SIMULASI  GANGGUAN SISTEM JARINGAN KOMUNIKASI RADIO VHF (VERY HIGH FREQUENCY)

## Benriwati Maharmi
Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi Pekanbaru, Jalan Dirgantara No.4 Arengka Raya, Pekanbaru
E-mail : benriwati_m@yahoo.com

## Abstrak
Spektrum frekuensi radio bernilai penting dan strategis untuk teknologi komunikasi modren. Penggunaan spektrum frekuensi radio harus sesuai dengan peruntukkannya dan tidak saling mengganggu karena sifat spektrum  frekuensi  radio  dapat  merambat  ke  segala  arah.  Penelitian  ini  bertujuan  mengkaji  gangguan sistem  jaringan  telekomunikasi  radio  dengan  memakai  metoda  simulasi.  Simulasi  dibatasi  hanya  untuk sistem jaringan komunikasi radio pada pita frekuensi VHF (30 MHz – 300 MHz), dengan menggunakan tiga  unit  transceiver  dengan  frekuensi  dapat  diubah-ubah dan  menggunakan jaringan  yang  direkayasa pada  kondisi  tertentu  untuk  dapat  dilihat  kesesuaian  formula/rumus  yang  ada  terhadap  kenyataan dilapangan. Hasil  simulasi dengan pencampuran  frekuensi  A  142,5  MHz  dan  B  143,07  MHz menghasilkan beberapa frekuensi hasil intermodulasi yaitu frekuensi 143,64 MHz, 141,93 MHz, 144,21 MHz yang mengakibatkan terjadinya gangguan radio (radio interferece) serta berefek merusak frekuensi eksistingnya. Penelitian  ini  bermanfaat  untuk  mengetahui  cara  penggunaan  perangkat  pemancar  radio yang  benar  dan  bebas  dari  interferensi  dan  emisi tersebar  (spourius emission)  dan  mengetahui  sumber gangguan dalam suatu jaringan komunikasi radio yang mengalami masalah.

## Kata Kunci : VHF, Intermodulasi, Spectrum Analyzer

## Abstract
Radio frequency  spectrum has  a crucial  and strategic value to  modern  communication technology. The use of radio frequency spectrum should be in accordance with their distribution and do not interfere with each other due to the nature of the radio frequency spectrum can propagate in all directions. This study is purpose to investigate the  interference  of  radio  telecommunications  network system  using  simulation methods. The simulation was conducted only for the network system of radio communications in the VHF band (30 MHz - 300 MHz), which used three units designed transceiver with changeable frequency. Then, the  network system was simulated  on  certain conditions to  investigation  of  formula suitability  with  the technical  field. The  simulations  were conducted  the  mixing  of frequency between  A 142.5  MHz and  B 143.07  MHz.  Hence,  a  result of  the mixing frequency  produced  some  intermodulation  frequencies i.e. 143.64  MHz,  141.93  MHz and 144.21  MHz that  affected to the  radio interferences and  annoying  the existing frequencies. Therefore, this research has advantages to identify how to use a radio transmitter device in correct manner, free  from  interference  and spurious emissions,  and identify  the  source  of interference in the radio communication network problems.
Keywords: VHF, Intermodulation, Spectrum Analyzer

