## ANALISA PATH LOSS SPEKTRUM FREKUENSI UHF UNTUK PENYIARAN TV TERESTRIAL KOTA PADANG
Hanalde Andre 1* , Nofriadi 2
1 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Andalas
2 Loka Monitor Spekfrekrad dan Orsat, Padang
* Corresponding author, e-mail: hanalde.andre@ft.unand.ac.id
Abstrak —Perhitungan path  loss sangat  dibutuhkan  dalam  perencanaan  maupun  evaluasi  layanan telekomunikasi. Penyiaran Televisi (TV) terestrial menggunakan spectrum frekuensi Ultra High Frequency (UHF) dalam rentang 478 MHz - 806 Mhz. Penelitian ini membahas penyiaran TV terestrial Kota Padang yang terdiri dari 14 pemancar. Perhitungan path  loss dilakukan dalam area  layanan kota Padang dengan menggunakan  metode  rekomendasi  ITU-R  P.525  dan  rekomendasi  ITU-R  P.1546.  Berdasarkan  hasil perhitungan didapatkan hasil selisih rata-rata kedua metode tersebut sebesar 4.53 db.
Kata Kunci : Path Loss, TV terestrial, UHF, Kota Padang
Abstract —  The  calculation  of  path  loss  is  needed  in  planning  and  evaluation  of  telecommunication services. Broadcasting Television (TV) terrestrial uses Ultra High Frequency (UHF) spectrum in the range of 478 MHz - 806 MHz. This study discuss the Padang city terrestrial TV broadcasting which consists of 14 transmitters. Path loss calculations is carried out in the Padang city service area using the ITU-R P.525 and ITU-R P.1546. Calculation results shows an average difference of the two methods is 4.53 db.
Keywords : Path Loss, Terestrial TV, UHF, Padang City
Copyright © 2017 JNTE. All rights reserved

## 1. PENDAHULUAN
Siaran  Televisi  (TV)  merupakan  salah  satu media  telekomunikasi  satu  arah  ( broadcasting ) yang  memberikan  informasi  berupa  gambar bergerak  (video)  dan  suara  (audio).  Penyiaran TV menggunakan teknologi terestrial dan satelit. Perbedaan kedua teknologi ini adalah pemancar yang digunakan. TV satelit menggunakan media satelit untuk memancarkan siarannya sedangkan TV  terestrial  menggunakan  pemancar  yang berada  di  bumi.  Istilah  terestrial  ini  umumnya digunakan  di  eropa  sedangkan  di  amerika menggunakan istilah over-the-air (OTA).
Regulasi  mengenai  penggunaan  spektrum frekuensi  untuk  penyiaran  TV  terestrial  di Indonesia diatur oleh negara. Pemerintah banyak mengadopsi  aturan  maupun  rekomendasi  dari International  Telecommunication  Union (ITU). Institusi ini  merupakan salah satu badan khusus PBB  yang  mewadahi  bidang  telekomunikasi. Indonesia  merupakan  salah  satu  negara  yang menjadi anggota ITU.
Penyiaran TV terestrial menggunakan spektrum frekuensi Ultra High Frequency (UHF) dalam rentang 478 MHz – 806 MHz. Propagasi gelombang  dalam  spektrum  tersebut  memiliki
redaman  yang  berhubungan  dengan  jarak propagasinya.  Besarnya  redaman  tersebut menjadi hal yang menarik bagi para peneliti dan akademisi.  Beberapa  penelitian  menggunakan rekomndasi  ITU-R  P.1546  untuk  memprediksi besarnya  redaman  tersebut  [1-4].  Selain rekomendasi  tersebut  beberapa  metode  juga digunakan sebagai pembanding [5-7].
