HARDDISK

1 Pengertian Harddisk
Harddisk merupakan piranti penyimpanan sekunder di mana data disimpan sebagai pulsa magnetik pada piringan metal yang berputar terintegrasi yang didesain untuk dapat digunakan menyimpan data dalam kapasitas yang besar.
2 Sejarah Harddisk
Harddisk diciptakan pertama kali oleh insinyur IBM, Reynold Johnson di tahun 1952. Pada masa itu, piranti ini disebut sebagai “fixed disks” atau “winchesters”.
Saat ini, harddisk dibuat dengan teknologi material media magnetik disebut thin film. Lebih rapat, masa pakainya lebih lama, kecil, dan ringan daripada bahan oxide



3 Bagian-Bagian Harddisk
1. Cover
2. Bagian dalam/ Internal Disk
3. Frame
4. Board
5. Motor
4 Jenis-Jenis Harddisk
Harddisk atau bisa disebut juga hard drive, fixed disk, HDD, atau cukup hard disk saja, adalah media yang digunakan untuk menyimpan file sistem dan data dalam komputer. Hard disk terdiri atas tiga bagian utama, yaitu piringan magnetik, bagian mekanis, serta head untuk membaca data. Piringan tersebut digunakan untuk menyimpan data, sedangkan bagian mekanis bertugas memutar piringan tersebut.
Jenis harddisk bermacam-macam, tergantung pada kategori yang digunakan. Misalnya, berdasarkan jenis interface-nya, tingkat kece¬patan transfer data, serta kapasitas penyimpanan data.
Jenis interface yang terdapat pada hard disk bermacam-macam, yaitu ATA (IDE, EIDE), Serial ATA (SATA), SCSI (Small Computer System Interface), SAS, IEEE 1394, USB, dan Fibre Channel. Jenis interface menentukan tingkat data rate atau kecepatan transfer data. Misalnya, hard disk SCSI memiliki kecepatan transfer ± 5 MHz, artinya mampu melakuan transfer data hingga 5 Mb per detik.
Di antara sekian banyak jenis interface, hanya tiga jenis hard disk yang sering digunakan, yaitu IDE, SATA, dan SCSI. Hard disk SCSI biasanya banyak digunakan pada server, workstation, dan komputer Apple Macintosh mulai pertengahan tahun 1990-an hingga sekarang. Sedangkan hard disk yang banyak digunakan pada komputer personal (PC) adalah jenis SATA.

4.1 ATA
AT Attachment (ATA) adalah antarmuka standar untuk menghu¬bungkan peranti penyimpanan seperti hard disk, drive CD-ROM, atau DVD-ROM di komputer.
ATA singkatan dari Advance Technology Attachment. Standar ATA dikelola oleh komite yang bernama X3/INCITS T13. ATA juga memiliki beberapa nama lain, seperti IDE dan ATAPI. Karena diperkenalkannya versi terbaru dari ATA yang bernama Serial ATA, versi ATA ini kemudian dinamai Parallel ATA (PATA) untuk membedakannya dengan versi Serial ATA yang baru.
Parallel ATA hanya memungkinkan panjang kabel maksimal hanya 18 inchi (46 cm) walaupun banyak juga produk yang tersedia di pasaran yang memiliki panjang hingga 36 inchi (91 cm). Karena jaraknya pendek, PATA hanya cocok digunakan di dalam komputer saja. PATA sangat murah dan lazim ditemui di komputer.


Nama standar ini awalnya adalah PC/AT Attachment. Fitur utamanya adalah bisa mengakomodasi koneksi langsung ke ISA BUS 16-bit sehingga dinamai AT Bus. Nama ini kemudian disingkat menjadi AT Attachment untuk mengatasi masalah hak cipta.

