BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Di era globalisasi ini perananan teknologi informasi sangat besar dan penting untuk menyampaikan informasi pada masyarakat, sehingga tidak dapat diabaikan begitu saja. Internet merupakan salah satu media yang dapat menyampaikan informasi kepada masyarakat luas, oleh karena itu teknologi internet pun berkembang dengan pesat baik dari segi teknologi maupun bisnis. Perkembangan teknologi internet tidak dapat dipisahkan dari perkembangan teknologi telepon seluler, dapat dilihat perkembangan teknologi komunikasi telepon seluler saat ini sudah sampai tahap keempat yang biasa dikenal dengan sebutan 4G. 4G merupakan pengembangan dari teknologi 3G dan 2G. Sistem 4G menyediakan jaringan pita lebar ultra untuk berbagai perlengkapan elektronik seperti telepon pintar dan laptop menggunakan modem USB. Terdapat dua kandidat standar untuk 4G yang dikomersilkan di dunia yaitu standar WiMAX (Korea Selatan) dan standar Long Term Evolution (LTE) (Swedia). Di Indonesia standar LTE yang secara umum digunakan oleh berbagai operator telekomunikasi. Indonesia memang masih terus-menerus membangun infrastruktur 4G secara perlahan baik oleh pemerintah maupun operator telekomunikasi, para vendor pun tidak kalah sibuknya menyapa kehadiran 4G LTE di Indonesia. Smartphone yang mendukung 4G LTE pun kian banyak diproduksi dengan spesifikasi dan harga yang beragam. Namun, tidak meratanya insratruktur 4G LTE di Indonesia menjadi kendala utama bagi masyarakat yang ingin mengakses internet broadband berkecepatan tinggi, khususnya bagi pengguna di kota-kota kecil. Pengguna di kota-kota kecil dan lokasi pedesaan pada umumnya hanya bergantung pada layanan seluler sebagai satu-satunya sumber internet broadband. Sayangnya, berada di pedesaan juga sering berarti cukup jauh dari menara sel (BTS) terdekat dan / atau di daerah lemah sinyal karena medan, pohon, atau penghalang
1
2
lainnya. Dalam situasi ini, antena eksternal yang dirancang khusus untuk bekerja pada frekuensi tertentu dapat menjadi sebuah solusi yang membuat perbedaan antara memiliki koneksi yang lambat dan tidak dapat diandalkan dan memiliki koneksi yang cepat dan stabil. Antena eksternal yang dapat digunakan adalah antena jenis Yagi. Antena ini dapat digunakan karena bekerja pada frekuensi UHF (Ultra High Frequency) yakni 300 MHz sampai 3 GHz dimana frekuensi 4G LTE di Bali berada pada frekuensi 1800MHz. Antena Yagi sangat direkomendasikan karena sifatnya yang directional yang berarti arah pancarannya terfokus, sifat ini sangat berguna karena pada saat sinyal modem diperkuat maka antena hanya diarahkan pada 1 titik BTS saja. Beberapa penelitian telah dilakukan dalam perancangan dan pembuatan antena Yagi salah satunya disusun oleh Ivan Nurizal Sakti (2013) yang meneliti tentang bagaimana memodifikasi antena televisi jenis Yagi agar bisa bekerja pada frekuensi 800 MHz (frekuensi CDMA). Penelitian ini menunjukkan bahwa antena televisi jenis Yagi dapat dimodifikasi menjadi antena penguat modem dengan cara memodifikasi bagian driven dan reflektor. Modifikasi dalam penelitian ini menunjukkan parameter yang dihasilkan dari simulasi adalah impedansi 237 + j54,034 Ω dan pengukuran SWR sebesar 1,27. Hasil monitoring pengujian antena terjadi penguatan pada modem kurang lebih sebesar 20-30 dBm. Penelitian kedua disusun oleh Firdaus, dkk (2012) yang meneliti penguatan sinyal GSM dengan menggunakan antena Yagi 14 elemen. Frekuensi yang digunakan adalah 900MHz. Objek penelitian yang digunakan disini adalah sebuah handphone. Bahan yang digunakan dalam perancangan ini adalah aluminium dan tembaga karena harga tergolong terjangkau dan bahannya yang mudah didapatkan. Penelitian ketiga merupakan penelitian yang menjadi acuan dalam hal penentuan bagus tidaknya nilai SWR yang didapatkan setelah rancangan antena disimulasikan, penelitian ini berjudul Perancangan Dan Implementasi Antena Yagi 2.4 GHz Pada Aplikasi WIFI (Wireless Fidelity) yang ditulis oleh Budi Pratama, Lita Lidyawati, Arsyad Ramadhan D yang pada penelitiannya mendapatkan nilai SWR sebesar 1,25 dan menyatakan nilai ideal SWR yakni berada <1,5. Selanjutnya dalam hal performansi
3
RSSI diambil dari sebuah paper yang ditulis oleh Joe Bardwell dalam papernya yang berjudul Converting Signal strength Percentage to dBm Values, didalam paper terdapat beberapa pengertian dan standarisasi dari RSSI yang dapat dijadikan acuan dalam pembuatan tabel “Kondisi Kuat Sinyal”. Berikutnya dalam hal performansi RSRP dan RSRQ diambil dari sebuah paper yang ditulis oleh Farhana Afroz, Ramprasad Subramanian, Roshanak Heidary, Kumbesan Sandrasegaran dan Solaiman Ahmed dalam papernya yang berjudul SINR, RSRP, RSSI and RSRQ Measurements In Long Term Evolution Networks, didalam paper terdapat acuan dalam membuat tabel KPI (Key Performance Indicator) yang merupakan tabel yang menyatakan bahwa setiap nilai RSRP dan RSRQ memiliki kondisi yang berbedabeda