Perhitungan redaman yang terjadi pada jalur propagasi  penyiaran  dalam  telekomunikasi disebut dengan path loss . Nilai path loss tersebut mempengaruhi  sinyal  atau  kuat  medan  yang diterima dalam suatu daerah layanan. Informasi mengenai  kuat  medan  ini  dapat  dilakukan  pada semua spektrum frekuensi, tidak hanya terbatas pada  spektrum  UHF  [8].  Informasi  mengenai path  loss tersebut  sangat  bermanfaat  untuk evaluasi maupun perencanaan layanan siaran di suatu daerah.
Penelitian ini membahas mengenai path loss yang terjadi pada spectrum frekuensi UHF untuk penyiaran  TV  terestrial  Kota  Padang.  Terdapat 14  pemancar  TV  terestrial  di  kota  Padang. Perhitungan  dilakukan  dengan  menggunakan rekomendasi  ITU-R  P.525-2  dan  rekomendasi ITU-R P.1546-5.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1.  Spektrum UHF
Spektrum  UHF  terletak  pada  nomor  pita 9 dengan  rentang  frekuensi  300  –  3000  MHz seperti  yang  dapat  dilihat  pada  Tabel  1.  pada spektrum  tersebut  digunakan  untuk  radio astronomi,  radio  navigasi  penerbangan,  radio navigasi  satelit,  meteorologi,  penyiaran  televisi terestrial, radio lokasi.
Tabel 1. Klasifikasi Spektrum Frekuensi (ITU)
No. Pita Simbol Rentang Frekuensi 4 VLF 3 s/d 30 KHz 5 LF 30 s/d 300 KHz 6 MF 300 s/d 3000 KHz 7 HF 3 s/d 30 MHz 8 VHF 30 – 300 MHz 9 UHF 300 – 3000 MHz 10 SHF 3 – 30 GHz 11 EHF 30 – 300 GHz 2.2. PATH LOSS
Propagasi gelombang elektromagnetik melalui  udara  mengalami  redaman  yang sebanding dengan jarak yang ditempuhnya. Path loss merupakan  istilah  yang  digunakan  untuk redaman tersebut.

## 2.2.1. Model ITU-R P.525-2
Model  propagasi  yang  digunakan  sesuai dengan rekomendasi  ITU-R P.525-2. Model ini merupakan
propagasi gelombang elektromagnetik  tanpa  halangan  ( free  space ). Metode ini telah banyak menjadi referensi dalam perhitungan  untuk  memprediksi path  loss dari propagasi gelombang elektromagnetik [9].
𝐿 𝑓 = 32.44 + 20 ∗ 𝑙𝑜𝑔(𝑓) + 20 ∗ 𝑙𝑜𝑔(𝑑) (1)
Perhitungan  rugi-rugi    propagasi    atau path loss dapat  dilihat   pada  persamaan  1,  dimana 𝐿 𝑓 =  Total path loss 𝑓 =  Frekuensi saluran 𝑑 =  Jarak antar pemancar dan penerima

## 2.2.2. Model ITU-R P.1546-5
Salah  satu  rekomendasi  ITU  mengenai layanan telekomunikasi  erestrial  adalah  ITU-R
P.1546-5.  Rekomendasi  ini  adalah  metode untuk  memprediksi  propagasi    transmisi telekomunikasi dalam rentang frekuensi 30 MHz hingga 3000 MHz [10] .
𝐸 𝑓𝑠 = 106.9 − 20 ∗ log⁡(𝑑) (2)
Dimana 𝐸 𝑓𝑠 adalah  kuat  medan  maksimum (dbuV/m) dan d adalah jarak (km) . Berdasarkan rekomendasi  ini  didapatkan  kuat  medan maksimum  tanpa  penghalang  yang  diterima dapat  dilihat  pada  persamaan  (2) . Perhitungan tersebut  digunakan  untuk  daya  radiasi  efektif atau Effective  Radiated  Power (ERP)  suatu pemancar sebesar 1 kW. Hubungan antara ERP dapat dilihat pada persamaan 3 .
