BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Pendahuluan Pengertian sistem jaringan komunikasi Radio Gelombang Mikro yang paling sederhana adalah saling berkomunikasinya antara titik A dan titik B dengan menggunakan perangkat radio dan antena dan sering disebut juga dengan satu hop, yang terdiri atas sepasang antena yang letak jaraknya bervariasi dari satu kilometer hingga puluhan bahkan ratusan kilometer. Coba perhatikan gambar di bawah ini.
Gambar 2.1 Komunikasi Radio Gelombang Mikro 1 Hop Jika berbicara tentang radio, maka sebagian orang akan berfikir tentang radio FM, yang menggunakan frekuensi sekitar 100 MHz. Diantara radio dengan cahaya infrared, kita akan menemukan wilayah gelombang mikro (microwave) yang
6
mempunyai frekuensi sekitar 1 GHz hingga 300 GHz, dengan panjang gelombang dari 30 cm sampai 1 mm.
Gambar 2.2 Spektrum frekuensi
Sebuah hop dapat mencapai jarak 30 km sampai 60 km pada daerah yang datar untuk frekuensi 2 GHz sampai dengan 8 GHz. Bila antena terdapat pada puncak gunung, maka jarak yang di tempuh bisa lebih jauh yaitu kurang dari 100 km. Sifat gelombang mikro yang Line of Sight (LOS) mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan transmisi melalui kabel. Namun sebenarnya istilah Line of Sight tidaklah sepenuhnya benar karena kondisi atmosfir dan keadaan profil lintasan mempengaruhi propagasi gelombang mikro. Jadi walaupun kita dapat melihat dari titik A ke titik B, namun belum tentu dapat dihasilkan performa komunikasi yang memuaskan.
7
Tujuan dari sistem komunikasi gelombang mikro adalah untuk memancarkan informasi dari suatu tempat ke tempat lainnya tanpa interupsi dan mendapatkan hasil yang jernih, untuk mendapatkan hasil tersebut maka diperlukan suatu perencanaan dan survey yang mendalam baik dari sisi perangkat yang nantinya akan kita pasang dan kondisi geografis dari titik-titik yang dimaksud tersebut.
2.2 Konsep Dasar Radio Radiasi elektromagnetik meliputi gelombang radio, gelombang mikro (microwave), radiasi infra merah, cahaya yang terlihat, gelombang ultra violet, sinar X, dan sinar Gamma. Semua radiasi diatas memiliki persamaan, yaitu semua membentuk spektrum elektromagnetik dan bergerak dengan kecepatan cahaya. Yang membedakan adalah panjang gelombang. Panjang gelombang adalah jarak yang ditempuh sebuah gelombang untuk membentuk satu siklus yang sempurna. Panjang gelombang terkait dengan jumlah energi yang dibawa oleh gelombang. Semakin pendek gelombang, semakin besar energinya.
2.2.1 Gelombang Radio Gelombang radio merambat seperti gelombang dipermukaan air. Gelombang radio merambat dari permukaan bumi dan merambat ke angkasa dengan berbagai arah (membentuk sudut) relatif terhadap permukaan bumi. Ketika gelombang radio merambat, energinya dipancarkan kesegala arah. Ada dua komponen gelombang
8
radio, yaitu puncak dan lembah. Kedua komponen ini bergerak menjauhi radio satu persatu secara berurutan dengan kecepatan yang konsisten. Jarak antara puncak gelombang inilah yang disebut panjang gelombang dan biasanya diwakili dengan lambang berupa huruf kecil bahasa Yunani, Lamda ().
2.2.2 Frekuensi Gelombang radio
memancarkan sinyal-sinyal
radio.
