Transcript Link Budget – Pemancar & Penerima

Link Budget
– Saluran–
Yenni Astuti, S.T., M.Eng.
Apakah Saluran itu ??
Komponen Saluran
1.
Pemancar / Transmitter.
2.
Penerima / Receiver.
3.
Media.
Persamaan Saluran
Pditerima = daya pemancar + penguatan
antena pemancar + penguatan
antena penerima – total loss.
Pditerima = Ptransmit + Gtransmit + Greceive – Ltotal.
PEMANCAR . . .
Tugas Pemancar
 Penerimaan
 Modulasi
(frekuensi tinggi),
 Penguatan
 Broadcast
Data (frekuensi baseband),
Sinyal,
melalui antena.
Yang berkaitan dengan Pemancar
1.
Kepadatan flux (flux density)
2.
EIRP
Flux Density
Dalam astronomi disebut dengan
Radio Power of Source
Flux Density

Ukuran energi yang diperoleh dari
sumber tertentu.

Besar energi yang diterima pada jarak
r dari suatu pemancar dengan gain G
dan daya P Watt.
Definisi Formal
Flux Density :
𝐺𝑃
𝜓=
4 𝜋 𝑟2
G = penguatan antena pemancar,
P = daya pemancar (Watt).
EIRP

Ukuran energi yang hanya
memperhatikan daya yang dipancarkan.

