2. TEORI PENUNJANG. Gambar 2.2. Shielding Effectiveness

Transkripsi

1 PERENCANAAN SHIELDING ROOM UNTUK LABORATORIUM ANTENA DAN PROPAGASI DENGAN MEMANFAATKAN CONTAINER PT.TELKOM EX.SENTRAL OTOMAT Oleh: Sii Munawaoh Pogam Sudi Telekomunikasi Mulimedia Juusan Teknik Eleko, Fakulas Teknologi Indusi Insiu Teknologi Sepuluh Nopembe Kampus ITS Gedung B dan C Sukolilo Suabaya Telp , s/d 54 psw. 6, 139 Fax Absak-Shielding oom adalah uangan yang elindung, mencegah emisi dan adiasi yang beasal dai dalam ke lua shield aau dai lua ke dalam shield sehingga idak menimbulkan inefeensi akiba medan magne dan medan lisik. Dalam pemanfaaan conaine shell PT. Telkom sebagai shielding oom unuk laboaoium anena dan popagasi dipelukan analisa dalam pemilihan maeial baik bedasakan edamannya, besa gelombang dan fekuensi sea kebuuhan biaya yang dipelukan unuk pemasangan maeial esebu. Pada ugas akhi ini dibahas maeial apa saja yang dapa digunakan sebagai shielding oom, besa edaman dan shielding effeciveness unuk iap maeial esebu dibandingkan dengan sandad EN Dalam sudi ini dilakukan pehiungan, analisa kebuuhan bahan, kebuuhan biaya unuk seiap maeial, dan penenuan bahan yang digunakan dalam gounding sebagai peneasi shieldnya. Hasil yang elah dicapai pada ugas akhi ini adalah dai keiga belas maeial yang nilai edaman, shielding effecivenessnya memenuhi sandad EN ada delapan maeial. dianaa kedelapan maeial esebu yang memiliki kombinasi shielding effeciveness inggi dengan kebuuhan biaya endah adalah. Kaa kunci : maeial, shielding effeciveness, biaya, aluminium 1. PENDAHULUAN Dalam pekembangan dunia pendidikan begiu banyak meode yang digunakan unuk menghasilkan sumbe daya manusia yang kompeen salah saunya adalah melalui meode peneliian dan pakikum yang naninya bepengauh ehadap peadaban. Unuk meneapkan meode ini dibuuhkan empa yang layak sesuai dengan ujuan pakikum aau peneliian yang dilakukan sehingga dapa menghasilkan sebuah kaya yang besa. Bebeapa hal yang membuuhkan analisa lebih adalah maeial apa saja yang dapa digunakan sebagai shielding oom, beapa besa edaman dan shielding effecivenessnya dan beapa besa haga unuk seiap maeial. Tugas akhi ini beujuan unuk mendapakan maeial yang memiliki edaman, shielding effeciveness yang baik pada fekuensi adio, masih banyak esedia di pasaan dengan haga elaif ejangkau dan memiliki life ime yang lama.. TEORI PENUNJANG.1 Shielding Room Shielding oom adalah uangan yang elindung. Shield sendii memiliki dua ujuan dianaanya adalah mencegah emisi dan adiasi yang beasal dai dalam ke lua shield yang dihasilkan oleh poduk yang ada dalam shield. Tujuan kedua adalah mencegah aga poduk yang di dalam shield idak ekena adiasi dan emisi dai lua sehingga shield dapa melemahkan gelombang elekomagneik yang dapa menyebabkan inefeensi pada poduk. Salah saunya adalah akiba medan magne dan medan lisik. Gamba.1. Shield mencegah emisi dan adiasi Secaa umum shielding oom dapa dibedakan menjadi dua jenis yaiu Anechoic Chambe dan Faaday cage. Anechoic Chambe adalah uang anpa gema yang digunakan unuk pengukuan euama pengukuan gelombang miko, memiliki fungsi sepei pada shielding oom yaiu mencegah inefeensi gelombang elekomagneik dai dalam dan / ke lua uangan sedangkan faaday cage fungsinya hanya bisa mencegah inefeensi yang beasal dai lua sedang yang dai dalam dapa menggunakan caa gounding. Shielding Effeciveness Shielding Effeciveness dapa diaikan sebagai asio pebandingan anaa magniude medan lisik yang ada di lua dan di dalam shield. Aau dapa juga diaikan sebagai asio pebandingan anaa magniude medan lisik yang ada pada poduk yang di es dan edaman dai maeial shieldnya. (a) (b) Gamba.. Shielding Effeciveness 1