𝐿 𝑓 = ⁡𝐸𝑅𝑃 −⁡ 𝐸 𝑓𝑠 (3)
Untuk  nilai  ERP  1  kW  dengan  impedansi saluran 75 ohm didapatkan  kuat medan sebesar 168.751 dbuV/m, sehingga dengan mensubtitusi persamaan (3) dengan persamaan (2) didapatkan nilai path loss seperti pada persamaan (4) .
𝐿 𝑓 = 61.851 + 20 ∗ 𝑙𝑜𝑔(𝑑) (4)
Perhitungan  dengan  menggunakan  model ITU-R  P.1546-5  menggunakan  interpolasi  dari nilai  yang  telah  ditetapkan . Parameter  yang diperhitungkan dalam model ini adalah ,

## 1. Frekuensi
Nilai  frekuensi  yang  terdapat  pada  grafik adalah  100  MHz,  600  MHz  dan  2000  MHz. Untuk  frekuensi  lain  menggunakan  interpolasi dan  ekstrapolasi  dari  nilai  yang  ditentukan, dengan  menggunakan  persamaan . Perhitungan dilakukan dengan menggunakan persamaan (5) .
E = E inf + (E sup –E inf )*log(f/f inf ) / log(f sup /f inf )  (5)
dimana,
E   =  Kuat medan yang diterima E inf =  Kuat medan frekuensi bawah E sup =  Kuat medan frekuensi atas
f =  Frekuensi yang dihitung
f inf =  Frekuensi bawah f sup =  Frekuensi atas
(a)
(b)
(c)
Gambar  1. Prediksi  Kuat  Medan  Pemancar Berdasarkan  ITU-R  P.1546-5  (a) 100 MHz, (b) 600 MHz, (c) 2000 MHz
Interpolasi  dan  ektrapolasi  yang  dilakukan berdasarkaan  hasil  perhitungan  yang  telah dilakukan  ITU  dapat  dilihat  pada  Gambar  1. Perbedaan  metode  ini  dengan  ITU-R  P.525-2 adalah  memperhitungkan  tinggi  dari  antenna pemancar.  Nilai  yang  menjadi  standar  dalam perhitungan  untuk  frekuensi  adalah  100  MHz, 600  MHz,  2000  MHZ.  Untuk  ketinggian pemancar antenna menggunakan nilai 10 m, 20 m, 37.5 m, 75 m, 150 m, 300 m, 600 m, dan 1200 m.

## 2. Tinggi antena pemancar
Tinggi  antena  pemancar  diperhitungakn dengan nilai 10 m, 20 m, 37.5 m, 75 m, 150m, 300  m,  600  m,  1200  m  dan  di  atas  1200  m. Interpolasi  dan  ekstrapolasinya  menggunakan persamaan (6)
E  =  E inf + (E sup –E inf )*log(h 1 / h inf ) /log(h sup / h inf ) (6)
dimana,
E   =  Kuat medan yang diterima E inf =  Kuat medan tinggi antena pemancar bawah E sup =  Kuat medan tinggi antena pemancar atas h 1 =  Tinggi antena pemancar yang dihitung
h inf =  Tinggi antena pemancar bawah h sup =  Tinggi antena pemancar atas
Interpolasi dan ekstrapolasi dilakukan terhadap  parameter  frekuensi  dan  ketinggian antena pemancar seperti yang dapat dilihat pada persamaan  6.  Interpolasi  dilakukan  untuk parameter  pertama,  parameter  selanjutnya dengan menggunakan ektrapolasi dari data yang didapatkan  pada  parameter  pertama.  sesuai rekomendasi  ITU-R  P.1546  parameter  pertama adalah frekuensi yang diinterpolasi dan selanjutnya ketinggian pemancar antenna.

## 3. METODOLOGI
Perhitungan path  loss spektrum  frekuensi UHF untuk penyiaran TV terestrial Kota Padang menggunakan metode ITU-R P.525-2 dan ITU-
R P.1546-5. Jangkauan propagasi yang dibutuhkan  untuk  area  layaanan  kota  padang sepanjang  20  km.  Pada  Gambar  2  dapat  dilihat panjang kota padang yang diukur menggunakan google maps.