4.2 SATA
SATA adalah pengembangan dari ATA. SATA didefinisikan sebagai teknologi yang didesain untuk menggantikan ATA secara total. Adapter dari serial ATA mampu mengakomodasi transfer data dengan kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan ATA sederhana.
Antarmuka SATA generasi pertama dikenal dengan nama SATA/150 atau sering juga disebut sebagai SATA 1. SATA 1 berkomunikasi dengan kecepatan 1,5 GB/s. Kecepatan transfer uncoded-nya adalah 1,2 GB/s. SATA/150 memiliki kecepatan yang hampir sama dengan PATA/133, namun versi terbaru SATA memiliki banyak kelebihan (misalnya native command queuing) yang menyebabkannya memiliki kecepatan lebih dan kemampuan untuk melakukan bekerja di ling¬kungan multitask.
Di awal periode SATA/150, para pembuat adapter dan drive meng¬gunakan bridge chip untuk mengonversi desain yang ada dengan antarmuka PATA. Peranti bridge memiliki konektor SATA dan memiliki beberapa konektor daya. Secara perlahan-lahan, produk bridge mengakomodasi native SATA. Saat ini kecepatan SATA adalah 3GB/s dan para ahli sekarang sedang mendesain teknologi untuk SATA 6GB/s.
Beberapa fitur SATA adalah:
1. SATA menggunakan line 4 sinyal yang memungkinkan kabel yang lebih ringkas dan murah dibandingkan dengan PATA.
2. SATA mengakomodasi fitur baru seperti hot-swapping dan native command queuing.
3. Drive SATA bisa ditancapkan ke kontroler Serial Attached SCSI (SAS) sehingga bisa berkomunikasi dengan kabel fisik yang sama seperti disk asli SAS, namun disk SAS tidak bisa ditancapkan ke kontroler SATA.
Kabel power dan kabel SATA mengalami perubahan yang cukup signifikan dibandingkan kabel Parallel ATA. Kabel data SATA menggunakan 7 konduktor di mana 4 di antaranya adalah line aktif untuk data. Oleh karena bentuknya lebih kecil, kabel SATA lebih mudah digunakan di ruangan yang lebih sempit dan lebih efisien untuk pendinginan.

4.3 RAID
Disk RAID menjanjikan performa yang luar biasa dan menyediakan penyimpanan yang besar dan handal. Disk tersebut digunakan baik dalam komputer performa tinggi atau dalam sistem yang memerlukan keandalan yang lebih tingi dari tingkat normal. Akan tetapi, dengan semakin menurunnya harga ke tingkat yang lebih terjangkau, disk tersebut menjadi lebih menarik bahkan untuk sistem komputer dengan ukuran rata – rata.

4.4 SCSI
SCSI (Small Computer System Interface) dibaca “skasi” adalah standar yang dibuat untuk keperluan transfer data antara komputer dan periferal lainnya. Standar SCSI mendefinisikan perintah-perintah, protokol dan antarmuka elektrik dan optik yang diperlukan. SCSI menawarkan kecepatan transfer data yang paling tinggi di antara standar yang lainnya.
Penggunaan SCSI paling banyak terdapat di hard disk dan tape drive. Namun, SCSI juga terdapat pada scanner, printer, dan peranti optik (DVD, CD, dan lainnya). Standar SCSI digolongkan sebagai standar yang device independent sehingga secara teoritis SCSI bisa dite¬rapkan di semua tipe hardware.

Berdasarkan tingkat kecepatan putarannya, hard disk jenis IDE memiliki kecepatan putaran 5.400 rpm dan 7.200 rpm. Sedangkan hard disk SCSI mampu berputar antara 10.000 s.d. 12.000 rpm.
Tingkat kecepatan putaran piringan hard disk diukur dalam satuan RPM (rotation per minute/putaran per menit). Semakin cepat putaran hard disk, maka jumlah data yang dapat dibaca oleh head semakin banyak. Demikian pula sebaliknya.
Beberapa merek hard disk yang banyak digunakan, antara lain Western Digital (WDC), Quantum, Seagate, Maxtor, Samsung, IBM, Toshiba, dan Hitachi.

5 Kapasitas Harddisk
Kapasitas hard disk merupakan hal penting bagi pengguna komputer terutama bagi para pengguna komputer yang banyak menggunakan berbagai aplikasi 'berat'. Aplikasi semisal desain grafis dan animasi, membutuhan banyak ruang hard disk guna menyimpan file peker¬jaannya.
Berdasarkan kapasitas penyimpanannya, jenis hard disk sangat ber¬agam. Kapasitas hard disk biasanya dinyatakan dalam satuan GB (Gigabyte) atau 1000 MB (Megabyte), misalnya 40 GB, 80 GB, 120 GB, dan sebagainya. Bahkan saat ini juga telah tersedia hard disk dengan daya simpan hingga sekian Terrabyte atau 1000GB. Kapasitas hard disk yang tersedia di pasaran umumnya cenderung meningkat seiring dengan perkembangan teknologi komputer.
Peningkatan kapasitas hard disk yang sangat cepat menyebabkan harga per MB menjadi sangat murah. Hal ini memungkinkan para pembuat software dan sistem operasi membuat perangkat yang lebih canggih.
Cara utama meningkatkan waktu pengaksesan adalah dengan me-ningkatkan waktu throughput. Adapun untuk meningkatkan kapasitas penyimpanannya, yang harus ditingkatkan adalah kerapatan area di platter.
Kerapatan di area platter ditentukan oleh 2 faktor, yakni kerapatan perekaman (recording density) dan kerapatan track (track density). Kerapatan track mengatur jumlah track yang bisa dipaketkan dalam satu area sementara kerapatan perekaman mengukur jumlah data yang bisa disimpan dalam satu area fisik tertentu.
Pabrikan hard disk saat ini lazim menuliskan ukuran dalam bentuk standar internasional “mega”, “giga”, dan “tera” setelah sebelumnya berbasis binary.

