Power Divider dan Coupler

Pemisahan dan penggabungan kembali sinyal elektromagnetik adalah fungsi pemrosesan sinyal mendasar dalam elektronik. Banyak sirkuit ada di kotak peralatan perancang RF dan microwave untuk memfasilitasi pemisahan dan rekombinasi sinyal yang efektif. Pilihan sirkuit yang tepat tergantung pada aplikasi dan persyaratan; banyak insinyur menjadi bingung karena banyaknya pilihan yang tersedia. Pada kesempatan kali ini ditujukan sebagai referensi untuk membantu memperjelas dunia yang luas dan terkadang membingungkan dari power divider dan coupler.

Power Divider

Power divider dan coupler adalah komponen pasif microwave yang digunakan untuk mendistribusikan atau menggabungkan sinyal gelombang mikro. Power divider dapat digunakan sebagai penggabung daya atau pembagi daya, itu adalah perangkat timbal balik. Sedangkan untuk coupler dapat digunakan untuk menyuntikkan sinyal kedua ke dalam jaringan, atau sebagai sarana untuk sampel sinyal dalam jaringan (juga timbal balik). Namun, fungsi dasar power divider dan coupler adalah sama: mereka membagi sinyal yang masuk. Karena port input dari power divider searah memiliki resistansi yang lebih besar daripada port output, ini adalah pilihan ideal untuk aplikasi yang memerlukan perangkat kalibrasi.

Perbedaan Power Divider dan Coupler

Ada 4 point yang menjadikan pembeda antara 2 komponen yaitu:

1. Jumlah Port

Sebuah directional coupler berisi 4 port yang memungkinkan sinyal radio untuk dibagi secara tidak merata. Kekuatan sinyal yang masuk dibagi di setiap port dengan sebagian masuk ke port berikutnya. Dalam keadaan ideal, port keempat benar-benar terisolasi dan tidak ada daya yang mengalir melaluinya.

Di sisi lain, power divider berisi 3 port yang membagi sinyal radio menjadi dua bagian yang sama berisi jumlah daya yang kira-kira sama. Kedua port output menghasilkan sinyal dengan amplitudo yang sama dan fase seimbang.

2. Isolated Port

Power divider tidak berisi satu port terisolasi, sedangkan salah satu port output coupler selalu terisolasi.

3. Heat Loss Property

Coupler unidirectional atau multidirectional tidak memiliki rugi daya karena tidak ada energi yang melewati sistem coupler yang diubah menjadi energi panas yang tidak berguna. Di sisi lain, pembagi daya mungkin mengalami sedikit kehilangan daya ketika energi mengalir melaluinya.

4. Peng-Aplikasian

Sifat-sifat sinyal radio, seperti frekuensi dan dayanya, dapat diukur dengan menggunakan teknik sampling sinyal. power divider adalah perangkat yang ideal untuk tujuan ini karena dapat mengalihkan daya ke beberapa antena radio secara bersamaan. Coupler, bagaimanapun, menangkap sejumlah energi dari saluran transmisi dan biasanya digunakan untuk mentransfer sinyal dari satu sistem radio ke yang lain.

Dalam kebanyakan keadaan, Power divider memberikan amplitudo yang sama dan pemisahan fasa yang sama, seperti yang digambarkan pada Gambar. 1 dan 2. Perhatikan bahwa untuk kedua pembagi daya, sinyal input pada port 1 terbagi rata antara port output 2 dan 3. Dalam Power divider resistif, kedua sinyal output 6 dB lebih rendah dari sinyal input, dan keduanya sefasa. Pada Power divider Wilkinson, sinyal keluaran berada 3 dB di bawah sinyal masukan, dan mereka juga berada dalam fase (yaitu pergeseran fasa 0 derajat antara keluaran). Tambahan 3 dB dari path loss di pembagi resistif disebabkan oleh tegangan ekstra turun di 16,7 Ω. Perbedaan utama antara Power divider resistif dan Power divider Wilkinson adalah bahwa pembagi daya Wilkinson memiliki kerugian 3 dB lebih rendah dan memiliki keuntungan isolasi antara output. Pada port (lihat Gambar. 2) secara praktis, Power divider Wilkinson terbatas dalam rentang frekuensi rendah mereka (aliran) ke beberapa ratus MHz sementara pembagi daya resistif mencapai DC.

  

(Gambar 1)                                (Gambar 2)

Perbedaan utama antara power divider dan coupler adalah bahwa coupler membuat pergeseran fasa antara sinyal output. Perbedaan utama antara arah coupler dan quadrature hybrids (hibrida kuadratur) adalah directional coupler memberikan non-equal power splitting dari sinyal yang masuk (Gbr. 3), sedangkan hibrida kuadratur memiliki pemisahan daya yang sama (3 dB) (Gbr. 4). Seperti pembagi daya Wilkinson, coupler dibatasi pita dan selalu dicirikan oleh operasi frekuensi rendah (aliran) dan frekuensi tinggi. Aplikasi utama directional coupler adalah untuk mengambil sebagian kecil (biasanya antara 0,1% dan 25%) dari sinyal pada saluran transmisi sehingga daya yang masuk dapat dipantau secara aktif tanpa terlalu banyak kehilangan. Karena directional coupler paling sering digunakan dalam aplikasi power sensing, informasi fase ini adalah biasanya tidak ditentukan. Sebaliknya, 90 pentahapan derajat hibrida kuadratur coupler (Gbr. 4) selalu ditentukan karena akurasi fase sangat penting untuk banyak aplikasi seperti modulasi IQ dan demodulasi, konversi pita sisi tunggal, dan konversi penolakan gambar. Di kedua directional coupler dan hibrida quadrature, kinerja terbaik adalah diperoleh ketika sirkuit baik cocok dengan 50. Sudah biasa bagi Marki coupler microwave untuk mendapatkan kerugian kembali nilai pada urutan 25-30 dB, dengan isolasi lebih dari 30 dB. Kinerja ini dicapai melalui presisi transisi koaksial-ke-stripline dan algoritma optimasi kepemilikan.