Gambar 2. Kota padang
Kota  padang  memiliki  14  pemancar  TV terestrial  yang  beroperasi  pada  spektrum  UHF. Pemancar  tersebut  berlokasi  di  bagian  selatan kota  padang  pada  kecamatan  padang  selatan, kecamatan pauh dan kecamatan lubuk kilangan. Salah  satu  pemancar  TV  terestrial  kota  padang dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar    3. Pemancar  Stasiun  TV  Terestrial Kota padang (RCTI)
Daya  efektif  pemancar  atau  ERP  dan  tinggi antena pemancar TV terestrial kota padang dapat dilihat  pada  tabel  2.  Daya  efektif  didapatkan dengan  memperhitungkan gain antenna  dan rugi-rugi  transmisi.  Satuan  yang  digunakan dalam daya efektif adalah dbm, dimana 60 dbm setara dengan 1000 watt.
Tabel 2. Pemancar TV terestrial Kota Padang
No. Pemancar ERP (dbm) Tinggi Antenna (m) 1 TRANS 7 67,85 55 2 TVRI 71,373 40 3 TV ONE 72,861 60 4 TRANS TV 67 60 5 I NEWS 73,31 65 6 KOMPAS TV 75,931 45 7 NET 70,052 40 8 GLOBAL TV 69 45 9 MNC TV 68 65 10  METRO TV 73,161 68 11  RCTI 77,3 45 12  ANTV 69,761 100 13  SCTV 73 100 14  INDOSIAR 63,3 70

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.  Hasil  Perhitungan Path  Loss dengan metoda ITU-R P.525-2
Pada  Gambar  4  dapat  dilihat  hasil perhitungan path  loss dengan  menggunakan metode  ITU-R  P.525-5.  Perhitungan  dilakukan terhadap pemancar TV terestrial di kota padang dengan  jarak  20  km.  Berdasarkan  perhitungan dapat  dilihat  kenaikan  nilai path  loss seanding dengan besar frekuensi yang digunakan.
Gambar 4. Hasil Perhitungan Path Loss ITU-R
P.525-2 pada jarak 20 km
Kuat  medan  suatu  pemancar  berhubungan dengan path  loss yang  dilaluinya.  Perhitungan dilakukan  terhadap  kuat  medan  pemancar  TV terestrial  kota  padang  pada  jarak  20  km  seperti yang dpat dilihat pada Gambar 5. Perbedaan kuat medan  yang  dihasilkan  pemancar  berhubungan dengan ERP pemancar tersebut.
Gambar  5. Kuat  Medan  Pemancar  dengan
Metode    ITU-R  P.525-2  pada
Jarak 20 km.
Kuat medan yang dihasilkan pemancar TV kota padang sedikit berbeda dengan perhitungan path  loss .  Hal  ini  dapat  disebabkan  karena perbedaan  ERP  dari  tiap-tiap  pemancar.  Kuat medan terbesar dihasilkan oleh pemancar RCTI sebesar  71.36  dbuV/m  yang  beroperasi  pada frekuensi 647.25 MHz sedangkan nilai pah loss terkecil  dihasilkan  oleh  pemancar  Trans  7 112.23 db pada frekuensi 487.25 MHz.
4.2.  Hasil Perhitunga Path Loss dengan metoda ITU-R P.1546-5 Path  loss yang  dihasilkan  oleh  pemancar TV terestrial kota padang pada jarak 20 km yang dihitung menggunakan metoda ITU-R P.1546-5 dapat  dilihat  pada  Gambar  6.  Nilai path  loss terbesar  dihasilkan  oleh  pemancar  indosiar sebesar  112.30  db  yang  beroperasi  pada frekuensi 695.25 MHz, sedangkan nilai path loss terkecil  dihasilkan  pemancar  ANTV  sebesar 112.27 db yang beroperasi pada 663.25 MHz.