2 Shielding Effeciveness memiliki empa komponen, dianaanya adalah hickness aau keebalan (), conduciviy (σ), elaive pemiiviy (Є ), elaive pemeabiliy (µ ), dai keempa komponen esebu didapakan umus unuk shielding effeciveness (SE) : E i H i SE = 0 log dan SE = 0 log E Elecicalfield Magneic field SE = R + A + M dimana : E i : he magniude of inciden field E : he magniude of ansmied field SE : Shielding Effeciveness () R : Reflecion Loss A : Absopion Loss M : Muliple Reflecion Loss Seelah dikeahui jika sumbe lisik bekeja pada fekuensi endah menghasilkan pemanulan dan jika bekeja pada fekuensi inggi menghasilkan penyeapan enegi sea empa komponen yang mempengauhi shielding effeciveness maka dapa dikeahui : a. unuk maeial yang didominasi oleh medan elekik aau gelombang daa, meggunakan konduko yang baik (embaga dan aluminium) akan mempebesa edaman efleksi b. edaman efleksi eganung pada vaiasi jenis sumbe sedangkan edaman absopsi idak eganung pada jenis sumbe / medannya. c. Maeial shielding yang bebahan mealik sanga mendukung shielding yang besumbe elekik pada semua fekuensi Bedasakan bebagai peneliian-peneliian yang dilakukan sebelumnya, diemukan bahwa shielding effeciveness dipengauhi juga oleh jaak sumbe medan dimana dibedakan menjadi dua yaiu jaak sumbe medan jauh dan deka. Pehiungan ilmiah unuk shielding effeciveness yang dipengauhi jaak sumbe medan menggunakan solusi dai Maxwell s Equaions beiku : H fis equaion (.1) second equaion (.) hid equaion (.3) fouhequaion (.4).3 Shielding Effeciveness dengan Sumbe Medan Jauh (fa field) dan Medan Deka (nea field) Baasan yang dimiliki anechoic chambe dalam pengukuan salah saunya adalah ansfomasi medan deka ke medan jauh. Medan jauh (fa field) adalah daeah pengukuan yang lebih jauh dai pada jaak dua gelombang dai sumbe dapa didefinisikan menjadi D /λ aau lebih besa. Pada medan jauh E, H dan powe densiy membenuk hubungan E = H X 377, Pd = E X H. Gamba.3. Nea field egion dan fa field egion 1 Sedangkan medan deka (nea field) adalah daeah yang idak lebih dai panjang sau gelombang dapa didefinisikan λ/π, hubungan E dan H menjadi lebih kompleks kaena dalam nea field keempa ipe polaisasi dapa ejadi besamaan sedangkan pada fa field hanya sau ipe polaisasi saja. Dai gamba diaas dapa dikeahui bahwa unuk medan deka memiliki dua daeah aau egion yaiu eacive dan adiaive egion. Unuk eacive egion dapa didefinisikan menjadi λ/π dengan panjang gelombang sebesa wavelengh seelah iu masuk daeah adiaif kemudian zona ansisi yang kemudian beubah menjadi daeah medan jauh dengan panjang gelombang yang idak ebaas..4 Redaman Aenuaion = edaman, dikaakan sebagai pebandingan oupu dan inpu dimana oupu lebih kecil daipada inpu. Dalam angkaian lisik, Oupu ou aenuaion A = =. Redaman pada Inpu Vin maeial dapa di bagi menjadi bebeapa bagian anaa lain edaman akiba pemanulan (eflecion loss), penyeapan (absopion loss), muliple eflecion loss dan oal loss. Reflecion adalah pemanulan yang ejadi keika enegi dai sisi shield sebelah kii idak dapa masuk dan menembus ke sisi shield sebelah kanan sepei eliha pada gamba di bawah ini, dapa di kaakan efleksi ejadi keika sina daang diansmisikan secaa belawanan ehadap pemukaan empa jauhnya sina daang (dipanulkan). Sedangkan eflecion loss adalah edaman yang diakibakan oleh poses efleksi aau pemanulan esebu. Refleksi juga ejadi dalam kondisi hickness dai shield haus lebih besa dai skin dephnya. V Rumus unuk eflecion loss adalah : R = 0 log E i = 0 log E η 4 ˆ = 0 log η ( η + ˆ) η 4η ˆ η (.5)

