XANGULAR ARRAY RANCANG BANGUN ANTENA MIKROSTRIP HE XANGULAR PLANAR 2X2 ELEMEN UNTUK APLIKASI KOMUNIKASI SUARA VOI CE OVE R I NTER NE T PROT PROTO OCO COL L PADA FREKUENSI 2,4 BERBASIS VOI GHZ
TUGAS AKHIR
Dilengkapi untuk Melengkapi Syarat-Syara Syarat-Syaratt yang Diperlukan untuk Memperoleh Diploma Tiga Politeknik
Andhika Kurniawan 1314030001
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
i
ii
2017 HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR Tugas Akhir diajukan oleh :
Nama
: Andhika Kurniawan
NIM
: 1314030001
Program Studi
: Teknik Telekomunikasi
Judul Tugas Akhir
:
Rancang Bangun Antena Mikrostrip Hexangular Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen untuk Aplikasi Komunikasi Suara Berbasis Voice Over Internet Protocol Pada Frekuensi 2,4 GHz
Telah
diuji
oleh
tim
penguji
dalam
Sidang
Tugas
Akhir
pada
(……………………..) ……………………..) dan dinyatakan LULUS.
Pembimbing
: Benny Nixon, ST., MT. NIP. 1968 1107 1107 200003 1 001 001
Depok, …………….. Disahkan oleh Ketua Jurusan Teknik Elektro
Drs. Nuhung Sulaiman, ST., MT NIP. 1959 1231 1231 198703 1 252 252
(
)
ii
2017 HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR Tugas Akhir diajukan oleh :
Nama
: Andhika Kurniawan
NIM
: 1314030001
Program Studi
: Teknik Telekomunikasi
Judul Tugas Akhir
:
Rancang Bangun Antena Mikrostrip Hexangular Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen untuk Aplikasi Komunikasi Suara Berbasis Voice Over Internet Protocol Pada Frekuensi 2,4 GHz
Telah
diuji
oleh
tim
penguji
dalam
Sidang
Tugas
Akhir
pada
(……………………..) ……………………..) dan dinyatakan LULUS.
Pembimbing
: Benny Nixon, ST., MT. NIP. 1968 1107 1107 200003 1 001 001
Depok, …………….. Disahkan oleh Ketua Jurusan Teknik Elektro
Drs. Nuhung Sulaiman, ST., MT NIP. 1959 1231 1231 198703 1 252 252
(
)
iii
KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan Tugas Akhir ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Diploma Tiga Politeknik. Judul Tugas Akhir yang dibuat adalah Rancang Bangun Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen untuk Aplikasi Komunikasi Suara Berbasis Voice Over Internet Protocol Pada Frekuensi 2,4 GHz. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan Tugas Akhir ini, sangatlah sulit bagi penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Benny Nixon, ST., MT. selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 2. Orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan bantuan dukungan material dan moral. 3. Seluruh Staf Pengajar dan Karyawan Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Jakarta. 4. Irma Tri Anggraini selaku partner yang telah bekerja sama dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. dan; dan; 5. Sahabat dan teman-teman yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, penulis berharap Allah SWT berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu.Semoga Tugas Akhir ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu. Depok, 24 Juli 2017
Penulis
iv
ABSTRAK Abstrak merupakan ikhtisar suatu TA yang memuat permasalahan, tujuan, metode penelitian, hasil, dan kesimpulan. Abstrak dibuat untuk memudahkan pembaca mengerti secara cepat isi TA untuk memutuskan apakah perlu membaca lebih lanjut atau tidak. Ketentuan penulisan Abstrak adalah sebagai berikut : Abstrak adalah ringkasan atau inti atau ikhtisar dari TA.; Minimum 200 kata dan maksimum 250 kata dalam satu paragraf, diketik dengan tipe Times New Roman, 11 pt, dicetak miring (italic), spasi tunggal.; Abstrak disusun dalam bahasa Indonesia.; Di bagian bawah abstrak dituliskan kata kunci. Untuk Abstrak dalam bahasa Indonesia, kata kunci diberikan dalam bahasa Indonesia. Kata kunci diurut berdasarkan alphabet. Kata Kunci : Antena, Mikrostrip, WLAN.
v
DAFTAR ISI
Hal HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii KATA PENGANTAR .......................................................................................... iii ABSTRAK ............................................................................................................ iv DAFTAR ISI ...........................................................................................................v DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vii DAFTAR TABEL ................................................................................................ ix DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................................x BAB I .......................................................................................................................1 PENDAHULUAN...................................................................................................1 1.1. Latar Belakang ............................................................................................. 1 1.2. Perumusan Masalah......................................................................................2 1.3. Batasan Masalah...........................................................................................2 1.4. Tujuan...........................................................................................................3 1.5. Metodologi Penyelesaian Masalah ...............................................................3 BAB II ..................................................................................................................... 4 TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................................4 2.1. Konsep Dasar Komunikasi Radio ................................................................4 2.1.1. Panjang Gelombang ..............................................................................5 2.1.2. Daya Pemancar .................................... Error! Bookmark not defined. 2.1.3. Sensitivitas Rx ..................................... Error! Bookmark not defined. 2.1.4. Redaman .............................................. Error! Bookmark not defined. 2.1.5. Frekuensi ...............................................................................................5 2.2. Konsep Dasar Antena ...................................................................................6 2.2.1. Return Loss ........................................................................................... 7 2.2.2. Pola radiasi ............................................................................................ 7 2.2.3. VSWR .................................................................................................10 2.2.4. Gain .....................................................................................................10 2.2.5. Bandwidth ...........................................................................................11 2.3. Antena Mikrostrip ......................................................................................12 2.4. Antena Mikrostrip Array ............................................................................14 2.5. Desain Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen .............14 2.5.1. Memilih Substrat .................................................................................15 2.5.2. Panjang Sisi Patch ...............................................................................15 2.5.3. Impedansi Karakteristik Saluran Antena Mikrostrip ..........................16 2.5.4. Lebar Saluran Transmisi .....................................................................17 2.5.5. Jarak Antar Elemen .............................................................................18 2.6. Kabel ..........................................................................................................19 2.7. Konektor .....................................................................................................19 2.7.1. Konektor Tipe N..................................................................................20
vi
2.7.2. Konektor SMA ....................................................................................20 2.8. Wireless Local Area Network (WLAN) ....................................................21 2.9. WDS (Wireless Distribution System) ........................................................21 2.9.1. Wireless non-WDS..............................................................................22 2.9.2. Wireless WDS ..................................................................................... 22 2.10.CST Studio Suite ........................................................................................23 2.11.Voice over Internet Protokol (VoIP) ..........................................................23 2.12.Quality of Service (QoS) ............................................................................23 2.12.1. Delay ...................................................................................................24 2.12.2. Jitter .....................................................................................................24 2.12.3. Packet Loss..........................................................................................25 2.13.Mean Opinion Score (MOS) ...................... Error! Bookmark not defined. 2.14.Wireshark ...................................................................................................26 2.15.Elastix ......................................................... Error! Bookmark not defined. BAB III..................................................................................................................27 PERENCANAAN DAN REALISASI.................................................................27 3.1. Perancangan Alat........................................................................................27 3.1.1. Deskripsi Alat......................................................................................27 3.1.2. Cara Kerja Alat....................................................................................27 3.1.3. Spesifikasi Alat ...................................................................................28 3.1.4. Desain Perancangan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen ............................................................................................................29 3.1.5. Penentuan Panjang Gelombang Antena ..............................................31 3.1.6. Penentuan Dimensi Patch Antena Mikrostrip Hexangular .................32 3.1.7. Penentuan Impedansi Saluran Transmisi dan Transformer.................32 3.1.8. Penentuan Lebar Saluran Transmisi dan Transformer ........................33 3.1.9. Penentuan Jarak Antar Elemen Peradiasi ............................................34 3.1.10. Simulasi Antena ..................................................................................35 3.1.11. Optimasi Perancangan Antena ............................................................38 3.2. Realisasi Alat..............................................................................................42 3.2.1. Bahan dan Peralatan ............................................................................42 3.2.2. Fabrikasi Antena .................................................................................43 BAB IV ..................................................................................................................45 PEMBAHASAN ...................................................................................................45 4.1. Pengujian .................................................... Error! Bookmark not defined. 4.1.1. Deskripsi Pengujian.............................................................................45 4.1.2. Prosedur Pengujian .............................. Error! Bookmark not defined. 4.1.3. Data Hasil Pengujian ........................... Error! Bookmark not defined. BAB V....................................................................................................................77 PENUTUP .............................................................................................................77 5.1. Simpulan.....................................................................................................77 5.2. Saran ...........................................................................................................77 LAMPIRAN............................................................................................................1 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................5 BIOGRAFI PENULIS .........................................................................................11
vii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1 Komunikasi Radio ................................................................................4 Gambar 2.2 Panjang Gelombang .............................................................................5 Gambar 2.3 Peran Antena pada Sistem Komunikasi Nirkabel ................................6 Gambar 2.4 Parameter Pola Radiasi.........................................................................8 Gambar 2.5 Pola Radiasi Unidirectional ..................................................................9 Gambar 2.6 Pola Radiasi Omnidirectional...............................................................9 Gambar 2.7 Antena Mikrostrip ..............................................................................12 Gambar 2.8 Bentuk Umum Patch Antena Mikrostrip ............................................13 Gambar 2.9 (a), (b), (c) Konfigurasi Antena Array ...............................................14 Gambar 2.10 Bentuk Patch Hexangular .................................................................15 Gambar 2.11 Transformator ...........................................................................17 Gambar 2.12 Saluran Transmisi Antena Mikrostrip ..............................................18 Gambar 2.13 Penampang Kabel Koaxial ...............................................................19 Gambar 2.14 Konektor Tipe N : (a) Male Connector, (b) Female Connector .......20 Gambar 2.15 Konektor SMA dan RP-SMA ..........................................................20 Gambar 2.16 Wireless non-WDS...........................................................................22 Gambar 2.17 Wireless non-WDS...........................................................................22 Gambar 2.18 CST Studio Suite 2011 .....................................................................23 Gambar 2.19 Software Wireshark. .........................................................................26 Gambar 2.20 Software Elastix ............................... Error! Bookmark not defined.
/4
Gambar 3.1 Cara Kerja Alat...................................................................................28 Gambar 3.2 Desain Perancangan Antena Mikrostrip Hexangular .........................30 Gambar 3.3 Diagram Alir Pembuatan Antena .......................................................31 Gambar 3. 4 Desain Lebar Saluran Transmisi Antena ...........................................34 Gambar 3.5 Jarak Antar Elemen Peradiasi ............................................................34 Gambar 3.6 Hasil Perancangan Antena Mikrostrip Hexangular............................36 Gambar 3.7 Hasil Return Loss Rancangan Awal Antena ......................................36 Gambar 3. 8 Hasil VSWR Rancangan Awal Antena .............................................37 Gambar 3. 9 Tampilan 2D Simulasi Gain Rancangan Awal Antena .....................37 Gambar 3.10 Tampilan 3D Simulasi Gain Rancangan Awal Antena ....................38 Gambar 3. 11 Retun Loss Simulasi Akhir ............................................................39 Gambar 3. 12 VSWR Simulasi Akhir ....................................................................40 Gambar 3.13 Tampilan polar Gain Simulasi Akhir ...............................................40 Gambar 3.14 Tampilan 3D Gain Simulasi Akhir..................................................41 Gambar 3.15 Hasil fabrikasi Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen (a) Tampak Depan (b) Tampak Belakang ................................................44 Gambar 3.16 Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dengan Tiang Penyangga ....................................................................................................44
viii
Gambar 4.1 Skema Pengujian dengan Network Analyzer .....................................48 Gambar 4.2 Set Up Rangkaian Pengukuran Pola Radiasi......................................55 Gambar 4.3 Set up Rangkaian Pengukuran Pola Radiasi ......................................60 Gambar 4.4 Pergantian Posisi Antena....................................................................61 Gambar 4.5 Ilustrasi Pengujian Kuat Sinyal dan Throughput ...............................64 Gambar 4.6 Tampilan Kuat Sinyal ........................................................................64 Gambar 4.7 Tampilan Pengujian Throughput........................................................65 Gambar 4.8 Ilustrasi Pengujian Performansi VoIP ................................................72 Gambar 4.9 Tampilan Pengujian Software Zoiper ................................................73 Gambar 4.10 Hasil Pengujian Return Loss ............ Error! Bookmark not defined. Gambar 4.11 Grafik Pengukuran Bandwidth ......... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.12 Hasil Pengujian Return Loss ............ Error! Bookmark not defined. Gambar 4.13 Grafik Pola Radiasi Antena ..............................................................57 Gambar 4.14 Hasil Pengujian Gain (a) Receiver (b) Transmitter ..........................62
ix
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 2.1 Alokasi Kanal IEEE 802.11 b/g .............................................................21 Tabel 2.2 Kategori Delay .......................................................................................24 Tabel 2.3 Kategori Jitter .........................................................................................24 Tabel 2.4 Kategori Packet Loss ............................................................................25 Tabel 3.1 Spesifikasi Antena .................................................................................29 Tabel 3.2 Spesifikasi FR4 ......................................................................................29 Tabel 3.3 Nilai-nilai Parameter Hasil Perhitungan ................................................35 Tabel 3.4 Hasil Simulasi Awal Dengan Spesifikasi yang Diharapkan ..................38 Tabel 3.5 Parameter Hasil Optimasi ......................................................................39 Tabel 3. 6 Perbandingan Hasil Optimasi dengan Simulasi Awal ..........................41 Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Return Loss ......... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.2 Data Hasil Pengukuran VSWR .............. Error! Bookmark not defined. Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Level Sinyal Antena .................................................56 Tabel 4.4 Hasil Kuat Sinyal dan Throughput Kondisi 1 ........................................66 Tabel 4.5 Hasil Kuat Sinyal dan Throughput Kondisi 2 ........................................67 Tabel 4.6 Perbandingan Kuat Sinyal ......................................................................68 Tabel 4.7 Hasil Pengujian Komunikasi Suara Pada Kondisi 1 ..............................74
x
DAFTAR LAMPIRAN
Hal Lampiran 1. Rangkaian Penyearah .....................................................................1 Lampiran 2. Rangkaian Modulasi dan Pemancar FM .......................................2 Lampiran 3. Rangkaian Demodulasi dan Penerima ...........................................3 Lampiran 4. Rangkaian Demodulasi dan Penerima ...........................................4
BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Komunikasi suara dianggap sebagai salah satu komunikasi yang paling praktis. Dengan adanya teknologi pemrosesan sinyal digital, integrasi antara komunikasi data dan suara menjadi mungkin. Hal ini menjadi salah satu alasan munculnya teknologi Voice over Internet Protocol (VoIP). VoIP dikenal juga dengan sebutan IP Telephony yaitu suatu sistem yang menggunakan jaringan internet untuk mengirimkan data paket suara dari suatu tempat ke tempat yang lain menggunakan perantara protokol IP. Jaringan VoIP ini menggunakan media wired dan wireless. Wireless LAN dalam sistem VoIP ini sebagai media transmisi dari jaringan VoIP ke end user atau pengguna. Permasalahan yang sering terjadi pada jaringan VoIP dengan menggunakan media wireless adalah lemahnya sinyal yang diterima dan dipancarkan oleh perangkat transceiver sehingga kualitas layanan VoIP menjadi sering terputus. Perangkat transceiver tersebut menggunakan antena pada perangkatnya yang berfungsi memancarkan dan menerima gelombang elektromagnetik di udara pada frekuensi 2,4 GHz sehingga menjadikan antena sebagai komponen penting pada perangkat tersebut. Untuk meningkatkan daya pancar dari perangkat transceiver yang digunakan, maka dalam tugas akhir ini akan dibuat Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 elemen sebagai transmitter yang bekerja pada frekuensi 2,4 Ghz. Antena ini mampu menggantikan fungsi dari antena built-in yang terdapat pada perangkat transmitter dan diharapkan dapat memenuhi karakteristik antena yang diinginkan yaitu pola radiasi unidirectional dan gain yang lebih besar sehingga dapat menunjang layanan VoIP.