Gambar 6. Hasil Perhitungan Path Loss ITU-R P.1546-5 pada jarak 20 km.
Dalam  perhitungan path  loss diggunakan metoda  ITU.R  P.1546-5,  hasil  yang  didapatkan tidak  linear  dengan  frekuensi  operasi  pemancar TV.    Ketinggian  antena  pemancar  berpengaruh terhadap nilai path loss yang dihasilkan. Selain itu  perhitungan  dilakukan  dengan  teknik interpolasi  dan  ekstrapolasi  terhadap  hasil pengukuran  yang  telah  dilakukan.  Pendekatan ini  lebih  akurat  dibandingan  dengan  metode ITU-R P.525-2.
Berdasarkan  hasil  perhitungan path  loss didapatkan  kuat  medan  pemancar  TV  terestrial kota padang pada jarak 20 km seperti yang dapat dilihat  pada  Gambar  7.  Kuat  medan  terbesar dihasilkan oleh pemanacar SCTV sebesar 69.47 dbuV/m yang beroperasi pada frekuensi 679.25 MHz.
Gambar  7. Hasil  Perhitungan  Kuat  medan Pemancar dengan Metode  ITU-R P.1546-5 pada Jarak 20 km

## 4.3.  Perbandingan Model ITU-R P.525-2 dengan ITU-R P.1546-5
Perbedaan  hasil  perhitungan  antara  model ITU-R  P.525-2  dengan  ITU-R  P.1546-5 disebabkan  adanya  perbedaan  parameter  yang terdapat  dalam  perhitungaan.  Model  ITU-R P.525-2  menggunakan  parameter  frekuensi  dan jarak seangkan model ITU-R P.1546-5 menambahkan  parameter  ketinggian  antenna pemancar  dalam  perhitungannya.  Perbandingan hasil perhitungan kedua model dapat dilihat pada Tabel 3. Selisih antara kedua model terjadi pada pemancar  Metro  TV  dengan  selisih  1.62  db sedangkan selisih terbesar pada pemancar TVRI sebesar 7.92 db. Sebagian  besar  nilai path  loss yang  dihasilkan  metode  ITU-R  P.1546-5  lebih besar  dibandigkan  metode  ITU-R  P.525-2 kecuali  untuk  pemancar  ANTV,  SCTV  dan Indosiar.
Tabel 3. Perbandingan Hasil Perhitungan Path
Loss metode  ITU-R P.525-2  dengan ITU-R P.1546-5 No. Pemancar Path Loss Selisih (db) ITU-R P.525-2 (db) ITU-R P.1546-5 (db) 1 TRANS 7 112.23 117.45 5.22 2 TVRI 112.51 120.42 7.92 3 TV ONE 112.78 116.75 3.97 4 TRANS TV 113.04 116.80 3.75 5 I NEWS 113.30 116.10 2.81 6 KOMPAS TV 113.55 119.55 6.00 7 NET 113.79 120.69 6.90 8 GLOBAL TV 114.02 119.64 5.62 9 MNC TV 114.25 116.27 2.02 10  METRO TV 114.22 115.85 1.62 11  RCTI 114.69 119.79 5.10 12  ANTV 114.90 112.27 2.64 13  SCTV 115.11 112.28 2.83 14  INDOSIAR 115.31 122.30 6.98 Rata - rata 4.53

## 5. KESIMPULAN
Rekomendasi ITU-R P.525 dan rekomendasi ITU-R  P.1546  memiliki  hasil  yang  berbeda dalam perhitungan path loss spektrum frekuensi UHF untuk penyiaran TV terestrial Kota Padang. Rata  –  rata  selisih  perbedaan  kedua  metode tersebut  sebesar  4.53  db.  Perbedaan  tersebut didapatkan  karena  kedua  model  memiliki pendekatan  yang berbeda. Rekomendasi  ITU-R P.1546  menggunakan  parameter  ketinggian antenna  pemancar  serta  perhitungan  interpolasi dan  ekstrapolasi  sedangkan  ITU-R  P.525  tidak menggunakan  parameter  ketinggian  antenna pemancar  serta  menggunakan  perhitungan dengan persamaan logaritmik.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  yang  telah  dilakukan  dibiayai  oleh dana  dosen  muda-universitas  andalas  sesuai dengan  Surat  Perjanjian  Pelaksanaan  Hibah Penelitian Nomor: 666/XIII/A/Unand/2016 Tanggal: 17 Febuari 2016.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Bae, S-H., Cha, D-H, A New Approach for 1  km  Urban  Propagation  Model  of  the Recommendation  ITU-R  P.1546 ,  USNC-
URSI Radio Science Meeting (Joint with AP-S Symposium), 2014.