3 Rumus unuk Absopion loss adalah : / δ A = log e = 0 / δ log e 0 = / δ A = /δ (.6) = 8.7 unuk / δ = 1 = 17.4 unuk / δ = Absopion loss adalah edaman yang ejadi seelah gelombang daang diansmisikan dengan hasil enegi lebih kecil. Sedangkan Muliple eflecion loss adalah edaman yang diakibakan oleh kedua poses baik efleksi maupun absopsi, unuk oal loss adalah semua edaman yang ada di shield dijumlahkan, mulai dai edaman efleksi, edaman absopsi, dan emasuk juga edaman yang diakibakan oleh bahan pembua maeial iu sendii. Rumus unuk Muliple efleksi M η / δ jβ = 0log 1 e e η (.7) + / δ jβ 0log 1 e e (.8) δ = 1 π fµσ 60 = mils (.9) fµ σ.5 Medan magne, medan lisik dan medan elekomagneik Medan magne dan medan lisik sea medan elekomagne, semuanya dapa mempengauhi shielding effeciveness kaena selain fekuensi jaak sumbe enegi baik yang menyebabkan adiasi maupun edaman sanga mempengauhi, hal ini dapa di liha pada umus dibawah ini yang menunjukkan bahwa shielding effeciveness ebenuk dai keiga hubungan anaa efleksi, absopsi dan muliple efleksi. Unuk sumbe lisik maka edaman efleksi ebenuk oleh impedansi ininsik gelombang di fee space R = 0 log ( Ζˆ w + ˆ) η 4Ζˆ ˆ η w Ζˆ w 0log (.) 4ηˆ medan elekomagneik ebenuk dai medan lisik dan medan magne yang beemu sesuai hukum maxwell, maxwell menjelaskan bahwa gelombang elekomagneik ebenuk sepei gamba dibawah ini.6 Kaakeisik Dai ketiga Belas Maeial Yang Akan Dibandingkan unuk maeial silve mempunyai sifa elekik paling inggi, unuk coppe memiliki kaakeisik kua, idak mudah diempa, dapa menghanakan panas dan lisik. Peunggu (bonze) adalah embaga campuan logam, memiliki lebih banyak esisan kaaan. Sedangkan (emas) meupakan logam yang paling lunak dan mudah di empa / di benuk, meupakan konduko yang baik unuk panas dan lisik. Unuk aluminium memiliki kaakeisik penghana yang baik hanya yang membedakan kada campuan. Bass (kuningan) meupakan logam campuan anaa seng dan embaga, meupakan penghana yang cukup baik unuk panas dan lisik. Sedangkan unuk in meupakan maeial yang idak muni kaena beasal dai campuan bebeapa maeial. Unuk nikel kaakeisiknya suhu endah dan kondukivias elekik. maeial campuan. Sainless seel dan seel edii bebeapamacam yang dibagi bedasakan bahan campuan dan sifanya, esisan ehadap koosi dan ahan ehadap suhu inggi, Mumeal memiliki nilai pemeabilias inggi sehingga dapa menyeap enegi magne, dan supepemalloy meupakan logam campuan penghana yang baik unuk panas dan lisik. 3. PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN 3.1 Pehiungan Redaman Dalam shielding oom edapa iga jenis edaman yang masing masing memiliki pean sendii sendii. Dianaa edaman esebu adalah edaman panul (Reflecion loss) sebagai fungsi fekuensi, edaman seapan (Absopion loss) sebagai fungsi keebalan dan fungsi fekuensi, sea edaman muli (Muliple loss ). Didapakan pehiungan edaman masing masing dengan meggunakan umus sepei yang dijelaskan di bawah ini. Unuk edaman panulan (Reflecion loss) menggunakan umus : R = log didapakan hasil sebagai beiku: σ µ f sehingga Tabel 3.1 Hasil Pehiungan Redaman Panulan (Reflecion Loss) pada keebalan 1mm Gamba.4 Medan Elekomagneik 3