Gelombang
ini
mempunyai panjang gelombang dari range yang sangat kecil (kurang dari 1 cm) sampai puluhan hingga ratusan meter. Frekuensi gelombang radio sama dengan jumlah siklus yang sempurna (komplit) yang terjadi dalam satu detik. Semakin lama waktu siklusnya, semakin panjang panjang gelombang dan semakin pendek frekuensinya. Semakin pendek siklus waktunya, semakin pendek panjang gelombangnya dan semakin tinggi frekuensinya. Satuan frekuensi dinyatakan dengan Hertz (Hz). Biasanya diukur dan dinyatakan dalam ribuan Hertz (kHz), jutaan Hertz (Mhz), bahkan dalam miliaran Hertz (Ghz). Untuk alasan praktis, kecepatan gelombang radio dinyatakan dengan sebuah angka yang konstan, sesuai dengan frekuensi atau amplitudo gelombang yang dipancarkan. Rumus mencari panjang gelombang diberikan dibawah ini : C =
. . . ( 2.1) F
9
Dimana : F = frekuensi (hertz) = panjang gelombang (m) C = kecepatan cahaya ( 3 x 108 m/detik)
2.2.3 Wireless Propagation Wireless Propagation atau yang biasa dikenal dengan propagasi adalah segala sesuatu yang terjadi pada sinyal wireless ketika sinyal berjalan dari titik A ke titik B. Meskipun sinyal tidak terlihat, sinyal wireless berinteraksi dengan semua hal yang dijumpainya selama perjalanan menuju ke suatu titik. Sinyal berinteraksi dengan pohon, bukit, bangunan, genangan air, atmosfer bumi, orang, kendaraan, dan hal lain yang ditemui.
2.2.4 Atenuasi Atenuasi adalah rugi-rugi (loss)
terhadap amplitudo (simpangan siklus
terbesar dari sebuah sinyal) yang terjadi ketika sinyal berjalan melewati sebuah kawat, melewati udara bebas, atau melewati sebuah hambatan. Gambar berikut menunjukkan sebuah sinyal 2,4 GHz ketika melewati sebuah pohon akan berkurang dibandingkan sebelum melewati sebuah pohon. Seringkali, setelah menembus sebuah
10
objek, kekuatan sinyal yang tersisa sangatlah sedikit sehingga terlalu lemah untuk membuat sebuah koneksi yang reliabel.
Sebagai tambahan, semakin pendek panjang gelombang sinyal wireless, semakin mudah terlemahkan (attenuated) ketika melewati sebuah objek. Semakin panjang panjang gelombang sinyal wireless, semakin susah untuk dilemahkan oleh objek yang dilewatinya. Sebuah sinyal AM pemancar radio pada frekuensi 1000 kHz (1 MHz) hampir sama sekali tidak mengalami perubahan ketika sinyalnya melewati pohon. Hal ini terjadi karena ukuran gelombang AM relatif besar (panjang) dibandingkan dengan ukuran pohon yang dilewatinya.
2.2.5 Free Space Wave Gelombang free space adalah sebuah sinyal yang mengalami propagasi dari titik A ke titik B tanpa melewati hambatan. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut .
Gambar 2.3 Free Space Wave
11
Sinyal mencapai titik tujuan dengan amplitude yang sama seperti ketika dia meninggalkan titik asal karena amplitudonya tidak terkurangi atau terlemahkan oleh objek. Satu-satunya pengurangan amplitude yang terjadi adalah pengurangan normal akibat propagasi ketika melewati udara bebas. Jalur sinyal seperti ini, di mana tidak ada hambatan, merupakan kondisi atau skenario ideal pada wireless.
2.2.6 Reflected Waves Ketika sinyal wireless melewati sebuah hambatan saat dia bergerak dari titik A ke titik B, dua hal yang biasanya terjadi :
Atenuasi. Secara umum, semakin pendek panjang gelombang sebuah sinyal, secara relatif dengan ukuran hambatan, sinyal tersebut akan teratenuasi.
Refleksi. Semakin pendek panjang gelombang jika dibandingkan terhadap hambatan maka semakin besar kemungkinan sinyal itu akan dipantulkan.
Satu dari dua jenis ini terjadi pada frekuensi gelombang mikro dan sangat penting bagi kita untuk mengerti sebagai sebuah propagasi gelombang mikro. Satu dari jenis tersebut adalah sky wave.