1
2
1.2.
Perumusan Masalah
Dari latar belakang diatas, maka permasalahan yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana cara mendesain Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen pada frekuensi 2,4 GHz dengan kanal 1, yaitu pada frekuensi kerja 2,412 GHz menggunakan software Computer Studio Suite (CST) 2011? 2. Bagaimana cara membuat Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen? 3. Bagaimana cara mengaplikasikan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai antena transmitter pada perangkat router wireless? 4. Bagaimana cara melakukan pengujian terhadap antena tersebut untuk aplikasi komunikasi suara berbasis VoIP?
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang ada, maka tugas akhir ini dibatasi oleh beberapa hal: 1. Merancang dan membuat Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen pada frekuensi 2,4 GHz dengan kanal 1, yaitu pada frekuensi kerja 2,412 GHz menggunakan bantuan software Computer Studio Suite (CST) 2011. 2. Melakukan
pengukuran
parameter
antena
Antena
Mikrostrip
Hexangular Array Planar 2x2 Elemen yang meliputi VSWR, return loss, pola radiasi dan gain. 3. Melakukan pengujian performansi komunikasi berbasis VoIP yang difokuskan terhadap jarak. 4. Parameter Quality of Service (QoS) yang dibahas, yaitu delay, jitter dan packet loss.
3
1.4. Tujuan
Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah : 1. Merancang dan membuat Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen pada frekuensi 2,4 GHz dengan kanal 1, yaitu pada frekuensi kerja 2,412 GHz. 2. Menjelaskan penggunaan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen untuk aplikasi komunikasi berbasis VoIP. 3. Meningkatkan performansi antena transmitter dalam melakukan pengiriman sinyal untuk mendukung pengiriman suara berbasis VoIP.
1.5. Metodologi Penyelesaian Masalah
Adapun metodologi yang digunakan untuk penyelesaian masalah yang telah disebutkan diatas adalah sebagai berikut : 1. Studi Pustaka Yaitu mencari dan mempelajari buku-buku serta sumber informasi dari media internet yang digunakan sebagai bahan referensi tugas akhir. 2. Konsultasi dan Bimbingan Yaitu melakukan konsultasi dan bimbingan dengan dosen pembimbing untuk mendapatkan solusi dari permasalahan yang terjadi. 3. Survei Komponen Menyurvei peralatan yang dibutuhkan dan membeli sesuai dengan karakteristik antena. 4. Perancangan dan Simulasi Perancangan dan simulasi dilakukan menggunakan software CST Microwave Studio 2011 berdasarkan hasil perhitungan. 5. Pembuatan Antena Yaitu cara membuat antena berdasarkan hasil perencanaan terhadap antena yang telah dibuat. 6. Pengujian Alat Yaitu mencoba, menguji, dan mengaplikasikan antena yang telah dibuat.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Dalam pembuatan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen untuk komunikasi berbasis VoIP pada frekuensi 2,4 GHz diperlukan pemahaman tentang dasar-dasar teori yang meliputi beberapa teori tentang antena serta teknologi yang digunakan.
2.1.
Konsep Dasar Komunikasi Radio
Komunikasi radio memanfaatkan udara (ruang hampa/ free space) sebagai media transmisi untuk perambatan gelombang radio (yang bertindak sebagai pembawa sinyal informasi). Prinsip komunikasinya dapat dilihat pada Gambar 2.1
Gambar 2.1 Komunikasi Radio Sumber : Susilawati, Indah ,2009
Sistem terdiri atas dua bagian pokok, yaitu pemancar (Tx) dan penerima (Rx). Pemancar terdiri atas modulator dan antena pemancar, sedangkan penerima terdiri atas demodulator dan antena penerima. Modulator berfungsi memodulasi informasi menjadi sinyal yang akan dipancarkan melalui antena pemancar. Antena merupakan suatu sarana atau piranti pengubah sinyal listrik (tegangan/arus) menjadi sinyal elektromagnetik (sebagai pemancar). Sinyal elektromagnetik inilah
4
5
yang akan dipancarkan melalui udara atau ruang bebas (sehingga sampai ke penerima). (Menurut Susilawati, Indah, 2009) 2.1.1. Panjang Gelombang
Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh oleh satu siklus gelombang. Dalam frekuensi radio, panjang gelombang pada umumnya dalam meter, sentimeter atau millimeter. Panjang gelombang ditunjukkan seperti pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Panjang Gelombang *Sumber : Serway, 2014 Panjang gelombang dapat dihitung menggunakan persamaan 2.1 (Serway, 2014)
= Dimana :
2.1
panjang gelombang (m)
=
c = kecepatan cahaya (3 x 10 8 m/s) f = frekuensi (Hz) 2.1.2. Frekuensi
Frekuensi ( f ) adalah jumlah siklus getaran atau gelombang utuh (sempurna) yang terjadi dalam satu detik (Wowok,2008). Jika suatu sinyal lengkap satu putaran dalam satu detik, maka frekuensinya adalah 1Hz.
6
1 Hz adalah peristiwa yang terjadi satu kali per detik. Semakin kecil nilai frekuensi maka semakin besar panjang gelombangnya , begitu pun sebaliknya semakin besar nilai frekuensi semakin kecil panjang gelombangnya.
2.2. Konsep Dasar Antena
Antena adalah sebuah komponen yang dirancang untuk bisa memancarkan dan atau menerima gelombang elektromagnetika. Antena sebagai alat pemancar (transmitting antenna) adalah sebuah transduser (pengubah) elektromagnetis, yang digunakan untuk mengubah gelombang tertuntun didalam saluran transmisi kabel, menjadi gelombang yang merambat diruang bebas, dan sebagai alat penerima (receiving antenna) mengubah gelombang ruang bebas menjadi gelombang tertuntun. (Alaydrus, 2011)
Gambar 2.3 Peran Antena pada Sistem Komunikasi Nirkabel sumber: Alaydrus, 2011
Untuk mengetahui kinerja dari antena, maka perlu diketahui berbagai parameter antena. Karakteristik yang sangat penting untuk mengetahui kinerja suatu antena antara lain adalah : 1. Return loss 2. Pola radiasi 3. VSWR 4. Gain 5. Bandwidth
7
2.2.1. Return Loss
Return Loss merupakan koefisien refleksi dalam bentuk logaritmik. Return Loss ini menunjukan daya yang hilang karena antena dan saluran transmisinya tidak matching (tidak sesuai). Sehingga tidak semua daya diradiasikan, melainkan ada yang dipantulkan kembali. Besar Return Loss dapat dihitung menggunakan persamaan 2.2 berikut (Alaydrus, 2011)
=20 1 +1
2.2
2.2.2. Pola radiasi
Pola radiasi antena digambarkan sebagai sebuah gambaran grafis dari sifatsifat pancaran antena sebagai fungsi dari koordinat ruang. Parameter pola radiasi terdiri dari main lobe, side lobe, Half Power Beamwidth (HPBW), First Null Beamwidth (FNBW), Side Lobe Level (SLL), Front Back to Ratio (FBR). Definisi dari parameter-parameter di atas adalah(Fauziyyah, 2012): 1. Main lobe adalah radiation lobe yang berisi arah radiasi maksimum. Main lobe merupakan daerah pancaran terbesar sehingga dapat menentukan arah radiasi dan mempunyai daya yang besar. 2. Side lobe terdiri dari first side lobe adalah minor lobe yang posisinya paling dekat dengan main lobe, second side lobe adalah minor lobe yang posisinya setelah first side lobe, dan back lobe yaitu lobe yang posisinya berlawanan dengan main lobe. Ketiga lobe ini adalah bagian dari minor lobe. 3. Half Power Beamwidth (HPBW) adalah daerah sudut yang dibatasi oleh 1/2 daya atau -3 dB atau 0.707 dari medan maksimum pada main lobe. 4. First Null Beamwidth (FNBW) adalah besar sudut bidang diantara dua arah main lobe yang intensitas radiasinya nol. 5. Side Lobe Level (SLL) adalah perbandingan antara first lobe dengan main lobe. SLL menyatakan besar dari side lobe. 6. Front to Back Ratio (FBR) adalah perbandingan antara main lobe dengan back lobe.
8
Gambar dari pola radiasi dengan pembagian parameter-parameter di atas dapat dilihat pada Gambar 2.4 :
Gambar 2.4 Parameter Pola Radiasi Sumber: Fauziyyah, 2012
Pola radiasi mempunyai jenis-jenis tersendiri. Adapun jenis-jenis dari pola radiasi adalah sebagai berikut : 1. Isotropis Isotropis adalah arah pancaran antena ke berbagai arah dengan energi yang sama besar pada seluruh bidang. Pola radiasi antena isotropis dalam tiga dimensi mempunyai bentuk pola radiasi seperti bola. Antena isotropis ini merupakan antena ideal dan secara teoritis dijadikan sebagai referensi dalam pengujian antena lain. 2. Unidirectional Unidirectional adalah arah pancaran antena ke satu arah. Antena dengan arah pancaran unidireksional ini memiliki daya pancar yang lebih jauh
9
dan sering digunakan dalam komunikasi point to point . Bentuk dari pola radiasi unidirectional dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Pola Radiasi Unidirectional Sumber: Fauziyyah, 2012
3. Omnidirectional Omnidirectional adalah arah pancaran antena ke berbagai arah dengan energi pada satu bidang sama besar. Bentuk dari pola radiasi omnidirectional dapat dilihat pada Gambar 2.6 :
Gambar 2.6 Pola Radiasi Omnidirectional Sumber: Fauziyyah, 2012
10
Dalam pengujian perlu diketahui jarak minimum antara antena referensi dan antena yang akan diuji. Untuk mengetahui jarak minimum (jarak medan jauh) tersebut dapat menggunakan persamaan 2.3. (Balanis, 2016).
2 > Dimana :
λ
2.3
D = Panjang dimensi terbesar antena (m) R = Jarak minimum antara antena pemancar dan penerima (ja rak medan jauh) (m) λ = Panjang gelombang (m)
2.2.3. VSWR
Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) adalah tingkat ketidaksesuaian antara beban dan saluran pada antena. Besar VSWR didapatkan dengan melakukan perbandingan antara amplitudo gelombang berdiri (standing wave) maksimum dengan minimum. Bila impedansi saluran transmisi tidak sesuai dengan impedansi transceiver maka akan timbul daya refleksi pada saluran yang ber-interferensi dengan daya maju. Interferensi ini menghasilkan gelombang berdiri yang besarnya bergantung pada besarnya daya refleksi. Besarnya VSWR dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.4 berikut. (Balanis, 2016)
= 1+|| 1||
2.4
Dimana adalah koefisien refleksi tegangan yang memiliki nilai kompleks dan menunjukkan besarnya magnitude dan fasa dari refleksi. Besar dari VSWR diharapkan bernilai 1, yaitu nilai amplitude gelombang berdiri maksimum dan minimumnya sama.
2.2.4. Gain Gain adalah perbandingan daya pancar suatu antena terhadap antena referensi atau pertambahan daya yang diradiasikan pada arah tertentu dari suatu
11
antena dibandingkan dengan daya yang diradiasikan pada arah yang sama oleh suatu antena referensi. Besarnya gain perbandingan tersebut dapat ditentukan menggunakan persamaan 2.5 (Balanis, 2016)
= 1 – 2 +
2.5
Dimana: Gain = Gain antena yang diukur (dB) Gref = Gain antena referensi yang sudah diketahui (dB) P1 = Daya yang diterima antena yang diukur(dBm) P2 = Daya yang diterima antena referensi (dBm)
2.2.5. Bandwidth
Bandwidth suatu antena didefenisikan sebagai rentang frekuensi di mana kinerja antena yang berhubungan dengan beberapa karakteristik (seperti impedansi masukan, polarisasi, beamwidth, polarisasi, gain, efisiensi, VSWR, return loss) memenuhi spesifikasi standar. Bandwitdh dapat dicari dengan menggunakan persamaan 2.6 (Sinurat Meinarty, 2015)
= − 100%
2.6
Untuk menentukan f c, dapat ditentukan dengan persamaan 2.7:
=+ 2 Dimana: B = bandwidth (%) f u = frekuensi upper (Hz) f l = frekuensi lower (Hz) f c = frekuensi center (Hz)
2.7
12
Bandwidth yang dinyatakan dalam persen ini secara umum digunakan untuk antena narrow band . Sedangkan untuk antena broadband , bandwidth merupakan perbandingan antara frekuensi atas dengan frekuensi bawah.
2.3.
Antena Mikrostrip
Antena mikrostrip terdiri dari tiga bagian, yaitu conducting patch, substrat dielektrik, dan ground plane. Bagian-bagian tersebut dapat dilihat seperti Gambar 2.7. (Sinurat Meinarty, 2015)
Gambar 2.7 Antena Mikrostrip Sumber: Sinurat Meinarty, 2015
1)
Conducting Patch, patch ini terbuat dari logam konduktor seperti tembaga atau emas, dengan ketebalan tertentu. Patch terletak diatas substrat
yang
berfungsi
untuk
meradiasikan
gelombang
elektromagnetik ke udara. 2)
Substrat
Dielektrik,
berfungsi sebagai
penyalur
gelombang
elektromagnetik dari catuan menuju daerah dibawah patch. Bagian ini menggunakan bahan dielektrik dengan dengan permitivitas relatif tertentu. 3)
Groundplane, berfungsi sebagai reflektor yang memantulkan sinyal yang tidak diinginkan dan terletak pada bagian paling bawah. Ground plane memiliki jenis yang sama dengan elemen peradiasi yaitu berupa logam konduktor seperti tembaga. (Sinurat Meinarty, 2015)
13
Antena mikrostrip juga memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan antena lain. Beberapa keuntungan tersebut adalah : 1. Mempunyai ukuran kecil dan ringan. 2. Lebih mudah dalan fabrikasi dengan biaya yang relatif lebih murah. 3. Polarisasi linier dan sirkular dapat diperoleh dengan mudah hanya dengan feeding yang sederhana. 4. Dapat digunakan untuk aplikasi dual band frekuensi atau bahkan triple band frekuensi.