## 1. Pendahuluan
Spektrum  frekuensi  radio  merupakan  sumber daya  alam  terbatas yang  diatur  oleh hukum nasional  maupun  hukum  internasional  agar tidak saling mengganggu,  mengingat  sifat spektrum  frekuensi  radio  dapat  merambat kesegala  arah  tanpa  mengenal  batas  wilayah negara [Setiawan, 2010].
Ketika  frekuensi  radio digunakan  secara berturut-turut  di  suatu  area baik  dari  keluaran transmitter atau  masukan receiver akan terbentuk sinyal  dengan frekuensi yang berbeda akibat  bergabungnya  dua  atau  lebih frekuensi yang disebabkan
oleh ketidaksempurnaan  (non  linear)  suatu  sistem komunikasi  radio  atau  kerusakan  suatu  sistem jaringan komunikasi radio [Alan & Oppenheim,  1997;  Colen  &  John,  1995]. Ini disebut dengan intermodulasi pemancar.
Stine  &  Schmitz  (2013)  melakukan  penelitian tentang  pengaturan  penggunaan  spektrum frekuensi  radio sehingga peruntukannya  lebih efektif dan  bisa melacak pengguna yang tidak ada izin  supaya  tidak  mengganggu  penguna radio  frekuensi  yang  ada  izinnya dengan membuat 12 kondisi permodelan. Selanjutnya, Haindl et al (2005) melakukan studi meminimalisasi gangguan pada Broadband- VHF pemancar  dan penerima dengan  metoda multi-carrier  technology. Kratchounova  2003, melakukan  simulasi  untuk  menguji  sejauh mana transmisi radio data digital mengganggu suara  radio  komunikasi  dengan  menggunakan metoda psycho-acoustic. Namun,  semua penelitian  di  atas  tidak  mengkaji  dampak gangguan pada site location sistem pengguna.
Pada penelitian ini bertujuan untuk menganalisis  dan  memprediksi  gangguan intermodulasi pemancar dan penerima, sehingga dapat dinilai dampak dari sistem baru pada  pengguna  yang  ada  di  site co-location, dengan menggunakan simulasi sistem jaringan komunikasi  radio yang  direkayasa pada  pita frekuensi  VHF (30  MHz – 300  MHz) serta kecenderungan  gangguan  radio  yang  dapat diakibatkan oleh kondisi non linear unit dalam sistem jaringan, sehingga gangguan komunikasi  radio dapat  diselesaikan dengan cepat dan tepat.
Manfaat  hasil  penelitian  ini  dapat  dijadikan acuan  penanganan  gangguan  radio  bagi  para pengguna perangkat komunikasi radio
.
2. Metode Penelitian
Komunikasi adalah proses pertukaran
informasi yang terdiri dari pengirim (transmitter),  media  transmisi  dan  penerima (receiver). Dalam  sistem  telekomunikasi  radio akan  terjadi gangguan frekuensi  radio  yang disebabkan  oleh sumber  sinyal  radio  lain. Intermodulasi  merupakan  sumber  gangguan yang  muncul  dari  kombinasi  dua  atau  lebih sinyal  pada  frekuensi  yang  berbeda dalam beberapa jenis sistem non-linear.
Pada  penelitian  ini  dilakukan sistem  simulasi jaringan  komunikasi  radio  yang  mengalami gangguan dengan  menggunaan  peralatan minimal  3  (tiga)  unit transceiver yang dirangkai dengan kondisi kinerja atau karakteristik  tertentu  untuk  membuktikan perubahan parameter  frekuensi dan  tingkat gangguan yang diakibatkannya.
Konfigurasi simulasi    dapat  dilihat  pada Gambar 1, 2  dan  3, dimana konfigurasi di Gambar 1 menggunakan peralatan Rig dengan power output Middle (20 watt) dan jenis antena vertical  high  gain (V2R) dan  konfigurasi di Gambar  2 menggunakan unit Handy  Talky (HT) dengan  antena Whip (super  stick) atau telescopic yang ukuran  panjangnya  dapat diubah-ubah.
Gambar 1. Konfigurasi simulasi antena vertical
high gain (V2R) Rig Icom IC-207 Diamond SX 9000 TX A SWR Antena  V- 2R

## Gambar 2. Konfigurasi simulasi antenna Whip (super stick)
Konfigurasi setting  simulasi  rangkaian  pada Gambar  3 untuk  mengetahui parameter pancaran radio dari Tx A dan B berupa level puncak  dari frekuensi karakteristik main carrier, intermodulasi  dan  harmonisanya.
Rangkaian terdiri  dari unit Spectrum  Analyzer (SPA) dan antena Whip (vertical).
Gambar 3. Konfigurasi simulasi Spectrum Analyzer (SPA) dan antena Whip (vertical)
Untuk setting Tx. A (pemancar jenis Rig), pada frekuensi  142.5  MHz,  dan setting Tx.  A (pemancar HT Alinco DJ.96), pada  frekuensi 143.07 MHz. Perhitungan produk intermodulasi  dilakukan  dengan  mencari  nilai orde  kedua  sampai  ketujuh. dengan  rumus dibawah ini.
Tabel 1. Rumus Produk Intermodulasi Orde Rumus Intermodulasi Kedua Ketiga Keempat Kelima Keenam Ketujuh A ± B A ± 2B, 2A ± B A ± 3B, 2A ± 2B, 3A ± B
A ± 4B, 2A ± 3B, 3A ± 2B, 4A ± B A ± 5B,2A ± 4B, 3A ± 3B,  4A ± 2B, 5A ± B A ± 6B, 2A ± 5B, 3A ± 4B  4A ± 3B, 5A ± 2B, 6A ± B