12
Gambar 2.4 Ground dan Sky Wave
2.2.7 Komunikasi Line of Sight Pada sistem radio gelombang mikro hubungan antara stasiun pemancar dan penerima harus terletak dalam jangkauan penglihatan dari kedudukan antena, atau hubungan radio antar dua stasiun yang terletak dalam garis lurus tanpa mendapat rintangan, hal ini biasa disebut Line of Sight. Pada umumnya komunikasi Line of Sight digunakan pada jarak 2 km hingga 45 km. Namun pada kasus-kasus tertentu jarak bentangannya dapat mencapai 100 km. Keandalan komunikasi Line of Sight sangat dipengaruhi oleh loss pada daerah bebas dan fading yang merupakan efek dari atmosfir dan permukaan tanah.
2.2.8 Faktor K Lintasan
propagasi
berkas
gelombang
radio
selalu
mengalami
pembiasan/pembengkokan (curved) karena pengaruh refraksi (pembiasan) oleh atmosfir yang paling bawah. Keadaan ini, tergantung pada kondisi atmosfir pada
13
suatu daerah, yang pada akhirnya bisa diketahui indeks refraksi atmosfir di daerah itu. Karena adanya indeks refraksi yang berbeda-beda ini, maka bisa diperkirakan kelengkungan lintasan propagasi di atas permukaan bumi. Akibatnya, kalau dipandang bahwa propagasi gelombang langsung merupakan Line of Sight, maka radius bumi seakan-akan berbeda dengan radius bumi sesungguhnya. Sebagai gantinya, dalam penggambaran radius bumi dibuat radius ekuivalen (equivalent earth radius) dengan bumi sesungguhnya, disebut dengan faktor kelengkungan; faktor K. Dinyatakan : ae K=
. . . (2.2) a
Dimana : ae = radius bumi ekuivalen , dan a = radius bumi sesungguhnya Pada kondisi atmosfir normal, dalam perhitungan radius bumi ekuivalen biasanya digunakan K = 4/3. Bila kita menggunakan K = 4/3 dan dengan mengalikan radius bumi yang sesungguhnya dengan harga K tesebut, maka pada waktu memetakan lintasan propagasi gelombang, kita dapat memodifikasi kurvatur bumi sedemikian rupa, sehingga lintasan gelombang radio mikro dapat digambarkan secara garis lurus (straight line). Gambar 2.8 menunjukkan hasil modifikasi kurvatur bumi untuk radius bumi ekuivalen untuk harga K = 4/3, yang disebut dengan profile.
14
Gambar 2.5 Kurvatur bumi dari radius bumi ekuivalen untuk harga K = 4/3
Nilai faktor K dapat ditentukan dengan melihat keadaan dari daerahnya. Seperti daerah pantai, diatas permukaan air, daerah berkabut atau daerah yang lembab. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada tabel 2.1 dibawah ini : Tabel 2.1 Faktor K Kondisi Propagasi Sempurna Cuaca
Ideal
Rata-rata
Atmosfir
Tidak
ada Substandar,
Standar
lapisan kabut
Buruk
Sangat buruk
Ada
Kabut
sedikit
lapisan
lembab, diatas
berkabut
udara,
air
15
,
berkabut Tipe daerah
Faktor K
Beriklim
Kering,
Daerah
sedang,
pegunungan datar
atmosfir
beriklim
yang
sedang dan
bagus
berkabut
1,33
1 – 1,33
0,66 – 1
Daerah
Daerah tropis,
pantai,
perairan,
perairan
pantai
0,5 – 0,66
0,4 – 0,5
2.2.9 Daerah Fresnel Pada komunikasi radio di frekuensi sangat tinggi, kondisi Line of Sight antara pemancar dan penerima sangat penting. Ada dua jenis Line of Sight, yaitu :
Optical Line of Sight, dimana kedua stasiun harus dapat melihat satu sama lain.
Radio Line of Sight, dimana tidak boleh ada refleksi, refraksi dan difraksi dari sinyal radio.