  

(Gambar 3)                                (Gambar 4)

Read More

Teknologi PABX

Private Automatic Branch Exchange (PABX) adalah teknologi yang digunakan oleh pusat panggilan dan organisasi besar lainnya yang memungkinkan satu nomor akses untuk menyediakan beberapa saluran ke penelepon luar sambil menyediakan berbagai saluran eksternal ke penelepon atau staf internal. PABX melakukan semua peralihan yang diperlukan untuk membuat panggilan internal antar ekstensi dalam organisasi. Hal ini juga memungkinkan menyediakan koneksi antara ekstensi dan saluran telepon eksternal. PABX menggunakan berbagai platform yang berbeda seperti Voice over Internet Protocol (VoIP), Integrated Services Digital Network (ISDN) dan platfrom komunikasi lainnya.

Teknologi PABX adalah solusi bisnis untuk perusahaan yang membutuhkan banyak saluran dalam panggilan internal dan eksternal. Hal ini memungkinkan perusahaan untuk menggunakan nomor akses tunggal yang memiliki beberapa ekstensi. Ini lebih murah dibandingkan dengan menggunakan banyak sambungan telepon rumah yang terhubung ke jaringan publik. Perusahaan yang menggunakan PBX atau PABX bertindak seperti pertukaran telepon. PABX mengotomatiskan tugas peralihan yang diperlukan untuk menghubungkan panggilan antar ekstensi. Dalam sistem PABX, setiap perangkat yang terhubung ke jaringan telepon memiliki nomor ekstensi yang sudah ditentukan. Banyak pusat panggilan dan perusahaan besar menggunakan PABX. Fitur umum termasuk penjawab otomatis, konferensi panggilan, penangguhan panggilan, dan transfer panggilan.

Apa perbedaan PBX dan PABX ?

Sistem PBX dan PABX kurang lebih sama atau identik. Kedua teknologi merupakan sistem switching. Mereka tidak persis sama, tapi tidak apa-apa. Anda dapat menganggap PABX sebagai versi perbaikan dari PBX tradisional. Private Branch Exchange (PBX) adalah jaringan telepon yang dimiliki, dikelola, dan digunakan dalam suatu kelompok. Dalam sistem PBX tradisional, operator manusia mengelola switchboard yang digunakan dalam pertukaran telepon. Operator switchboard menggunakan tangan mereka untuk menyambungkan kabel untuk menutup sirkuit panggilan. Ini membuat koneksi antara dua orang menggunakan POTS (Plain Old Telephone Service). Sistem yang dioperasikan manusia kemudian dikenal sebagai Private Manual Branch Exchange (PMBX). Sementara itu, sistem PABX menggunakan komputer untuk "mengotomatisasi" proses switching dan itulah perbedaan utamanya. 

Fitur-fitur pada sistem PABX

• Auto Attendant (Receptionist Digital): Secara otomatis menghubungkan penelepon ke nomor ekstensi target. Ini menggunakan menu sederhana. 
• Automatic Ring Back: Memungkinkan pengguna untuk melakukan pra-sambungan ke saluran telepon yang sibuk dan menerima panggilan balik segera setelah saluran tersebut bebas.
• Call Forwarding: Memungkinkan admin merutekan panggilan masuk berdasarkan kriteria tertentu. 
• Call Parking: Memungkinkan pengguna untuk menahan panggilan yang sedang berlangsung di satu unit telepon. Mereka kemudian dapat melanjutkan percakapan di perangkat lain. 
• Call Pick-up: Memungkinkan staff mengambil dan menjawab panggilan masuk untuk penerima yang berbeda. 
• Call Queueing: Memungkinkan staff membuat sistem untuk mengarahkan panggilan ke grup dering tertentu. 
• Call Recording: Digunakan untuk merekam panggilan untuk tujuan hukum, dokumentasi, pemantauan, pelatihan, atau lainnya. 
• Call Transfer: Memungkinkan pengguna untuk mengalihkan panggilan langsung ke pengguna atau ekstensi lain. 
• Call Waiting: Memungkinkan pengguna menangani banyak panggilan yang sedang berlangsung secara bersamaan. 
• Conference Call: Disebut juga Tele-Konferensi Audio. Anda akan menginginkannya saat Anda perlu berbicara dengan lebih dari satu pihak. 
• Do Not Disturb (DND): Memblokir panggilan masuk ke ekstensi tertentu. 
• Direct Dial-In: Memungkinkan penelepon melewati IVR atau penjawab otomatis. Pengguna dapat melakukan koneksi langsung ke nomor yang dituju. 
• IVR (Interactive Voice Response): Bekerja seperti penjawab otomatis yang ditingkatkan. Perusahaan menggunakannya untuk pertanyaan akun, permintaan informasi produk, dan tujuan lainnya. 
• Ring Groups: Tambahkan beberapa nomor ekstensi ke dalam grup. Ini menginstruksikan telepon untuk berdering secara berurutan atau pada saat yang sama ketika panggilan tertentu masuk. 
• Speed Dialing: Gunakan pintasan untuk nomor ekstensi. Ini membuatnya lebih mudah untuk mengingat informasi kontak staf atau departemen kunci. 
• Voicemail: Berikan penelepon opsi untuk meninggalkan pesan pesan suara untuk memastikan Anda dapat menindaklanjutinya.

