akhir saya, selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Salatiga Pada Tanggal : 11 April 2013
Yang menyatakan,
(Rio Widodo) Mengetahui Pembimbing
(Drs. Prihanto Ngesti Basuki, M.Kom)
v
Prakata
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah S.W.T. atas
berkah dan anugerahnya yang telah dilimpahkan kepada penulis sehingga
dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Pengembangan
Antena Yagi Sebagai Repeater Dalam Ruangan”.
Laporan Tugas Akhir adalah bagian dari syarat yang harus dipenuhi
untuk dapat lulus pada Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen
Satya Wacana. Keberhasilan dalam penyelesaian Laporan Tugas Akhir ini
tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak. Dengan rasa
rendah hati penulis sampaikan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya
kepada pihak-pihak yang selama ini telah membimbing serta membantu
penulisan Laporan Tugas Akhir ini, yaitu kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya dan
bimbingan-Nya sehingga penyusunan Laporan Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan dengan baik.
2. Bapak Dr. Dharmaputra T. Palekahelu, S.Pd., M.Pd sebagai Dekan
Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana.
3. Bapak Budhi Kristianto, S.Kom, M.Sc sebagai Ketua Program Studi
Diploma Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi,
Universitas Kristen Satya Wacana.
4. Drs. Prihanto Ngesti Basuki, M.Kom selaku dosen pembimbing yang
telah banyak memberikan arahan, bimbingan, serta masukan sehingga
laporan ini dapat terselesaikan dengan baik.
5. Segenap dosen yang telah memberikan bekal ilmu selama ini.
vi
6. Orang tua dan keluarga tercinta, yang memberikan dukungan baik
moril maupun materil kepada penulis untuk selalu berusaha mencapai
hasil yang terbaik.
7. Nurul Utami, Yudha Pranata, yang telah memberikan support serta
dukungan moril.
8. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis sadar bahwa dalam mengerjakan karya tulis ini masih ada
kekurangannya, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang
sifatnya membangun, semoga karya tulis ini dapat bermanfaat khususnya
bagi penulis sendiri dan umumnya bagi pembaca.
Salatiga, 11 April 2013
Penulis
vii
Daftar Isi
Hal
Judul………………………………………………………………...... i
Lembar Pengesahan………………………………………………..… ii
Lembar Pernyataan Bebas Plagiasi………………………………..… iii
Lembar Pernyataan Hak Bebas Royalti dan Publikasi……….......…. iv
Kata Pengantar……………………………………………………….. v
Daftar Isi……………………………………………………………... vii
Daftar Gambar……………………………………………………...… ix
BAB I Pendahuluan……………………………………………...…… 1
1.1 Latar Belakang……………………………………………….......... 1
1.2 Rumusan Masalah……………...………………………….....…… 2
1.3 Batasan Masalah……………………………………………........... 3
1.4 Tujuan……………………………………………………...…....... 3
1.2.1 Tujuan Umum…………………………………….…...... 3
1.2.2 Tujuan Khusus………………...…………………...….... 3
1.5 Sistematika Penulisan……………...…………………………....... 3
BAB II Tinjauan Pustaka………………………………….……...…... 5
2.1 Penelitian Terdahulu…………………….…………………...….... 5
2.2 Landasan Teori………………….………………………….…....... 5
2.2.1 Pengertian Repeater...…………………………….….….. 5
2.2.2Pengertian Antena Yagi...................................................... 6
2.2.3Pengertian Booster.............................................................. 6
2.2.4Pengertian Antena Omni..................................................... 7
BAB III Perancangan Sistem……………………………...…........…. 8
3.1 Perancangan Sistem Antena Yagi………………………….....….. 8
3.2 Flowchart………………………………………….………….….. 10
viii
BAB IV Hasil dan Analisa………………………………………………………..….. 11
4.1 Hasil Karya dan Implementasi……………….…………………….….…….. 11
4.1.1. Alat dan Bahan…………………….…………....…… 11
4.2.2. Proses Pembuatan……………………..…………....... 12
4.2.3. Proses Pemasangan……….………………………...... 15