dilapangan seperti contoh nilai RSRP maksimum berada pada nilai -66,1dBm yang berarti kekuatan sinyal berada pada kondisi terbaik (excellent condition) dan nilai RSRP minimum berada pada nilai -125 dBm yang berarti kekuatan sinyal berada pada kondisi terendah/hampir tidak ada sinyal (unmeasured). Sama halnya seperti RSRP, dalam paper tersebut nilai RSRQ dibatasi oleh nilai maksimum -1,9 dBm dan maksimum pada nilai -15 dBm. Mengacu pada dasar teori dan penelitian-penelitian yang telah dilakukan maka memungkinkan merancang dan membangun antena Yagi untuk memperkuat sinyal modem untuk penggunaan 4G (pada frekuensi 1800MHz di Bali) sehingga permasalahan masyarakat yang jauh dari kota ataupun berada dikota yang belum tercover 4G pun bisa menikmati kenyamanan mengakses internet berkecepatan tinggi. Nantinya pembuatan antena Yagi ini menggunakan bahan-bahan yang mudah didapatkan yakni tembaga dan aluminium, ini dimaksudkan agar masyarakat luas juga dapat membuat sendiri antena ini sehingga selain menghemat biaya juga akan menambah wawasan dan menjadikan kita lebih kreatif. Oleh karena itu penelitian ini berjudul “Rancang Bangun Antena Yagi Sebagai Penguat Sinyal Modem 4G LTE Berdasarkan Frekuensi 1800MHz”. Dalam merancang dan membangun antena Yagi ini nantinya menggunakan software Yagi Calculator yang merupakan perangkat lunak yang khusus digunakan merancangan pengukuran antena berbagai jenis termasuk Yagi kemudian software
4
MMANA-GAL yang merupakan perangkat lunak yang digunakan dalam simulasi antena dan yang terakhir adalah software MDMA dan QXDM yang digunakan untuk mengukur kuat sinyal yang diterima modem sebelum ataupun sesudah memakai antena 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut, permasalahan yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah : 1.
Bagaimana cara merancang dan membangun antena Yagi agar dapat bekerja pada frekuensi 1800MHz?
2.
Bagaimana cara merancang dan membangun antena Yagi agar dapat memperkuat sinyal modem 4G LTE?
1.3 Tujuan Penelitian Berdasarkan rumusan masalah tersebut, tujuan dari penelitian yang akan dilakukan ini adalah merancang dan membangun antena Yagi untuk memperkuat sinyal modem 4G LTE yang bekerja pada frekuensi 1800 MHz sebagai frekuensi 4G LTE resmi di Bali.
1.4 Manfaat Penelitian 1.
Sebagai solusi yang cukup baik bagi pengguna modem yang belum tercover sinyal 4G
2.
Sebagai alternatif yang baik untuk pemerataan internet di Indonesia
1.5 Batasan Masalah Adapun beberapa batasan analisis yang digunakan untuk menyelesaikan masalah dalam penelitian ini, antara lain : 1.
Frekuensi kerja yang digunakan adalah 1800 MHz
2.
Bahan Antena adalah tembaga dan aluminium
3.
Objek penelitian adalah modem Huawei E398 dengan Chipset Qualcomm dan dengan dual slot pigtail antena
5
4.
Menggunakan kabel LMR200 50 Ohm
5.
Penguatan menggunakan sistem pigtail
6.
Pengujian dilakukan meliputi proses sebagai berikut :
Simulasi kelayakan rancangan antena menggunakan software MMANA-GAL
7.
Uji performansi pada 3 lokasi
Menggunakan provider XL
Alat ukur dalam hal uji kelayakan menggunakan software simulasi bernama MMANA-GAL, hasil yang diukur adalah adalah Impedansi, SWR, dan Gain
8.
Uji kelayakan antena hanya menggunakan simulasi software
9.
Hasil yang diukur pada uji performansi pada 3 lokasi yang berbeda adalah Signal strength, RSSI, RSRP dan RSRQ
10. Perancangan ini dilakukan dengan software Yagi Calculator, MMANAGAL, MDMA, QPST dan QXDM 11. Pengujian dilakukan setelah antena selesai
1.6 Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Pada Bab ini, diuraikan secara singkat mengenai gambaran umum mengenai pokok-pokok pembahasan dan gambaran tentang penyajian, yang terdiri dari atas latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pada Bab ini berisi tentang pemaparan dan kajian kepustakaan yang berisikan uraian tentang teori dasar yang berhubungan dengan permasalahan yang akan dibahas meliputi Pengertian antena, jenis-jenis antena, aplikasi antena, parameter-parameter antena.
6
BAB III METODE PENELITIAN Pada Bab ini, dijelaskan mengenai tempat dan waktu penelitian, sumber data, jenis data, prosedur penelitian, alur analisis data, dan dilengkapi dengan perancangan dan desain dari model simulasi dari perancangan antena Yagi agar bisa bekerja pada frekuensi 1800MHz.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Pada Bab ini, dijelaskan tentang hasil dari perancangan antena Yagi, hasil uji kelayakan perancangan menggunakan software MMANA-GAL, kemudian dijelaskan mengenai hasil uji performansi pada 3 lokasi yang berbeda yang pada masing-masing lokasi diuji oleh 4 parameter yakni Signal strength, RSSI, RSRP, dan RSRQ sehingga dapat dilihat peningkatan kualitas sinyal sebelum dan sesudah menggunakan antena Yagi.
BAB V
PENUTUP Pada bab ini, dijelaskan mengenai simpulan dari seluruh pembahasan dan hasil dari Bab IV. Pada bab ini juga akan berisi saran dari penulis untuk pengembangan antena Yagi yang lebih baik.