Gambar 2.6 Lapisan Fresnel Zone
16
Daerah fresnel zone merupakan hal yang patut diperhatikan dalam perencanaan lintasan gelombang radio Line of Sight. Bayangkan daerah fresnel zone sebagai lorong berbentuk bola rugby dengan antena pemancar dan penerima di ujungujungnya. Dalam daerah fresnel zone tidak boleh ada pengganggu sinyal. Fresnel zone dibuat beberapa lapis, tampak pada gambar adalah fresnel zone lapisan pertama, kedua dan ketiga. Bentuknya elips yang menghubungkan ke dua titik antena diujungnya. Ada sebagian praktisi menggunakan konsensus bahwa jika 60% dari fresnel zone lapisan pertama ditambah tiga meter bebas dari halangan maka jalur komunikasi radio gelombang mikro dikatakan baik. Ada sebagian yang mengadopsi bahwa harus 80% dari fresnel zone lapisan pertama tidak ada yang menghalangi maka bisa dibilang baik. Jika ada halangan di daerah fresnel zone maka performa sistem akan terganggu. Beberapa efek yang akan terjadi adalah : 1. Reflection (refleksi). Gelombang yang menabrak merambat menjauhi bidang datar dan mulus yang ditabrak. Multipath fading akan terjadi jika gelombang yang datang secara langsung menyatu dipenerima dengan gelombang pantulan yang juga datang tapi dengan fasa yang berbeda. 2. Refraction (refraksi). Gelombang yang menabrak merambat melalui bidang yang dapat memudarkan (scattering) pada sudut tertentu. Pada frekuensi di bawah 10 GHz kita tidak terlalu banyak terganggu oleh hujan lebat, awan,
17
kabut dan sebagainya. Redaman pada 2.4 GHz pada hujan 150 mm/jam adalah sekitar 0.01 dB/km. 3. Diffraction (difraksi). Gelombang yang menabrak melewati halangan dan masuk daerah bayangan.
Gambar 2.7 Efek freznel zones yang terhalang
2.2.10 Free Space Loss Jika mentransmisikan sebuah sinyal dari antena isotropik kemudian energi transmisi disebar secara tidak sama keseluruh arah, maka antena penerima akan menerima daya sinyal yang lebih kecil. Perbandingan daya pancar dan daya penerima disebut Transmission Loss. Jika Transmission Loss terjadi pada udara bebas dimana tidak ada penyerapan atau pemantulan daya pancar (PT) maka loss ini disebut dengan Free Space Loss (FSL). Besarnya FSL dapat dihitung dengan rumus : FSL (dB) = 92.5 + 20 log(D) + 20 log(F) . . . (2.3)
18
Dimana : F = Frekuensi yang digunakan GHz D = Jarak antar stasiun pemancar dan penerima Km
2.2.11 Antena Antena didefinisikan sebagai alat pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik. Antena merupakan komponen yang sangat penting dalam sistem komunikasi gelombang mikro. Antena yang digunakan adalah antena gelombang mikro teresterial yang pada pemancar berfungsi mengubah gelombang listrik menjadi gelombang elektromagnetik. Sedangkan pada penerima berfungsi untuk mengubah gelombang elektromagnetik menjadi gelombang listrik. Pada umumnya sistem radio gelombang mikro menggunakan tipe antena parabolik dan antena horn
karena
memiliki pancaran yang sangat terarah.
2.2.12 Gain Antena Gain dari sebuah antena adalah kemampuan antena untuk mengirimkan gelombang yang berisi informasi kearah yang diinginkan. Pada antena pemancar, gain dari antena menunjukkan tingkat kekuatan antena untuk mengarahkan energi radiasi ke arah antena penerima. Dan pada antena penerima, gain menunjukkan kemampuan antena untuk menerima energi radiasi tersebut. Secara sistematis nilai gain dapat dihitung dengan rumus :
19
Dimana : = Efisiensi antena A = Luas permukaan (m2) = Panjang gelombang (m) Rumus tersebut menunjukkan bahwa gain yang besar dapat diperoleh dengan meningkatkan ukuran diameter atau ukuran fisik dari antena dan juga memperbesar frekuensi yang dipancarkan oleh antena. Antena parabolic yang ada di pasaran tidak memiliki efisiensi sebesar 100%. Ini dikarenakan adanya sejumlah daya yang hilang pada tepi antena dan antena yang dibuat tidak berbentuk parabolik sempurna. Pada umumnya efisiensinya sebesar 50% - 70%.
