BAB
III
Landasan
Teori
3.1
Tower MonoPole
3.1.1 Tower dan Antenna
Pada
umumnya, tower digunakan sebagai tempat antenna untuk menangkap / memancarkan
sinyal khususnya telepon seluler yang disebut juga H P (hand phone). Dan
antenna digunakan sebagai pemancar gelomban elektromagnetik yang nantinya akan
menjadi sinyal untuk H P.
Dari
berbagai fakta yang muncul di berbagai daerah, keberadaan Tower
memiliki resistensi/daya tolak dari masyarakat, yang disebabkan isu kesehatan
(radiasi, anemia dll), isu keselamatan hingga isu pemerataan sosial. Hal ini
semestinya perlu disosialisasikan ke masyarakat bahwa kekhawatiran pertama
(ancaman kesehatan) tidaklah terbukti. Radiasinya jauh diambang batas toleransi
yang ditetapkan WHO.
Tower
BTS terendah (40
meter) memiliki radiasi 1 watt/m2 (untuk pesawat dengan frekuensi 800 MHz) s/d
2 watt/m2 (untuk pesawat 1800 MHz). Sedangkan standar yang dikeluarkan WHO
maximal radiasi yang bisa ditolerir adalah 4,5 watt (800 MHz) s/d 9 watt/m2
(1800 MHz).
Sedangkan
radiasi dari radio informatika/internet (2,4 GHz) hanya sekitar 3 watt/m2 saja.
Masih sangat jauh dari ambang batas WHO, 9 watt/m2.
Radiasi
ini makin lemah apabila tower makin tinggi. Rata-rata tower seluler yang
dibangun di Indonesia
memiliki ketinggian 70 meter.
Dengan
demikian radiasinya jauh lebih kecil lagi. Adapun mengenai isu mengancam
keselamatan (misal robohnya tower),
dapat diatasi dengan penerapan standar material, dan konstruksinya yang benar,
serta pewajiban perawatan tiap tahunnya.
Tower
terbagi kembali menjadi beberapa jenis, yaitu :
- Tower MonoPole (Mono Side), tower
ini hanya memiliki satu buah tiang yang tingginya sekitar 15 meter bahkan
lebih. Tower ini di Indonesia
hanya di gunakan oleh tiga operator yaitu Mobile 8, telkom flexi (termasuk esia
dah operator CDMA lainnya) dan XL ( PT. Excelcemindo Pratama ). Tower ini
adalah pembahasan dalam laporan ini. Tower jenis ini disusun atas beberapa stage (potongan). 1
stage ada
yang 4 meter juga ada yang 5 meter. Makin pendek stage maka makin kokoh,
namun biaya pembuatannya makin tinggi, karena setiap stage membutuhkan
tali pancang/spanner. Jarak
patok spanner
dengan tower minimal 8 meter. Makin panjang makin baik, karena ikatannya
makin kokoh, sehingga tali penguat tersebut tidak makin meruncing di tower
bagian atas.
- Tower Trianggel, tower ini
berbentuk segitiga (trianggel) hingga membentuk 3 sudut. Di Indonesia
tower ini hanya dipergunakan oleh kalangan umum seperti sekolah, warnet, kawasan
industri dan kawasan perumahan biasanya untuk komunikasi radio antar warga.
Tower Segitiga
disarankan untuk memakai besi dengan diameter 2 cm ke atas. Beberapa
kejadian robohnya tower jenis ini
karena memakai besi dengan diameter di bawah 2 cm. Ketinggian maksimal tower jenis ini yang direkomendasi adalah 60 meter.
Ketinggian rata-rata adalah 40 meter.
- Tower Square Box, tower ini
berbentuk persegi empat yang pada umumnya semakin tinggi semakin mengecil.
Ketinggian tower ini bias mencapai 45 meter lebih. Di Indonesia tower ini
sangaat banyak tersebar hampir di seluruh kecamatan dan pengunanya pun dua
operator yang cukup banyak di gunakan oleh masyarakat Indonesia
yaitu Telkomsel dan Indosat. Tower dengan 4 kaki sangat jarang
dijumpai roboh, karena memiliki kekuatan tiang pancang serta sudah
dipertimbangkan konstruksinya. Tipe ini mahal biayanya (650 juta hingga 1
milyar rupiah), namun kuat dan mampu menampung banyak antenna dan radio.
*ket.
A. MonoPole (Mono Side)
B.
Trianggel
C.
Square Box
3.2
Pengertian Tower
Tower adalah
menara yang terbuat dari rangkaian besi atau pipa baik segi empat atau segi
tiga, atau hanya berupa pipa panjang (tongkat), yang bertujuan untuk
menempatkan antenna dan radio pemancar maupun penerima gelombang telekomunikasi
dan informasi.
Tower
BTS (Base Transceiver System) sebagai sarana komunikasi dan informatika,
berbeda dengan tower SUTET
(Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi) Listrik PLN dalam hal konstruksi, maupun
resiko yang ditanggung penduduk di bawahnya. Tower
BTS komunikasi dan informatika memiliki derajat keamanan tinggi
terhadap manusia dan mahluk hidup di bawahnya, karena memiliki radiasi yang
sangat kecil sehingga sangat aman bagi masyarakat di bawah maupun disekitarnya.