Selain mempunyai beberapa kelebihan tersebut, antea mikrostrip juga mempunyai beberapa kekurangan, yaitu: 1. Mempunyai gain yang rendah. 2. Bandwidth sempit. 3. Mempunyai kemurnian polarisasi rendah. 4. Timbulnya gelombang permukaan ( surface wave).
Antena mikrostrip memiliki bentuk umum untuk elemen peradiasinya ( patch). Bentuk umum dari patch antena mikrostrip adalah seperti terlihat pada Gambar 2.11.
Gambar 2.8 Bentuk Umum Patch Antena Mikrostrip Sumber: Balanis, 2016
14
2.4.
Antena Mikrostrip Arr ay
Umumnya antena mikrostrip dengan patch elemen tunggal memiliki pola radiasi yang sangat lebar, dan menghasilkan keterarahan dan perolehan gain yang kurang baik. Sedangkan pada beberapa aplikasinya diperlukan antena dengan keterarahan yang baik dan perolehan (gain) yang tinggi. Untuk memenuhi kebutuhan karakteristik tersebut, maka antena mikrostrip disusun dengan beberapa konfigurasi. Susunan antena ini sering disebut sebagai antena susun (array) (Rahmadyanto Hery, 2009) Ada beberapa macam konfigurasi antena array, di antaranya : linear, planar, dan circular. Antena array linear adalah array dengan titik pusat elemen array berada pada satu garis lurus. Antena array planar adalah array dengan susunan elemen membentuk sebuah area yang berbentuk kotak. Antena arra y circular adalah array dengan susunan elemen terletak pada suatu lingkaran dengan radius tertentu. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.9 .
(a) linear
(b) circular
(c) planar
Gambar 2.9 (a), (b), (c) Konfigurasi Antena Array Sumber: Rahmadyanto Hery, 2009
Masing-masing konfigurasi memiliki keuntungan, misalnya linear array memiliki kelebihan dalam perhitungan yang tidak terlalu rumit, sedangkan planar array memiliki kelebihan dalam pengaturan dan pengendalian arah pola radiasi
2.5.
Desain Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen
Berikut adalah parameter yang perlu diperhatikan dalam merancang Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen
15
2.5.1. Memilih Substrat
Banyak jenis subtrat yang dapat digunakan untuk membuat antena mikrostrip dan konstanta dielektriknya biasanya sebesar 2,2 ≤ εr ≤ 12. Substrate yang paling sering digunakan untuk membuat antena yang baik adalah jenis substrate yang tebal, tapi memiliki konstanta dielektrik yang kecil sesuai dengan batasannya. Karena hal ini memenuhi efisiensi yang lebih baik, bandwidth yang lebih besar, batasan field yang bebas pada saat radiasi di udara bebas, tetapi pada elemen yang lebih besar Substrate yang tipis dengan konstanta dielektrik yang besar digunakan untuk rangkaian microwave karena substrate tersebut memenuhi batasan field yang sempit untuk meminimalisir radiasi dan penggabungan yang tidak diinginkan, dan memiliki ukuran elemen yang sempit. Karena rugi-rugi yang lebih besar, jenis substrate tersebut kurang efisien dan secara relatif memiliki bandwidth yang kecil.
2.5.2. Panjang Sisi Patch
Dimensi dari Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen yang sesuai dengan frekuensi yang diinginkan dapat diperoleh dengan persamaan untuk mencari panjang jari-jari dalam patch berbentuk circular dan membentuk suatu segi enam dengan ilustrasi seperti Gambar2.10
Gambar 2.10 Bentuk Patch Hexangular
16
Panjang sisi (a) patch hexangular dihitung menggunakan persamaan 2.8 (Bagus, Ida, 2011).
=
⁄ 2ℎ {1 + 2ℎ +1,7726}
2.8
Nilai F ditentukan dengan persamaan persamaan 2.9
8,791 10 = √
2.9
Dimana: a
= Jari-jari patch (cm)
F
= Fungsi logaritmik
h
= Ketebalan substrat (cm)
= Konstanta dielektrik relatif substrat
fr
= Frekuensi kerja antena (GHz)
2.5.3. Impedansi Karakteristik Saluran Antena Mikrostrip
Perancangan suatu antena tidak terlepas dari penyesuaian impedansi (impedance matching ). Suatu jalur transmisi dikatakan matching apabila karakteristik impedansi Zo = ZL, atau dengan kata lain tidak ada refleksi yang terjadi pada ujung saluran beban. Saat kondisi matching, saluran transmisi dapat mentranfer daya secara maksimal. Maka antena dapat menangkap sinyal informasi yang diinginkan. Dengan menggunakan saluran transmisi T-Junction sebesar 50 ohm, impedansi saluran transmisi Zo adalah 50 ohm dan impedansi beban pada saluran transmisi ZL adalah setengah dari Zo, yaitu 25 ohm. Setelah mengetahui besar Z L dan Zo maka besar impedansi transformer ZT dapat dihitung dengan persamaan 2.10 (Indra Surjati, 2010).
17
=
2.10
Untuk mencapai kondisi matching, dapat dilakukan dengan cara menambahkan transformator Transformator
/4
/4 , pemberian single
stub dan double stub.
adalah suatu teknik impedance matching dengan cara
memberikan saluran transmisi dengan impedansi Z T di antara dua saluran transmisi yang tidak match seperti pada Gambar 2.11 (Indra Surjati, 2010).
Gambar 2.11 Transformator Sumber: Heri, 2009
/4
adalah panjang gelombang pada ruang bebas. Sementara itu, nilai
d
adalah panjang gelombang pada bahan dielektrik yang besarnya dapat dihitung dengan persamaan 2.11
= √
2.11
Panjang saluran transformer (LT) dapat ditentukan menggunakan persamaan 2.12
= 4
2.12
2.5.4. Lebar Saluran Transmisi
Selain sisi patch, dapat ditentukan pula lebar saluran transmisi. Lebar saluran transmisi pada mikrostrip harus disesuaikan dengan besarnya impedansi karakteristik dari saluran transmisi yang akan digunakan. Saluran transmisi antena mikrostrip ditunjukkan pada Gambar 2.12.
18
WZL WZT WZO Gambar 2.12 Saluran Transmisi Antena Mikrostrip Sumber: Heri, 2009
Untuk lebar saluran ZL dapat ditentukan dengan persamaan 2.13
ℎ) = 377 ( √
2.13
Lebar saluran ZT dapat ditentukan dengan persamaan 2.14
ℎ) = 377 ( √
2.14
Lebar saluran Zo dapat ditentukan dengan persamaan 2.15
ℎ) = 377 ( √ Dimana :
h
2.15
= Ketebalan substrat (mm)
377 = Impedansi karakteristik pada ruang bebas
ℰ
= Konstanta dielektrik relatif substrat
WZ = Lebar saluran transmisi (mm) Zo = Impedansi saluran transmisi (Ω) ZL = Impedansi beban pada saluran (Ω) ZT = Impedansi transformer (Ω) 2.5.5. Jarak Antar Elemen
Dalam perancangan antena mikrostrip dengan jumlah elemen lebih dari satu, maka harus ditentukan jarak antar elemen. Jarak antar elemen (d) dapat ditentukan dengan persamaan 2.16
= 2 = 2
2.16
19
Dimana :
d = Jarak antar elemen peradiasi (mm) λ = Panjang gelombang antena (m) c = Kecepatan cahaya di ruang bebas (3 x 108 m/s) f = Frekuensi antena yang digunakan (Hz)
2.6.
Kabel
Kabel merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal dari satu tempat ke tempat lain. Secara umum, kabel memiliki fungsi sebagai media transimisi yang berperan untuk mempercepat penyampaian pesan. Setiap kabel memiliki spesialisasi fungsi yang berbeda-beda. Kabel koaksial dirancang dengan besar impedansi tertentu. Pada peralatan WiFi atau WLAN umumnya digunakan kabel koaksial dengan impedansi 50 ohm. Kabel koaxial adalah contoh saluran transimisi yang secara matematis relatif mudah untuk dianalisa, dan secara praktis mempunyai bidang yang luas(Alaydrus, 2011)
Gambar 2.13 Penampang Kabel Koaxial Sumber: Alydrus,2011
2.7.
Konektor
Konektor digunakan sebagai penghubung kabel koaksial dengan antena dan perangkat radio. Penggunaan konektor bergantung pada jenis kabel dan frekuensi yang digunakan. Pada frekuensi 2,4 GHz konektor jenis N dan SMA sering dipakai. Konektor tersebut memiliki pelemahan yang kecil pada frekuensi tersebut.
20
2.7.1. Konektor Tipe N
Konektor N memiliki impedansi 50 ohm dan 75 ohm. Konektor berimpedansi 75 ohm banyak digunakan pada infrastruktur TV kabel sedangkan versi 50 ohm sering digunakan pada infrastruktur komunikasi data nirkabel. Terdapat 2 jenis konektor tipe N yaitu tipe N male dan tipe N female. Konektor tipe N dapat dilalui frekuensi sampai 18 GHz. Konektor N male banyak digunakan sebagai konektor antena pada WLAN.(Nugroho, Adi , 2011)
Gambar 2.14 Konektor Tipe N : (a) Male Connector, (b) Female Connector Sumber: Nugroho, Adi , 2011
2.7.2. Konektor SMA
Konektor SMA (SubMiniature version A) dikembangkan pertama kali pada tahun 1960. Konektor SMA memiliki impadansi 50 ohm, dapat dilalui frekuensi sampai dengan 25 GHz. Konektor SMA dibagi menjadi 2 jenis yaitu male dan female. Terdapat varian lain konektor SMA yaitu RPSMA (reverse polarity SMA). SMA male memiliki pin pada bagian tengah sedangkan SMA female memiliki lubang pada tengah konektor. Pada RPSMA, jenis male memiliki lubang dan jenis female memiliki pin pada bagian tengah konektor. RPSMA female sering digunakan pada peralatan WLAN untuk dihubungkan pada antena eksternal (Nugroho, Adi , 2011)
Gambar 2.15 Konektor SMA dan RP-SMA Sumber: Nugroho, Adi , 2011
21
2.8.
Wireless Local Area Network (WLAN) Wireless Local Area Network adalah jaringan data untuk menghubungkan
komputer pada lokasi yang berjauhan. Jaringan ini dapat digunakan untuk trafik data antara komputer, kamera pengawas maupun internet dimana transmisi data dilakukan melalui teknologi frekuensi gelombang mikro lewat udara. Wi-Fi merupakan salah satu varian teknologi komunikasi dan informasi yang bekerja pada jaringan dan perangkat WLAN (wireless local area network). WiFi menggunakan standarisasi WLAN IEEE 802.11b atau IEEE 802.11g. Infrastruktur WiFi IEEE 802.11b/g pada dasarnya mempunyai jumlah channel yang sangat terbatas. Pembagian frekuensi channel WiFi dapat dilihat pada Tabel 2.1. (Nugroho, Adi , 2011)
Tabel 2.1 Alokasi Kanal IEEE 802.11 b/g
2.9.
Channel
Frekuensi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2,412 GHz 2,417 GHz 2,422 GHz 2,427 GHz 2,432 GHz 2,437 GHz 2,442 GHz 2,447 GHz 2,452 GHz 2,457 GHz 2,462 GHz 2,467 GHz 2,472 GHz 2,484 GHz
WDS (Wireless Distribution System) WDS (Wireless Distribution System) merupakan sebuah sistem yang
memungkinkan interkoneksi antar access point. Sistem ini digunakan untuk memperluas jangkauan area wireless, dengan menggunakan beberapa perangkat access point yang menjadi satu kesatuan, tanpa membangun backbone jaringan.
22
Syarat dalam membangun jaringan WDS yaitu access point harus menggunakan Band, Frequency, dan SSID yang sama.( Anggoro, Kobro, 2017)
2.9.1. Wireless non-WDS
Apabila user berpindah tempat dari area AP1 ke area AP lain (AP2/AP3), maka user tersebut akan mengalami kehilangan koneksi beberapa saat sebelum terhubung ke area AP yang baru.
Gambar 2.16 Wireless non-WDS Sumber: Anggoro, Kobro, 2017
2.9.2. Wireless WDS
Apabila user berpindah tempat dari area AP1 ke area AP lain (AP2/AP3), maka user seakan-akan tetap berada di area yang sama tanpa perlu kehilangan koneksi.
Gambar 2.17 Wireless non-WDS Sumber: Anggoro, Kobro, 2017
23
2.10. CST Studio Suite CST Studio Suite adalah software yang dapat digunakan untuk membuat desain dan menganalisis dari semua jenis sistem antena. Tools ini sangat membantu seorang desainer antena melakukan analisa parameter antena, perhitungan S Parameter, perhitungan fasa, directivity atau mengkaji antena dalam 3D, berdasarkan polar dan koordinat cartesius. Fitur yang disajikan pada perangkat lunak ini memudahkan dalam analisis elektromagnetik. Pada Gambar 2.18 menunjukan software yang digunakan yaitu CST Studio Suite 2011.
Gambar 2.18 CST Studio Suite 2011
2.11. Voice over I nternet Pr otokol (VoI P) VoIP
adalah
teknologi
yang
memungkinkan
komunikasi
suara
menggunakan jaringan berbasis Internet Protocol (IP) dalam proses pengiriman paket data. Teknologi ini bekerja dengan jalan merubah suara menjadi format digital tertentu yang dapat dikirim melalui jaringan IP, dimana teknologi untuk mengirim suara dapat dilakukan melalui media wireless atau media wired LAN (Miftakhul,2011).