## 3. HASIL DAN ANALISA
Dalam Penelitian pada simulasi diatur frekuensi kerja  pemancar  A  (Tx.A  )  =  142,5 MHz,  Frekuensi  kerja  pemancar  B  (Tx.B) = 143,07 MHz. Perangkat Alinco DJ.96 memiliki  perbandingan VSWR  1:4 sehingga dapat  dikatakan  bahwa  perangkat  tersebut tidak linear karena level  VSWR  ideal adalah 1:1. Harmonisa pada tabel dibawah merupakan  hasil  kalipatan  dari  frekuensi fundamental yaitu kalipatan ke-2 dan kalipatan ke-3.

## Tabel 2. Perhitungan Sampel dan Pengukuran Harmonisa ke-2 dan ke-3 Frekuensi Fundamental
No. Frekuensi Fundamental (MHz) Harmonisa ke -2 Level (dBm) Keterangan Kalipatan Terukur 1. 2. 142,500 143,070 285,000 286,140 284,9991 286,13935 -53,63 -53,15 Linear Non Linear No. Frekuensi Fundamental (MHz) Harmonisa ke -3 Level (dBm) Keterangan Kalipatan Terukur 1. 2. 142,500 143,070 427,500 429,210 427,49935 429,20885 -77,18 -87,87 Linear Non Linear
HT Icom Ic V-8 Diamond SX 9000 TX B SWR Antena  Vertikal Whip SPA TX A TX B Antena Discuned Advanest U-U3772 Orde
Gambar 4.  Hasil Simulasi Harmonisa Frekuensi Radio yang Terukur
Perhitungan frekuensi hasil intermodulasi orde ke-3 dan orde ke-5 dari Tx. A dan Tx. B pada Frekuensi A = 142,5 MHz
dan Frekuensi B = 143,07 MHz. Pada Tabel 3 dibawah C adalah hasil intermodulasi orde ke- 3 dan orde ke-5
Tabel 3. Perhitungan Frekuensi Hasil Intermodulasi Orde ke-3 dan Orde ke-5
No Orde ke-3 A ± 2B, 2A ± B Orde ke-5 A ± 4B, 2A ± 3B, 3A ± 2B, 4A ± B 1 C = A + 2B = 142,5 MHz + 2(143,07) MHz = (142,5 + 286,14) MHz
C = 428,64 MHz
C = A + 4B = 142,5 MHz + 4 (143,07) = (142,5 + 572,28) MHz C = 714,78 MHz 2 C = A – 2B
= 142,5 MHz – 2(143,07) MHz
= (142,5) – (286,14) MHz C = (-) 143,64 MHz C = A – 4B = 142,5 MHz - 4 (143,07) = (142,5 - 572,28) MHz C = 429,78 MHz 3 C = 2A + B C = 428,07 MHz C = 2A + 3B C = 714,21 MHz 4 C = 2A – B C = 141,93 MHz C = 2A – 3B C = (-) 144,21 MHz 5 C = 3A + 2B C = 713,07 MHz 6 C = 3A – 2B C = 141,36 MHz 7 C = 4A + B C = 713,64 MHz 8 C = 4A – B C = 426,93 MHz
Spektrum H2 Frek. 142,5 MHz Spektrum H3 Frek. 142,5 MHz Spektrum H3 Frek. 143,070 MHz Spektrum H2 Frek. 143,070 MHz MHz
Dengan  melakukan  simulasi  dengan  mengatur jarak antara transmitter A dan B serta Receiver C  untuk  melihat  pengaruhnya  terhadap terjadinya  intermodulasi  dari  pemancar  A  dan
B pada site  Co-Location, receiver C  dapat berupa  radio  penerima  komunikasi  atau Spectrum  Analyzer (SPA) yang berfungsi sebagai  penerima  sinyal  hasil  intermodulasi
1. Frek.Stasiun B:143.070MHz (Frekuensi Fundamental) 2. Frek Stasiun A:142,500 MHz (Frekuensi Fundamental) 3.Frek C : 428,640 MHz (hasil intermodulasi) 4. Frek C : 143.640 MHz (hasil intermodulasi) 5. Frek C: 428,069 MHZ (Hasil Modulasi) 6. Frek C: 141,930 MHZ (Hasil Modulasi) Frek C : 714,210 MHz (hasil intermodulasi) Frek C : 714,780 MHz (hasil intermodulasi)
Frek C : 429,780 MHz
(hasil intermodulasi)
Frek C : 144,210 MHz (hasil intermodulasi)
Frek C : 713,0686 MHz (hasil intermodulasi)
Frek C : 142,500 MHz (hasil intermodulasi)
IM-Orde ke:3
IM-Orde ke:5 IM-Orde ke:5 IM-Orde ke:5 IM-Orde ke:5 IM-Orde ke:3 IM- Orde ke :3 IM-Orde ke:3 IM-Orde ke:5

