PENGUKURAN MEDAN ELEKTROMAGNETIK BEBAS PADA AREA URBAN DAN RURAL

PENGUKURAN MEDAN ELEKTROMAGNETIK BEBAS PADA AREA URBAN DAN RURAL MANA HILUL IRFAN 2207100051 Dosen Pembimbing : Eko Setijadi, ST., MT., Ph.D Dr. Ir. Wirawan, DEA

Latar Belakang 2 Green Telecommunication Radio Frequency Harvesting Banyaknya pemancar telekomunikasi

Tujuan 3 Mengetahui kuat medan dari gelombang elektromagnetik pada wilayah urban dan rural. Mengetahui kuat medan dari elektromagnetik pada beberapa rentang frekuensi untuk menentukan frekuensi yang potensial untuk dimanfaatkan. Mendapatkan gambaran mengenai perilaku pemancar telekomunikasi.

Batasan Masalah 4 Pengukuran dilakukan di wilayah urban dan rural. Rentang frekuensi yang akan diukur tidak ditentukan secara spesifik. Penentuan rentang frekuensi berdasarkan perkiraan rentang frekuensi mana yang sering dimanfaatkan untuk komunikasi. Pengukuran dilakukan menggunakan berbagai macam antena disesuaikan dengan rentang frekuensi yang akan diukur.

5 Metodologi

Gelombang Elektromagnetik 6 Adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang saling tegak lurus yang berosilasi dan merambat serta membawa energi dari satu tempat ke tempat lain. Contoh : cahaya, gelombang radio. Spektrum elektromagnetik adalah susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya. Dalam gelombang elektromagnetik berlaku persamaan : c = f. λ

Sifat Gelombang Elektromagnetik 7 Dengan daya yang sama, gelombang elektromagnetik mempunyai sifat sebagai berikut : Semakin besar nilai panjang gelombang, semakin jauh gelombang elektromagnetik menjalar. Semakin besar nilai panjang gelombangnya, semakin mudah gelombang elektromagnetik melewati penghalang

Electromagnetic Harvesting 8 Electromagnetic harvesting atau radio frequency (RF) harvesting adalah pengambilan medan elektromagnetik bebas untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik. Sistem electromagnetic harvesting terdiri atas antena, rectifier, dan rangkaian penguat tegangan. Diharapkan output dari sistem ini dapat dimanfaatkan untuk mencatu perangkat berdaya rendah.

Aplikasi Telekomunikasi yang 9 menggunakan gelombang radio Radio FM Televisi analog UHF Telekomunikasi Seluler Wi-Fi

Radio FM 10 Berdasarkan KM Menteri Perhubungan No. 15 Tahun 2003, rentang frekuensi radio FM adalah 87,5-108 MHz dengan pengkanalan kelipatan dari 100 khz. Sedangkan jarak minimum antar pemancar radio FM adalah 400 KHz

Data Pemancar Radio FM 11 No Nama Frekuensi No Nama Frekuensi 1 Colors FM 87.7 12 RRI Pro 1 99.2 2 Suzanna FM 91.3 13 Giga FM 99.6 3 El Victor 93.3 14 Suara Surabaya 100.0 4 DJ FM 94.8 15 Wijaya FM 103.5 5 RRI Pro 2 95.2 16 Trijaya FM 104.7 6 Mercury 96.0 17 JJ 105.1 7 Bahtera Yudha 96.4 18 EBS 105.9 8 Elshinta 97.6 19 RRI Pro 3 106.3 9 Sonora 98.0 20 Radio Dakwah 107.3 10 Suara Giri 98.4 21 Radio Pendidikan 107.5 11 M Radio 98.8 22 Fajri FM 107.9

12 Letak Pemancar Radio FM

Televisi Analog UHF 13 Berdasarkan KM Menteri Perhubungan No. 76 Tahun 2003 rentang frekuensi televisi analog UHF adalah antara 478-806 MHz. Dari rentang tersebut dibagi menjadi 41 kanal dengan lebar masing-masing 8 MHz.

Data Pemancar Televisi Analog UHF 14 Nama Channel Frekuensi Antv 24 494-502Mhz Global TV 50 702-710Mhz Indosiar 28 526-534Mhz Metro TV 54 734-742Mhz MNC TV 32 558-566Mhz RCTI 30 542-550Mhz SCTV 34 574-582Mhz Trans TV 22 478-486Mhz Trans 7 56 750-758Mhz tvone 52 718-726Mhz TVRI 26 510-518Mhz

15 Letak Pemancar Televisi UHF

Sistem Seluler (GSM & CDMA) 16 GSM mempunyai dua rentang frekuensi yaitu 890-960 MHz yang disebut dengan GSM 900 dan 1710-1880 MHz yang disebut dengan GSM 1800 CDMA juga mempunyai dua rentang frekuensi yaitu 824-890 MHz yang disebut dengan CDMA 800 dan 1903-1990 MHz yang disebut dengan CDMA 1900 Frekuensi yang akan diukur adalah frekuensi GSM 900 dan CDMA 800