2.2.13 Beam Width Beam Width adalah sudut dari daerah lintasan yang diukur pada setengah daya maksimal (- 3 dB). Besarnya beam width adalah :
Dimana : = Beam width yang diukur pada titik setengah daya maksimal (-3 dB) = 1800
20
= Panjang gelombang (m) D = Diameter antenna (m) Interferensi atau gangguan diluar dan didekat antenna dapat dikurangi dengan menggunakan antenna dengan beam width yang sempit. Antena yang berdiameter besar mempunyai gain antenna yang besar dan beam width yang sempit. Namun hal ini dapat menimbulkan masalah karena diperlukannya pengarahan antena yang sangat tepat. Kesalahan sedikit saja dapat mengakibatkan penurunan sinyal. Masalah ini dapat menjadi serius bila menggunakan antena yang tinggi pada daerah yang berangin kencang. 2.2.14 Polarisasi Polarisasi dari gelombang didefinisikan sebagai arah dari vektor medan listrik (E) terhadap arah propagasi gelombang radio. Dalam sistem gelombang radio mikro, antena yang digunakan mempunyai polarisasi yang linier. Gelombang yang terpolarisasi secara linier yang dipropagasikan pada permukaan bumi dinyatakan terpolarisasi secara horizontal jika medan listriknya berada pada arah horizontal. Dan sebaliknya dinyatakan terpolarisasi secara vertikal jika medan listriknya berada pada arah vertikal.
21
Gambar 2.8 Polarisasi 2.2.15 Antena Noise Setiap saluran trasmisi memiliki noise pada media transmisinya. Noise figure adalah ukuran noise praktis yang disebabkan oleh jaringan noise praktis yang dibandingkan dengan jaringan ideal. Untuk suatu sistem linier Noise Figure (NF) dituliskan sebagai berikut :
Dimana : Pno = Daya noise output (watt) G = Gain antenna k = konstanta Boltzman = 1.38 x 10-23 J/o K Bn = Bandwidth noise (Hz) To = Temperature ruang 17 oC atau 290 oK Noise Figure yang memasuki sebuah sistem antena dapat mengganggu keandalan dari antena dan dapat mengurangi efisiensi dari sistem radio gelombang
22
mikro. Keandalan dari suatu sistem komunikasi dirancang untuk memiliki NF yang berasal dari Noise Temperatur yang kecil. Noise Figure suatu antena bergantung kepada : 1. Loss antar antena-antena dan input penerima 2.
Sky Noise dari galaksi, matahari dan bulan
3. Penyerapan gas atmosfir dan hujan 4. Radiasi dari bumi ke bagian belakang antena 5. Interferensi dari sumber radio
Umumnya nilai NF yang disebabkan oleh interferensi dari sumber radio telah ditentukan oleh pabrik yang membuat peralatan radio. Noise Temperature dari peralatan adalah noise panas terjadi pada sistem. Jika peralatan dihubungkan ke sumber tanpa noise, maka noise temperatur yang terjadi.
Dimana : Te
= Input noise temperature efektif dan ukuran dari sumber noise
peralatan (oK) Pno = Output daya noise (watt) df
= Band frekuensi (Hz)
23
di dalam
Hubungan noise temperature dan noise figure dari peralatan dapat dijelaskan secara sistematis sebagai berikut :
2.3 Loss Yang Disebabkan Oleh Propagasi Gelombang Radio Keandalan dari radio gelombang mikro sangat dipengaruhi oleh adanya efek atmosfir dan permukaan tanah. Karena kedua faktor tersebut dapat menyebabkan berkurangnya energi microwave. Bahkan dapat juga menyebabkan hilangnya sinyal. Oleh sebab itu, kedua faktor tersebut harus mendapat perhatian khusus dalam mendesain dan mengoperasikan sistem ini.
