ANALISA DAN PERANCANGAN ANTENA KALENG SEBAGAI APLIKASI WIFI 2,4 Ghz

ISSN : 1979-641

Jurnal Kaputama Vol.5 No.2, Januari 2012

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.

Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binja

1

ISSN : 1979-641


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 perkembanganperkembangan dalam pembuatan antena wireless-LAN. 3.

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.

Program Studi : Teknik Informatika, STMIK Kaputama Binjai

2

ISSN : 1979-641


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 :

 t  BW  4 f 2    1 / 32  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


3

ISSN : 1979-641


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. WirelessLAN 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


4

ISSN : 1979-641


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 macammacam 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.


5

ISSN : 1979-641


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:

G 



   1    1.706.D 

2

Keterangan : G = Panjang Waveguide (cm)  = Panjang Gelombang (m/s) D = Diameter (cm) Untuk perhitungan panjang gelombang



C f

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

6

ISSN : 1979-641


Gambar III.2 Panjang Kaleng 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).

G 

G 



   1    1.706.D  12,5

2

 12,5  1    1,706x10,1 

2

G  1,706 x 10,1 = 17,2306 cm

G 

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 .

12,5  0,7254535536 dipangkatkan  0,526282858 17,2306 Gambar III.3. Jarak Dari Dasar Kaleng Ke Konektor

G  1

– 0,526282858 = 0,473717142  di akarkan = 0,688271125 Jadi panjang Waveguide telah diketahui yaitu G  18,169 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

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 Nkonektor (cm) G = Panjang Gelombang Penyelesaian : S = 1/4 X G = 0,25 x 18,169 cm = 4,54 cm.


7

ISSN : 1979-641


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. 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/canntenatorreview/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.

= 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. Lo/4

3.3

45,92 cm 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.4 Menentukan Diameter dan Panjang Kaleng Menggunakan Software Cantennator 1.0 Keterangan Gambar III.4 : Lg/4 = 45,92 mm  dari dasar kaleng ke ujung konektor.

Jarak

Gambar III.6 Penyolderan Kawat Tembaga Ke Ujung Konektor


8

ISSN : 1979-641


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 IV.2 Access Point tipe TL-WR543G

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.

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.


9

ISSN : 1979-641


Gambar IV.4 Pingging Akses Point.

Gambar IV.7 Site Survey

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.

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. Gambar IV.5 Applikasi Mozilla Firefox

5. Browsing Browsing dapat dilakukan setelah komputer terhubung dengan WiFi, berikut ini adalah gambar browsing alamat situs yang ada pada internet.

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.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


10

ISSN : 1979-641


 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 Jarak (m)

No

Antena

1

Antena Default

15 m

2

Antena Kaleng

15 m

3

Antena Default

50 m

4

Antena Kaleng

50 m

5

Antena Default

100 m

6

Antena Kaleng

100 m

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.

Peneri maan Level sinyal 53 dBm 62 dBm 40 dBm 50 dBm 30 dBm

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 :

44 m

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 B 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.


11


ISSN : 1979-641

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-dariantene-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]

[6]

Tangan.[online] Tersedia: http://antzon.wordpress.com/2006 /02/28/wireless-kaleng-susu/. [09 Februari 2009] http :// flakey.info/ waveguide/html. [10 2009]

antenna/ Agustus


12

ANALISA DAN PERANCANGAN ANTENA KALENG SEBAGAI APLIKASI WIFI 2,4 Ghz

Recommend Documents