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 :

1. 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.

2. 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.

3. 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.

A.  B.   C.

*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:

1. Perangkat penyesuai (Matching Device)

Alat untuk mengubah sifat-sifat karakteristik gelombang elektromagnetik di saluran transmisi dan di ruang propagasi.

2. 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:

1. Antena Kawat (Wire Antenna)

Contoh wire antenna yang terkenal adalah antena dipole, helix dan monopole.

2. 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.

3. Antena Mikrostrip (Microstrip Antenna)

Pada saat ini, antena mikrostrip terdiri dari potongan logam pada substrat terbumi digunakan untuk aplikasi di pemerintahan dan aplikasi komersil.

4. 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.

5. Antena Reflektor (Reflector Antenna)

Memanfaatkan elemen lain agar energi yang dipancarkan dapat dipantulkan kembali ke elemen pencatunya. Contoh : antena yagi, antena corner reflector.

6. 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

1. 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 :

1. 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

2. 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

3. 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 :

4. 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.

5. Side lobe

Side lobes terdiri dari :

1. first side lobe yaitu minor lobe yang posisinya paling dekat dengan main lobe.
2. second side lobe yaitu minor lobe yang posisinya setelah first side lobe.
3. Back lobe yaitu minor lobe yang posisinya berlawanan dengan main lobe.

6. 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.

7. First Null Beamwidth (FNBW)

First Null Beamwidth adalah besar sudut bidang diantara dua arah pada main lobe yang intensitas radiasinya nol.

8. Side Lobe Level (SLL)

Side Lobe Level adalah perbandingan antara first lobe dan main lobe. Side Lobe Level menyatakan besar dari side lobe.

9. 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 :

10. Broadside : suatu pancaran daya yang arah main beam berada pada posisi tegak lurus terhadap bidang yang berisi element antena.
11. Endfire : suatu pancaran daya yang arah main beam berada pada posisi sejajar terhadap bidang yang berisi elemen antena.
12. 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

2. 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 :

1. 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

2. 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.
3. 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

3. 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.