Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 ANTENA PENGUAT SINYAL HANDPHONE DENGAN FREKUENSI 1800 MENGGUNAKAN REPEATER RF Jakobus Tiwery, Roberto Corputty Email : melvintepatiwery@gmail.com , roberto@unmus.ac.id Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Musamus ABSTRAK Antena merupakan elemen penting dalam komunikasi tanpa mengunakan kabel penghubung (Nirkabel) dengan memanfaatkan propagasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dan diterima oleh antena. Keterlambatan kedatangan sinyal dan kurangnya pancaran sinyal dari BTS pada kampung Onggari sangat berpengaruh pada komunikasi dan informasi didaerah tersebut. Pemanfaatan antena yagi dalam menjawab permasalahan keterbatasan pengiriman sinyal dari BTS merupakan alasan dalam pengembangan penelitian ini dengan memodifikasi antena sebagai penguat sinyal Global System for Mobile cominication setelah di pancarkan oleh Best Transfer Sistem. Proses perancangan, perhitungan dan perakitan antena, untuk panjang setiap elemen antena director 7.5 cm, reflector 9.6 cm dan driven yang dipisahkan masing-masing 4.1 cm yang beroperasi pada frekuensi 1800 MHz. Pengujian dilakukan dengan penggukuran level kuat sinyal pada waktu pagi, siang dan malam hari, dengan tempat penelitian kampung Onggari Distrik Malind Kabupaten Merauke. Antena penguat sinyal bekerja sangat baik dengan mampu menguatkan sinyal handphone sehingga dapat diakses sejauh 10 meter dari antena pengaut dengan hasil suara terdengar jelas pada waktu berbeda. Kata Kunci : Antena yagi, Penguat, sinyal, Repeater,Propagasi. oleh antena pemancar akan ditangkap oleh PENDAHULUAN A. Latar Belakang antena penerima. Antena merupakan suatu sarana atau piranti pengubah listrik radio atau televisi yang diciptakan oleh sinyal Hidetsugu Yagi dan Dr. Shintaro Uda dan ektromagnetik antena Yagi digunakan secara luas dan inilah yang akan dipancarkan melalui udara merupakan salah satu antena dengan desain atau ruang bebas. Sinyal yang dipancarkan paling sukses dan banyak digunakan untuk (tegangan/arus) elektromagnetik. sinyal Antena Yagi adalah jenis antena menjadi Sinyal 149 Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 aplikasi RF direktif. Antena Yagi adalah Latar belakang masalah diatas,dapat antena directional hanya dapat mengambil dirumuskan permasalahannya adalah: atau menerima sinyal satu arah (dari 1. Bagaimana merancang dan merakit depan), olek karena itu antena ini berbeda sebuah antena Yagi sebagai penguat dengan antena dipole standar yang dapat sinyal mengambil sinyal sama baiknya dalam frekuensi 1800 MHz. setiap arah. Antena Yagi biasanya memiliki Semakin bertambah pemakaian maka semakin besar pun semakin jauh, maka penggunaan kabel beroperasi pada mengkoneksikan Antena semakin sebagai pemancaran sinyal. kebutuhan pentransferan dan jarak yang dipisahkan jaringan 2. Bagaimana yang penguat dengan Repeater RF, Wi-fi Gain sekitar 3-20 dB. akan HP tidak efisien. METODE PENELITIAN Pada penelitian ini metode yang digunakan adalah : Karena itu muncul konsep baru yaitu a. Observasi. Wireless local area network (WLAN) b. Pengukuran Kuat sinyak propagai BTS. menggunakan frekuensi radio (RF) dan c. Perancangan udara sebagai Permasalahannya media WLAN transmisinya. mempunyai kelemahan dengan terbatasnya area yang dan perakitan antenna Penguat. d. Pengukuran hasil dan Uji coba kuat pancaran sinyal hasil penguatan anten. dilayani accesspoint, sebab tidak semua daerah mendapatkan signal yang sama, Kampung Onggari karena lokasi