6 Karakteristik Harddisk
Masing-masing hard disk memiliki karakteristik tersendiri. Karakteristik ini meliputi ukuran fisik hard disk, daya simpan, tingkat konsumsi daya, tingkat transfer rate, dan sebagainya.
Kapasitas hard disk saat ini biasanya dinyatakan dalam satuan Gigabytes. Pada beberapa jenis hard disk model lama, masih meng¬gunakan satuan Megabytes.
Ukuran fisik hard disk biasanya dinyatakan dalam satuan inchi. Hard disk yang ada saat ini umumnya memiliki ukuran 3.5” atau 2.5” yang digunakan pada komputer dekstop dan laptop. Hard disk dengan ukuran 2.5” memiliki kecepatan dan daya simpan yang lebih rendah, namun lebih ekonomis dalam hal konsumsi daya listrik dan relatif lebih tahan terhadap guncangan. Pada awal tahun 2007, hard disk SATA dan SAS 2.5” mulai dijual untuk keperluan komputer desktop dan server.
Revolusi ukuran fisik hard disk secara signifikan dapat dilihat pada hard disk ATA-7 LIF 1.8”—yang digunakan pada perangkat digital audio player dan subnotebooks—dengan kapasitas hingga 100GB, tingkat konsumsi daya yang rendah, serta sangat tahan terhadap guncangan. Sebagai perbandingan, hard disk ukuran 1.8” standar yang digunakan pada slot PCMCIA sebelumnya hanya mampu me¬nampung 2 s.d. 5 GB saja.
Selanjutnya, berbagai media penyimpanan berukuran 1” mulai digunakan, misalnya kartu memory CF tipe II yang biasa terpasang pada kamera digital dan perangkat portabel.
Dalam hal tingkat operasi baca tulis (input/output, I/O) per detik, hard disk modern saat ini sudah mampu melakukan 50 akses random atau 100 kali akses secara sekuensial per detik.
Karakteristik hard disk yang lain, yaitu tingkat konsumsi daya, tingkat nouse (dalam ukuran dBA), daya tahan terhadap guncangan, serta tingkat transfer rate (kecepatan transfer rata-rata). Nilai transfer rate hard disk umumnya berkisar antara 44.2 MB/detik hingga 111.4 MB/detik. Sedangkan random access time (kecepatan akses acak) berkisar antara 5 ms hingga 15 ms.

7 Cara Kerja Harddisk
Hard disk menyimpan data dalam piringan dengan pola tertentu yang disebut sector dan track. Track adalah lingkaran konsentris (concentric circles), sedangkan sector adalah salah satu bagian dalam track tersebut. Data yang tersimpan di dalamnya dapat dibaca kembali dengan cara mendeteksi pola tersebut.
Dalam gambar ilustrasi di atas, track merupakan bagian yang berwarna terang yang mengelilingi hard disk, sedangkan sector adalah bagian kecil yang berwarna gelap. Sebuah sector terdiri atas byte tertentu, misalnya 256 atau 512. Kumpulan beberapa sector disebut dengan istilah cluster. Track dan sector dibuat ketika hard disk tersebut diformat.
Hard disk umumnya terdiri atas sebuah spindle yang merupakan pusat atau sumbu bagi sejumlah piringan tersebut dan sering disebut juga dengan istilah platter, tempat menyimpan data, platter motor, rangkaian elektronis atau circuit board, serta cover penutup yang melindungi komponen bagian dalam hard disk.
Platter terbuat dari bahan non-magnetik biasanya kaca atau alu¬minium dan dilapisi dengan lapisan magnetik. Pada jenis hard disk model lama biasanya masih menggunakan iron oxide sebagai bahan magnetiknya. Sedangkan hard disk saat ini kebanyakan sudah meng¬gunakan bahan lain, yaitu cobalt-based alloy.
Saat hard disk bekerja, platter tersebut berputar dengan kecepatan yang sangat tinggi. Data ditulis dan dibaca ke dalam platter melalui read-and-write head yang berada sangat dekat dengan permukaan platter tersebut, dengan cara mendeteksi dan mengatur tingkat magnetis pada permukaan platter secara cepat.
Kapasitas penyimpanan pada sebuah hard disk tergantung pada jumlah platter yang dimilikinya. Semakin banyak jumlah platter, maka kapasitas hard disk biasanya juga semakin besar. Sebagai gambaran, hard disk umumnya memiliki tiga platter dan enam read-and-write head.