17 Data Operator GSM 900 & CDMA 800 No Nama Frekuensi Downlink (MHz) 1 PT Telkom (Flexi) 869.265-874.185 2 Bakrie Telecom 875.415-879.105 3 PT Mobile 8 880.905-885.825 4 PT Indosat (CDMA) 887.055-889.515 5 PT Indosat (GSM) 935-945 6 PT Telkomsel 945-952.5 7 PT Excelcomindo 952.5-960

Wi-Fi 18 Wi-Fi (Wireless Fidelity) adalah sekumpulan standar yang digunakan untuk jaringan lokal nirkabel yang didasari pada spesifikasi IEEE 802.11. Wi-Fi menggunakan standar radio 802.11b dan 802.11g. Rentang frekuensi wi-fi adalah 2,4-2,495 GHz

Alat yang digunakan dan Skema 19 Pengukuran Spectrum Analyzer Power Harvester Antena ANTENA SPECTRUM ANALYZER

20 Skema Pengukuran dengan Power Harvester ANTENA POWER HARVESTER VOLTMETER

Spectrum Analyzer 21 Adalah alat yang digunakan untuk mengukur sebaran spektral dari frekuensi radio, dan daya spektrumnya. Spectrum analyzer yang digunakan yaitu Rohde & Schwarz FSP dengan kemampuan mengukur level daya dari frekuensi 9kHz-30GHz.

Power Harvester 22 Power harvester digunakan untuk mengubah gelombang elektromagnetik dari radio frequency menjadi sumber listrik DC. Rangkaian ini terdiri atas rangkaian penyearah dan rangkaian penguat tegangan. Rangkaian power harvester terdiri atas dioda dan kapasitor

23 Spectrum Analyzer & Power Harvester

Antena 24 Antena adalah transformator atau perangkat yang berfungsi memindahkan energi gelombang elektromagnetik dari media transmisi guided (kabel) ke media transmisi unguided (udara atau ruang hampa) atau sebaliknya dari udara ke kabel.

Antena Yang Digunakan 25 Larsen Kulrod PO 150 : Adalah antena jenis monopole yang bekerja pada frekuensi VHF dengan gain 4,5dBi.

Antena Yang Digunakan 26 Antena Log Periodic Dipole Array: Antena ini mempunyai bandwidth 470-760 MHz dan gain antena 7dBi

Antena Yang Digunakan 27 Antena Whip/ Monopole dengan frekuensi utama sekitar 915 MHz dan gain 2,15dBi

Antena Yang Digunakan 28 Antena D-Link ANT24-1201yaitu antena yagi dengan frekuensi antara 2,4-2,5 GHz dengan gain 12 dbi

Titik Pengukuran 29 Lab B406 : dilakukan dua kali pengukuran yaitu di dalam ruangan dan di luar ruangan. Lab B301 : dilakukan dua kali pengukuran yaitu pada siang hari dan malam hari. Lab B304

30 Data Pengukuran

31 Data Pengukuran Radio FM

32 Data Pengukuran Frekuensi TV UHF

33 Data Pengukuran Frekuensi GSM/CDMA

34 Data Pengukuran Frekuensi Wi-Fi

35 Perbandingan Pengukuran di Urban Dan Rural

36 Pengamatan Perilaku Pemancar Radio FM Dan Televisi UHF

Pengukuran dengan Power Harvester 37 Maksimum : 1373 mv Rata-rata : 773.583 mv

Kesimpulan 41 Berdasarkan hasil pengukuran, frekuensi dengan kuat medan paling tinggi di wilayah urban adalah frekuensi GSM/CDMA dengan kuat medan 66 dbµv/m sedangkan frekuensi dengan kuat medan paling tinggi di wilayah rural adalah televisi UHF dengan kuat medan 51 dbµv/m. Berdasarkan hasil pengukuran, frekuensi yang paling potensial untuk dimanfaatkan dalam sistem electromagnetic harvesting di wilayah urban adalah GSM/CDMA. Hal ini dikarenakan di wilayah urban jumlah pemancar GSM/CDMA yang banyak dan jarak antara pemancar yang saling berdekatan. Hal ini diperkuat dengan hasil pengukuran menggunakan power harvester dimana pengukuran frekuensi GSM/CDMA menghasilkan tegangan output yang stabil dan tinggi.

Kesimpulan 42 Gelombang elektromagnetik dengan frekuensi rendah seperti radio FM dan televisi UHF lebih potensial dimanfaatkan dalam sistem electromagnetic harvesting di wilayah rural yang jauh dari pemancar. Hal ini dikarenakan daya pancar radio FM dan televisi UHF yang besar dan frekuensi yang lebih rendah mengalami redaman propagasi yang lebih kecil sehingga kuat medan frekuensi televisi UHF dan radio FM di rural cukup tinggi meskipun jarak pemancar relatif jauh dari titik pengukuran. Perilaku pemancar telekomunikasi selama 24 jam relatif stabil kecuali pada frekuensi radio FM karena sebagian besar pemancar radio FM aktif tidak selama 24 jam penuh.

Saran 43 Melakukan pengukuran di sekitar frekuensi 1800 MHz, 1900 MHz dan 2100 MHz, dan Radio AM. Untuk pengukuran di setiap rentang frekuensi digunakan dua atau lebih macam antena untuk membandingkan antena mana yang dapat menghasilkan daya maksimum yang terukur lebih besar.

TERIMA KASIH