2.3.1 Efek Atmosfir Pada Propagasi Gelombang Radio 2.3.1.1 Penyerapan Pada sistem komunikasi microwave, oksigen dan beberapa jenis gas yang terdapat di atmosfir akan menyerap sebagian dari energi microwave. Sehingga menyebabkan level sinyal yang diterima lebih kecil dari sinyal yang dipancarkan. Hujan dapat menyerap dan menghamburkan sebagian dari energi microwave. Sehingga hujan pada sistem propagasi gelombang radio microwave sangat besar
24
pengaruhnya terutama jika frekuensi yang digunakan sangat tinggi. Seperti terlihat pada gambar berikut ini :
Gambar 2.9 Grafik penyerapan akibat hujan Dalam merancang sebuah link microwave faktor curah hujan ini harus dipertimbangkan. Terutama dalam penentuan frekuensi dan jarak antar stasiun yang akan digunakan . Karena semakin tinggi frekuensi yang digunakan maka sebagian besar efek gangguan dari hujan tersebut semakin besar. Rata-rata curah hujan di Indonesia untuk setiap tahunnya tidak sama. Namun masih tergolong cukup banyak, yaitu rata-rata 2000 – 3000 mm/tahun. Begitu pula antara tempat yang satu dengan tempat yang lain rata-rata curah hujannya tidak sama. Ada beberapa daerah yang mendapat curah hujan sangat rendah dan apa pula sebagian daerah mendapat curah hujan tinggi, coba perhatikan uraian berikut :
25
1. Daerah yang mendapat curah hujan rata-rata pertahun kurang dari 1000 mm meliputi 0,6 % dari luas wilayah Indonesia, diantara Nusa Tenggara dan 2 daerah di Sulawesi (lembah Palu dan Luwuk). 2. Daerah yang memdapat curah hujan antara 1000 -2000 mm pertahun diantaranya sebagian Nusa Tenggara, daerah sempit di Merauke, Kepuluan Aru dan Tanibar. 3. Daerah yang mendapat curah hujan antara 2000 – 3000 mm pertahun meliputi Sumatera Timur, Kalimantan Selatan dan timur sebagian besar wilayah Jawa Barat dan Jawa Tengah, sebagian Irian Jaya, Kepulauan Maluku dan sebagian besar Sulawesi. 4. Daerah yang mendapat curah hujan tertinggi lebih dari 3000 mm pertahun meliputi dataran tinggi di Sumatera Barat, Kalimantan Tengah, dataran tinggi Irian bagian tengah, dan beberapa daerah di Jawa, Bali, Lombok dan Sumba. Perlu diketahui juga bahwa daerah dengan hujan terbanyak terdapat di Baturaden Jawa Tengah, dengan curah hujan mencapai 7.069 mm pertahun. Hujan paling sedikit berada di Palu Sulawesi Tengah, merupakan daerah yang paling kering dengan curah hujan sekitar 547 mm pertahun.
2.3.1.2 Pembiasan Pembiasan adalah salah satu efek atmosfir pada propagasi radio yang biasanya disebabkan oleh perubahan karakteristik atmosfir seperti temperatur, kelembaban dan kepadatan lapisan atmosfir. Perubahan temperatur menyebabkan faktor K yang telah
26
diatur pada antena (K = 4/3) menjadi lebih besar. Pengaruh perbedaan kepadatan lapisan udara terhadap jalannya sinyal dapat mengakibatkan hal-hal yang tidak diinginkan, salah satunya adalah pembiasaan. Pembiasan ini dapat menyebabkan pancaran microwave bergeser dari line of sight, sehingga sinyal informasi sulit diterima atau bahkan tidak dapat diterima untuk beberapa detik sampai beberapa jam.