## Intermodulasi yang Terukur dengan Jarak antar Tx : 5 meter
Pada kasus  gangguan  radio,  bila  diketahui Frekuensi A = 142,5 MHz,  B= 143,070 MHz maka gangguan  yang  bisa  terjadi  pada frekuensi  stasiun  radio  eksisting    144,215 MHz,  sesuai  data  pada  tabel  maka  bisa dipastikan gangguan (interference) bisa
diakibatkan oleh frekuensi C, hasil intermodulasi  orde  ke-5  yaitu C=  144,211 MHz yang jatuh pada frekuensi eksisting meski tidak pas pada frekuensi kerjanya (co-channel). Sampel  frekuensi existing dapat  dilihat  pada gambar 6 dibawah.
.
Gambar 6. Sampel Frekuensi Existing
Tabel 4. Selisih Level Frekuensi Existing dan Frekuensi Intermodulasi Frekuensi (MHz) Level frekuensi Existing (dBm) Level frekuensi intermodulasi (dBm) Selisih level (dBm) 143,64 -62,31 -79,50 17,19 141,93 -59,43 -72,19 12,76 144,21 -43,97 -56,95 12,98
Pada  tabel diatas  dapat  dilihat  selisih  level antara  frekuensi existing dan  frekuensi intermodulasi  pada  frekuensi  yang  sama, sebagai  contoh  untuk  frekuensi  143,64 MHz diukur  pada  posisi existing yang belum dicampurkan  dengan  frekuensi  intermodulasi, memiliki  level -62,31  dBm sedangkan  pada frekuensi  tersebut  juga  ketika  diberikan  sinyal intermodulasi  maka  level  yang  terukur  adalah sebesar -79,50  dBm dan  selisih  antara  kedua level tersebut  adalah  17,19  dBm.  Dengan  kata
lain frekuensi existing dikategorikan terganggu karena selisih level antar frekuensi existing dan intermodulasinya  masih  di  bawah  40  dBm, sedangkan  untuk  selisih  level  yang memenuhi kategori sesuai peraturan radio adalah minimal 40 dBm.
Deviasi  intermodulasi  dari  kedua  pemancar adalah  :  ±  5  KHz (berasal  dari  perhitungan deviasi  teleponi  FM  band  sempit). sehingga swing (ayunan) dari  intermodulasi  orde  ketiga
adalah : 2A ± B = (2 x 5) + (5) = ±15 KHz, dan untuk swing orde kelima adalah: 4A ± B = (4 x 5)  +  (5)  =  ±25  KHz. Dengan  kalkulasi Frekuensi C: 144,211 MHz dengan swing ±25 KHz  ,  maka  rentang  ayunan  frekuensinya adalah dari frekuensi 144,186 s/d 144,236 MHz sedang  frekuensi  stasiun exsisting berada
diantara  rentang  ayunan  frekuensi  hasil intermodulasi yang menyebabkan  gangguan interferensi  pada  frekuensi  stasiun exsisting. Hasil  perhitungan  intermodulasi    dan  yang terukur  dapat  dilihat  pada  tabel  5  dan  6 dibawah ini.
Tabel 5. Perhitungan Hasil Intermodulasi
Tabel 6.  Matrik Data Hasil Simulasi Dan Pengukuran Frekuensi Radio
No. Frekuensi C Terhitung (MHz) Frekuensi Terukur (MHz) Selesih (KHz) Jarak A dan B 5 meter Jarak A dan B 10 meter Pengguna Level (dBm) BW (KHz) Level (dBm) BW (KHz) A B c d E f g H i 1. 2. 3. 4.
5. 6.
7. 8.
9. 10.
11. 12. Orde ketiga:
428,64 143,64 428,07 141,93 Orde kelima 714,78 429,78 714,21 144,21 713,07 141,36 713,64 426,93 428,6399 143,6391 428,0691 141,9300 714,7786 429,7793 714,2093 144,21100 713,0686 nihil nihil nihil 0,1 0,9 0,9 0,0 1,4 0,7 0,7 0,0 1,4 - - - -87,59 -79,50 -87,90 -72,19 -79,60 -93,76 -80,14 -56,95 -96,13 nihil nihil nihil 22,2 20,1 21,2 24,2 20,3 15,8 20,3 27,0 12,6 - - - nihil -89,55 nihil - 82,19 - 82,30 nihil - 83,24 - 66,76 nihil nihil nihil nihil - 16,8 - 17,2 17,3 - 18,2 23,0 - - - - Konsesi KRAP Konsesi KRAP BCTV UHF Konsesi BCTV UHF Amatir Radio BCTV UHF KRAP BCTV UHF Konsesi No. Frekuensi B Terhitung (MHz) Frekuensi Terukur (MHz) Level (dBm) BW (KHz) Pengguna 1 2 3 Orde ketiga: 97,3 Orde kelima 312,9 102,5 97,3408 312,8972 102,55 -56,10 -61,70 -67,73 180 160 240 BCFM Konsesi BCFM