Readmore »

SISTEM KOMUNIKASI SATELIT

1. Pengertian
Satelit adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi tertentu. Ada dua jenis satelit, yakni satelit alam dan satelit buatan.
1. Satelit Alami adalah benda-benda luar angkasa bukan buatan manusia yang mengorbit sebuah planet atau benda lain yang lebih besar daripada dirinya, seperti misalnya, Bulan adalah satelit alami Bumi.
Sebenarnya terminologi ini berlaku juga bagi planet yang mengelilingi sebuah bintang, atau bahkan sebuah bintang yang mengelilingi pusat galaksi, tetapi jarang digunakan. Bumi sendiri sebenarnya merupakan satelit alami Matahari.


2. Satelit Buatan adalah benda buatan manusia yang beredar mengelilingi benda lain, misalnya satelit Palapa yang mengelilingi Bumi.
3. Satelit Komunikasi adalah sebuah satelit buatan yang ditempatkan di angkasa dengan tujuan telekomunikasi. Satelit komunikasi modern menggunakan orbit geosynchronous, orbit Molniya atau orbit Bumi rendah.
4. Untuk pelayanan tetap, satelit komunikasi menyediakan sebuah teknologi tambahan bagi kabel komunikasi kapal selam optik fiber. Untuk aplikasi bergerak, seperti komunikasi ke kapal laut dan pesawat terbang di mana aplikasi teknologi lain seperti kabel, tidak praktis atau tidak mungkin digunakan.

2. Sejarah Satelit
Secara garis besar sejarah satelit dunia dari tahun ke tahun diantaranya:
1945 : Athur Clarke menerbitkan essay tentang “Extra Terrestial Relays”
1957 : Diluncurkan pertama kali satelit sputnic
1959 : Satelit cuaca pertama, Vaguard 2
1960 : Diluncurkan satelit komunikasi Refleksi ECHO
1963 : Diluncurkan satelit komunikasi Geostasioner SYNCOM
1965 : Komunikasi satelit Geostasioner komersial pertama di dunia, INTELSAT I
1976 : Satelit marisat untuk komumnikasi maritim dan peluncuran PALAPA
1982 : Sistem telepon dengan satelit mobile , INMARSAT 4
1988 : Sistem satelit dengan komunikasi data dan telepon mobile, INMARSAT C
1993 : Sistem telepon denga digital satelit
1998 : Sistem satelit Global untuk Small Mobile Phones.
1999 : Peluncuran Telkom – 1

3. Alokasi Frekuensi untuk Layanan Satelit
Pengalokasian frekuensi untuk layanan satelit adalah proses yang sangat kompleks yang membutuhkan koordinasi dan perencanaan tingkat internasional. Hal ini dilakukan dibawah pengawasan International Communication Union (ITU). Dalam hal perencanaan frekuensi ini (frequency planning), dunia dibagi menjadi 3, yaitu:
- Kawasan 1: Eropa, Afrika, Rusia (dulu masih Soviet) dan Mongolia
- Kawasan 2: Amerika Utara dan Selatan, Greenland
- Kawasan 3: Asia (diluar daerah 1), Australia dan Pasifik Barat Daya
Dalam setiap kawasan, frekuensi dialokasikan untuk berbagai macam layanan satelit, walaupun frekuensi tersebut dipakai untuk layanan yang berbeda di kawasan lain. Beberapa layanan satelit adalah sebagai berikut:
a. Fixed Satellite Service (FSS)
FSS menyediakan link untuk jaringan telepon dan juga untuk pentransmisian sinyal televisi ke perusahaan tv kabel, untuk kemudian didistribusikan melalui jaringan kabel. Contoh FSS: DTH (Direct To Home), akses internet, video conferencing, satelit new gathering (SNG), frame relay, Digital Audio broadcasting (DAB). Keunggulannya yaitu, tidak tergantung pada jarak, dapat menyediakan layanan untuk cakupan semua wilayah.

