FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

PROPAGASIREFF : Freeman

1

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

Redaman Ruang Bebas

Sumber titik radiator isotropis A terletak di pusat bolaGain antena g = 1 kali = 0 dB

24 d

PT

Kepadatan daya

Daya diterima antenna dgn luas permukaanefektif AR terletak pada permukaan bola :

24

.

d

APP RT

R

Antena pemancar memiliki luas permukaanefektif AT

yg arah radiasinya dikonsentrasikan padasudut ruang (berkas) memiliki penguatanterhadap antena isotropis :

2

4

T

T

Ag

2

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

22 4

4

d

AAPP RT

TR

222 444

dAA

PP RTTR

24 d

ggPP RTTR

RTR

T ggdP

Plog10log104log20log10

Rugi2 Ruang Bebas :

ddFSL dB log2098,214log20)(

3

MHzKmdB fDFSL log20log2045,32 )()(

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO 4

ITU R rekomendasi P525-2 utk menghitung kuat medan rms diterima :

)(

)()/(

30

m

WattmV D

pE

)(

)()/( 173

Km

KwmmV D

pE Dlm satuan praktis (utk

polarisasi linier)

Hitung kuat medan E jika EIRP = 100 W dan D = 10 Km ?

p : EIRP

D : jarak suatu titik terhadap pemancar

Kuat Medan

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

• Refleksi – terjadi jika sinyal mengenai suatu bidang yg luas permukaannyarelative lebih besar sibanding panjang gel sinyal

• Difraksi – terjadi pada ujung benda yg tidak dapat ditembus oleh sinyal dimanabenda tsb relative lebih besar jika dibanding panjang gelombang sinyal.

• Hamburan – terjadi jika sinyal mengenai suatu objek yang lebih kecil dibandingpanjang gel sinyal

• Pembiasan – terjadi jika sinyal merambat pada 2 media yang berbedakarakteristik/indeks biasnya. (µ,ε)

5

Propagasi gel radio

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

Efek Atmosfir terhadap Propagasi

6

Gel radio yg merambat di atmosfir yg indeks biasnya tidak homogen mengalami

pembiasan shg melengkung.

Gas2 di atmosfir akan menyerap dan menghamburkan energy radio yg merupakan

fungsi frekuensi dan ketinggiannya.

Efek indeks bias terhadap kelengkungan berkas gelombang

Faktor K mrpk faktor skala utk kuantisasi kelengkung lintasan gelombang yg dieimisikan.

Faktor K diasumsikan tetap untuk suatu lintasan tertentu.

Sebagian besar kasus komunikasi tidak dibatasi propagasi LOS, tetapi bias 15 % (K = 1,33)

diatas horizon optic

Pada atmosfir tidak terionisasi gas2, molekul air konstanta dielektrik lebih besar gel radio

menjalar lebih lambat.

Suhu, tekanan dan kelembaban udara makin tinggi makin berkurang Konstanta dielektrik

makin rendah gel radio menjalar makin cepat.

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO 7

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO 8

or

rK

r : jari2 kelengkungan berkas gel radio

ro : jari2 bumi = 6370 Km

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO 9

Indeks bias radio n : perbandingan cepat rambat gel radio di ruang bebas dengan

cepat rambat gel radio di suatu medium.

Utk frekuensi < 100 GHz dengan kesalahan < 0,5 %

610.1 Nn

T

ep

TN 4810

6,77

p : tekanan atmosfir (hPa)

e : tekanan uap air (hPa)

T : suhu mutlak (oK)

H : Kelembaban (%)

es : Tekanan uap air jenuh pd suhu t

ct

btae

Hee

s

s

exp

100

7,216

3/ mghPa

Te

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

Gradien pembiasan

10

Indeks bias udara n bervariasi secara linier terhadap ketinggian h pada beberapa

puluh kilometer pertama dari permukaan bumi, tetapi secara horizontal tetap.

1

1

h

nrK

r

r o

o

Δn/Δh : Gradien pembiasan

Karena ro = 6370 Km dan maka,610.1 Nn

610

h

N

h

n

1

157/1

h

NK

r

r

o

Utk 0 < K< 1 atau gradient positip maka berkas bisa terganggu, misal pd K = 0,33.

Untk 1 ≤ K ≤ ∞ atau -157 ≤ (ΔN/Δh) ≤0, maka berkas dibengkokkan ke arah bumi.

Pada (ΔN/Δh) = -157 maka K = 1, berkas memiliki kelengkungan sama dengan jari-

jari bumi atau garis lurus pada bumi datar.

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

Difraksi

• Difraksi muka gel radio terjadi jika muka gelombang radio mengalami halangan ygukurannya lebih besar dari panjang gel radio yg merambat.

• Frek > 1000 MHz redaman meningkat lebih cepat dibandingkan pada frek < 1000 MHz.

• Teori gel Huygens – Fresnel : gel EM di S2 merupakan jumlahan medan dr reradiasi padawilayah incremental kecil sepanjang permukaan tertutup dr titik sumber S1

• Setiap titik berjarak r1 -- permukaan bola -- dari sumber S1, memiliki fasa sama karena gel merambat di udara memiliki kecepatan fasa tetap ke segala arah.

• Fasa tetap disebut muka gelombang.

• Medan di S2 merupakan jumlahan vector dr berbagai titik berjarak r2 dari S1, bila sefasasaling menguatkan bila berlawan fasa saling melemahkan,

• Pelemahan terkuat terjadi bila berbagai jarak r12 berbeda λ/2.

• Fresnel Zone membedakan wilayah2 pada permukaan tertutup yg memiliki komponen2 sefasa.

11

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO 12

Difraksi gelombang datar di celah lebarnya = panjang gelombang

Difraksi gelombang datar di celah lebarnyabeberapa kali panjang gelombang

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO 13

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

Fresnel Zone

14

Daerah Fresnel Zone Fn : daerah dimana d + (n-1)( λ/2) < (r1+ r2) < d +n (λ/2)

Jari2 Fresnel Zone ke n Rn :

KmKm

KmKm

GHz

mn

n

dd

dd

f

nR

dd

ddnR

21

21

)(

21

21

3,17

Atau

nRRn 1Rn : jari2 Fresnel 1 , maka :

Utk menghindari komplikasi difraksi dan hamburan pada lintasan radio gel mikro

Clearence minimal 0,6 F1 + 3 m (10 feet).

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO 15