[2] Jang,  J-S,  Kang,  M.  S.,  Lee,  K-h, A
development  of  Prediction  Program  for Field  Strength  Using  the  ITU-R.  P.1546 Recommendation with Geographic Information ,  International  Conference  on IT  Convergence  and  Security  (ICITCS), 2013.
[3] Kasampalis,  S.,  Lazaridis,  P.  I.,  Zaharis, D., Bizopoulus, A., Zettas, S., Cosmas, J., Comaparison  of  Longley-Rice,  ITU-R P.1546 and Hatta-Davidson Propagation
Models for DVB_T Coverage Prediction,
IEEE BMSB , 2014.
[4] M.  Anedda,  A.  Anedda,  M.Murroni, Coverage Optimization for DVB-T2 SFNs Using  ITU-R  P.1546  and  ITU-R  P.1812 ,
IEEE International Symposium on Broadband  Multimedia  Systems  and Broadcasting (BMSB), 2015.\ [5] Wei,  W.,  Xia,  N.,  Zhang,  X.,  Song,  K., Research on VHF/UHF Signal Localization  Technique  Based  on  ITU-R P.1546  Radio  Wave  Propagation  Model, IEEE International Conference on Computer  and  Information  Technology, 2014.
[6] Jimoh  A.A.,  Surajunde-Bakinde  N.T., Faruk,  N.,  Ayeni,  A.A.,  Obiyemi,  O.O.,
Performance  Analysis  of  Empirical  Path Loss Models in VHF & UHF BANDS, 6th International  Conference  on  Information and Communiaction System, 2016.
[7] Olabisi,  P.  O., Aggregation  of  Power
Losses  in  Radio  Link  Budgeting ,  IOSR Journal of Electronics and Communication  Engineering,  Vol.  9, Issue. 4, 2014.
[8] Munadi,  R.,  Muetia,  E.  D.,  Fitriani,  S., Evaluasi  Kuat  Medan  Pemancar  Radio FM  pada  Frekuensi  98.5-103.6  MHz  di Kota  Banda  Aceh ,  Jurnal  Rekayasa
Elektrika, Vol. 11, No. 2, Oktober 2014. [9] ITU-R Recommendation P.525-2, Calculation  of  Free-Space  Attenuation , 1994.
[10] ITU-R Recommendation P.1546-5,
Method  for  point-to-area  predictionsfor terrestrial  services  in  the  frequenciy range 30 MHz to 3000 MHz .", 2013.

## Biodata Penulis
Hanalde  Andre ,  Lahir  di  Rengat  tahun  1986. Menyelesaikan Pendidikan S1 di  Teknik Elektro Universitas  Andalas    pada    tahun    2011,    S2 Teknik  Elektro double  degree UNAND  -  ITB tahun  2013.  Sekarang  bekerja  sebagai  dosen  di
Jurusan  Teknik  Elektro  Fakultas  Teknik Universitas Andalas.
Nofriadi ,  Lahir  di  Bukittinggi  tahun  1969. Menyelesaikan S1 di STMIK Jayanusa dan S2 di UPI  Padang.  Sekarang  bekerja  di  pengendalian spektrum frekuensi radio kota padang.