4.2 Hasil Pengujian…………………………………………….………………...…...….. 15
4.3 Analisa………………………….…………………………….…………………...…..….. 18
BAB V Penutup………………………………..…………………….…….……………….. 19
5.1 Kesimpulan………………………………………………………….….……………….. 19
5.2 Saran……………………………………………………….…….………….……………….. 20
Daftar Pustaka………………..………………………………………………..…………….. 21
ix
Daftar Gambar
Hal
Gambar 2.1 Peralatan Rangkaian Repeater............................. 6
Gambar 2.2 Rangkaian Antena Omni...................................... 7
Gambar 3.1 Penampakan Balun............................................... 9
Gambar 3.2 Reflektor, Driven.................................................. 9
Gambar 4.1 Mengukur jarak pipa yang akan di bor............... 12
Gambar 4.2 Pengeboran pipa yang telah diukur..................... 13
Gambar 4.3 Memotong kabel listrik sesuai ukuran..……...... 13
Gambar 4.4 Memasang balun dan kotak telepon pada pipa... 14
Gambar 4.5 Rangkaian Antena Yagi....................................... 14
Gambar 4.6 Pemasangan Repeater.......................................... 15
Gambar 4.7 Rangakaian Repeater........................................... 16
Gambar 4.8 Percobaan Repeater pada HP Nokia................... 16
Gambar 4.9 Percobaan Repeater pada Modem Flass............. 17
1
Bab I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu faktor yang mendorong kualitas suatu sistem
telekomunikasi yang baik adalah dengan adanya sistem transmisi yang
handal pada sisi pengirim dan penerima. Kualitas sinyal yang menjadi
salah satu kunci dalam mengetahui parameter apakah sistem transmisi
yang ada dapat berjalan baik atau tidak. Agar kualitas suatu sinyal dapat
berada dalam keadaan baik pula dalam suatu ruangan bertembok tebal
seperti perkantoran dan pabrik maka perlu adanya suatu alat yang
membantu untuk menguatkan sinyal. Alat tersebut dinamakan penguat
sinyal (signal repeater). Secara umum repeater bekerja menguatkan
kembali suatu sinyal dari sisi penerima dan dipancarkan kembali setelah
mengalami penguatan.
2
1.2 Rumusan Masalah
Repeater sinyal adalah perangkat yang digunakan untuk
meningkatkan kualitas sinyal untuk area lokal. Repeater terdiri dari
beberapa bagian yaitu antena yagi, antena omni, dan booster.
Sistem biasanya menggunakan antena yagi untuk
mengumpulkan sinyal seluler terbaik, yang kemudian diteruskan ke
booster yang menguatkan sinyal, dan mentransmisikan kembali secara
lokal, dan secara signifikan meningkatkan kekuatan sinyal yang
selanjutnya dipancarkan oleh antena omni.
Pembuatan repeater ini dilatar belakangi karena buruknya
transmisi dari penyedia jasa layanan suara dan data sehingga sinyal
tidak bisa menjangkau tempat – tempat yang terhalang bangunan tinggi
ataupun pepohonan. Namun kualitas pancaran dari repeater sendiri
dipengaruhi oleh sinyal yang tertangkap diluar ruangan dan suhu. Jika
sinyal diluar ruangan kurang bagus maka sinyal yang diteruskan akan
sama dengan yang ditangkap. Keadaan suhu juga mempengaruhi
kualitas sinyal, karena suhu dingin dan panas akan mempengaruhi
kerapatan sinyal. Oleh karena itu suhu kabel, yang digunakan sebagai
media rambat juga harus dijaga agar kualitas sinyal yang dipancarkan
stabil.
1.3 Batasan Masalah
Agar pada pembahasan dari perancangan Repeater ini tidak
menyimpang dari apa yang telah di rumuskan maka diperlukan
batasan – batasan yang meliputi :
3
1.3.1. Jaringan ponsel yang diujicobakan adalah jaringan GSM (
Global System for Mobile Communication )
1.3.2. Tempat yang digunakan untuk ujicoba alat di gang salak Kemiri
Salatiga.
1.4 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan Laporan Tugas Akhir ini adalah :
1.4.1. Tujuan Umum
Membuat Repeater sebagai solusi penambahan kekuatan
pancaran sinyal di tempat yang tidak terjangkau sinyal,
dengan kualitas yang baik dan harga yang lebih murah
dibanding harga pasar.