Teknologi PABX memberi manfaat lebih kepada bisnis yang lebih banyak kontrol dan fleksibilitas atas proses komunikasi suara mereka. Teknologi adalah solusi yang layak untuk kolaborasi internal dan juga sempurna untuk membuat dan menerima panggilan dari luar.

Read More

Antena Microwave | Definisi, Arti & Penjelasan

Antena microwave meruapkan perangkat transmisi yang digunakan dalam mengirimkan transmisi gelombang mikro dari satu lokasi ke lokasi yang lainnya. Antena ini biasanya digunakan dalam elektronik, radar, jaringan backbone, radio, komunikasi satelit dan astronomi. Ada berbagai jenis antena microwave dan mereka memiliki kegunaan yang berbeda. Antena microwave memiliki karakteristik berbeda dari antena lainnya yang membuatnya cocok untuk aplikasi yang berbeda.

Antena microwave dirancang untuk menerima dan mengirimkan radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang antara radiasi inframerah (IR) dan gelombang radio. Radiasi antena microwave dapat merambat melalui atmosfer atau ruang angkasa, antena mengambil sinyal-sinyal di broadband, band tertentu, atau high frekuensi tunggal. Teknologi antena ini hadir dalam berbagai ukuran dan bentuk, menghubungkan transmisi nirkabel suara dan data untuk aplikasi seperti radar, astronomi radio, dan jaringan backbone.

Aplikasi antena microwave bervariasi dari radio, televisi, dan komunikasi data hingga radiolokasi di sepanjang pita frekuensi ultra-tinggi (UHF) dan frekuensi super-tinggi militer (SHF) dari spektrum elektromagnetik (EM). Dengan demikian, antena ini datang dalam berbagai bentuk dan ukuran. Ini dapat mencakup antena heliks kecil seperti jenis yang ditemukan pada mobil, dan antena nirkabel (WiFi) untuk komputer dan ponsel.

Ada 5 jenis antena biasa digunakan dalam antena microwave, yaitu adalah:

• Antena Horn
• Jenis antena yang terdiri dari waveguide dengan dinding ujung yang melebar dari luar. Antena horn biasanya digunakan sebagai antena untuk frekuensi microwave  yang lebih tinggi dari 300 MHz. Semakin panjang horn-nya, maka semakin besar gain dan directivity-nya.Antena horn biasanya digunakan untuk mengukur penguatan antena lain seperti pada perangkat seperti radiometer microwave  dan pembuka pintu otomatis. Antena horn menawarkan banyak manfaat, seperti bandwidth lebar, VSWR yang rendah, dan directivity yang tinggi. Biasanya digunakan pada frekuensi microwave untuk aplikasi yang membutuhkan penguatan daya sedang.

• Antena Parabola
• Antena jenis ini menggunakan reflektor parabola. Biasanya digunakan untuk mengarahkan gelombang radio. Ini memiliki bentuk seperti piringan, di mana namanya sebagai parabola atau antena parabola berasal. Ini menawarkan manfaat yang berbeda dan salah satunya adalah directivity tinggi. Antena parabola digunakan dalam aplikasi seperti komunikasi titik ke titik, serta teleskop radio. Antena jenis ini juga digunakan sebagai radar, yang umumnya membutuhkan transmisi gelombang sinar sempit seperti di kapal dan pesawat terbang.

• Antena Mikrostrip
• Antena ini juga dikenal sebagai antena patch. Antena mikrostrip terdiri dari bagian patch memancar yang terikat pada substrat dielektrik di satu sisi dan memiliki ground plane di sisi lain. Pada bagian patch umumnya terdiri dari bahan konduktor seperti tembaga atau emas. Frekuensi operasional antena ini berkisar antara 100 MHz dan 100 GHz. Karena kelebihannya pada antena ini seperti bobot yang lebih ringan, volume yang rendah, dan biaya fabrikasi yang rendah, antena ini dapat diproduksi dalam jumlah besar.

• Plasma Antena
• Antena plasma adalah jenis antena radio di mana plasma digunakan sebagai elemen pengembangan, bukan elemen logam yang digunakan pada antena tradisional. Ini menggunakan gas terionisasi sebagai bahan konduktor karena gas ini terionisasi ketika transmisi atau penerimaan berlangsung. Antena Plasma dapat digunakan untuk transmisi dan penerimaan sinyal radio karena mampu beroperasi hingga rentang frekuensi 90GHz. Antena plasma memiliki cutoff frekuensi tinggi. Antena ini dapat mengirim dan menerima sinyal frekuensi tinggi dan rendah tanpa berinteraksi dengan sinyal frekuensi tinggi. Aplikasi antena plasma adalah komunikasi digital kecepatan tinggi, kecerdasan elektronik, RFID, 4G, dan sistem radar.

• Antena MIMO
• Di radio, banyak input dan beberapa output atau MIMO digunakan, dan oleh karena itu, banyak antena digunakan di ujung pemancar dan penerima untuk meningkatkan kinerja komunikasi. Ini adalah salah satu teknologi antena pintar. Beberapa antena di MIMO dapat dimanfaatkan dalam dua cara: satu untuk menciptakan directivity antena yang sangat efektif, dan yang lainnya untuk mentransmisikan aliran data paralel untuk meningkatkan kapasitas sistem. Aplikasi antena MIMO adalah jaringan mesh dan sistem RFID. Berbagai antena gelombang mikro yang dijelaskan di atas adalah perangkat penting dalam sistem komunikasi nirkabel dan juga dalam komunikasi satelit, radio dan radar. Kami harap Anda puas dengan konten di atas. Silakan tulis saran, ide, dan komentar Anda tentang artikel ini di bagian komentar yang diberikan di bawah ini.