yang luas sehingga jangkauan Jarak Pancaran BTS sangat terbatas. Daerah pinggiran kota mendapatkan porsi signal yang kurang, seperti kampung Onggari yang letak BTSnya berada di kampung Kumbe,dan jarak BTS adalah sekitar 10 km sehingga ada beberapa titik daerah tertentu kurang mendapatkan signal yang bagus. B. Rumusan Masalah 150 Jarak Tempat Penelitian 5 Km BTS Daerah Kumbe Gambar 1 Jarak BTS Kumbe Ke Lokasi Penelitian Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 LANDASAN TEORI 1. Pengertian Antena Yagi-Uda RF Antena Yagi atau dikenal juga dengan antena antena Yagi-Uda digunakan secara luas dan merupakan desain antena paling sukses atau banyak digunakan untuk aplikasi RF. Antena ini diciptakan pada tahun 1926 oleh Dr. Hidetsugu Yagi dan Dr. Shintaro Uda (Jepang) dari Tohoku Gambar 2. Bagian-bagian antena Imperial University. Antena ini dulu banyak Yagi-Uda RF. digunakan pada perang dunia ke 2 karena antena ini mudah dibuat dan tidak ribet, 3. Elemen Penyusun Antena Yagi-Uda diketahui bahwa antena Yagi adalah antena RF directional yang berarti dapat mengambil Antena Yagi-Uda RF disusun dengan atau menerima kedatangan signal pada satu beberapa elemen yang terdiri dari: arah. 1. Reflector Reflector berada dibelakang dipole dan 2. Prinsip Antena Yagi-Uda RF lebih panjang 5% dari driven, reflector digunakan disini berfungsi sebagai memantulkan untuk menerima dan mengirim pada satu signal yang terlewat dari elemen tengah arah sehingga memiliki gain yang bagus dan dikembalikan. Antena Yagi-Uda RF sekitar 3 – 20 dBd, dan antena Yagi bekerja 2. Director pada jangkauan frekuensi 30 MHz sampai 3 Director sendri biasanya lebih pendek GHz dengan jarak 40 sampai 60 km, itu 5% dari driven dan berfungsi untuk artinya antena ini berbeda dengan antena mengarahkan dipole tandar. Bagian-bagian dan fungsi ditujukan. antena Yagi pada gambar 2. signal ke arah yang 3. Driven Bagian dari elemen dipole pada antena yang terhubung langsung ke kabel koaksial dengan fungsi sebagai penerima frekuensi radio. 151 Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 4. Crossbar atau boom melayani frekuensi yang berbeda dan Crossbar atau boom sebagai bagian berbagai sector cell. antena yang memegang/menahan tiap elemen yang terdapat pada antene. Pada pengunaannya perlu mengarahkan crossbar atau boom antena pada arah datangnya signal agar dapat menerima signal dengan maksimal. 5. Parameter pada perancangan antena Parameter yang dibutuhkan pada perancangan sebuah antena Yagi-Uda RF penguat signal adalah : 1. Panjang gelombang diudara (λ) 4. BTS (Base Transciver Station) = BTS merupakan terminologi baru dan Dimana: c = Kecepatan cahaya f = Frekuensi yang digunakan mulai popular pada era seluler saat ini, dan BTS menjembatani perangkat komunikasi pengguna dengan jaringan menuju jaringan lain dan satu cakupan pancaran BTS dapat 2. Panjang driven L=Kx disebut cell. BTS dapat diterapkan ke salah Dimana: L = Panjang driven K = Velocity factor = Panjang gelombang satu standar komunikasi nirkabel, biasanya dan umumnya terkait dengan teknologi komunikasi mobile seperti GSM dan CDMA. 3. Panjang reflector BTS merupakan bagian dari base station subsystem (BSS) untuk Lr = 5% + L 4. Panjang director perkembangan sistem manajemen, juga peralatan untuk mendekripsi mengenkripsi komunikasi, Lr = 5% - L dan spectrum 6. GSM ( Global system for mobile ) penyaringan alat dan antena juga sebagai Global system for mobile communication komponen sebagai merupakan komunikasi teknologi seluler