Untuk merancang dan mengimplementasikan tentang
repeater mulai dari fungsi, pengertian, pembuatan dan
cara kerjanya.
1.4.2. Tujuan Khusus
Sebagai syarat kelulusan FTI D3 Teknik Informatika.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam laporan tugas
akhir ini terbagi menjadi 5 bab, yaitu pendahuluan, tinjauan pustaka,
perancangan sistem, hasil dan analisis, serta penutup.
4
BAB I PENDAHULUAN
Berisi uraian tentang latar belakang masalah, perumusan
masalah, batasan masalah, tujuan, serta sistematika
penulisan laporan tugas akhir.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berisi penjelasan singkat konsep–konsep yang digunakan
dalam proses pembuatan rangkaian repeater ini.
BAB III PERANCANGAN SISTEM
Membahas proses pembuatan rangkaian serta hasil yang
didapatkan pada tahap analisis dan perancangan.
BAB IV HASIL DAN ANALISIS
Membahas hasil percobaan dari rangkaian yang sudah
dibuat.
BAB V PENUTUP
Berisi kesimpulan yang diambil berkaitan dengan
rangkaian yang dibuat dan saran-saran untuk
pengembangan lebih lanjut.
5
Bab II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu
Perancangan Antena Omni dan Yagi sebagai repeater dalam
ruangan ini terinspirasi dari perancangan yang dilakukan oleh ITB
seperti yang dikutip di www.itb.ac.id/news/359, mereka membuat
Repeater seluler yang bekerja di frekwensi 1800 mhz. Namun untuk
membuat rangkaian mereka memerlukan duplexer dari luar negeri.
Selular repeater mereka memiliki kelebihan dibanding selular
repeater milik vendor-vendor HP. Umumnya, selular repeater itu
spesifik dan unik untuk setiap vendor. Karena mereka bekerja pada
tataran fisik, selular repeater mereka dapat berfungsi pada berbagai
vendor HP, asalkan menggunakan 1800 MHz.
2.2 Landasan Teori
2.2.1 Pengertian Repeater
Repeater dalam ruangan adalah suatu perangkat yang
dipasang di titik-titik tertentu dalam jaringan untuk memperbarui
sinyal-sinyal agar mencapai kembali kekuatan dan bentuknya yang
semula, guna memperpanjang jarak yang dapat di tempuh. Ini di
perlukan karena sinyal-sinyal mengalami perlemahan dan perubahan
bentuk selama transmisi.
Repeater dalam ruangan merupakan alat yang dapat
menerima sinyal dan memperkuatnya untuk diteruskan kembali.
Repeater ini terdiri dari antena Yagi sebagai penerima sinyal di luar
6
ruangan, kemudian diteruskan menuju booster untuk dikuatkan,
kemudian dipancarkan melalui antenna Omni sehingga daerah
dengan sinyal lemah menjadi lebih kuat.
Gambar 2.1 Gambar peletakan rangkaian Repeater.
2.2.2 Pengertian Antena Yagi
Antena Yagi adalah salah satu jenis antena radio atau televisi
yang diciptakan oleh Hidetsugu Yagi. Antena ini bersifat direksional,
yaitu menambah penguatan (gain) hanya pada salah satu arahnya.
Sisi antena yang berada di belakang reflektor memiliki gain yang
lebih kecil daripada di depan direktor.
2.2.3 Pengertian Booster
Booster merupakan suatu alat yang berfungsi sebagai
penambah kekuatan atau daya pancar sinyal sehingga alat pemancar
(antenna omni) dapat menambah daya jangkau pancaran sinyal.
7
2.2.4 Pengertian Antena Omni Antena omni adalah Antena yang dapat memancarkan
gelombang ke segala arah. Karena sifat antena ini yang dapat
memancar ke segala arah, antena ini lebih sering dijadikan sebagai
alat perluas jangkauan sinyal.
Gambar penampakan rangkaian Antena Omni :
Gambar 2.2 Rangkaian antenna Omni.
Dalam rangkaian antenna Omni tersebut diatas N conector berfungsi
sebagai penerus sinyal yang dihantarkan oleh kabel rg6 yang
menyambung ke booster dan antenna Yagi yang kemudian
diteruskan ke kabel rg 6 yang dibalut pipa tembaga. Pipa kapiler
tembaga berfungsi sebagai media penyebar sinyal ke segala arah.