4 Sebagai fungsi fekuensi, edaman panul (eflecion loss) akan beubah sesuai dengan peubahan fekuensinya sepei yang eliha pada abel di aas mulai dai fekuensi pada keebalan 1 mm. Dai abel esebu dapa di liha bahwa semakin besa fekuensi maka edamannya akan semakin kecil sepei pada maeial silve memiliki edaman pada saa fekuensi yang digunakan 30 Mhz dan menjadi 91. saa fekuensi dinaikkan menjadi 50. Dai abel hasil pehiungan edaman efleksi esebu dapa diinepeasikan ke dalam benuk gafik sebagai beiku : R Redaman Panul (Reflecion Loss) Fekuensi Gamba.5 Gafik Redaman Refleksi Silve Coppe Bass Bonze Sainless seel(430) Seel (SAE 45) Mumeal (a 1kHz) Supepemalloy(a 1kHz) Unuk edaman absopsi (Absopion loss) menggunakan umus / δ A = 0log e = 0 / δ log e = , sehingga menghasilkan pehiungan sepei gafik dan abel di bawah ini : / δ Unuk edaman yang eakhi adalah edaman muliple eflecion, dapa dihiung menggunakan umus : M = 0log η / δ jβ 1 e η + 0log 1 e e /δ jβ dimana unuk mencai skin dephnya menggunakan umus : 60 δ = mils, fµ σ dengan meliha umus yang digunakan dikeahui pada fekuensi yang sama, besa skin deph hanya dipengauhi oleh pemeabilias dan kondukifiasnya. Jika diliha pada abel pehiungan dibawah ini, bedasakan eoi dapa dikeahui bahwa silve, coppe, gold, aluminium, sampai maeial in memiliki skin deph dianaa sampai -1.6 sedangkan nikel dan sainless seel skin dephnya benilai nol dan yang paling kecil adalah skin dephnya supepemalloy. Bedasakan hasil esebu dapa disimpulkan bahwa edaman muliple akan semakin besa jika skin deph yang dimilikinya juga semakin besa, dapa dikaakan bebanding luus anaa besa skin deph dan edamannya. Selain iu juga dipengauhi oleh besa hickness / keebalan maeial. Semakin besa hickness maka edaman dapa semakin besa. Redaman Muliple e A Redaman Absopsi (Absopion Loss) Fekuensi Gamba.6 Gafik Redaman Absopsi Silve Coppe Bass Bonze Sainless seel(430) Seel (SAE 45) Mumeal (a 1kHz) Supepemalloy(a 1kHz) Tabel 3.. hasil pehiungan edaman absopsi (Absopion loss) pada keebalan 1mm M Fekuensi Silve Coppe Bass Bonze Sainless seel(430) Seel (SAE 45) Mumeal (a 1kHz) Supepemalloy(a 1kHz) Gamba.7 Gafik Redaman Muliple Refleksi Tabel 3.3. hasil pehiungan edaman Muliple (Muliple loss) pada keebalan 1mm 3. Pehiungan Shielding effeciveness Dengan mengeahui besa keiga edaman baik efleksi (edaman akiba panulan), absopsi (edaman akiba penyeapan) maupun muliple 4

5 (edaman yang diakibakan oleh panulan dan penyeapan) pada keebalan dengan ange 1mm - 30mm dan fekuensi pada ange didapakan nilai shielding effeciveness sepei pada abel dan gafik beiku ini dengan melalui pehiungan menggunakan umus : SE = R + A + M SE () Shielding Effeciveness Silve Coppe Bass Bonze Sainless seel(430) Seel (SAE 45) Mumeal (a 1kHz) Supepemalloy(a 1kHz) = x (/0.60) = M = 0log 1 e e = 0 log SE = R + A + M / δ jβ = = Daa haga 13 maeial Dafa haga unuk bebeapa maeial pe Lb = kg dapa diliha pada abel dengan pehiungan sebagai beiku : Tabel 3.4. hasil pehiungan haga pe maeial Fekuensi Gamba.8 Gafik Shielding Effeciveness 3.3 Skesa dan Pehiungan Redaman Senal Ooma Gamba.9 skesa Conaine ex.senal ooma Daa Ukuan uangan senal ooma : Ukuan Lua : Panjang :.5 mee Leba ggi :.43 mee : 3.06 mee Dengan ukuan sepei diaas maka luas pemukaan uangan esebu adalah m. Bahan pembenuk senal ooma beuu dai dalam ke lua : (1) Plywood 3mm () Foam 0mm (3) Fibeglass 35mm (4) Foam 0mm (5) Seels mm Pebandingan Dengan kaa lain Bill of Quaniy dapa dihiung bedasakan kebuuhan dan haga maeial, dengan asumsi maeial dengan keebalan (hickness) 1mm membuuhkan hanya 1 lapis maeial. Tabel 3.5. Daa haga, densiy, dan kebuuhan biaya banding SE iap maeial Tabel 3.6. Daa pehiungan Bill of Quaniy iap maeial Unuk menghiung A adalah dengan menggunakan umus beiku : / δ A = 0 log e = mm = x / δ δ = 60 : ( µ σ ) f 5

6 dapa dihiung bedasakan densiy nya, unuk aluminium aga sesuai dengan sandad shee nya memelukan 3098 bagian dengan iap bagiannya memiliki bea sebesa kg/lb. Dai kebuuhan esebu dapa dihiung Bill of Quaniy sebesa 4 : = lemba. 4. KESIMPULAN Bedasakan daa-daa hasil pehiungan dan seelah dilakukan poses pengumpulan daa, maka dapa diambil kesimpulan sebagai beiku: 1. Dai keiga belas maeial yang memiliki edaman efleksi einggi adalah Silve, edaman absopsi einggi adalah Supepemalloy dan edaman muliple einggi adalah.. Dai keiga belas maeial yang memiliki nilai Shielding Effeciveness ebesa adalah Supepemalloy dan yang eendah adalah. 3. Nilai edaman awal yang saa ini epasang pada conaine senal ooma sebesa dengan bahan maeial seel sudah memenuhi sandad. 4. Pemilihan maeial dengan mempehaikan kombinasi anaa Shielding effeciveness dan haga maeial menghasilkan kesimpulan bahwa adalah maeial yang mempunyai nilai Shielding Effeciveness sebesa 111,9 diaas sandad EN dengan biaya eendah IDR 77,71 unuk dipilih sebagai bahan pembuaan shielding oom dan meupakan salah sau maeial yang paling mudah didapa di masyaaka. 5. Dai daa pehiungan Bill of Quaniy semua maeial didapakan bahwa jika menggunakan sebagai bahan shielding oom unuk dimensi senal ooma dibuuhkan sebanyak 5 Lemba. DAFTAR PUSTAKA [1] E.F.Vance, Elecomagneic-inefeence conol, IEEE Tans. on Elecomagneic Compaibiliy, EMC-, (1980). [], Basic Elecomagneics Pinciples-Chape Eleven, [3] Ryback, T. and Seffka, M Auomoive Elecomagneic Compaibiliy (EMC), Kluwe Academic Publishe, Newyok. [4] Sandad CLC/TR 50484,009. Recommendaions fo Shielded enclosues. [5] 00, ITEM TM,The Inenaional Jounal of EMC TM (00), [6] Biish & Inenaional Sandads BS EN hp:// hm [7] Sevices fo EMI Shielding Effeciveness (SE) hp:// ielding- effeciveness.hml 18 Desembe 008 [8] Modula Shielded Room hp:// [9] Auomoive Elecomagneic Compaibiliy emc.pdf hp:// 19 Desembe 008 [] Meal pice 1 Desembe 009 [11] Chaaceisic [1] Chales, Gounding Sysems and Thei Implemenaion, Jounal of he Audio Engineeing Sociey. DAFTAR RIWAYAT HIDUP Penulis benama Sii Munawaoh, pui dai Bapak Abdul Malik Ibahim dan Ibu Suiningsih (almh), lahi di Suabaya pada anggal 1 Agusus Riwaya pendidikan: SDN Sawoaap IV Sidoajo, lulus ahun SMPN Sidoajo, lulus ahun SMUN 1 Sidoajo, lulus ahun 001. D3 Eleko Kompue Konol-ITS Suabaya, lulus ahun 005. Tahun ajaan 006/007 penulis dieima sebagai Mahasiswi Juusan Teknik Eleko FTI - ITS melalui Linas Jalu dengan nomo pokok dan menyelesaikan Tugas Akhi di Bidang Sudi Telekomunikasi Mulimedia. Fakulas Teknologi Indusi di Insiu Teknologi Sepuluh Nopembe Suabaya. Pada bulan Juni 0 mengikui semina ujian ugas akhi sebagai salah sau syaa unuk mempeoleh gela Sajana Teknik Eleko. azzaho_puple@yahoo.co.id mobile : /