2.12. Quality of Service (QoS) Quality of Service (QoS ) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik data tertentu pada berbagai jenis platform teknologi (Onno dan Tharom, 2001). Parameter QoS adalah delay, jitter dan packet loss. QoS sangat ditentukan oleh kualitas jaringan yang digunakan. Terdapat beberapa faktor yang dapat menurunkan nilai QoS, seperti : redaman, distorsi, dan noise. Berikut adalah parameter QoS :
24
2.12.1. Delay
Delay adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti atau juga waktu proses yang lama (Jonathan, 2011). Delay versi Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON) dikelompokkan menjadi empat kategori seperti terlihat pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Kategori Delay
Delay
Kategori
<150 ms
Sangat baik
150 ms s/d 300 ms
Baik
300 ms s/d 450 ms
Sedang
>450 ms
Buruk
2.12.2. Jitter
Hal ini diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian, dalam waktu pengolahan data dan juga dalam waktu penghimpunan ulang paket-paket di akhir perjalanan jitter . Jitter lazimnya disebut variasi delay, berhubungan erat dengan latency, yang menunjukkan banyaknya variasi delay antar paket pada transmisi data di jaringan IP. Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter (Jonathan, 2011). Kategori kinerja jaringan berbasis IP dalam jitter versi Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON) mengelompokkan menjadi empat kategori penurunan kinerja jaringan berdasarkan nilai jitter seperti terlihat pada Tabel 2.3. Tabel 2.3 Kategori Jitter
Peak J itter
Kategori
0 ms
Sangat baik
0 ms s/d 75 ms
Baik
75 ms s/d 125 ms
Sedang
125 ms s/d 225 ms
Buruk
25
2.12.3. Packet Loss
Packet loss merupakan suatu parameter yang menggambarkan suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang, dimana dapat terjadi karena collision dan congestion pada jaringan. Hal ini berpengaruh pada semua aplikasi, karena retransmisi paket akan mengurangi efisiensi jaringan secara keseluruhan meskipun jumlah bandwidth cukup tersedia untuk aplikasi-aplikasi tersebut. Umumnya perangkat jaringan memiliki buffer untuk menampung data yang diterima. Jika terjadi kongesti yang cukup lama, buffer akan penuh, dan data baru tidak akan diterima (Jonathan,2011). Packet Loss versi Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON) dikelompokkan menjadi empat kategori seperti terlihat pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4 Kategori Packet Loss
Packet Loss
Kategori
0%
Sangat baik
3%
Baik
15 %
Sedang
25 %
Buruk
2.13. E lastix Elastix merupakan open source software yang membuat sebuah platform media komunikasi terpadu atau “Unified Communications Platform”, yang terdiri dari komponen atau modul berbagai teknologi media komunikasi yang lazim digunakan dewasa ini seperti: email server, instant messaging, a fax server, VoIP dan video conference. Hampir semua modul dapat dikelola dan dikonfigurasi melalui antarmuka grafis, dimana Elastix mendukungan fitur-fitur terdepan seperti voicemail, fax-to-email, softphones, termasuk sistem CRM (customer relationship management) dan banyak lainnya. (Warman, Indra, 2015). Gambar 2.20 me rupakan tampilan software wireshark .
26
Gambar 2.19 Software Elastix
2.14. Wireshark Wireshark adalah software paket analyzer yang bersifat open source. Perangkat ini digunakan untuk pemecahan masalah jaringan, analisis, perangkat lunak dan pengembangan protokol komunikasi, dan pendidikan. Gambar 2.19 merupakan tampilan software wireshark .
Gambar 2.20 Software Wireshark .
BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI
3.1. Perancangan Alat
Pada bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan pembuatan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai antena transmitter untuk aplikasi komunikasi suara berbasis VoIP pada frekuensi 2,4 GHz.
3.1.1. Deskripsi Alat
Pada tugas akhir ini, dilakukan pembuatan alat, yaitu Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai antena transmitter untuk aplikasi komunikasi suara berbasis VoIP pada frekuensi 2,4 GHz. a.
Nama Alat Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen
b.
Fungsi Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen digunakan sebagai pengganti antena default pada wireless router dengan frekuensi 2,4 GHz.
Antena
ini
berfungsi
mengirim,
mengarahkan
gelombang
elektromaknetik dari wireless router ke udara sehingga komunikasi VoIP dapat terjadi secara wireless.
3.1.2. Cara Kerja Alat
Cara kerja dari alat ini adalah server VoIP akan mengubah suara analog yang didapatkan dari speaker pada laptop 1 menjadi paket data digital. Setelah itu paket data digital diteruskan melalui wireless router untuk dikonversi atau diubah data digital menjadi gelombang elektromaknetik. Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen merupakan pengganti antena default dari wireless router yang berfungsi sebagai antena transmitter yang akan mengirimkan gelombang elektromaknetik melalui udara (nirkabel) yang nantinya akan diterima oleh antena mikrostrip triangular array linier 3 elemen sebagai antena receiver.
27
28
Antena receiver dihubungkan dengan access point untuk diubah dari gelombang radio menjadi data digital. Dengan adanya VoIP, data digital dalam bentuk paket akan diubah kembali menjadi suara di penerima yaitu laptop 2. Antena hexangular dan triangular tersebut digunakan agar wireless router dan access point lebih
fokus
saat
mengirim,
mengarahkan
dan
menangkap
gelombang
elektromaknetik ke dan dari udara. Sehingga laptop 1 dan laptop 2 dapat berkomunikasi suara berbasis VoIP dalam jaringan wireless. Untuk cara kerja alat seperti pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Cara Kerja Alat 3.1.3. Spesifikasi Alat
Antena yang dirancang adalah Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen untuk komunikasi berbasis VoIP pada frekuensi 2,4 GHz. Antena dirancang untuk berfungsi maksimal pada daerah kanal 1, yaitu pada rentang frekuensi 2,401 GHz – 2,423 GHz. Antena dirancang dengan spesifikasi seperti pada Tabel 3.1.
29
Perancangan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen digunakan substrat jenis epoxy fiber glass (FR4) dengan spesifikasi seperti pada Tabel 3.2
Tabel 3.1 Spesifikasi Antena Frekuensi Tengah
±2,412 GHz
Return Loss
< -10 dB
VSWR
<2
Pola Radiasi
Unidirectional
Gain
≥5 dB
Substrat
FR4
Tabel 3.2 Spesifikasi FR4 Jenis Substrat
FR4 ( Epoxy Fiber Glass)
Konstansta Dielektrik Relatif (εr )
4,3
Ketebalan Konduktor
0,1 mm
Ketebalan Substrat
1,6 mm
3.1.4. Desain Perancangan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen
Desain bentuk dari Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen adalah berupa 4 buah patch segienam yang disusun secara array planar dengan satu saluran transmisi dihubungkan keground seperti pada gambar 3.2: Dalam perancangan antena langkah-langkah yang tepat agar didapatkan hasil yang sesuai dengan keinginan. Perancangan ini membutuhkan perangkat keras dan perangkat lunak sebagai berikut : a.
Perangkat Keras 1.
Laptop
2.
Kabel Semi-rigid Coaxial 50 ohm
30
3.
Satu buah konektor SMA-Male 50 ohm (port kabel coaxial untuk ke port antena), satu buah konektor RP SMA-Male (port kabel coaxial untuk ke router),
4. b.
PCB FR-4 Epoxy, timah, dan solder
Perangkat Lunak 1.
Perangkat lunak CST Microwave Studio 2011, digunakan untuk simulasi antena yang dirancang.
2.
Microsoft Visio 2013, digunakan untuk membuat layout antena.
3.
Microsoft Excel 2016, digunakan untuk pengolahan data
Untuk prosedur perancangan antena ditunjukkan seperti pada Gambar 3.3.
Gambar 3.2 Desain Perancangan Antena Mikrostrip Hexangular
31
Mulai
Menentukan parameter-parameter antena (substrat = Epoxy FR-4, f = 2,412 GHz, RL < -10 dB, VSWR < 2, Gain 5 dB)
Fabrikasi antena
Menentukan besar dimensi antena menggunakan perhitungan (elemen peradiasi/ patch, impedansi saluran dan lebar saluran transmisi)
Pengukuran antena
Melakukan Optimasi antena Tidak
Melakukan simulasi antena dengan software CST Studio Suite 2011 berdasarkan perhitungan
Sesuai dengan parameter antena yang diinginkan?
Ya Menjalankan proses running untuk mendapatkan hasil simulasi
Pengaplikasian
Melakukan optimasi hasil simulasi antena (mengubah dimensi patch) Ya
Sesuai dengan p arameter antena yang diinginkan?
Selesai
Tidak
Gambar 3.3 Diagram Alir Pembuatan Antena 3.1.5. Penentuan Panjang Gelombang Antena
Setelah daftar spesifikasi antena dan alur pembuatan antena telah ditentukan, langkah selanjutnya adalah menghitung panjang gelombang antena dengan persamaan 2.1 :
= = 3 x 108 m/s = 2,412 x 10 Hz Hz 3 x 10 = 2,412 x 10 m s = 0,124 = 124
32
3.1.6. Penentuan Dimensi Patch Antena Mikrostrip Hexangular
Untuk menghitung dimensi patch Antena Mikrostrip Hexangular , digunakan persamaan 2.8 dan 2.9:
8.71910 = √ 8.71910 = 2,412 10√ 4.3 =1,757 = ⁄ 2ℎ {1 + 2ℎ +1,7726} 1,757 = / 21,6 3,141,757 (1 + 3,14.4,3.1,757 [ 21,6 +1.7726]) = 1,533 cm = 15,33 mm Jadi, panjang tiap sisi Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen adalah 15,33 mm.
3.1.7. Penentuan Impedansi Saluran Transmisi dan Transformer
Impedansi saluran transmisi antena mikrostrip harus sesuai dengan impedansi kabel koaksial, yaitu sebesar 50 Ω. Impedansi saluran transmisi ZO sebesar 50 Ω dan impedansi saluran transmisi ZL yaitu 25 Ω atau setengah dari ZO. Setelah mengetahui nilai ZO dan ZL maka impedansi saluran transmisi ZT dapat dihitung dengan mengunakan persamaan 2.10
= = √ 25 50 =35,35Ω Untuk nilai panjang gelombang pada bahan dielektrik dengan persamaan 2.11.
= √
d
dapat dihitung
33
= 124√ 4 ,3 = 59,79 Panjang saluran transformer (LT) dapat ditentukan menggunakan persamaan 2.12.
= 4 = 59,794 = 14,95 3.1.8. Penentuan Lebar Saluran Transmisi dan Transformer
Setelah menentukan impedansi saluran, selanjutnya adalah menentukan lebar saluran transmisi itu sendiri. Untuk mendapatkan lebar saluran transmisi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.13, 2.14 dan 2.15.
Untuk lebar saluran ZL = 25 Ω :
ℎ) = 377 ( √ 1,6 ) = √ 377 ( 4,3 25 Ω = 11,64 Untuk lebar saluran ZT = 35,35 Ω :
ℎ) = 377 ( √ 1,6 ) = √ 377 ( 4.3 35,35 Ω = 8,23 Untuk lebar saluran Zo = 50 Ω :
ℎ) = 377 ( √ 1,6 ) = √ 377 ( 4,3 50 Ω = 5,82
34
Desain lebar saluran transmisi dari Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Desain Lebar Saluran Transmisi Antena
3.1.9. Penentuan Jarak Antar Elemen Peradiasi
Jarak antar elemen peradiasi (patch) dapat ditentukan dengan persamaan 2.16.
= 2 = 2 / 310 = 2 2,41210 Hz = 0,06218 = 62,18 Jarak antar elemen peradiasi ( patch) ditunjukkan pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Jarak Antar Elemen Peradiasi
35
3.1.10. Simulasi Antena
Perancangan dan pembuatan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen ini menggunakan perangkat lunak CST Microwave Studio 2011. Perangkat lunak ini digunakan untuk proses simulasi antena. Sebelum memulai perancangan, hal pertama yang dilakukan adalah menentukan panjang (L) dan lebar (W) substrat FR-4 yang akan digunakan. Untuk perancangan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen ini ditentukan panjang dan lebar substrat sebesar 170 mm x 135 mm. Setelah menentukan panjang dan lebar substrat yang diinginkan, selanjutnya adalah memasukkan nilai-nilai parameter hasil dari perhitungan yang telah dilakukan ke dalam parameter list yang ada di CST Microwave Studio 2011. Nilai-nilai parameter hasil perhitungan diperlihatkan pada Tabel 3.3 .
Tabel 3.3 Nilai-nilai Parameter Hasil Perhitungan Parameter
Panjang (mm)
Panjang Substrat (L)
170
Lebar Substrat (W)
135
Jari-jari Patch (a)
15,33
Jarak antar Elemen (d)
62,18
Saluran Transformer (Lt)
14,95
Wz0
5,82
WzT
8,23
WzL
11,64
Setelah memasukkan nilai-nilai parameter ke dalam parameter list pada perangkat lunak CST Microwave Studio 2011, selanjutnya akan dilakukan perancangan dari dimensi Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen. Hasil perancangan antena dapat dilihat pada Gambar 3.6.
36
Gambar 3.6 Hasil Perancangan Antena Mikrostrip Hexangular Mikrostrip Hexangular Setelah antena selesai dirancang, langkah selanjutnya adalah melakukan simulasi untuk melihat hasil return loss, VSWR, dan gain dan gain antena. Rancangan awal antena dapat dilihat pada Gambar 3.7, dimana Hasil return loss (S1,1) pada frekuensi 2.412 yaitu -7.7210756 dB sedangkan return loss loss terbaik pada posisi frekuensi 2.3904 GHz yaitu -8.9647735 dB.
2.3904
Gambar 3.7 Hasil Return Hasil Return Loss Rancangan Loss Rancangan Awal Antena
37
Pada simulasi rancangan awal antena ini juga diperoleh hasil simulasi VSWR antena. Hasil VSWR rancangan awal antena dapat dilihat pada Gambar 3.8 dimana hasil VSWR pada frekuensi 2.412 yaitu 2.3961554 sedangkan VSWR terbaik pada posisi frekuensi 2.3904 GHz yaitu 2.1068217.
2.3904
Gambar 3.8 Hasil VSWR Rancangan Awal Antena Selain return loss dan VSWR, pada simulasi rancangan awal antena ini juga diperoleh hasil simulasi gain simulasi gain antena. antena. Hasil simulasi simulasi gain gain antena dapat dilihat dalam tampilan 2D dan 3D. Tampilan 2D hasil gain rancangan gain rancangan awal antena dapat dilihat pada Gambar 3.9 .
Gambar 3. 9 Tampilan 2D Simulasi Gain Rancangan Awal Antena Pada Gambar 3.9, terlihat bahwa HPBW (angular width) width) simulasi awal adalah sebesar 39,8 derajat. Sedangkan untuk tampilan secar a 3D dapat dilihat pada Gambar 3.10, diperoleh gain hasil simulasi sebesar 5,711 dB.
38
Gambar 3.10 Tampilan 3D Simulasi Gain Rancangan Awal Antena Dari hasil simulasi rancangan awal Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen diperoleh hasil yang masih belum sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. sehingga perlu dilakukan optimasi antena yaitu perubahan parameter antena untuk mencapai hasil yang lebih ideal. Perbandingan hasil simulasi awal dengan spesifikasi yang diharapkan dapat diihat pada Tabel 3.4. Tabel 3.4 Hasil Simulasi Awal dengan Spesifikasi yang Diharapkan Parameter
Spesifikasi yang Diharapkan
Simulai Awal
Return Loss (dB)
< -10
-7.7210756
VSWR
<2
2.3961554
Gain (dB)
≥5
5,711 dB.