8
Bab III
PERANCANGAN SISTEM
3.1. Perancangan Sistem Antena Yagi
Antenna Yagi terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
Driven atau Dipole biasanya terhubung langsung ke kabel
koaksial karena dia merupakan bagian yang bertugas untuk
menerima energi frekuensi.
Reflektor adalah bagian belakang antenna yang berfungsi
sebagai pemantul sinyal,dengan panjang fisik lebih panjang
daripada driven.
Director adalah bagian pengarah antena, ukurannya sedikit
lebih pendek daripada driven. Penambahan batang director
akan menambah gain antena, namun akan membuat pola
pengarahan antena menjadi lebih sempit. Semakin banyak
jumlah director, maka semakin sempit arahnya.
Boom atau Crossbar adalah bagian ditempatkanya driven,
reflektor, dan direktor. Boom berbentuk sebatang logam atau
kayu yang panjangnya sepanjang antena itu. Boom berfungsi
sebagai bagian utama antena yang memegang tiap elemen
antena Yagi
9
Gambar 3.1 Gambar penampakan Balun.
Gambar 3.2 Gambar Reflektor, Driven, Direktor. Sesuai ukuran dan jarak .
10
3.2. Flowchart
Flowchat Sistem Perancangan Antena Yagi :
11
BAB IV
HASIL DAN ANALISIS
4.1 Hasil Karya dan Implementasi
4.1.1. Alat dan Bahan
Dalam membuat rangkaian repeater diperlukan beberapa bahan, antara
lain:
Tabel Peralatan dan Bahan Pembuatan Repeater.
No Nama Barang Jumlah 1 Pipa kapiler AC 1 Rol 2 Paralon 1 inchi 1 Buah 3 Tutup pralon 2 Buah 4 Connector male 1 Buah 5 Connector fimale kotak 1 Buah 6 Kabel RG-6 20Meter 7 Booster UHF 1 Buah 8 Pipa almuniun kotak 2 Meter 9 Kabel Listrik 2,5 mm 5 Meter
10 Lem bakar 2 Buah 11 Kotak sambungan telpon 1 Buah 12 PCB polos 1 Lembar 13 Timah 1 Rol 14 Cutter 2 Buah 15 Tang 2 Buah 16 Multitester 1 Buah 17 Gergaji besi 1 Buah 18 Solder 1 Buah 19 Peralon Besi 2 meter 20 Obeng 3 Buah
12
4.1.2. Proses Pembuatan
Proses pembuatan antenna Yagi terdiri dari beberapa langkah, yaitu :
1. Menyiapkan pipa alumunium kotak.
2. Mengukur jarak pada pipa yang akan di lubangi
menggunakan bor, untuk memasukan Reflektor, Driven,
Direktor.
Gambar 4.1 Mengukur Jarak pipa yang akan di bor.
13
Gambar 4.2 Pengeboran pipa yang telah di ukur
3. Pengeboran dilakukan setelah jarak dari Reflector 8.5 cm,
Driven 3.5 cm, Direktor 6.5 cm, 8.5 cm, 10 cm, 12 cm,11
cm,13.5 cm, dan 13 cm. Di tandai sesui urutan.
Gambar 4.3 Memotong kabel listrik sesuai ukuran
14
4. Pemotongan Kabel listrik dilakukan sesuai ukuran, Reflektor
20 cm, Driven 17 cm, Direktor 15 cm,15 cm, 15cm, 14 cm,
14 cm, 13 cm, 13 cm
Gambar 4.4 Memasang Balun dan kotak telepon pada pipa
Gambar 4.5 Rangkaian Antena Yagi.
15
4.1.3. Proses Pemasangan
Setelah Antena Omni dan Yagi selesai dirakit, keduanya
dirangkaikan dengan booster dan diujikan.Dalam proses
pengujian, penulis memilih tempat di Gang Rambutan Kemiri
Salatiga dan Watuagung.
Gambar 4.6 Pemasangan Repeater.
4.2 Hasil Pengujian
Hasil dari percobaan rangkaian sebagai berikut :
a. Rangkaian antenna Yagi dirangkai dengan booster dan antenna
Omni.
b. Rangkaian repeater dipasang di tempat dengan kualitas sinyal yang
jelek.
c. Telpon seluler didekatkan dengan antena omni dan telpon seluler
mengalami peningkatan kualitas sinyal.