2.3.1.3 Ducting Pada kondisi tertentu, pembiasan atmosfir menyebabkan pancaran microwave terperangkap dalam gelombang pemandu yang disebut duct. Sehingga akan menimbulkan adanya gangguan transmisi. Ducting biasanya disebabkan oleh kurang tingginya antena, lapisan atmosfir yang sangat padat (High Density), cuaca yang sangat lembab yang sering terjadi. Oleh sebab itu diupayakan agar gelombang radio tidak terperangkap dalam sebuah duct. Efek ducting ini menyebabkan antena penerima tidak dapat menerima sinyal yang dikirim oleh antena pemancar.
2.3.2 Efek dari Permukaan Tanah Pada Propagasi Gelombang Radio Propagasi dari sistem komunikasi gelombang mikro sangat dipengaruhi oleh rintangan seperti bukit, pohon dan gedung yang berada diantara antena pemancar dan antena penerima, karena rintangan ini akan menyebabkan menurunnya energi microwave.
27
2.3.2.1 Pemantulan Pemantulan oleh tanah ini dapat disebabkan karena digunakannya beamwidth yang lebar atau karena adanya rintangan yang dapat memantulkan sinyal informasi yang dikirim. Pemantulan ini dapat menyebabkan sinyal langsung dan sinyal pantul tiba di antena dalam waktu yang berbeda atau mengalami delay sehingga sinyal yang tiba di antena penerima tidak jelas. Efek dari pemantulan ini dapat dihindarkan dengan menggunakan antena parabolik dengan beamwidth sempit atau pada saat awal memilih lokasi site kita pilih lokasi yang tidak terlalu banyak penghalang. 2.3.2.2 Penyebaran Penyebaran adalah sebuah karakteristik dari gelombang elektromagnetik yang terjadi ketika sinyal melewati halangan dengan peristiwa penyerempetan (Grazing Incident), Energi dari sinyal disebar oleh sejumlah halangan, sehingga terbentuk sinyal bayangan (shadow). Shadow Loss adalah sebuah keadaan yang digunakan untuk menggambarkan loss di belakang halangan. Loss ini sangat bergantung pada frekuensi karena semakin kecil frekuensi, maka semakin besar penyebaran yang terjadi, sehingga shadow loss semakin besar. Umumnya penyebaran akan terjadi pada lintasan yang melewati daerah perbukitan tinggi dengan pepohonan dikategorikan sebagai knife edge diffraction. Penyebaran dapat juga terjadi pada lintasan yang melewati daerah yang mempunyai
28
permukaan pantulan sangat efektif seperti gurun atau air yang dikategorikan sebagai smooth sphere diffraction.
2.4 Fading Fading didefinisikan sebagai perubahan fase, polarisasi dan level dari sinyal yang diterima pada setiap waktu. Ada dua jenis fading yaitu : 1. Flat fading 2. Frequency selective fading
2.4.1 Flat Fading Flat fading disebabkan oleh perubahan indeks pembiasan (konstanta dielektrik) terhadap udara seperti yang disebabkan oleh ducting dan hujan. K = 4/3 merupakan standar kondisi atmosfir dengan pancaran sinyal microwave membentuk ¼ lingkar bumi. Perubahan ketebalan lapisan udara, dimana indeks pembiasan tidak sama dengan standar akan menyebabkan sinyal akan dibelokkan ke atas untuk K < 4/3 dan untuk K > 4/3 maka sinyal akan dibelokkan kebawah
2.4.2 Frequency Selective Fading Frequency selective fading disebut juga multipath fading yang terjadi akibat pengaruh atmosfir dan permukaan tanah. Dimana sinyal yang diterima berasal dari
29
sinyal langsung dan sinyal yang telah mengalami pemantulan, pembiasan, penyerapan dan penyebaran seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.. Pada antenna penerima, jika sinyal-sinyal yang diterima dalam phase yang sama, terjadi penguatan sinyal. Tetapi jika sinyal-sinyal yang diterima tidak dalam phase yang sama, maka akan terjadi gangguan pada sinyal yang diterima. Bahkan dapat juga terjadi pembatalan sinyal (sinyal tidak dapat diterima).
30