Pola Radiasi
Unidirectional
Unidirectional
3.1.11. Optimasi Perancangan Antena
Berdasarkan Tabel 3.4 hasil yang didapatkan dari simulasi awal masih tidak sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan, oleh karena itu dibutuhkan proses optimasi antena. Pada proses optimasi atau modifikasi antena ini dilakukan perubahan terhadap parameter antena untuk mendapatkan hasil yang yang sesuai dengan spesifikasi awal yang diharapkan. Untuk memperoleh besar hasil yang sesuai spesifikasi awal, dilakukan optimasi manual (trial ( trial and error ) terhadap jari-jari patch antena (a) dan jarak antar patch antar patch antena antena (d) . Hasil dari modifikasi jarak patch jarak patch antena dapat dilihat dari Tabel 3.5.
39
Tabel 3.5 Parameter Hasil Optimasi Parameter
Panjang (mm) Perhitungan
Optimasi
Jari-jari patch (a)
15.33
18
jarak antar patch (d)
62.18
53,55
Setelah perubahan parameter selesai dilakukan, didapatkan hasil simulasi akhir return loss antena yang dapat dilihat pada Gambar 3.11, dimana return loss menjadi lebih baik dan berada tepat pada frekuensi kerja yang diinginkan, yaitu pada frekuensi 2.412 GHz.
Gambar 3. 11 Retun Loss Simulasi Akhir
Sebelum dioptimasi, didapatkan nilai return loss (S1,1) sebesar -7,7210756 dB, hasil yang didapat belum sesuai dengan spesifikasi rancangan yaitu < -10. Setelah dilakukan optimasi, didapatkan nilai return loss sebesar -42,938307 dB. Nilai return loss tersebut sudah memenuhi spesifikasi rancangan yaitu < -10.
Hasil VSWR setelah dilakukan optimasi dapat dilihat pada Gambar 3.12 dimana VSWR menjadi lebih baik dan berada tepat pada frekuensi kerja yang diinginkan, yaitu pada frekuensi 2.412 GHz.
40
Gambar 3. 12 VSWR Simulasi Akhir
Sebelum dioptimasi, didapatkan nilai VSWR sebesar 2.3961554, hasil yang didapat belum sesuai dengan spesifikasi rancangan yaitu < 2. Setelah dilakukan optimasi, didapatkan nilai VSWR sebesar 1.0143622. Nilai VSWR tersebut sudah memenuhi spesifikasi rancangan yaitu < 2. Hasil Polar Gain antena setelah dilakukan optimasi dapat dilihat pada Gambar 3.13
Gambar 3.13 Tampilan polar Gain Simulasi Akhir
Sebelum dioptimasi, didapatkan nilai HPBW (angular width) sebesar 39,8 derajat. Setelah dilakukan optimasi, didapatkan nilai HPBW (angular width) sebesar 43,5 derajat, lebih besar 3,7 derajat dari simulasi awal. Hasil Gain setelah dilakukan optimasi dapat dilihat pada Gambar 3.14 dimana Gain menjadi lebih baik dibandingkan sebelum dioptimasi.
41
Gambar 3.14 Tampilan 3D Gain Simulasi Akhir
Sebelum dioptimasi, didapatkan Gain sebesar 5.711 dB, hasil yang didapat sudah sesuai dengan spesifikasi rancangan yaitu > 5dB tetapi belum dikatakan sebagai Gain terbaik. Setelah dilakukan optimasi, didapatkan Gain sebesar -7,930 dB. Hasil Gain tersebut sudah memenuhi spesifikasi rancangan yaitu > 5dB dan merupakan Gain terbaik. Dari hasil optimasi didapatkan hasil simulasi antena dengan nilai return loss -41,938307 dB, VSWR 1,0143622 dan gain 7,930 dB. Hasil ini sudah memenuhi nilai spesifikasi awal yang diharapkan. Perbandingan antara hasil optimasi dengan simulasi awal dapat dilihat pada Tabel 3.6 Tabel 3. 6 Perbandingan Hasil Optimasi dengan Simulasi Awal Parameter
Spesifikasi yang
Simulasi Awal
Diharapkan
Return Loss
Hasil Optimasi
< -10
-7.7210756
-42,938307
VSWR
<2
2.3961554
1.0143622.
Gain (dB)
≥5
5,711 dB.
7,930
Pola Radiasi
Unidirectional
Unidirectional
Unidirectional
(dB)
42
3.2. Realisasi Alat
Pada bagian ini akan dijelaskan tentang realisasi pembuatan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai antena transmitter untuk aplikasi komunikasi suara berbasis VoIP pada frekuensi 2,4 GHz. 3.2.1. Bahan dan Peralatan
Sebelum melakukan fabrikasi Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dibutuhkan bahan-bahan sebagai berikut: 1. PCB FR-4 double layer berukuran 17 cm x 13,5 cm. 2. Cutting sticker berbentuk design antena yang telah dirancang. 3. Larutan ferri chloride (FeCl3) 4. 1 buah konektor SMA- Female 50Ω ( port antena), 1 buah konektor SMA- Male 50Ω ( port kabel coaxial untuk ke port antena) dan 1 buah konektor RP SMA- Male ( port kabel coaxial untuk ke router ). 5. PVC 1/2” dengan panjang 2 m 6. Lem PVC 7. 4 buah penyambung bentuk T untuk PVC 8. 8 buah penyambung bentuk L untuk PVC 9. Kabel Semi-rigid Coaxial 50 ohm sepanjang 70 cm. 10. Timah 11. Plat penyangga router pada PVC 12. Kotak plastik untuk safety box router. 13. Cat PVC 14. Baut dan mur secukupnya. Selain membutuhkan bahan-bahan seperti di atas, dalam pembuatan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen juga membutuhkan alat. Alatalat yang dibutuhkan diantaranya : 1. Alat pemotong FR-4 2. Gergaji besi 3. Solder 4. Tang potong
43
5. Crimping Tool 6. Penggaris 7. Gunting dan Cutter 8. Spidol OHP F permanent. 9. Bor dan Mata Bor 3 mm 3.2.2. Fabrikasi Antena
Setelah bahan-bahan dan alat-alat yang dibutuhkan dalam pembuatan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen telah disiapkan, maka tahap selanjutnya adalah fabrikasi antena. Dalam fabrikasi Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen, dibutuhkan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Membuat layout dari dimensi antena mikrostrip hexangular array planar 2x2 elemen hasil perancangan menggunakan Microsoft Visio 2013 . 2. Mencetak layout menggunakan cutting sticker berukuran 17 cm x 13,5 cm sesuai dengan dimensi FR-4. 3. Menempelkan cutting sticker dari layout bagian depan dan groundplane antena pada PCB epoxy double layer . 4. Melindungi layer belakang FR-4 agar saat proses etching dilakukan, tembaga pada bagian belakang layer FR-4 tidak ikut hilang. 5. Melakukan proses etching untuk menghilangkan bagian tembaga yang tidak digunakan pada PCB dan mendapatkan dimensi antena mikrostrip hexangular yang diinginkan. 6. Membersihkan hasil etching FR-4 menggunakan air 7. Menyolder konektor SMA ( female) pada bagian ujung saluran transmisi antena mikrostrip hexangular array planar 2x2 elemen. asil proses pembuatan antena dilihat pada Gambar 3.15.
44
(a)
(b)
Gambar 3.15 Hasil fabrikasi Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen (a) Tampak Depan (b) Tampak Belakang 8. Merakit penyangga antena menggunakan PVC. 9. Memasang antena pada penyangga sehingga antena siap untuk digunakan seperti pada Gambar 3.16.
Gambar 3.16 Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dengan Tiang Penyangga
45
BAB IV PEMBAHASAN
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai pengujian dan analisa pada Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai antena transmitter untuk aplikasi komunikasi suara berbasis VoIP pada frekuensi 2,4 GHz.
4.1.
Deskripsi Pengujian
Pengujian antena dilakukan untuk memastikan bahwa antena yang dirancang dan telah difabrikasi dapat bekerja sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Pengujian antena terbagi menjadi tiga tahapan, pertama dilakukan pengujian terhadap parameter-parameter antena yaitu dengan dilakukan pengujian terhadap parameter medan dekat meliputi : VSWR, Return loss, Bandwidth dan pengukuran parameter medan jauh meliputi : Pola radiasi dan Gain. Sedangkan tahap kedua dilakukan pengujian terhadap fungsi antena yaitu dengan dilakukan pengujian kuat sinyal antena, pengujian throughput, dan pengujian performansi komunikasi suara berbasis VoIP.
A.
Tujuan Pengujian
Tujuan pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1
Mengetahui frekuensi kerja, VSWR, return loss, pola radiasi, dan gain Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen
2
Mengetahui kuat sinyal, throughput , dan performansi komunikasi suara berbasis VoIP menggunakan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen.
B.
Lokasi Pengujian
Lokasi dilakukannya pengujian adalah sebagai berikut:
46
1. Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi (PPET) Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Bandung untuk pengujian frekuensi kerja, VSWR, return loss, pola radiasi, dan gain antena. 2. Jalan beraspal yang menghubungkan gedung D Teknik Elektronika PNJ dengan gedung Laboratorium Telekomunikasi PNJ untuk pengujian kuat sinyal, throughput , dan performansi komunikasi suara berbasis VoIP.
C.
Tanggal pengujian
Tanggal dilakukannya pengujian adalah sebagai berikut: 1. 04 – 05 Mei 2017 pengujian frekuensi kerja, VSWR, return loss, pola radiasi, dan gain antena. 2. 20 Juni – 06 Juni 2017 pengujian kuat sinyal, throughput, dan performansi komunikasi suara berbasis VoIP
D.
Pelaksana
Adapun Pelaksana dalam pengujian ini adalah sebagai berikut: 1. Andhika Kurniawan 2. Irma Tri Anggraini
E.
Instruktur
Adapun Instruktur dalam pengujian ini adalah sebagai berikut: 1. Bapak Hendra (LIPI Bandung) 2. Bapak Benny Nixon, ST., MT. (Dosen Pembimbing)
F.
Alat-alat yang digunakan
Alat-alat yang digunakan dalam pengujian adalah sebagai berikut: 3. Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen. 4. Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen 5. Network Analyzer Advantest R3770 (300 kHz – 20 GHz) 6. Signal Generator Hewlett Packard B308 Sweep Oscillator Frequency
47
7. Spektrum Analyzer Hewlett Packard 8593A untuk frekuensi 9 KHz – 22 GHAntena Horn Referensi 8. Kabel Semi-rigid Koaksial 50Ω 9. Kabel Roll 10. Meteran 11. Laptop dan Server VoIP 12. Wireless Router dan Kabel UTP
4.2.
Prosedur Pengujian
Prosedur pengujian Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dilakukan dengan beberapa proses sebagai berikut:
4.2.1. Pengujian Parameter Antena
Pengujian parameter antena merupakan pengujian tahap pertama yang dilakukan di LIPI Bandung. Pengujian parameter antena yang dilakukan meliputi parameter medan dekat yaitu : Return loss, VSWR, Bandwidth dan pengujian parameter medan jauh yaitu : Pola radiasi dan Gain. A.
Pengujian Return Loss, VSWR dan Frekuensi Kerja Antena
Pengujian yang pertama dilakukan adalah pengujian return loss, VSWR, bandwidth dan juga frekuensi kerja antena. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah antena yang dibuat telah sesuai dengan parameter yang diharapkan, yaitu nilai return loss yang diharapkan adalah <-10dB serta VSWR yang diharapkan adalah <2 dan antena dapat bekerja pada frekuensi 2,4 Ghz Alat-alat yang dibutuhkan untuk pengujian adalah sebagai berikut: 1. Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen 2. Network Analyzer Advantest R3770 (300 kHz – 20 GHz) 3. Kabel pigtail
48
a.
Langkah-Langkah Pengujian
Langkah-langkah untuk pengujian terhadap return loss, VSWR, bandwidth dan frekuensi kerja antena adalah sebagai berikut: 1. Menghubungkan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dengan network analyzer menggunakan konektor adapter BNC to SMA male seperti pada Gambar 4.1
Gambar 4.1 Skema Pengujian dengan Network Analyzer 2. Menentukan range frekuensi yang ingin ditampilkan pada network analyzer, yakni sebesar 1 Ghz sampai dengan 3 Ghz 3. Memilih menu RL untuk melihat return loss antena dan menu SWR untuk melihat nilai VSWR antena. 4. Menekan tombol format pada layar, kemudian hasil pengukuran tersebut disimpan ke dalam flashdisk
b.
Hasil Pengujian
Setelah melakukan pengujian terhadap return loss maka didapatkan datadata hasil pengujian yang dapat dibandingkan dengan parameter yang telah ditentukan sebelumnya dan juga dengan hasil dari simulasi yang telah dilakukan. Hasil pengujian Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen untuk
49
parameter return loss pada rentang frekuensi 1 Ghz sampai dengan 3 Ghz dapat dilihat pada Gambar 4.10
Gambar 4.2 Hasil Pengujian Return Loss Pada Gambar 4.10 terlihat hasil dari pengujian parameter return loss. Berdasarkan hasil pengujian tersebut dapat dilihat nilai return loss yang diperoleh pada frekuensi kerja 2,412 GHz. Adalah -32.771 dB. nilai return loss tersebut sudah sesuai dengan spesifikasi rancangan, yaitu < - 10 dB. Adapun nilai-nilai ret urn loss pada rentang frekuensi 2,37 GHz – 2,45 GHz dapat dilihat pada Tabel 4.1: Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Return Loss Frekuensi (GHz)
Return Loss
2.37
-7.422565
2.38
-10.06406
2.39
-13.81538
2.4
-20.1043
2.412
-36.14029
2.42
-19.29713
2.43
-13.53733
2.44
-10.15979
2.45
-7.868675
50
Hasil pengujian untuk parameter VSWR pada rentang frekuensi 1 Ghz sampai dengan 3 Ghz dapat dilihat pada Gambar 4.3
Gambar 4.3 Hasil Pengujian VSWR Pada Gambar 4.3 terlihat hasil dari pengujian parameter VSWR. Berdasarkan hasil pengujian tersebut dapat dilihat nilai VSWR yang diperoleh pada frekuensi kerja 2,412 GHz. Adalah 1.073. Nilai VSWR tersebut sudah sesuai dengan spesifikasi rancangan, yaitu < 2. Adapun nilai-nilai VSWR pada rentang frekuensi 2,37 GHz – 2,45 GHz dapat dilihat pada Tabel 4.2 Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian VSWR Frekuensi (GHz)
VSWR
2.37
2.481123
2.38
1.915045
2.39
1.511971
2.4
1.219279
2.412
1.073684
2.42
1.24323
2.43
1.533064
2.44
1.900499
2.45
2.356673
51
Pada Tabel 4.2 nilai VSWR terbaik terdapat pada frekuensi 2.412 GHz, yaitu sebesar 1.073684. Hal ini membuktikan bahwa frekuensi kerja mendapatkan nilai VSWR terbaik yang sesuai dengan spesifikasi rancangan, yaitu VSWR < 2.
