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
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
i
ii
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 seolaholah sebagai karya saya tanpa memberikan pengakuan pada penulis atau sumber aslinya. Salatiga, 11 April 2013 Yang memberi pernyataan,
Rio Widodo
iii
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) iv
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.
v
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
vi
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
vii
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
viii
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
ix
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.
1
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 batasan – batasan yang meliputi :
2
maka diperlukan
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.
3
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
pengembangan lebih lanjut.
4
dan
saran-saran
untuk
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 5
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.
6
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.
7
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
8
Gambar 3.1 Gambar penampakan Balun.
Gambar 3.2 Gambar Reflektor, Driven, Direktor. Sesuai ukuran dan jarak .
9
3.2. Flowchart Flowchat Sistem Perancangan Antena Yagi :
10
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
11
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.
12
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
13
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.
14
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.
15
Gambar 4.7 Rangkaian Repeater.
Gambar 4.8 Percobaan Repeater pada Hp Nokia.
16
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.
17
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.
18
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.
19
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.
20
Daftar Pustaka www.itb.ac.id/news/359, http://oprekzone.com/cara-membuat-antena-yagi-cdma-gsm-3gsistem-induksi http://mahardhikacellular.wordpress.com/tag/yagi-calculator/
21
22