3.3 Pengertian Serta Definisi dan Fungsi Antenna
Antena adalah penyepadan impedansi
instrinsik ruang propagasi dengan impedansi karakteristik saluran transmisi
radio. Saluran transmisi tersebut digunakan untuk mengubah gelombang
elektromagnetik di ruang bebas menjadi gelombang listrik dan sebaliknya.
disimpulkan fungsi antena adalah sebagai berikut:
- Perangkat
penyesuai (Matching
Device)
Alat untuk mengubah sifat-sifat karakteristik gelombang
elektromagnetik di saluran transmisi dan di ruang propagasi.
- Perangkat
pengarah (Directional
Device)
Alat untuk mengarahkan energi sumber elektromagnetik ke
arah tertentu atau sebaliknya sehingga arah pancar atau arah penerimaannya bisa
disesuaikan dengan tepat.
3.3.1 Tipe
– tipe Antena
Tipe – tipe antena terbagi menjadi
enam, yaitu:
- Antena
Kawat (Wire Antenna)
Contoh wire antenna yang terkenal adalah antena dipole, helix dan monopole.
- Antena
Apertur (Aperture Antenna)
Tipe antena apertur sangat berguna
untuk aplikasi pada pesawat terbang dan kendaraan angkasa. Contoh antena
apertur antara lain antena parabola, pyramidal
horn, conical horn dan rectangular
waveguide.
- Antena
Mikrostrip
(Microstrip Antenna)
Pada saat ini, antena mikrostrip
terdiri dari potongan logam pada substrat terbumi digunakan untuk aplikasi di
pemerintahan dan aplikasi komersil.
- Antena
Susun (Array Antenna)
Antena susun adalah susunan dua buah
atau lebih elemen antena untuk menaikkan gain dan memperoleh pola radiasi
tertentu. Contoh : Yagi-Uda array.
- Antena
Reflektor
(Reflector Antenna)
Memanfaatkan elemen lain agar energi
yang dipancarkan dapat dipantulkan kembali ke elemen pencatunya. Contoh :
antena yagi, antena corner
reflector.
- Lens
Antenna
Antena lensa mempunyai dua tipe yaitu
delay lenses
dan fast lenses.
Beberapa contoh tipe antena lensa berdasarkan index refraction yaitu : convex-plane, convex – convex,
convex-concave, dsb.
3.3.2 Parameter Antenna
- Pola
Radiasi
Pola radiasi sebuah antena
didefinisikan sebagai gambaran grafis dari sifat-sifat
pancaran antena sebagai fungsi dari koordinat ruang. Pada koordinat bola,
sebuah titik radiasi merupakan fungsi dari r,T,dan F , seperti terlihat pada
gambar berikut ini.
Gambar 1.
Sebuah titik radiasi pada
koordinat bola
Adapun pola radiasi antena dibedakan menjadi 3 yaitu :
- Isotropis
Isotropis adalah arah
pancaran antena ke berbagai arah dengan energi sama besar pada seluruh bidang.
Pola radiasi antena isotropis dalam tiga dimensi bentuk pola radiasinya seperti
bola. Antena isotropis ini merupakan jenis antena ideal dan secara teoritis
dijadikan sebagai referensi dalam pengukuran antena lain namun tidak mungkin
direalisasikan karena dalam hal ini antena sebagai titik. Pola radiasi
isotropis terdapat pada gambar 2.
Gambar 3.
Pola radiasi isotropis
- Unidireksional
Unidireksional adalah
arah pancaran antena ke satu arah. Antena dengan pola radiasi unidireksional
sering digunakan pada komunikasi point
to point.
Gambar 2.
Pola radiasi unidireksional
- Omnidireksional
Omnidireksional adalah
arah pancaran antena ke berbagai arah dengan energi pada satu bidang sama
besar. Pola radiasi antena omnidireksional terdapat pada gambar 4.
Gambar 4.
Pola radiasi
omnidireksional
Parameter pola
radiasi terdiri dari main lobe, side lobe, HPBW (Half Power Beamwidth), FNBW
(First Null Beamwidth), SLL (Side Lobe Level) dan FBR (Front to Back Ratio).
Definisi dari istilah – istilah pada parameter pola radiasi, sebagai berikut :
- Major
lobe
Major lobe disebut juga
main lobe didefinisikan sebagai radiation lobe yang berisi arah radiasi
maksimum. Major lobe merupakan daerah pancaran terbesar sehingga dapat
menentukan arah radiasi dan mempunyai daya yang besar.
- Side
lobe
Side lobes terdiri dari :
- first
side lobe yaitu minor lobe yang posisinya paling dekat dengan main lobe.
- second
side lobe yaitu minor lobe yang posisinya setelah first side lobe.
- Back
lobe yaitu minor lobe yang posisinya berlawanan dengan main lobe.