tersebut. yang bersifat digital. Teknologi GSM sering beberapa dipakai BTS memfasilitasi Biasanya dalam fungsi BTS arti BTS memiliki transceiver yang memungkinkan untuk 152 pada komunikasi bergerak khususnya telepon genggam, teknologi ini Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 memanfaatkan gelombang mikro 2 dan pengiriman signal yang dibagi berdasarkan c. dipisahkan waktu. GSM dijadikan standar global untuk komunikasi seluler teknologi seluler sekaligus Jarak antara elemen driven yang sebagai yang paling banyak a = 0,01 . d. Panjang reflektor digunakan. Lr = 0,58 . III. Perancangan Antena e. Panjang director 1. Persiapan Ld = 0,45 . Parameter dalam perancangan f. Jarak setiap elemen-elemen s = (1/4) λ antena yagi penguat sinyal GSM sebagai berikut: 1. Terlebih dahulu mengetahui jarak maksimun pancaran sinyal dari BTS. 2. Mencari daerah yang mendapatkan sinyal kurang minimum ada sinyal 1 barr pada handphone. 3. Melakukan persamaan perhitungan 2.3 sampai dengan 2.7 yang dipergunakan sesuai data hasil jarak dan kondisi daerah yang didapat Gambar 3. sebelumnya yaitu : a. Panjang gelombang Desain Anten Penguat Sinyal HP Berdasarkan Perhitungan Rumus = Keterangan Gambar 3 = 16,6667 cm b. Panjang elemen driven yang dibuat /2 = 16,6667 2 Elemen driven yang harus dipisahkan a). Lr (Panjang Reflektor) b). Ld (Panjang Director) c). S (Jarak Setiap Elemen-Elemen) d). a (Jarak Antara Elemen Driven yang di pisahkan) e). ( /2)/2 (Elemen Driven yang harus di pisahkan) ( /2)/2 = 8,3333 153 Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 f). /2 (Panjang Elemen Driven yang di buat). HASIL PENGUJIAN ANTENA YAGI PENGUAT SINYAL HP g. Handphone siap mengirim dan menerimah data. 2. Parameter Perhitungan Antena Yagi Penguat Sinyal GSM 1. Langkah Pengujian Jarak dan kondisi daerah penelitian Ada beberapa tahap sebelum melakukan pengujian antena Yagi penguat sinyal yaitu : sangat menentukan untuk melakukan perhitungan rumus kemudian merancang antena yagi penguat sinyal HP, parameter a. Antena diperiksa kembali setiap elemen-elemennya, diperhatikan perhitungan rumus yang digunakan adalah a. Panjang gelombang agar tidak ada yang terlepas atau = bersentuhan. b. Diperhatikan elemen driven yang 3 . 108 = 1800. 108 dipisahkan tetap pada posisi dan = tidak bergeser. c. Mencari tempat yang sinyalnya d. Antena dipasang diatas ketinggian 5 dipasang satu arah dengan BTS tanpa lurus Yagi Uda penguat sinyal HP. b. Panjang elemen driven yang dibuat 2 Kabel terhubung pada konektor dan ujung kabel terhubung ke Repeater RF.kemudian kabel UTP tehubung dari Repeater ke Wi-fi, handphone Menerima pancaran sinyal dari Wi-fi. 154 dihitung, karena panjang lamda sebagai /2 = 16,6667 10 km. disisi gelombang ada halangan, dengan jarak BTS ke antena f. panjang parameter perhitungan setiap elemen antena meter dari tanah. kedepan Berdasarkan maka perihitungan setiap elemen dapat mengalami penurunan. e. Antena 16,6667 cm = 8,333 cm Elemen driven yang harus dipisahkan ( /2)/2 = 8,333 2 = 4,1665 cm Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 c. Jarak antara elemen driven yang 1. (almunium) dipisahkan telah dipotong sesuai a = 0.01 . ukuran pada rumus perhitungan, maka a = 0.01 x 16,666 elemen-elemen inti telah tersedia. 