Read More

Teknologi Fiber Optik | Definisi, Arti & Penjelasan

Fiber optik merupakan teknologi yang digunakan untuk mengirimkan suatu informasi dalam bentuk pulsa cahaya dengan media untaian serat yang terbuat dari kaca. Serat fiber optik kira-kira berdiameter sehelai rambut manusia dan ketika digabungkan ke dalam kabel serat optik, serat tersebut mampu mentransmisikan lebih banyak data melalui jarak yang lebih jauh dan lebih cepat daripada media lain. Teknologi inilah yang menyediakan rumah dan bisnis dengan internet serat optik, telepon dan layanan TV (Triple Play).

Kabel serat optik mengandung puluhan hingga ratusan serat optik di dalam casing plastik. Untuk kabel ini dikenal dengan kabel fiber optik atau serat optik, dimana jenis kabel ini mengirimkan sinyal data dalam bentuk cahaya dan menempuh jarak ratusan mil secara signifikan lebih cepat daripada yang digunakan pada kabel listrik. Dikarenakan kabel serat optik non-logam, mereka tidak bisa terpengaruh oleh interferensi elektromagnetik yang dapat mengurangi kecepatan transmisi. Kabel fiber optik juga lebih aman karena tidak membawa arus listik dan oleh karena itu tidak dapat menghasilkan percikan api atau hal yang tidak diinginkan lainnya.

Pada fiber optik ada beberapa jenis jaringan serat optik yang berbeda tetapi semuanya dimulai dengan kabel optik yang berjalan dari hub-jaringan ke tepi jalan di dekat rumah Anda atau langsung ke rumah Anda untuk menyediakan koneksi internet serat optik. Jenis jaringan serat tercepat disebut Fiber to the Home (FTTH) merupakan sambungan serat optik 100% dengan kabel fiber optik yang dipasang ke terminal yang terhubung langsung atau direct pada perumahan, apartemen, perkantoran, ruko, dan lain-lainnya.

Ada juga jaringan Fiber to the Curb (FTTC) dimana sambungan serat parsial karena kabel optik berjalan ke trotoar dekat rumah atau area terdekat dan selanjutnya kabel tembaga membawa sinyal dari trotoar sepanjang perjalanan. Demikian pula, Fiber to the Building (FTTB) adalah ketika kabel serat menuju ke suatu titik di properti bersama dan kabel lainnya menyediakan koneksi ke kantor atau ruang lain. Dan terakhir ada jaringan Fiber to the node (FTTN) yaitu salah satu dari beberapa opsi untuk menyediakan layanan telekomunikasi kabel ke berbagai tujuan atau bisa dikatakan jaringan ini merupakan jaringan backbone. Fiber ke node sangat membantu menyediakan koneksi broadband dan layanan data lainnya melalui kotak jaringan umum, yang sering disebut node.

Seperti hal yang sama pada kabel tembaga, spesifikasi kabel serat optik bervariasi terutama tergantung pada aplikasi yang dirancang untuknya. Variasi ini nantinya mungkin akan mempengaruhi diameter inti, bahan yang digunakan, dan kabel lingkungan dapat digunakan. Untuk lebih memahami cara kerja kabel serat, kita harus melihat komponennya dan strukturnya ketika melepas kabel serat optik dari lapisannya yaitu core, cladding dan coating. Untuk ukuran inti/core fiber optik bervariasi antara 8 dan 63 mikron. Serat-serat fiber optik yang sangat kecil bisa menyebabkan menembus kulit dan dalam beberapa kasus berjalan melalui tubuh manusia pada pembuluh darah. Ini adalah satu alasan mengapa pemasangan harus dilakukan oleh para profesional menggunakan peralatan khusus. 

Core dan cladding pada fiber optik biasanya terbuat dari kaca atau plastik. Spesifikasi inti yang paling penting adalah indeks bias yang merupakan nilai untuk pembelokan cahaya yang melewati material dan untuk kecepatan cahaya yang dapat merambat melalui material dengan. Cladding memiliki indeks bias lebih rendah dari inti. Ini memungkinkan cahaya untuk tetap berada di dalam serat dan tidak lolos ke kelongsong, karena akan dipantulkan. Pelapisan hanyalah lapisan pelindung yang melindungi inti dan kelongsong dari fraktur. Apakah serat optik adalah single-mode atau multi-mode ditentukan oleh ketebalan dudukan serat optik. Jika struktur core tipis hanya akan mendukung jalur tunggal atau single-mode untuk cahaya. Sedangkan jika strukture core yang lebih tebal berarti lebih banyak sudut untuk sinyal input, sehingga dapat mengirimkan data dalam berbagai jalur atau multi-mode.

Single-mode memiliki beberapa keterbatasan tambahan karena sifat pada kabelnya. Laser yang terkonsentrasi diperlukan, yang mampu mengirim sinyal secara tepat melalui media tipis tersebut. Setiap sambungan serat fiber optik membutuhkan ketelitian untuk menyambungkan serat berdiameter kecil, dan menahannya pada posisinya yang mempengaruhi biaya pemasangan. Kabel single-mode sebagian besar digunakan untuk jaringan backbone dan jaringan jarak jauh lainnya. Di sisi lain, serat multi-mode memiliki inti berdiameter yang lebih besar, yang memungkinkan penggunaan laser dan LED yang lebih murah sebagai sumber. Memiliki dimensi core yang lebih besar menyederhanakan tugas menghubungkan serat. Semua poin ini memudahkan proses manufaktur dan mengurangi biaya produksi. Namun, komponen yang lebih murah memiliki efek negatif pada jarak transmisi dan bandwidth. Itu membuat solusi multi-mode lebih cocok untuk jaringan dengan koneksi yang pendek.