Bandwidth bertujuan untuk mengetahui suatu range frekuensi dimana antena dapat beroperasi dengan kinerja yang baik. Besar bandwidth dilihat dari VSWR ataupun return loss yang diinginkan. Berikut adalah bandwidth Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen pada Gambar 4.4 berdasarkan Grafik pengujian return loss.
Bandwidth Antena 0 2.36
2.37
2.38
2.39
2.4
2.41
2.42
2.43
2.44
2.45
2.46
-5
) -10 B d ( -15 s s o L-20 n r -25 u t e R-30 -35 -40
Frekuensi (GHz) Gambar 4.4 Grafik Pengukuran Bandwidth Dari grafik pada Gambar 4.11 dapat dilihat titik merah pada grafik
) dan frekuensi bawah ( ) yang
digunakan sebagai penanda frekuensi atas (
ditentukan dari nilai return loss sebesar <-10dB. Untuk mendapatkan nilai bandwidth antena maka dapat digunakan persamaan berikut:
Frekuensi atas ( )
= 2,44 GHz
ℎ = =2,4410 2,3810 ℎ = 60 MHz Frekuensi bawah ( ) = 2,38 GHz
52
c.
Analisis Hasil Pengujian
Berdasarkan data hasil pengujian Return Loss, VSWR dan Frekuensi Kerja Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dapat dilihat apakah hasil pengujian antena tersebut telah memenuhi spesifikasi awal dan sesuai dengan simulasi yang telah dilakukan. Perbandingan return loss antena hasil simulasi dengan hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.5.
(a)
(b) Gambar 4.5 Perbandingan Return Loss Hasil Simulasi dengan Hasil Pengujian (a) Simulasi (b) Pengujian
Dari Gambar 4.5 dapat dilihat perbandingan dari hasil return loss pada simulasi dan pengujian. Return loss pada frekuensi 2.412 GHz yang didapatkan dari hasil simulasi seperti pada Gambar 4.5 (a), adalah sebesar -42,938307 dB, sedangkan return loss pada frekuensi 2.412 GHz yang didapatkan dari hasil pengujian seperti pada Gambar 4.5 (b) , yaitu sebesar -32.771 dB. Terlihat
53
perubahan nilai return loss pada saat simulasi dengan pengujian. Hal tersebut dapat terjadi akibat rugi-rugi konektor yang digunakan pada antena, proses etching yang tidak sempurna, cara penyolderan konektor yang tidak sempurna, serta pengaruh medan elektromagnetik di sekitar tempat pengukuran. Namun, hasil dari pengujian nilai return loss pada Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen ini telah memenuhi spesifikasi yang diharapkan, yaitu mendapatkan nilai return loss < -10 dB dan bekerja pada frekuensi 2.412 GHz.
Perbandingan VSWR antena hasil simulasi dengan hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar 4.6.
(a)
(b) Gambar 4.6 Perbandingan VSWR Hasil Simulasi dengan Hasil Pengujian (a) Simulasi (b) Pengujian
54
Berdasarkan Gambar 4.6 dapat dilihat perbandingan dari hasil VSWR pada simulasi dan pengujian. VSWR pada frekuensi 2.412 GHz yang didapatkan dari hasil simulasi seperti pada Gambar 4.6 (b), adalah sebesar 1.0143622, sedangkan VSWR pada frekuensi 2.412 GHz yang didapatkan dari hasil pengujian seperti pada Gambar 4.5 (b), yaitu sebesar 1.073. Terlihat perubahan nilai VSWR pada saat simulasi dengan pengujian. Hal tersebut dapat terjadi akibat rugi-rugi konektor yang digunakan pada antena, proses etching yang tidak sempurna, cara penyolderan konektor yang tidak sempurna, serta pengaruh medan elektromagnetik di sekitar tempat pengukuran. Namun, hasil dari pengujian nilai VSWR pada Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen ini telah memenuhi spesifikasi yang diharapkan, yaitu mendapatkan nilai VSWR < 2 dan bekerja pada frekuensi 2.412 GHz.
B.
Pengujian Pola Radiasi
Pengujian pola radiasi adalah pengujian yang bertujuan untuk menentukan bentuk pola radiasi dari antena yang diukur. Pengujian pola radiasi antena menggunakan dua buah antena, yaitu antena horn sebagai antena referensi dan antena yang akan diuji, yaitu Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen. Pengukuran dilakukan diruangan bebas pantul atau ruang tanpa gema (Anehoic Chamber) yang ada di LIPI Bandung. Sebelum melakukan pengujian pola radiasi antena, perlu dilakukan perhitungan jarak minimum antara antena referensi dan antena yang akan diuji dengan menggunakan persamaan (2.5) sebagai berikut :
2 >
λ
Dimana : R = Jarak medan jauh D = Diagonal antena mikrostrip, dimana,
= +
55
= 13,5+ 17 = 21,70 Sehingga nilai R =
, = 75,95 ,
Hasil tersebut merupakan jarak minimal yang digunakan dalam pengujian sehingga pengujian tidak dapat dilakukan dengan jarak dibawah dari 75,95 cm. Langkah selanjutnya adalah mempersiapkan alat-alat yang dibutuhkan dalam pengujian Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen. Alat-alat yang dibutuhkan dalam pengujian adalah sebagai berikut: 1. Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen 2. Antena Horn (Antena Referensi) 3. Spektrum Analyzer Hewlett Packard 8593A (9 KHz – 22 GHz) 4. Signal Generator Hewlett Packard B308 Sweep Osilator Frequency 5. Kabel Pigtail 6. Tripod a.
Langkah-Langkah Pengujian
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian pola radiasi Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen adalah sebagai berikut: 1. Menghubungkan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen yang telah diletakkan diatas tripod dengan Spektrum Analyzer Hewlett Packard 8593A untuk frekuensi 9 KHz – 22 GH dan Menghubungkan antena horn referensi yang telah diletakkan diatas tripod dengan Sweep Oscillator sesuai dengan set up rangkaian seperti pada Gambar 4.2
Gambar 4.7 Set Up Rangkaian Pengukuran Pola Radiasi
56
Pada Gambar 4.2 Antena horn sebagai antena pemancar dan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai antena penerima. Jarak (R) yang digunakan sesuai dengan perhitungan jarak minimum yang dilakukan sebelumnya, yaitu R ≥ 75,95 cm. 2. Mengatur frekuensi pada Sweep Oscillator dan Spectrum Analyzer sesuai dengan frekuensi kerja dari Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen, yaitu 2,412 GHz 3. Melihat level sinyal yang muncul pada spectrum analyzer. Level sinyal yang dilihat adalah level sinyal yang terbaik. 4. Memutarkan antena sejauh 3600 sesuai arah jarum jam dengan keadaan tiap 100 level sinyal yang diterima oleh antena dicatat untuk melihat bentuk pola radiasinya.
b.
Hasil Pengujian
Untuk mendapatkan bentuk pola radiasi antena, dilakukan pengukuran level sinyal dengan melakukan pemutaran antena setiap 10 0 dari mulai titik 00 sampai dengan 360 0. Hasil dari pengujian level sinyal yang dilakukan dapat dilihat pada Tabel 4.3 Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Level Sinyal Antena Level Sudut Daya (dBm) 0o -34.06 10o -34.75 o 20 -37.12 o 30 -39.26 o 40 -43.22 50o -47.88 60o -44.14 70o -43.37 o 80 -45.68 o 90 -47.92 o 100 -48.45 110o -50.27 120o -51.16
Level Daya (dB) -64.06 -64.75 -67.12 -69.26 -73.22 -77.88 -74.14 -73.37 -75.68 -77.92 -78.45 -80.27 -81.16
57
130o 140o 150o 160o 170o 180o 190o 200o 210o 220o 230o 240o 250o 260o 270o 280o 290o 300o 310o 320o 330o 340o 350o
-51.39 -51.78 -55.15 -54.89 -56.96 -57.78 -56.96 -56.89 -55.41 -50.39 -48.16 -47.27 -46.45 -45.92 -45.68 -43.57 -44.14 -44.78 -40.22 -38.88 -36.97 -35.12 -34.2
-81.39 -81.78 -85.15 -84.89 -86.96 -87.78 -86.96 -86.89 -85.41 -80.39 -78.16 -77.27 -76.45 -75.92 -75.68 -73.57 -74.14 -74.78 -70.22 -68.88 -66.97 -65.12 -64.2
Dari Tabel 4.3 didapatkan hasil pengukuran level sinyal. Berdasarkan pengukuran level sinyal tersebut maka didapatkan bentuk pola radiasi s eperti pada Gambar 4.12
Gambar 4.8 Grafik Pola Radiasi Antena
58
Gambar 4.8 merupakan bentuk pola radiasi dari Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen. Pada gambar dapat dilihat bahwa bentuk pola radiasi dari antena mikrostrip yang dibuat adalah unidirectional , bentuk ini sesuai dengan spesifikasi rancangan, yaitu unidirectional .
d.
Analisis Hasil Pengujian
Dari hasil pengukuran pola radiasi Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dapat terlihat bentuk pola radiasi terhadap bidang H atau azimuth. Perbandingan pola radiasi antena hasil simulasi dengan pola radiasi antena hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.9
(a)
(b) Gambar 4.9 Perbandingan Pola Radiasi Hasil Simulasi dengan Hasil Pengujian (a) Simulasi (b) Pengujian
59
Pada Gambar 4.9 (a) dan (b) dapat dilihat pola radiasi pada hasil simulasi dan hasil pengujian. Kedua hasil pola radiasi memiliki bentuk yang tidak jauh berbeda. Dari kedua hasil pengukuran tersebut, pola radiasi antara simulasi dengan pengukuran menunjukkan bahwa pola radiasi yang terbentuk adalah unidirectional atau satu arah. Dari hasil pengukuran pola radiasi tersebut dapat dicari Half Power Beamwidth (HPBW). dengan cara menurunkan nilai sinyal maksimum sebesar 3 dB dan menggarisnya sesuai dengan plot pola radiasi yang ada. Level sinyal maksimum dapat dilihat dari Tabel 4.3. Level sinyal maksimu dari antena mikrostrip ini adalah sebesar -34.06 dBm. Untuk mencari nilai HPBW, besar dari level sinyal tersebut dikurangi setengah daya atau -3 dB.
= −64.06 − 3 = −67.06 Berdasarkan pada Tabel 4.3 didapatkan besar nilai HPBW dimulai dari sudut 300 sampai dengan 320 0. Sehingga dapat diketahui bahwa hasil dari HPBW sebesar 700. Gambar 4.8 menunjukan HPBW dari hasil pengukuran pola radiasi yang telah dilakukan. 500
Gambar 4.10 HPBW Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen
60
C.
Pengujian Gain
Pengujian gain adalah pengukuran untuk mengukur besar gain atau penguatan dari sebuah antena. Pengujian gain dilakukan diruangan bebas pantul atau ruang tanpa gema (Anehoic Chamber) yang ada di LIPI Bandung. Alat-alat yang dibutuhkan dalam pengujian gain antena adalah sebagai berikut: 1. Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen 2. Antena Horn (Antena Referensi) 3. Spektrum Analyzer Hewlett Packard 8593A (9 KHz – 22 GHz) 4. Signal Generator Hewlett Packard B308 Sweep Osilator Frequency 5. Kabel Pigtail 6. Tripod
a.
Langkah-Langkah Pengujian
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian gain Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen adalah sebagai berikut: 1. Menghubungkan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen yang telah diletakkan diatas tripod dengan Spektrum Analyzer Hewlett Packard 8593A untuk frekuensi 9 KHz – 22 GH dan Menghubungkan antena horn referensi yang telah diletakkan diatas tripod dengan Sweep Oscillator sesuai dengan set up rangkaian seperti pada Gambar 4.3
Gambar 4.11 Set up Rangkaian Pengukuran Pola Radiasi
61
Pada Gambar 4.3 Antena horn sebagai antena pemancar dan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai antena penerima. 2. Mengatur frekuensi pada Sweep Oscillator dan Spectrum Analyzer sesuai dengan frekuensi kerja dari Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen, yaitu 2,412 GHz 3. Mencatat level daya sinyal yang terbaca pada spe ctrum analyzer. 4. Menukar fungsi antena horn menjadi antena penerima dan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai antena pemancar seperti pada Gambar 4.4
Gambar 4.12 Pergantian Posisi Antena 5. Mencatat level daya sinyal yang terbaca pada spe ctrum analyzer. 6. Membandingkan hasil yang didapatkan untuk mendapatkan gain Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen.
b.
Hasil Pengujian Gain
Hasil pegujian gain pada Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 dapat dilihat di Gambar 4.14
62
(a)
(b)
Gambar 4.13 Hasil Pengujian Gain (a) Receiver (b) Transmitter Berdasarkan Gambar 4.14, terlihat nilai level daya Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dalam kondisi receiver adalah - 34,01 dB dan dalam kondisi transmitter adalah - 29,80dB. Untuk mendapatkan nilai gain antena maka dapat digunakan persamaan 2.7.
= P1 – P2 + = 43,01 –29,80 + 12 = 7.79 Berdasarkan persamaan 2.7 didapatkan gain sebesar 7.79 dB. Gain merupakan hasil pengurangan dari level sinyal daya yang diterima oleh Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dengan level sinyal daya yang dipancarkan oleh Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dan kemudian ditambakan dengan gain dari antena horn referensi. Antena horn referensi yang digunakan memiliki nilai gain sebesar 12 dB.
c.
Analisis
Berdasarkan hasil dari pengujian Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen didapatkan gain sebesar 7,79 dB, sedangkan pada simulasi didapatkan gain sebesar 7,930 dB. Terlihat gain mengalami penurunan sebesar 0.14 dB. Penurunan gain tersebut disebabkan oleh beberapa faktor, diantaranya rugi-rugi konektor yang digunakan pada antena, proses etching yang tidak sempurna, cara penyolderan konektor yang tidak sempurna, serta pengaruh medan elektromagnetik di sekitar tempat pengukuran. Namun, hasil dari pengujian nilai gain pada Antena
63
Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen ini telah memenuhi spesifikasi yang diharapkan, yaitu mendapatkan nilai gain > 5 dB dan bekerja pada frekuensi 2.412 GHz.