2. a = 1,666 mm Berdasarkan driven Setelah director, reflector dan driven yaitu perhitungan panjang, Berdasarkan pada rumus perhitungan rumus untuk elemen director yang elemennya yang lebih pendek dari elemen lain adalah Ld driven dipisahkan, dan jarak elemennya didapat = 0.45. λ = Ld = maka elemen inti siap dirakit, tinggal selanjutnya menghitung elemen reflektor, director dan mistar supaya sesuai ukuran pada jarak setiap elemen-elemen. rumus perhitungan dan selanjutnya 0.58 x 16,6667 = 9,667 cm d. Panjang director Gambar 4. Elemen Director 0.45 . = 0.45 x 16,6667 = 7,5 cm 3. 0.58. λ = Lr Sesuai rumus perhitungan untuk elemen reflector yang lebih panjang yaitu Lr = 9,667 cm e. Jarak setiap elemen-elemen 2. menggunakan 0.58 . = Ld = diukur dipotong menggunakan gergaji. a. Panjang reflektor Lr = 7,5 cm. Langkah s= (1/4) λ s= 0.25 x 16,6667 s= 4,167 cm Gambar 5. Elemen Reflector Perakitan Antena Yagi Panguat Sinyal HP Berdasarkan Perhitungan 4. Dalam perakitan antena yagi penguat sinyal ada beberapa langkah yang harus dilakukan yaitu: Elemen driven yang dibuat pada rumus perhitungan λ/2 = 8,333 cm. Tapi disini elemen driven harus dipisahkan dengan ukuran (λ/2)/2 = 4,1665 cm. Karena 155 Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 dipisahkan maka mempunyai jarak untuk disambungkan ke N konektor. Ini antara kedua elemen driven adalah a = merupakan inti dari pembuatan antena, 0.01.λ = 0.1667 cm = 1.667 mm dengan maksud supaya frekuensi yang diharapkan bisa tercapai. Gambar 8. Antena yagi hasil rancangan Gambar 6. Elemen Driven yang dipisahkan 5. Selanjutnya boom 8. Pemasangan konektor dari ujung kabel (almunium) dengan panjang boom 195 coaxial kemudian di konekan dengan cm, untuk Repeater. Karena pemasangan yang boom kurang tepat sehingga mempermudah pemasangan antena mudah elemen-elemen yang berjumlah 13 Konektor yang elemen. Repeater adalah Untuk memasang elemen pada boom Female(konektor penguat sinyal). dilubangi memasukan 6. mempersiapkan dengan elemen bor pada menggunakan ukuran sesuai rumus perhitungan s = (1/4) λ = 4,167 cm dapat menyebabkan kehilangan sinyal. digunakan konektor pada N- 9. Masing-masing konektor dari kabel coaxial dihubungkan ke antena yagi dan repeater, sehingga antena siap diuji. Gambar 7. Jarak Elemen pada Boom 7. Sesudah pemasangan elemen pada boom selesai, selanjutnya membuat brass wire atau antena folded dipolenya 156 Gambar 9. Antena yagi dan Repeater yang sudah selesai Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 dengan kondisi daerah yang terbuka tanpa 3. Prosedur Pengujian Antena Yagi Penguat terhalang pepohonan dan setiap elemenelemennya. Selain itu juga ketinggian Sebelum melakukan pengujian ada antena dan jarak yang pula berperan beberapa hal yang harus diketahui, supaya mendukung antena untuk bekerja. Tetapi antena mampu bekerja dengan baik yaitu: elemen drivennya lah yang bekerja keras 1. Pengujian dilakukan di daerah yang menerima sinyal dari BTS dan reflector sinyalnya tidak benar-benar hilang, mampu menjaga frekuensinya tidak keluar, tetapi ada sinyal atau 1 barr pada sehingga lebih akurat mendapatkan sinyal handphone. dan tidak mudah hilang. 2. Pemasangan antena tidak terhalang bangunan dan pepohonan yang tinggi. 3. Antena dipasang satu arah lurus kedepan terhadap BTS dengan ketinggian antena 5 meter dari tanah. 