Digunakan untuk melakukan rating pada
stasiun bumi (lebih tinggi dB-nya, lebih
baik ratingnya)
Definisi Formal EIRP
EIRP = Daya Pemancar × Gain Antena.
= Pamp × Gantena.
= Pamp + Gantena (dalam dB)
EIRP dan Flux Density
density  energi yang
memperhitungkan jarak sumber.
 Flux
 energi yang hanya
memperhatikan daya terpancar.
 EIRP
Contoh Persoalan 1
Berapakah nilai flux density yang diterima
oleh benda yang berada pada jarak
22.000 km dari Stasiun Bumi?
(EIRP = 60 dB)
Penyelesaian Persoalan 1
Flux density =  = 60 – 10 log (4 ×  ×
22.0002)
= - 50,2 dB.
Contoh Persoalan 2.
Suatu stasiun bumi A memancarkan 10
watt. Antena stasiun tersebut memiliki
penguatan sebesar 50 dB.
a. Berapa besar EIRP nya?
b. Stasiun bumi lain, stasiun B,
memancarkan daya 8 watt namun
memiliki antena dengan penguatan
52 dB. Mana yang lebih baik?
Penyelesaian Persoalan 2.
PA = 10 watt.
GA = 50 dB.
a. EIRP = 10 log 10 + 50 = 60 dBw.
b. PB = 8 watt
GB = 52 dB
EIRP = 10 log 8 + 52 = 61 dBw.
:: Stasiun bumi B memiliki daya pancar
yang lebih baik daripada stasiun A.
Penerima . . .
Daya Penerima
Untuk menghitung daya yang diterima
penerima berjarak r dari sumber:
Flux density harus dikalikan dengan
wilayah penerimaan antena.
Daya Penerima (2)
Pditerima =  × Aeff
Dengan: 𝐴𝑒𝑓𝑓
=
𝜆2 𝐺𝑅
4𝜋
Daya Penerima (2)
𝑃𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎 = 𝜓. 𝐴𝑒𝑓𝑓
𝐺𝑎𝑚𝑝 . 𝑃𝑎𝑛𝑡 𝜆2 𝐺𝑅
=
4. 𝜋. 𝑟 2 4. 𝜋
4𝜋𝑟
= 𝐸𝐼𝑅𝑃 + 𝐺𝑅 − 10𝑙𝑜𝑔
𝜆
2
G/T
 Jika
pemancar memiliki EIRP, maka
penerima memiliki G/T.
 Rasio
gain antena penerima terhadap
derau temperatur.
Definisi Formal G/T
𝐺
= 𝐺𝑅 − 𝑇
𝑇
Dengan GR = gain antena penerima
T = derau temperatur pada
penerima
Contoh Persoalan 3
Suatu penerima satelit memiliki gain 30
dB. Antena tersebut memiliki temperatur
700 K.
Berapa nilai G/T satelit tersebut?
Penyelesaian Persoalan 3
G = 30 dB.
T = 700 K
= 10 log 700 dB
= 28,5 dB
G/T = (30 – 28,5) dB
= 1,5 dB.
Media . . .
Media Nirkabel
 Ground
Wave Propagation.
 Ionospheric Waves.
 Tropospheric Waves.
 Line Of Sight.
Ground Wave Propagation
 Frekuensi
dibawah 30 MHz berjalan
mengikuti bentuk bumi.
Ground Wave Propagation
 Terdiri
dari dua macam gelombang:
 Gelombang
langsung.
 Gelombang pantulan
Ionospheric Waves
dengan frekuensi 30 – 300 MHz.
 Bergerak lebih cepat daripada ground waves.
 Gelombang
Trophospheric Scattering
 Gelombang
dengan frekuensi 300 MHz– 3 GHz.
 Gelombang yang terpantulkan lebih lemah.
Line Of Sight
dengan frekuensi 3 – 12 GHz.
 Media yang paling baik untuk komunikasi satelit.
 Gelombang
Rugi – rugi pada LOS
Rugi – Rugi pada LOS
 Free
Space Loss (FSL)
 Hujan
 Misalignment Antena
 Penyerapan Gas
Free Space Loss
 Penyebab
penurunan sinyal yang
paling besar.
 Fungsi kuadrat dari jarak.
Definisi Formal FSL
2
4𝜋𝑟
𝐹𝑆𝐿 =
𝜆
FSL = 21,98 + 20 log ( r ) + 20 log ( f )
Dengan r = jarak free space
f = frekuensi sinyal
Contoh Persoalan 4
Stasiun Bumi memiliki EIRP sebesar 60 dB.
Suatu satelit dengan jarak 22.000 m dari
stasiun bumi menerima sinyal yang
dipancarkan oleh stasiun bumi tersebut.
Antena satelit memiliki gain 52 dB dan
beroperasi pada frekuensi 12 GHz.
Berapa besar daya yang diterima oleh satelit
penerima tersebut?
Penyelesaian Persoalan 4
EIRP
GR
r
f
= 60 dB.
= 52 dB.
= 22.000 m
= 12×109
Pditerima = EIRP + GR – FSL
FSL = 21,96 + 20 log (22.000) + 20 log (12×109)
= 190,34 dB
:: Pditerima = 60 dB + 52 dB – 190,34 dB = -77,66 dB.
Hujan
 Penyebab
penurunan sinyal terkuat
setelah FSL.
 Terjadi pada frekuensi pita Ku dan Ka.
 Besarnya penurunan sinyal bervariasi.
 Tergantung
 Bervariasi
derasnya hujan.
dari 0,1 dB hingga 12 dB.
Cara Menyiasati Rugi Akibat
Hujan
 Ground
diversity : penggunaan dua
penerima.
 Memperbesar
daya pemancar.
 Penggunaan
beragam pendeteksi eror.
 Penggunaan
beragam laju data.
Model hujan yang dapat
perhitungan rugi karena hujan :
1.
2.
3.
membantu
NASA Rain Attenuation Model.
Crane Rain Attenuation Model.
CCIR Rain Attenuation Model.
Memiliki nilai 1 – 2 dB, tergantung daerah
dan derasnya hujan.
Misalignment Antena
 Gain
antena menjadi faktor penting
perhitungan daya.
 Diasumsikan antena pengirim dan
pemancar ditempatkan secara sempurna,
 sehingga gain maksimum dapat diperoleh.
 Membutuhkan kalibrasi.
Penempatan Pemancar – Penerima
Penyerapan Gas
 Disebabkan
oleh penyerapan awan
dan kabut.
 Terjadi penurunan amplitudo akibat
penyerapan gas.
 Terjadi pada frekuensi diatas 10 GHz.
 Untuk pita Ku dan dibawahnya, rugi ini
dapat diabaikan.