4.2.2. Pengujian Fungsi Antena
Pengujian fungsi antena merupakan pengujian tahap kedua yang dilakukan di Politeknik Negeri Jakarta. Pengujian fungsi ante na yang dilakukan meliputi kuat sinyal, throughput , dan performansi komunikasi suara berbasis VoIP.
A.
Pengujian Kuat Sinyal dan Throughput
Pengujian kuat sinyal dilakukan untuk mengetahui berapa kuat sinyal pada jarak yang telah ditentukan. Pengujian throughput dilakukan untuk mengetahui kecepatan transmisi data yang terjadi pada komunikasi wireless. Pengujian kuat sinyal dan throughput ini dilakukan keadaan Line of Sight (LOS) dan Non Line of Sight (NLOS). Alat-alat yang dibutuhkan dalam pengujian fungsi antena adalah sebagai berikut: 1. Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen 2. Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen 3. Access Point 4. Wireless Router 5. Laptop 6. Server VoIP 7. Meteran 8. Kabel Roll 9. Kabel Semi Rigid Coaxial 50 Ω dan Kabel UTP 10. Software NetPerSec
a.
Langkah-Langkah Pengujian
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian kuat sinyal dan throughput Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen adalah sebagai berikut:
64
1. Menghubungkan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dengan wireless Router dan Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen dengan Access Point menggunakan kabel semi rigid . Menghubungkan laptop dengan Wireless Router dan Access Point menggunakan kabel UTP seperti pada Gambar 4.5 2. Memasukkan alamat IP 192.168.0.1 Wireless Router pada web browser laptop untuk masuk ke dalam pengaturan Wireless Router .
Gambar 4.14 Ilustrasi Pengujian Kuat Sinyal dan Throughput 3. Mengaktifkan mode Wireless Distribution System (WDS) pada menu Wireless, selanjutnya klik menu survey untuk membaca kuat sinyal dari Access Point yang berada di sekitar. Seperti pada Gambar 4.6
Gambar 4.15 Tampilan Kuat Sinyal
65
4. Melakukan Pengujian dari jarak 10 m sampai 120 m. 5. Mengganti antena Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dengan antena omnidirectional (antena default ). Kemudian mengulangi langkah 3 dan 4. 6. Mengganti antena Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen dengan antena omnidirectional (antena default ). Kemudian mengulangi langkah 3 dan 4. 7. Mengganti antena omnidirectional (antena default) dengan antena Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen. Kemudian mengulangi langkah 3 dan 4. 8. Setelah mencatat kuat sinyal pada jarak yang telah di tentukan, selanjutnya menggunakan software NetPerSec untuk mengetahui nilai throughput 9. Mengirimkan folder berukuran sekitar 874 MB seperti yang terlihat pada Gambar 4.7
Gambar 4.16 Tampilan Pengujian Throughput
66
Terlihat pada Gambar 4.7 adalah tampilan software NetPerSec saat terjadi pengiriman data berukuran sekitar 874 MB, terlihat traffic saat pengiriman dan menerimaan data. 10. Mencatat hasil throughput pada jarak yang telah di tentukan dalam keadaan LOS dan NLOS.
b.
Hasil Pengujian
Pengujian kuat sinyal dan throughput dilakukan dalam dua keadaan yaitu, keadaan Line Off Sight (LOS) dan Non Line Off Sight (NLOS). LOS adalah keadaan dimana tidak adanya halangan / obstacle antara antena pengirim dengan antena penerima. NLOS adalah keadaan dimana adanya halangan / obstacle antara antena pengirim dengan antena penerima. Pengujian dilakukan dalam dua kondisi. Kondisi 1 adalah pengujian kuat sinyal dan throughput Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai transmitter dengan Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen sebagai receiver . Sedangkan kondisi 2 adalah pengujian kuat sinyal dan throughput antena omnidirectional wireless router sebagai transmitter dengan antena omnidirectional access point sebagai receiver . Hasil pengujian kuat sinyal dan throughput pada kondisi 1 dapat dilihat pada Tabel 4.4
Tabel 4.4 Hasil Kuat Sinyal dan Throughput Kondisi 1 Jarak (m)
Kuat Sinyal (dB)
Throughput (Mbps)
LOS
NLOS
LOS
NLOS
10
56
51
90.82
88.03
20
51
46
70.59
66.96
40
50
44
58.21
53.45
60
47
42
80.08
77.83
80
37
34
54.83
50.86
100
36
34
39.59
34.85
120
30
27
36.56
27.06
67
Berdasarkan Tabel 4.4, kuat sinyal antena pada jarak terjauh yaitu 30 dB (LOS) dan 27 (NLOS), dan throughput pada jarak terjauh yaitu 36.56 Mbps (NLOS) dan 27.06 Mbps (NLOS). Hasil pengujian kuat sinyal dan throughput pada kondisi 2 dapat dilihat pada Tabel 4.5
Tabel 4.5 Hasil Kuat Sinyal dan Throughput Kondisi 2 Jarak (m)
Kuat Sinyal (dB)
Throughput (Mbps)
LOS
NLOS
LOS
NLOS
10
53
49
86.79
83.54
20
46
42
61.20
58.64
40
44
40
54.35
52.33
60
30
28
71.11
56.26
80
28
26
51.12
48.12
100
26
25
7.65
4.55
120
25
24
5.88
4.31
Berdasarkan Tabel 4.5, kuat sinyal antena pada jarak terjauh yaitu 25 dB (LOS) dan 24 (NLOS), dengan throughput yang masih dalam kondisi baik yaitu 5.88 Mbps (NLOS) dan 4.31 Mbps (NLOS). Pengujian
kuat
sinyal
dan
throughput juga
dilakukan
untuk
membandingkan kuat sinyal throughput dan antara Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen, Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen dan antena omnidirectional (antena default) pada jarak 100 m dalam keadaan LOS dan NLOS. Pengujian ini dilakukan untuk membandingkan kualitas kuat sinyal antena hasil rancang bangun dengan antena omnidirectional . Hasil dari pengujian perbandingan kuat sinyal dapat dilihat pada Tabel 4.6:
68
Tabel 4.6 Perbandingan Kuat Sinyal Jenis Antena
Kualitas Sinyal
Tx
Rx
LOS
NLOS
Hexangular
Triangular
36
34
Hexangular
Omnidirectional
35
33
Omnidirectional
Triangular
35
32
26
25
Omnidirectional Omnidirectional c.
Analisis Hasil Pengujian
Pengujian terhadap kuat sinyal dan throughput yang dilakukan di jalan penghubung gedung D Teknik Elektro dengan gedung Laboratorium Teknik Telekomunikasi, Politeknik Negeri Jakarta. Pengujian kuat sinyal dan throughput dilakukan dalam dua keadaan yaitu, keadaan LOS dan NLOS. Pengujian juga dilakukan dalam dua kondisi. Kondisi 1 adalah pengujian kuat sinyal dan throughput Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai transmitter dengan Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen sebagai receiver . Sedangkan kondisi 2 adalah pengujian kuat sinyal dan throughput antena omnidirectional wireless router sebagai transmitter dengan antena omnidirectional access point sebagai receiver . Pada hasil pengujian tersebut didapatkan perbandingan antara kondisi 1 dan kondisi 2. Perbandingan kuat sinyal LOS pada kondisi 1 dan 2 dapat dilihat pada Gambar 4.17
Gambar 4.17 Perbandingan Kuat Sinyal LOS
69
Berdasarkan Gambar 4.17 diketahui bahwa hasil pengujian pada jarak 10 meter, kondisi 1 mendapatkan kuat sinyal 56 dB dan kondisi 2 mendapatkan kuat sinyal 53 dB . Pada jarak 120 meter, kondisi 1 me ndapatkan kuat sinyal 30 dB dan kondisi 2 mendapatkan kuat sinyal 25 dB. Berdasarkan hasil pengujian tersebut dapat diketahui bahwa semakin jauh jarak pengujian, maka s emakin kecil pula kuat sinyal yang di peroleh dan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan antena omnidirectional (default). Perbandingan kuat sinyal NLOS pada kondisi 1 dan 2 dapat dilihat pada Gambar 4.18
Gambar 4.18 Perbandingan Kuat Sinyal NLOS Berdasarkan Gambar 4.18 hasil pengujian kuat sinyal yang di dapatkan lebih kecil dibandingkan pada saat keadaan LOS, hal i ni disebabkan karena adanya halangan / obstacle sehingga menyebabkan terjadinya redaman pada kuat sinyal. Hasil pengujian pada jarak 10 meter, kondisi 1 mendapatkan kuat sinyal 51 dB dan kondisi 2 mendapatkan kuat sinyal 49 dB. Pada jarak 120 meter, kondisi 1 mendapatkan kuat sinyal 27 dB dan kondisi 2 mendapatkan kuat sinyal 24 dB. Berdasarkan hasil pengujian tersebut dapat diketahui bahwa semakin jauh jarak pengujian, maka semakin kecil pula kuat sinyal yang di peroleh dan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan antena omnidirectional (default). Setelah melakukan pengujian
70
terhadap kuat sinyal, maka selanjutnya pengujian terhadap
throughput.
Perbandingan throughput LOS pada kondisi 1 dan 2 dapat dilihat pada Gambar 4.19
Gambar 4.19 Perbandingan Throughput LOS Berdasarkan Gambar 4.19 diketahui bahwa hasil pengujian pada jarak 10 meter, kondisi 1 mendapatkan throughput sebesar 90.82 Mbps dan kondisi 2 mendapatkan throughput sebesar 86.72 Mbps. Pada jarak 120 meter, kondisi 1 mendapatkan throughput sebesar 36.56 Mbps dan kondisi 2 mendapatkan throughput sebesar 5.88 Mbps. Berdasarkan hasil pengujian tersebut dapat diketahui bahwa semakin jauh jarak pengujian, maka semakin kecil pula throughput yang di peroleh dan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan antena omnidirectional (default). Perbandingan throughput NLOS pada kondisi 1 dan 2 dapat dilihat pada Gambar 4.20. Berdasarkan Gambar 4.20 hasil pengujian throughput yang di dapatkan lebih kecil dibandingkan pada saat keadaan LOS, hal i ni disebabkan karena adanya halangan / obstacle sehingga menyebabkan terjadinya redaman pada throughput . Hasil pengujian pada jarak 10 meter, kondisi 1 mendapatkan throughput sebesar 88.03 Mbps dan kondisi 2 mendapatkan throughput sebesar 83.54 Mbps. Pada jarak 120 meter, kondisi 1 mendapatkan throughput sebesar 27.06 Mbps dan kondisi 2 mendapatkan throughput sebesar 4.31 Mbps. Berdasarkan hasil pengujian tersebut dapat diketahui bahwa semakin jauh jarak pengujian, maka semakin kecil pula
71
throughput yang di peroleh dan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan antena omnidirectional (default).
Gambar 4.20 Perbandingan Throughput NLOS
B.
Pengujian Performansi VoIP
Pengujian performansi VoIP dilakukan untuk mengetahui kualitas komunikasi suara terhadap jarak yang telah ditentukan. Parameter QoS yang diukur adalah delay, jitter dan packet loss.Alat-alat yang dibutuhkan dalam pengujian fungsi antena adalah sebagai berikut: 1. Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen 2. Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen 3. Access Point 4. Wireless Router 5. Laptop 6. Server VoIP 7. Meteran 8. Kabel Roll 9. Kabel Semi Rigid Coaxial 50 Ω 10. Kabel UTP 11. Software Zoiper 12. Software Wireshark
72
a.
Langkah-Langkah Pengujian
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian performansi VoIP adalah sebagai berikut: 1. Menghubungkan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dengan wireless Router dan Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen dengan Access Point menggunakan kabel semi rigid . Menghubungkan Server VoIP, Laptop dengan Wireless Router dan Laptop dengan Access Point menggunakan kabel UTP seperti pada Gambar 4.8 2. Menggunakan software wireshark, kemudian klik start capturing packets untuk memulai proses capture delay, jitter dan packet loss.
Gambar 4.21 Ilustrasi Pengujian Performansi VoIP 1. Mengunakan software zoiper dan memasukan nomor ekstensi 1002 selanjutnya klik call untuk memulai panggilan suara seperti pada Gambar 4.8 2. Setelah melakukan komunikasi suara selama 1 menit, maka capture telah berhasil didapatkan. Selanjutnya proses capture di hentikan dengan klik stop capturing packets pada software wireshark 3. Membuka hasil capture seperti delay, jitter dan packet loss. Selanjutnya mancatat hasil tersebut. 4. Melakukan pengujian dari jarak 10 m sampai 120 m
73
Gambar 4.22 Tampilan Pengujian Software Zoiper 5. Mengganti antena Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dan Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen dengan
antena
omnidirectional
(antena
default ).
Kemudian
mengulangi langkah 2 sampai 6.
b.
Hasil Pengujian Performansi Komunikasi Suara berbasis VoIP
Pengujian performansi komunikasi suara berbasis VoIP dilakukan dalam dua kondisi. Kondisi 1 adalah pengujian performansi komunikasi suara berbasis VoIP dengan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai transmitter dengan Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3 Elemen sebagai receiver . Sedangkan kondisi 2 adalah pengujian performansi komunikasi suara berbasis VoIP dengan antena omnidirectional wireless router sebagai transmitter dengan antena omnidirectional access point sebagai receiver . Hasil pengujian komunikasi suara berbasis VoIP terhadap jarak pada kondisi 1 dapat dilihat pada Tabel 4.7
74
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Komunikasi Suara Pada Kondisi 1 Jarak (m)
Delay (ms)
Jitter (ms)
Packet Loss (%)
10
20.474
8.602
0
20
20.531
8.846
0
40
20.680
9.220
0
60
20.714
10.098
0
80
20.824
11.360
0
100
21.200
12.500
0
120
21.468
12.702
0
Hasil pengujian komunikasi suara berbasis VoIP terhadap jarak pada kondisi 1 dapat dilihat pada Tabel 4.7
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Komunikasi Suara Pada Kondisi 2
c.