## 4. Kesimpulan
1. Untuk  pencampuran  frekuensi  A  142,5 MHz  dan  B  143,07  MHz  menghasilkan beberapa  frekuensi  hasil  intermodulasi yaitu  frekuensi  143,64  MHz,  141,93 MHz,  144,21  MHz  dimana  frekuensi- frekuensi
tersebut dikatakan mengganggu  karena  memiliki  selisih level  dengan  frekuensi  existingnya dibawah  40  dB  dimana  selisih  level daya yang diijinkan atau dikatakan aman dari  gangguan  adalah  sebesar  40  dB sesuai dengan appendix 3 RR/2003.
2. Apabila level frekuensi eksisting
melemah  yakni  berada  dibawah  level frekuensi  intermodulasinya  maka  yang dominan  muncul  adalah  informasi  dari frekuensi  hasil  intermodulasi  demikian sebaliknya.

## Daftar Acuan
[1] Alan,V. Oppenheim, 1997, Sinyal & Sistem, Penerbit Erlangga
[2] Colen, John, 1995, Electronic
Communication, Lakehead University, Ontario : fourth Edition.
[3] Haindl, B., Sajatovic, M., Christoph Rihacek, C., Prinz, J., Frequentis & Michael Schnell, M., 2005, B-VHF - a multi- carrier based broadband
VHF
communications  concept  for  air  traffic management,  Aerospace  Conference,  2005 IEEE, page: 1894 – 1904
[4] Kratchounova,  D.,  2003, The  impact  of digital  data  radio  communication  induced interference  on  voice  radio  communication intelligibility, Journal of Human Performance in Extreme Environment, Vol. 2, No.2, page: 49-56.
[5] Setiawan,  denny,  2010, Alokasi  frekuensi, Kebijakan dan Perencanaan Spektrum Indonesia, Jakarta,  Departemen Komunikasi dan  informatika,  Direktorat  Jendral  Pos  dan Telekomunikasi.
[6] Stine,  J.A.  &  Schmitz,  S.E.,  2013, Model- Based Spectrum Management, MITRE Corporation, http://www.mitre.org/ sites/default/files/publications/13 – 41- MBSM_Modeling_Manual_v2%200. pdf.
.