Read More

Proses Handover dalam Komunikasi Seluler

Sistem telepon seluler dikenal akan mobilitasnya. Sebagai akibatnya, ini merupakan persyaratan yang sangat mendasar dari sistem bahwa ketika ponsel bergerak dari satu sel ke sel lainnya, harus dimungkinkan untuk menyerahkan panggilan dari stasiun pangkalan sel pertama, ke sel berikutnya dengan tidak ada gangguan panggilan.

Meskipun konsep handover seluler relatif mudah, itu bukan proses yang mudah untuk diterapkan dalam kenyataan. Jaringan seluler perlu memutuskan kapan handover diperlukan, dan ke sel mana. Ketika handover terjadi, perlu untuk mengarahkan kembali panggilan ke stasiun pangkalan yang relevan bersama dengan mengubah komunikasi antara ponsel dan stasiun pangkalan ke saluran baru. Semua ini perlu dilakukan tanpa gangguan panggilan. Prosesnya cukup rumit, dan pada sistem awal panggilan sering hilang jika prosesnya tidak bekerja dengan benar.

Handover Schema

Ada beberapa parameter yang perlu diketahui dalam menentukan apakah suatu handover diperlukan. Kekuatan sinyal stasiun pangkalan dengan mana komunikasi dilakukan, bersama dengan kekuatan sinyal stasiun sekitarnya. Selain itu ketersediaan saluran juga perlu diketahui. Ponsel jelas paling cocok untuk memantau kekuatan stasiun pangkalan, tetapi hanya jaringan seluler yang mengetahui status ketersediaan saluran dan jaringan membuat keputusan tentang kapan penyerahan akan dilakukan dan ke saluran mana sel tersebut.

Handover adalah proses memutuskan kapan akan meminta handover. Keputusan handover didasarkan pada Received Signal Strength (RSS) dari Base Station (BS) saat ini dan BS tetangga.  Suatu contoh apabila nilai RSS semakin lemah ketika MS menjauh dari BS1 dan semakin kuat ketika semakin dekat ke BS2 sebagai hasil dari karakteristik perambatan sinyal. Sinyal yang diterima rata-rata dari waktu ke waktu menggunakan jendela rata-rata untuk menghilangkan mode sesaat karena faktor geografis dan lingkungan. Berikut dibawah ini merupakan tipe-tipe handover dalam komunikasi seluler.

Hard Handover

Hard handover  digunakan ketika saluran komunikasi dilepaskan terlebih dahulu dan saluran baru didapat kemudian dari sel tetangga. Dengan demikian, ada gangguan layanan ketika handover terjadi mengurangi kualitas layanan. Hard handover digunakan oleh sistem yang menggunakan Time Division Multiple Access (TDMA) dan Frequently Multiple Division Access (FDMA) seperti GSM dan General Packet Radio Service (GPRS).

Soft Handover

Berbeda dengan hard handover, soft handover dapat membangun beberapa koneksi dengan sel tetangga. Soft handover digunakan oleh sistem kode akses berganda (CDMA) di mana sel menggunakan pita frekuensi yang sama menggunakan kata-kata kode yang berbeda. Setiap Mobile Station (MS) mempertahankan set aktif di mana Base Station (BS) ditambahkan ketika Received Signal Strength (RSS) melebihi ambang yang diberikan dan dihapus ketika RSS turun di bawah nilai ambang lainnya untuk jumlah waktu tertentu yang ditentukan oleh timer. Ketika ada atau tidak adanya BS ke set aktif ditemui soft handover terjadi. Sistem sampel menggunakan soft handover adalah Interim Standard 95 (IS-95) dan Wideband CDMA (WCDMA)

Microcell Handover

Handover Mikrosel adalah sel dengan jari-jari kecil dan digunakan di daerah padat penduduk seperti bangunan kota dan jalan untuk memenuhi kapasitas sistem yang tinggi dengan penggunaan kembali frekuensi. Pada gambar dibawah ini, memiliki dua jalan yang bersilangan dengan tiga BS yang digunakan di jalanan. BS1 dan BS3 saling berhadapan satu sama lain. Handoff antara BS1 dan BS3 disebut LOS handoff; di sisi lain handoff antara BS1 dan BS2 adalah handoff non-LOS (NLOS) karena mereka tidak memiliki LOS.

Microcell Handover Schema

Multilayer Handover

Beberapa desain menggunakan pendekatan multilayer untuk mengurangi jumlah handover dan meningkatkan kapasitas sistem. Sejumlah sel mikro dilapis oleh sel makro dan pengguna ditugaskan ke setiap lapisan sesuai dengan kecepatannya. Area cakupan sel mikro dan sel mikro sekitar 500 meter dan 35 km dalam GSM900. Karena para pengguna lambat ditugaskan ke sel mikro dan pengguna cepat ditugaskan ke sel mikro, jumlah total permintaan handover berkurang. Macrocell tidak hanya melayani pengguna yang cepat tetapi juga melayani pengguna yang lambat saat microcell sedang macet. Ketika sel mikro mengalokasikan semua salurannya, panggilan baru dan handover dilimpahi ke lapisan sel mikro. Ketika beban sel mikro menurun, dimungkinkan untuk menetapkan saluran lambat pada pengguna dalam sel mikro. Jenis handover ini disebut take-back. Sehingga terdapat 4 tipe handover yaitu Microcellto-microcell, microcell-to-macrocell, macrocell-to-macrocell, and macrocell-to-microcell.

Handover decision protocols yang digunakan dalam sistem seluler diantaranya:

• Network Controlled Handoff (NCHO)

NCHO digunakan dalam sistem seluler generasi pertama seperti Advanced Mobile Phone System (AMPS) di mana kantor switching telepon seluler (MTSO) bertanggung jawab atas keputusan handover keseluruhan. Di NCHO, jaringan menangani pengukuran RSS dan keputusan handover yang diperlukan. Waktu eksekusi handover berada di urutan beberapa detik karena beban jaringan yang tinggi.