4. Pengujiandilakukan dengan waktu berbeda yaitu pada pagi, siang dan malam hari. Gambar 9. Sebelum dan sesudah menggunakan antena penguat 4. Data Hasil Pengujian Gambar 4.7 dapat dilihat kenaikan sinyal pada saat menggunakan antena yagi penguat sinyal HP perbandingannya begitu dengan jauh sebelum menggunakan antena penguat sinyal HP Itu . Keterangan Gambar 9 penunjuk barr pada handphone naik dari 1 barr menjadi 5 barr setelah menggunakan antena Yagi penguat sinyal HP di kampung Onggari. berarti antena yagi penguat sinyal bekerja sesuai frekuensi diharapkan, 1800 sehingga MHz mampu yang bekerja menguatkan sinyal begitu baik. Ada juga kemampuan bekerja antena didukung 157 Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 Tabel.1. Hasil Pengujian di halaman ruangan sangat berbeda. kekuatan sinyal rumah pada Hanphone sebelum menggunakan Anten penguat sinyal hanya sampai 2 barr dan suara terdengar kurang jelas. Ketika di lakukan pengujian Antena penguat sinyal Handpone maka sinyal yang tadinya hanya 2 barr menjadi 5 barr dan suara tedengar sangat jelas. Di karenakan antena penguat sinyal di rakit dengan baik dan menggunakan perameter rumus yang mana antena ini beroperasi pada Frekuensi Tabel 2. Hasil Pengujian di dalam 1800 MHz. rumah PENUTUP 1. Kesimpulan Berdasarkan dari hasil pengujian antena Yagi penguat sinyal HP, maka dapat diambil kesimpulan : 1. Antena Yagi penguat sinyal HP Dari tabel hasil pengujian Antena mampu memberikan penguatan sinyal penguat sinyal Hp terlihat jelas bahwa yang maksimal apabila antena di rakit pancaran sinyal dari BTS yang berada di sesuai dengan parameter rumus dan Kampung Kumbe ke Kampung Onggari frekuensi yang di tentukan. Sangat minim. Hal ini Sebabkan oleh jarak 2. Pengujian Antena Yagi Penguat yang cukup jauh dan di halangi banyak sinyal HP mampu menaikan sinyal pohon sehingga sinyal yang di dapat oleh yang pada awalnya hanya 1 barr pengguna Handphone di kampung Onggari menjadi 5 barr pada pagi,siang dam kurang maksimal. terlihat jelas pada kedua malam hari. tabel di atas menunjukan bahwa sinyal yang di dapat pada luar ruangan dan dalam 158 Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 7 No. 2, Agustus 2018 ISSN 2089-6697 3. Antena beroperasi pada Frekuensi DAFTAR PUSTAKA 1800 MHz dan jarak dari BTS ke [1] tempat pengujian sekitar 10 km. Andi asmi pratiwi, rancang bangun antena lungs mickrostrip array untuk aplikasi GPS dan LTE, Jurusan elektro fakultas teknik universitas 2. Saran Beberapa saran yang [2] diberikan adalah : 1. Pengembangan Hasanuddin. dapat antena ini bisa [3] menjadi lebih berkembang tangkapan sinyal dan jaraknya bertambah jauh pula. apabila setiap elemen-elemen dan 2. panjang antena diukur [4] perancangan dan dan implementasi ditambah. antena Yagi 2.4 GHz pada aplikasi Selain antena Yagi, antena jenis lain WIFI (Wirelless fidelity), Elkomika, dapat jurnal teknik elektro. juga dipergunakan agar perkembangan tidak hanya dikomunikasi suara tetapi [5] perkembangan pentransferan dalam komunikasi data, video call, CDMA dan 3G. 3. Andi Hidayat. Antena Yagi Uda, Penjelasan Super Lengkap. Balanis, Constantine A. 2005. Antenna Theory – Analisis and Design. Third Edition. New Jersey: John Wiley and Sons. Budi Pratama, Januari – Juni 2013, [6] Muhammad Teddy Yudhanto, Rancang bangun antena eksternal payungbolic 2,4 ghz untuk komunikasi wireles LAN (WLAN). departemen teknik elektro konsentrasi telekomunikasi. Topalaguna B. dan Ubaid Z. 2012. Antena Yagi penguat sinyal HP juga Konstruksi Prototype Nanosatellite dapat pada Frekuensi ISM Band 2,4 GHz dikembangkan dengan mempararelkan beberapa handphone untuk Aplikasi untuk mendapatkan sinyal secara Tugas Akhir bersama, serta membuat antena Yagi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, penguat sinyal HP yang mobile Universitas Hasanuddin, Makassar, (bergerak). Indonesia. [7] Wildan_Nugraha Telemetri Sarjana, 2013 Suhu. Jurusan BTS (Base Transceiver Station) 159