- Half
Power Beamwidth ( HPBW)
Half Power Beamwidth
adalah daerah sudut yang dibatasi oleh titiktitik ½ daya atau -3 dB atau 0.707
dari medan maksimum pada lobe utama.
- First
Null Beamwidth (FNBW)
First Null Beamwidth
adalah besar sudut bidang diantara dua arah pada main lobe yang intensitas
radiasinya nol.
- Side
Lobe Level (SLL)
Side Lobe Level adalah
perbandingan antara first lobe dan main lobe. Side Lobe Level menyatakan besar
dari side lobe.
- Front
to Back Ratio (FBR)
Front to Back Ratio adalah perbandingan antara main lobe
terhadap back lobe.
Gambar 5.Parameter pola radiasi
Dalam
memancarkan daya, antena memiliki sifat radiasi sebagai berikut :
- Broadside
: suatu pancaran daya yang arah main beam berada pada posisi tegak lurus
terhadap bidang yang berisi element antena.
- Endfire
: suatu pancaran daya yang arah main beam berada pada posisi sejajar
terhadap bidang yang berisi elemen antena.
- Intermediate
: pancaran daya yang arah main beam pada posisi tegak lurus ataupun
sejajar tapi mengarah pada sudut tertentu.
Sifat-sifat
radiasi antena terlihat pada gambar 6.
Gambar 6.Gambar 6 Pola radiasi Antena (a).
broadside, (b). endfire, (c). Intermediate
- Polarisasi
Polarisasi
adalah gambaran orientasi medan
listrik dalam arah propagasinya[7]. Polarisasi dapat juga diartikan sebagai
bentuk pergerakan medan
listrik terhadap waktu. Bentuk dari polarisasi dapat dapat dibagi menjadi tiga
yaitu :
- Polarisasi
linier yaitu jika medan
listrik pada arah y dan AR(axial ratio) = ~. AR adalah rasio antara sumbu
mayor dan sumbu minor. Polarisasi linier bisa horizontal dan vertikal.
Polarisasi ini bersesuaian dengan pemasangan antena, jika antena dipasang
vertikal maka polarisasi antena linier vertikal dan jika antena dipasang
horizontal maka polarisasi antena linier horizontal. Polarisasi linier
dapat dilihat pada gambar 7.
Gambar 7.Polarisasi linier (a). arah vertikal
(b). arah horizontal(a). broadside, (b). endfire, (c). Intermediate
- Polarisasi
lingkaran yaitu jika sumbu mayor sama dengan sumbu minor dan AR (axial
ratio) = 1. Pada polarisasi lingkaran besarnya medan listrik sama dan berputar dalam
lintasan berbentuk lingkaran.
- Polarisasi
elips sama dengan polarisasi lingkaran, tetapi polarisasi elips memiliki
AR = E2/E1 dan berputar dalam lintasan berbentuk elips seperti yang
terlihat pada gambar 8.
Gambar 8.Polarisasi elips
- Gain
Salah satu
parameter penting untuk mengukur kualitas antena adalah gain[2].Gain sebuah
antena didefinisikan sebagai perbandingan rapat daya maksimum suatu antena
terhadap rapat daya maksimum dari antena referensi dengan daya masuk sama
besar[7]. Contoh pengukuran gain terdapat pada gambar 2.9.
Gambar 9.Pengukuran gain dengan perbandingan
3.4
Bagian
– Bagian Tower MonoPole
1. Pondasi
Pondasi
ini adalah tempat tertanamnya tower dengan kedalaman kurang lebih 7 meter dengan diameter lubang sekitar 80 cm
2. Root
Side
Tiang pertama, pijakan
(tempat steep), gardu listrik dan Box komponen untuk peradaran sinyal
3. Body
1 dan 2
Hanya ada step saja sebagai
tempat pijakan
4. Head
Master
Tiang yang paling atas,
disini disimpanya antenna penangkap dan pengirim sinyal, serta penangkal petir.
5. Antenna
Komponen
untuk memancarkan dan menangkap sinyal, komponen ini terdapat di tiang head
master yaitu tempat paling puncak atau di badan tengah tower Square Box.
6. Penagkal
Petir
Komponen ini merupakan komponen utama dalam tower karena komponen
ini menjadi pelindung antena pemancar dari sambaran petir.
7. Box Komponen
Bagian ini merupakan otak pada tower monopole.
Gambar
ini sedang dipasangkan box komponen dan power room (meteran PLN), pada bagian
ini box komponen terhalang oleh pegawai (memakai baju hitam). Pada saat
dokumentasi saya sedang memasang antenna, ini saya ambil dari dokumentasi
kantor. Box komponen tidak dapat saya lihatkan isinya dikarenakan rahasia
perusahaan (mobile 8) CV. Radhena Tech menerima Box Komponen dalam keadaan siap
pasang dan terkunci.
8. Grounding
Bagian ini merupakan bagian paling
bawah.
Bagian ini
terdiri dari kabel fasa dari meteran PLN dan penagkal petir.