• Mobile Assisted Handoff (MAHO)

Di NCHO, beban jaringan tinggi sejak jaringan menangani semua proses itu sendiri. Untuk mengurangi beban dari jaringan, MS bertanggung jawab untuk membuat RSS pengukuran dan mengirimkannya secara berkala ke BS di MAHO. Berdasarkan pengukuran yang diterima, BS atau ponsel switching center (MSC) memutuskan kapan akan melakukan handover. MAHO digunakan dalam Sistem Global untuk Seluler Komunikasi (GSM). Waktu eksekusi handover di rentang 1 dtk.

• Mobile Controlled Handoff (MCHO)

MCHO memperluas peran MS dengan memberikan kontrol keseluruhan untuk itu. Keduanya, MS dan BS, melakukan pengukuran yang diperlukan, dan BS mengirimkannya ke MS. Kemudian, MS memutuskan kapan harus menyerahkan berdasarkan informasi yang diperoleh dari BS dan itu sendiri. Digital Eropa Cordless Telephone (DECT) adalah contoh sistem seluler menggunakan MCHO dengan 100-500 ms waktu eksekusi handover.

Reference:

1. S. Tekinay and B. Jabbari, “Handover and Channel Assignment in Mobile Cellular Networks”, IEEE Communications Magazine, vol. 29, November 1991, pp. 42-46. 
2. Gregory P. Pollioni, “Trends in Handover Design”, IEEE Communications Magazine, vol. 34, March 1996, pp. 82-90.
3. P. Marichamy, S. Chakrabati and S. L. Maskara, “Overview of handoff schemes in cellular mobile networks and their comparative performance evaluation”, IEEE VTC’99, vol. 3, 1999, pp. 1486-1490. 
4. Nishint D. Tripathi, Jeffrey H. Reed and Hugh F. VanLandinoham, “Handoff in Cellular Systems”, IEEE Personal Communications, vol. 5, December 1998, pp. 26-37. 
5. M. Gudmundson, “Analysis of Handover Algorithms”, 41st IEEE Vehicular Technology Conference, 1991, pp. 537-542.
6. Ekiz. N, Fidanboylu. K, “An Overview of Handoff Techniques in Cellular Networks”, International Journal of Information Technology, Vol 2 No 2.

Read More

Sistem Pembumian untuk Tower Telekomunikasi

Tower telekomunikasi merupakan stuktur baja yang berfungsi untuk menopang peralatan-peralatan telekomunikasi seperti antena sectoral, antena microwave, RRU, dll. Ketinggian tower telekomunikasi beragam-ragam dari yang 40 M - 100 M, tergantung kebutuhan-nya. Selain itu juga tipe-tipe tower telekomunikasi juga berbeda-beda. Resiko yang dimiliki tower telekomunikasi salah satunya adalah petir, yang bisa menyebabkan tegangan kenaikan tegangan yang dapat merusak peralatan telekomunikasi. Sambaran petir tak langsung dapat mengakibatkan timbulnya induksi yang dapat merusak peralatan elektronik pada daerah tersebut. Maka untuk itu dibutuhkan lah suatu sistem grounding yang baik untuk menanggulangi resiko tersebut.

Sistem pembumian/grounding adalah perencanaan instalasi kelistrikan untuk sistem proteksi, yang bertujuan untuk memberikan solusi menyeluruh berupa perlindungan peralatan telekomunikasi, bangunan, ketersediaan layanan, dan keselamatan manusia terhadap kemungkinan bahaya kejut listrik serta kerusakan akibat petir/tegangan berlebih. Sistem pentanahan juga merupakan suatu tindakan pengamanan dalam jaringan distribusi yang langsung rangkaiannya ditanahkan dengan cara mentanahkan badan  peralatan instalasi yang diamankan, sehingga  bila terjadi kegagalan isolasi, terhambat atau  bertahannya tegangan sistem karena terputusnya arus oleh alat-alat pengaman tersebut.

Dalam sistem pembumian membutuhkan jenis nilai tahanan tanah dari daerah tersebut dan batang elektroda yang digunakan agar dapat mengetahui nilai pembumian, diantaranya menggunakan alat ukur dan perhitungan dengan menggunakan perumusan untuk mencapai nilai grounding yang ditetapkan menurut PUIL 2000 yaitu sebesar <1Ω. Selain PUIL 2000 ada juga standard internasional lainnya yaitu NEC yang menetapkan nilai grounding untuk industri telekomunikasi sebesar <5Ω. Tapi pada dasarnya semakin kecil nilai grounding semakin baik.

Menurut PUIL 2000 [3.18.11], elektroda merupakan penghantar yang ditanamkan ke dalam tanah yang membuat kontak lansung dengan tanah. Untuk bahan elektroda  pentanahan biasanya digunakan bahan tembaga maupun baja yang sudah digalvanized atau dilapisi tembaga sepanjang kondisi setempat tidak mengharuskan memakai bahan lain misalnya pada perusahaan kimia. Elektroda juga dapat diartikan sebagai  penghantar yang ditanam dalam bumi dan membuat kontak langsung dengan bumi. Penghantar bumi yang tidak berisolasi yang ditanam dalam bumi dianggap sebagai bagian dari elektroda bumi. Biasanya industri menggunakan batang elektroda dengan diameter 5/8 inch dan panjang 3- 4 m.