16
Gambar 4.7 Rangkaian Repeater.
Gambar 4.8 Percobaan Repeater pada Hp Nokia.
17
Gambar 4.9 Percobaan Repeater pada Modem Flash.
d. Hp Nokia dan Modem Flash digunakan untuk menguji apakah
rangkaian repeater berkerja dengan baik. Hal ini terbukti dengan
peningkatan sinyal karena sinyal di luar ruangan yang tidak dapat
menjangkau ruangan berhasil diterima oleh antenna yagi yang
berada di luar ruangan dan kemudian dipancarkan oleh antenna
omni dapat deterima oleh Hp Nokia. Pada saat percobaan rangkaian
osilator, jarak yang dapat dijangkau ±1,25 meter, tergantung
kualitas sinyal yang berada di luar ruangan.
e. Dalam percobaan, terdapat perbedaan saat percobaan di siang hari
dan di malam hari, karena saat malam hari suhu dingin sehingga
kerapatan sinyal menjadi lebih bagus dan suhu kabel dalam kondisi
stabil.
18
4.3 Analisis
Ada beberapa hal yang menjadi kendala penerimaan sinyal
diluar ruangan baik sebelum dan sesudah menggunakan repeater :
1. Konstruksi Bangunan
Beberapa bahan konstruksi bangunan yang keras akan memantulkan
sinyal yang melewatinya, sehingga menyebabkan kekuatan sinyal
telepon seluler yang ditangkap akan melemah.
2. Ukuran Bangunan
Kekuatan sinyal yang rendah juga sering terjadi di daerah bawah
tanah dan di toko-toko atau restoran yang terletak di bagian tengah
pusat perbelanjaan. Hal ini disebabkan karena sinyal yang
mengalami pelemahan ketika memasuki gedung. Sinyal tersebut
akan dipantulkan oleh benda di dalam gedung sehingga kekuatan
sinyal akan sangat lemah diterima di bagian lantai dasar atau
ditengah – tengah gedung.
Kendala - kendala diatas dapat sedikit teratasi dengan
menggunakan Repeater. Karena sebelum memakai Repeater sinyal
yang tidak bisa masuk ruangan karena gangguan seperti tebalnya
bangunan setelah memakai repeater sinyal di luar ruangan dapat
diteruskan oleh Repeater.
19
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Kualitas hasil perancangan repeater dalam ruangan sederhana
berbasis antenna yagi, booster dan Omni tergantung pada perhitungan
ukuran komponen dan kualitas bahan (tembaga) yang digunakan
karena bahan yang semakin bagus hasil pancaran akan lebih bagus.
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan untuk menjadikan
sebuah repeater dengan daya pancar yang jauh.
2. Kendala terbesar dalam percobaan alat adalah tidak stabilnya suhu
kabel RG6 (koaksial) yang membuat perbedaan hasil daya jangkau di
malam hari dan di siang hari, untuk mengurangi kendala tersebut
sebaiknya kestabilan suhu kabel di luar ruangan harus dijaga untuk
menghasilkan hasil yang maksimal.
20
5.2 Saran
Proyek yang di buat yaitu repeater dalam ruangan sederhana
berbasis antenna Yagi dan Omni sebagai penerima dan pemancar ini
masih banyak kekurangan terutama di bagian penguat sinyal pada
booster karena lilitan didalam booster sangat kecil sehingga untuk
menguatkan sinyal yang dipancarkan oleh antenna omni tidak begitu
jauh. diharapkan untuk dapat dikembangkan dengan agar daya pancar
sinyal menjadi lebih jauh dan lebih stabil. Semoga dengan pembuatan
repeater ini dapat menjadi hasil karya yang dapat dimanfaatkan dan
dikembangkan menjadi lebih baik agar dapat bermanfaat untuk
kehidupan manusia.
21
Daftar Pustaka
www.itb.ac.id/news/359, http://oprekzone.com/cara-membuat-antena-yagi-cdma-gsm-3g-
sistem-induksi
http://mahardhikacellular.wordpress.com/tag/yagi-calculator/
22