Jarak (m)
Delay (ms)
Jitter (ms)
Packet Loss (%)
10
20.649
8.667
0
20
20.966
9.791
0
40
21.218
10.490
0
60
21.419
11.611
0
80
21.973
12.215
0
100
22.396
13.397
0
120
22.839
14.374
0
Analisis Hasil Pengujian
Pengujian terhadap performansi VoIP dilakukan di jalan penghubung gedung D Teknik Elektro dengan gedung Laboratorium Teknik Telekomunikasi, Politeknik Negeri Jakarta. Pengujian performansi komunikasi suara berbasis VoIP dilakukan dalam dua kondisi. Kondisi 1 adalah pengujian performansi komunikasi suara berbasis VoIP dengan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen sebagai transmitter dengan Antena Mikrostrip Triangular Array Linear 3
75
Elemen sebagai receiver . Sedangkan kondisi 2 adalah pengujian performansi komunikasi suara berbasis VoIP dengan antena omnidirectional wireless router sebagai transmitter dengan antena omnidirectional access point sebagai receiver . Perbandingan delay pada kondisi 1 dan 2 dapat dilihat pada Gambar 4.23
Gambar 4.23 Perbandingan Delay Berdasarkan Gambar 4.23 didapatkan perbandingan dari hasil pengujian delay. Delay adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Pada jarak 10 meter, kondisi 1 mendapatkan delay sebesar 20.474 ms dan kondisi 2 mendapatkan delay sebesar 20.649 ms. Pada jarak 120 meter, kondisi 1 mendapatkan delay sebesar 21.648 ms dan kondisi 2 mendapatkan delay sebesar 22.839 ms. Berdasarkan tabel 2.2 delay yang di dapatkan pada pengujian dari jarak 10 meter sampai 120 meter masih masuk kedalam kategori Sangat Baik. Hal ini di disebabkan posisi server VoIP berada dekat dengan laptop 1, seperti yang ditunjukkan oleh ilustrasi pengujian pada Gambar 4.21 sehingga perubahan delay sangat kecil. Berdasarkan hasil pengujian tersebut dapat diketahui bahwa semakin jauh jarak pengujian, maka semakin besar pula delay yang di peroleh dan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan antena omnidirectional (default). Perbandingan jitter pada kondisi 1 dan 2 dapat dilihat pada Gambar 4.24
76
Gambar 4.24 Perbandingan Jitter Berdasarkan Gambar 4.24 didapatkan perbandingan dari hasil pengujian Jitter. Jitter adalah banyaknya variasi delay antar paket pada transmisi data di jaringan IP. Pada jarak 10 meter, kondisi 1 mendapatkan jitter sebesar 8.602 ms dan kondisi 2 mendapatkan jitter sebesar 8.667 ms. Pada jarak 120 meter, kondisi 1 mendapatkan jitter sebesar 12.702 ms dan kondisi 2 mendapatkan jitter sebesar 14.374 ms. Berdasarkan tabel 2.3 jitter yang di dapatkan pada pengujian dari jarak 10 meter sampai 120 meter masih masuk kedalam kategori Baik. Hal ini di sebabkan posisi server VoIP berada dekat dengan laptop 1, seperti yang ditunjukkan oleh ilustrasi pengujian pada Gambar 4.21 sehingga perubahan jitter sangat kecil. Berdasarkan hasil pengujian tersebut dapat diketahui bahwa semakin jauh jarak pengujian, maka semakin besar pula jitter yang diperoleh dan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan antena omnidirectional (default). Pada hasil pengujian packet loss 0% dan tidak ada perubahan yang terjadi dari pengujian jarak 10 meter sampai 120 meter, hal ini di sebabkan posisi server VoIP berada dekat dengan laptop 1, seperti yang ditunjukkan oleh ilustrasi pengujian pada Gambar 4.21 sehingga tidak ada perubahan packet loss. Berdasarkan standar pada tabel 2.4 packet loss yang didapatkan dari pengujian jarak 10 meter sampai 120 meter masuk kedalam kategori sangat baik
77
BAB V PENUTUP 5.1. Simpulan
Simpulan yang dapat diambil dari rancang bangun dan pengujian Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen adalah sebagai berikut: 1. Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen telah memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan dengan memiliki nilai return loss sebesar -32.771, VSWR sebesar 1.073, gain sebesar 7.79 dB, memiliki polaradiasi unidirectional serta bekerja pada frekuensi 2.412 GHz. 2. Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen dapat bekerja pada jaringan WLAN dan dapat digunakan untuk komunikasi suara berbasis VoIP. 3. Kualitas suara yang dipancarkan dan diterima menggunakan Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen lebih baik dibandingkan kualiatas suara yang dipancarkan dan diterima menggunakan antena omnidirectional ( Default )
5.2. Saran
Dengan adanya tugas akhir rancang bangun Antena Mikrostrip Hexangular Array Planar 2x2 Elemen diharapkan akan ada variasi bentuk patch yang lebih kreatif lagi dan penggunakan antena mikrostrip untuk aplikasi yang lebih luas dan berguna untuk masyarakat.
1
LAMPIRAN
Lampiran 1. Rangkaian Penyearah
2
Lampiran 2. Rangkaian Modulasi dan Pemancar FM
3
Lampiran 3. Rangkaian Demodulasi dan Penerima
4
Lampiran 4. Rangkaian Demodulasi dan Penerima
DAFTAR PUSTAKA -
Komunikasi Radio Indah Susilawati, S.T., M.Eng. Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Mercu Buana Yogyakarta 2009
-
Serway, Raymond A, dkk. 2014.Physhics for Scientists and Engineers with Modern Physics (9th edition). Amerika Serikat: Brooks/Cole Cengage Learning
-
Wowok. 2008.Antena Wireless Untuk Rakyat. Yogyakarta: Penerbit Andi.
-
Alaydrus, Mudrik.2011. Antena Prinsip dan Aplikasi. Yogyakarta: Graha Ilmu
-
Fauziyyah, Realisasi antena arrray mikrostrip square patch pada range frekuensi 2,4 GHZ – 2,483 GHZ untuk aplikasi WLAN 2012
-
Balanis, Constantine A. 2016. Antenna Theory Analysis and Design (4th edition). Amerika Serikat: Wiley-Interscience
-
PERBANDINGAN KINERJA ANTENA MIKROSTRIP SUSUN DUA ELEMEN PATCH SEGI EMPAT MENGGUNAKAN TEKNIK DGS (DEFECTED
GROUND
STRUCTURE)
DAN
TANPA
DGS
BERBENTUK SEGITIGA SAMA SISi Meinarty Sinurat, Ali Hanafiah Rambe KonsentrasiTeknik Telekomunikasi, DepartemenTeknikElektro FakultasTeknikUniversitas Sumatera Utara (USU) Jl. Almamater, Kampus USU
Medan
20155
INDONESIA
e-mail:
[email protected] or
[email protected] -
Rahmadyanto, Heri. 2013. “Rancang Bangun Antena Mikrostrip Slot Triangular Array 8 Elemen dengan Pencatuan Mikrostrip Feedline Secara Tidak Langsung Untuk Aplikasi Wimax”. Depok: Fakultas Teknik, Universitas Indonesia
-
PERANCANGAN CIRCULAR
DAN
PATCH
PEMBUATAN ARRAY
ANTENA
EMPAT
MIKROSTRIP
ELEMEN
DENGAN
KONFIGURASI SYMMETRY PARALLEL FEED NETWORK UNTUK
5
6
FREKUENSI KERJA 2,4 GHz Ida Bagus Ngurah Wily Wiguna NIM. 0710633004 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Malang Dosen pembimbing: Erfan Achmad Dahlan, Ir., MT. Dwi Fadila Kurniawan, ST., MT. 2011 -
Indra Surjati, “Antena Mikrostrip Konsep dan Aplikasinya”, Penerbit Universitas Trisakti, Jakarta, Maret 2010
-
PERANCANGAN DAN ANALISIS ANTENA JARINGAN AREA LOKAL NIRKABEL 2,4 GHz nugroho adi 2011
-
IMPLEMENTASI VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VoIP) PADA ELASTIX SERVER MENGGUNAKAN PROTOCOL INTER ASTERISK EXCHANGE (IAX) ( Studi Kasus Kantor Bupati Pasaman) Indra Warman1) , Iqbal Marzuki2) 1Dosen Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri 2Mahasiswa Teknik Informatika , Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Padang Email :
[email protected] 2015
-
Onno purbo buku pegangan internet dan wireless 2008
-
Analisis Wireless Distribution System (WDS) dengan 4 buah RB951UI2HnD Anggoro, Kobro 2017
7
Sena, Afen. Afen. 2008. “Komunikasi “ Komunikasi Radio Telephony menggunakan Handy menggunakan Handy Talky”. Talky”. [7 Juli 2016] Rozzi, Cahyo. 2008. “Perancangan Sistem Informasi Layanan Short Messaging Service.” [7 Juli 2016] Daftar pustaka disusun menurut urutan abjad nama belakang penulis pertama. Daftar pustaka ditulis dalam spasi 1. Antara satu pustaka dan pustaka berikutnya diberi jarak 1,5 spasi. Baris pertama rata kiri dan baris berikutnya menjorok ke dalam (Harvard style).Pedoman dan Tata Laksana PKL 15 Ketentuan umum penulisan daftar pustaka sebagai berikut: a. Sumber yang dikutip dalam uraian/ teks harus ditulis lengkap dalam “Daftar Pustaka“. Sebaliknya, sumber yang terdaftar dalam Daftar Pustaka harus ditulis dalam teks sebagai kutipan. b. Nama penulis ditulis nama keluarga/ nama belakang terlebih dahulu, kecuali nama Cina, Jepang, Korea, karena nama keluarga sudah di awal. Contoh : Nama : Kwik Kian Gie. Penulisan : Kwik Kian Gie. Nama : Heribertus Andi Mattalata. Penulisan : Mattalata, Heribertus Andi. Nama : Joyce Elliot-Spencer. Penulisan : Elliot-Spencer, Joyce. Nama : Anthony T. Boyle, Boyle, PhD. Penulisan : Boyle, Boyle, Anthony T. Nama : Sir Philip Sidney. Penulisan : Sidney, Sidney, Philip. Nama : Arthur George Rust Jr. Penulisan : Rust, Arthur Arthur George, Jr. Nama : John D. Rockfeller IV. Penulisan : Rockfeller, Rockfeller, John. D., IV c. Gelar kebangsawanan, akademik, dan keagamaan tidak perlu ditulis. d. Jika tidak ada nama penulis, judul karya dituliskan sebagai tema utama. e. Pada format Harvard huruf kapital digunakan pada setiap awal kata dari judul karya (kecuali kata sandang). f. Baris kedua setiap sumber ditulis dengan jarak 5 ketuk/spasi dari margin kiri baris pertama dengan jarak antar baris 1 spasi. g. Daftar diurutkan berdasarkan abjad nama keluarga/nama belakang dengan jarak 1,5 spasi. h. Untuk daftar pustaka online (dari website) harus berupa tulisan ilmiah yang dipublikasikan secara ilmiah, tidak boleh berasal dari blog (curhat pribadi), facebook, Wikipedia
8
Contoh : Penulis tunggal Baxter, C. 1997.Race Equality in Health Care and Education.Philadelphia: Ballier e Tindall. Baxter, C. 1997.Race Equality in Health Care and Education.Philadelphia: Balliere Tindall. Penulis dua atau tiga Cone, J.D. and Foster, S.L. 1993.Dissertations and Theses from Start to Finish:Psychology and Related Fields. Washington, DC: American Psychological Association. Tidak ada nama penulis Anonim. Merriam-Webster’s Merriam-Webster’s Collegiate Dictionary (10th ed.). 1993. Springfield, MA: Merriam-Webster. Bukan edisi pertama Mitchell, T.R. dan Larson, J.R. 1987.People in organizations: An Introduction to Organizational Behavior (3rd ed.). New York: McGraw-Hill. Penulis berupa tim atau lembaga American Psychiatric Association.1994. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (4th ed.). Washington, DC: Author. Buku berseri/multi volume (editor sebagai penulis) Koch, S. (Ed.). (1959-1963). Psychology: A study of Science (Vols. 1-6). New York: McGraw-Hill. Terjemahan Kotler, Philip. 1997. Manajemen Pemasaran : Analisis, Perencanaan, Implementasi (Hendra Teguh & Ronny Antonius Rusli, Penerjemah.). Jakarta: Prenhallindo. Artikel/istilah dalam buku referensi referensi Schneider, I. 1989. Bandicoots. In Grzimek’s Encyclopedia of Mammals (vol.1, pp.300 304). New York: McGraw-Hill. Makalah seminar, konferensi, dan sejenisnya Crespo, C.J. 1998, March. Update on National Data on Asthma. Paper p resented at the meeting of the National Asthma Education and Prevention Program, Leesburg,VA. Artikel Jurnal Clark, L.A. Kochanska, G. and Ready, R. 2000. “”Mothers’ personality and its interaction with child temperament as predictors of parenting behavior”.Journal ofPersonality and Social Social Psychology,79, 274-285. 274-285. Artikel Majalah
9
Greenberg, G. 2001, August 13.”As good as dead: Is There Really Such A Thing as Brain Death?” New Yorker, 36-41. Artikel Surat Kabar Crossette, Barbara. 1990, January 23.” India lodges first charges in arms Scandal”. New York Times, A4. Artikel Surat Kabar, Tanpa Penulis Anonym. 1986, May 4.“Understanding early years as a prerequisite to development”. The Wall Wall Street Journal, p. 8. Resensi Buku dalam Jurnal Grabill, C. M., & Kaslow, N. J. 1999. “Anounce of prevention: Improving children's mental health for the 21st century” [Review of the book Handbook of preventionand treatment with children and adolescents]. Journal of Clinical ChildPsychology, 28, 115 116. Resensi Film dalam Jurnal Lane, A. 2000, December 11. “Come fly with me” [Review of the motion picture Crouching tiger, hidden dragon]. The New Yorker, 129-131 Acara Televisi Crystal, L. (Executive Producer). 1993, October 11. The MacNeil/Lehrer News Hour.[Television broadcast]. New York and Washington, DC: Public BroadcastingService. Kaset Video/VCD National Geographic Society (Producer). 1987. In The Shadow of Vesuvius. [Videotape]. Washington, DC: National Geographic Societ y. Kaset Audio McFerrin, Bobby (Vocalist). 1990. Medicine music [ Audio Recording]. Hollywood, CA: EMI-USA. Perangkat Lunak Komputer Arend, Dominic N. 1993. Choices (Version 4.0) [Computer software]. Champaign, IL: U.S. Army Corps of Engineers Research Laboratory. (CERL Report No.CH722510) Karya Lengkap di Website McNeese, M.N. 2001. Using technology in educational settings.University of Southern Mississippi, Educational Leadership and Research. http://www.dept.usm.edu/~eda/.[13 October 2001] Artikel Jurnal di Website
10
Lodewijkx, H. F. M. 2001, May 23. “Individual -group continuity in cooperation and competition undervarying communication conditions”.Current Issues in SocialPsychology, 6 (12), 166-182. http://www.uiowa.edu/~grpproc/crisp/crisp.6.12.htm . [14 September 2001] Penulis dan Informasi Waktu Penerbitan Tidak Diketahui Anonim. GVU's 8th WWW user survey. (n.d.). http://www.gvu.gatech.edu/user_surveys/survey-1997-10/. [13 September 2001]
CD-ROM Ziegler, H. 1992. “Aldehyde”. The Software Toolworks multimedia encyclopedia (CDROM version 1.5). Boston: Grolier. Software Toolworks. [19 Januari 1999]