Layout Tower Tampak Atas

Nantinya elektroda batang akan dimasukan tegak lurus kedalam tanah dan panjangnya disesuaikan dengan resistansi pentanahan yang diperlukan. Resistansi pentanahannya sebagian besar tergantung pada panjangnya dan sedikit  bergantung pada ukuran penampangnya. Jika  beberapa elektroda diperlukan untuk memperoleh resistansi pentanahan yang rendah, jarak antara elektroda tersebut minimum harus dua kali panjangnya. Jika elektroda tersebut tidak bekerja efektif pada seluruh panjangnya, maka jarak minimum antara elektroda harus dua kali panjang efektifnya. Kedalaman elektroda batang dan jenis tanah akan sangat berpengaruh dalam nilai grounding.

Desain sistem grounding untuk tower X

Diketahui :

p = 30 Ωm (resistansi tanah)

radius = 0.0158 m ==> 5/8 : 2 (radius diameter elektroda batang) 

L = 3 m (panjang elektroda batang)

S = Jarak antar elektoda batang (dapat dilihat gambar dibawah)

Layout Elektroda Batang

Formula yang akan digunakan:

Selanjutnya, pertama kita akan hitung elektroda batang tunggalnya terlebih dahulu menggunakan formula di atas. Maka hasilnya adalah :

Kemudian diparalelkan 4 elektroda batang dengan kita anggap titik ujung grounding satu dengan ujung lainnya adalah titik X dengan titik Z, maka hasilnya adalah:

Ket:

• R          = Resistance (W)
• ρ           = Soil Resistivity (W-m)
• L         = Length of Rod
• π          = Phi (3.14)
• a          = radius of rod (m)
• s          = Distance between grounding rod

Karena desain yang akan dibuat persegi dengan 4 jalur, dan hasil resistansi diatas kemudian diparalelkan 4 buah, maka hasilnya adalah

 Rtotal = 0.8075 W

Maka nilai total pentanahan/grounding di area tower X adalah 0.8075 Ω, dengan ini nilai tersebut memenuhi standar yang ditentukan oleh PUIL 2000 maupun standar NEC. Sekian materi yang disampaikan, semoga bisa berguna dan bermanfaat bagi yang membacanya. Thanks.

Referensi:

• IEEE Std 142 - 2007
• NEC
• NFPA 70
• Yunaningrat, Resna; Analisa Pentanahan Pada BTS BSC Banjarsari; Universitas Siliwangi Tasikmalaya.

Read More

Pengantar Antena Yagi-Uda

Antena yagi-uda ditemukan pertama kali oleh Shintaro Uda and Hidetsugu Yagi di tahun 1926. Antena ini sebenarnya adalah hasil karya dari Shintaro Uda dan sudah dipublish di Jepang, karena ingin dipresentasikan ke luar jepang Shintaro Uda tidak bisa berbahasa inggris untuk itu dia menunjuk profesornya yaitu Hidetsugu Yagi. Antena yagi-uda biasanya kebanyakan digunakan untuk penangkapan siaran televisi dibeberapa dekade ini. Antena ini banyak diguanakan karena performanya yang bagus dan mudah dalam pabrikasi. Antena yagi-uda kebanyak bekerja pada frekuensi UHF (300 MHz - 3 Ghz) dan tidak menutup kemungkinan untuk dapat bekerja difrekuensi selain UHF. Selain itu antena ini juga kebanyakan dipasang diatas rumah-rumah, dan bentuk dari antena yagi-uda dapat dilihat dibawah ini.

Struktur Antena Yagi-Uda

Antena yagi-uda terdiri dari 4 bagian yaitu, driven element, reflektor, direktor, dan boom. Pada bagian driven elemen merupakan elemen pemancar/penerima dari antena dan antena yang digunakan adalah dipole atau folded dipole. Kemudian adalah reflektor yang berfungsi sebagai pembatas radiasi atau untuk memantulkan radiasi ke arah berlawanan. Seperti kita ketahui bahwa antena dipole mempunyai pola radiasi omnidireksional dan reflektor akan memantulkan radiasi pada bagian belakang ke arah depan. Selanjutnya ada direktor atau parasitic element, bagian ini berfungsi untuk mengarahkan pola radiasi sehingga antena memiliki nilai gain yang tinggi. Banyaknya direktor yang dipasang bebanding lurus dengan nilai gain dari antena. Bagian terakhir yaitu boom, bagian yang befungsi sebagai holder dari bagian driven elemen, reflektor, dan direktor. Holder biasanya terbuat dari bagian non-konduktor, apabila terbuat bagian konduktor akan mempengaruhi performa dari antena yagi-uda.

Tabel Desain Yagi-Uda 

Pola Radiasi Antena Yagi-Uda

Sekian materi yang disampaikan, mohon maaf apabila ada kata-kata yang salah. Semoga dapat bermanfaat untuk belajar dan sampai jumpa dalam materi selanjutnya.

Read More

Pengantar Antena Mikrostrip

Di era modern ini sangat membutuhkan sebuah perangkat yang ringan, murah, kemudahan instalasi dan kinerja yang maksimum. Salah satu yang menjadi fokus dalam pembahasan kali yaitu antena mikrostrip. Antena sudah sangat berkembang dari 1920-an yaitu oleh Hidetsugu Yagi, kemudian berkembang lagi ke bentuk-bentuk lainnya. Untuk menunjang efesiensi perangkat elektronik seperti handphone maka dibutuhkan lah sebuah antena yang ukurannya dapat menyesuaikan dengan dimensi handphone atau bisa dikatakan ukurannya kecil. Karena diera modern ini dimensi handphone semakin kecil dan juga begitupun antena. Antena mikrsotrip menjadi sangat bermanfaat dalam industri telepon seluler.

Antena Mikrostrip

Antena mikrostrip merupakan antena yang sudah berkembang dari 1970-an, yang terbuat dari papan sikuit (PCB). Antena mikrostrip terdiri dari patch. substrat dan groundplane. Sifat dari antena mikrostrip yang memiliki profil rendah, mudah dipabrikasi, dan murah membuat antena ini berkembang pesat. Selain itu antena mikrostrip memungkinkan bekerja difrekuensi rendah hingga frekuensi tinggi dan juga antena ini mudah dapat diintergrasikan dalam sistem lain. Hingga kini penelitian tentang antena mikrostrip terus berkembang, mulai untuk aplikasi TV hingga aplikasi yang lainnnya. Antena mikrostrip juga memiliki banyak metode dalam meningkatkan gain, melebarkan bandwidth, dan motode lainnya.

Berikut dibawah ini penjelasan tentang struktur dari antena mikrostrip, antara lain :

Struktur Antena Mikrostrip

1. Patch

Patch merupakan lapisan paling atas antena yang berfungsi untuk sebagai sumber radiasi dimana energi elektromagnetik menyusur bagian tepi dari patch kedalam substrat. Patch terbuat dari bahan konduktor dengan ketebalan tertentu, misalnya tembaga. Bentuk patch juga bermacam-macam, namun yang umum digunakan biasanya berbentuk persegi panjang dan lingkaran (circular). Berikut dibawah ini adalah bentuk-bentuk patch antena mikrostrip.

Jenis-jenis patch antena mikrostrip

2. Substrat

Substrat merupakan lapisan pemisah antar groundplane dengan patch yang terbuat dari bahan dielektrik dengan nilai permitivitas, konstanta dielektrik, dan ketebalan yang berbeda-beda. Pemilihan substrat harus diperhatikan dalam pembuatan antena, karena setiap nilai-nilai yang ada pada substrat akan berpengaruh pada performansi antena. Para perancang antena menemukan bahwa nilai dielektrik dari substrat merupakan hal yang berpengaruh dalam parameter antena. Berikut dibawah ini adalah nilai konstanta dielektrik dari setiap bahan.

Daftar nilai konstanta dielektrik

3. Groundplane

Groundplane merupakan lapisan paling bawah pada antena mikrostrip dan lapisan ini terbuat dari bahan konduktor. Fungsi groundplane yaitu sebagai reflektor atau lapisan yang memantulkan sinyal yang tidak diinginkan.

Sekian materi yang dapat disampaikan, apabila ada kesalahan mohon dikoreksi. Semoga bermanfaat untuk para pembaca, syukron.

Read More

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam membuat antena

Antena merupakan perangkat elektronik yang menerima atau memancarkan gelombang radio. Antena merupakan perangkat penting dalam komunikasi nirkabel. Antena harus disesuaikan dengan frekuensi yang diinginkan, apabila tidak cocok dengan frekuensi yang diinginkan maka antena tidak akan bekerja. Dalam proses pengiriman, pembangkit sinyal harus disetting frekuensi yang akan digunakan antena dan kemudian antena akan mengubah daya yang dikirim menjadi gelombang elektromagnetik. Namun dalam penerimaan antena akan memotong beberapa kekuatan gelombang elektromagnetik untuk mendapatkan frekuensi yang diinginkan, kemudian akan dikuatkan dan didemodulasi. Pada umumnya antena dapat digunakan untuk melakukan pengiriman maupun penerimaan. Untuk membuat antena yang diinginkan ada beberapa hal yang harus diperhatikan, selanjutnya akan dibahas.

Antena Mikrostrip

Dalam membuat antena tidak boleh sembarang, antena merupakan perangkat yang bisa dibilang sensitive. Jadi harus berhati-hati dalam membuatnya dan juga dalam merawatnya. Berikut dibawah ini beberapa hal yang harus diperhatikan dalam membuat antena :

Frekuensi

1. Frekuensi, merupakan hal yang pertama kita harus perhatikan dalam membuat antena. Karena antena yang akan dibuat harus jelas, untuk diaplikasikan dimana dan secara otomatis harus tahu frekuensi yang akan digunakan. Karena frekuensi nantinya akan mempengaruhi panjang gelombang dan mempengaruhi perhitungan dimensi antena. Untuk menentukan frekuensi alangkah baiknya untuk mengecek terlebih dahulu daftar frekuensi resmi indonesia di KOMINFO agar antena yang dibuat tidak salah dan juga setiap negara memiliki frekuensi berbeda.

Skema Impedansi

2. Impedansi. Untuk memaksimal daya transfer antena yang dikirim maka impedansi merupakan hal yang harus diperhatikan. Antena pengirim dengan antena penerima harus mempunyai impedansi yang sama agar transfer daya maksimal. Dasarnya tidak masalah antena pengirim dengan antena penerima mempunyai impedansi yang berbeda, hanya saja transfer daya tidak akan maksimal dan akan menyebabkan fenomena gelombang pantul. Biasanya antena memiliki impedansi 50 ohm dan 75 ohm, menyesuaikan dengan impedansi konektor yang ada dipasaran.

Material

3. Material. Hal terakhir yang harus diperhatikan yaitu material, karena material juga sangat berpengaruh dalam performa antena. Material yang diguankan harus berbahan material konduktor, dan setiap konduktor memiliki nilai yang berbeda-beda. Nilai yang dimaksud adalah nilai konduktivitas dari konduktor, karena nilai konduktivitas semakin tinggi maka akan semakin baik dalam untuk antena.

Itulah beberapa hal yang harus diperhatikan dalam membuat antena. Selain itu usahakan dalam membuat antena harus teliti dan cermat agar tidak mempengaruhi antena. Semoga ilmu yang diberikan bermanfaat untuk para pembaca.

Read More