b. Broadcasting Satellite Service (BSS)
BSS diperuntukkan untuk broadcast langsung ke rumah-rumah masyarakat sehingga sering juga disebut DBS (Direct Broadcast Satellite).

c. Mobile Satellite Service
Mobile satellite service melayani komunikasi bergerak baik di daratan, laut maupun udara.
d. Navigational Satellite Service
Navigational satellite service melayani global positioning system (GPS).
e. Meteorological Satellite Service
Meteorological service melayani riset dan layanan penyelamatan (rescue). Tabel dibawah ini memperlihatkan frekuensi band yang sering digunakan untuk layanan-layanan satelit. Huruf u pada Ku band berarti band frekuensi dibawah K (u = under), sementara a pada Ka band berarti band frekuensi diatas K (a = above). Ku band banyak dipakai untuk layanan direct broadcast dan fixed satellite tertentu. C band digunakan untuk fixed satellite dan tidak diperbolehkan dipakai untuk direct broadcast. VHF band digunakan untuk layanan mobile dan navigational tertentu dan juga untuk data transfer dari satelit cuaca. L band untuk layanan mobile dan navigational. Untuk layanan fixed di band C, subrange yang paling banyak digunakan adalah 4–6 GHz. Frekuensi yang lebih tinggi hampir pasti dipakai untuk uplink menuju satelit, alasannya akan diungkapkan pada bab selanjutnya.
Para praktisi sering menyebut C band sebagai 6/4 GHz, frekuensi uplink disebutkan terlebih dahulu. Untuk layanan direct broadcast pada Ku band, subrange yang paling banyak dipakai adalah 12–14 GHz, yang sering disebut sebagai 14/12 GHz. Walaupun penetapan frekuensi dibuat sepresisi mungkin, contohnya Ku band adalah 14.030 dan 11.730 MHz, tetapi pemakaian nilai seperti dikemukakan diatas dalam perhitungan dapat dilakukan dengan hasil yang cukup baik.

4. Aplikasi dari Penggunaan Satelit
A. Tradisional
1. Satelit cuaca adalah satelit yang digunakan untuk mengamati cuaca dan iklim Bumi. Satelit NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) digunakan untuk memantau keadaan bumi untuk keperluan hidrologi, oceanografi dan meteorology, termasuk memantau kebakaran hutan. Satelit ini mempunyai resolusi spatial 1100x1100m dengan liputan sangat luas. Satelit cuaca NIMBUS mempunyai resolusi spatial 88x88m dengan kemampuan meliput areal seluas 1600 km. Satelit lainnya adalah Meteosat dan Himawari (resolusi spatial 8 x 8 km).
2. Satelit Televisi adalah sinyal televisi yang dipancarkan dengan cara yang mirip seperti komunikasi satelit, serta bisa disamakan dengan televisi lokal dan televisi kabel.
3. Di banyak tempat di bumi ini, layanan televisi satelit menambah sinyal lokal yang kuno, menghasilkan jangkauan saluran dan layanan yang lebih luas, termasuk untuk layanan berbayar. Radio satelit atau radio langganan adalah sebuah radio digital yang menerima sinyal yang disiarkan oleh satelit komunikasi, yang mencakup wilayah geografis yang lebih luas dari sinyal radio biasa. Radio satelit berfungsi di tempat di mana ada garis pandang antara antena dengan satelit, dengan syarat tak ada rintangan besar, seperti terowongan atau gedung. Pendengar radio ini dapat mengikuti saluran tunggal tanpa melihat lokasi jangkauan. Karena teknologi ini membutuhkan akses ke satelit komersial untuk penyebaran sinyal, jasa radio satelit adalah sebuah bisnis komersial, yang menawarkan sebuah paket saluran sebagai bagian dari jasa mereka, membutuhkan sebuah langganan dari pengguna akhir untuk mengakses saluran. Sekarang ini, penyedia radio satelit utama adalah WorldSpace (Intl.), XM Radio & Sirius Satellite Radio (A.S.). Karena sinyalnya memiliki hak cipta dan tidak cocok satu sama lain, maka membutuhkan peralatan khusus untuk dekoding dan pemutaran. Mereka menawarkan saluran berita, cuaca, olah raga, dan musik.
4. Satelit navigasi adalah satelit yang menggunakan sinyal radio yang disalurkan ke penerima di permukaan tanah untuk menentukan lokasi sebuah titik dipermukaan bumi. Salah satu satelit navigasi yang sangat populer adalah GPS milik Amerika Serikat. Selain itu, ada juga Glonass milik Rusia. Bila pandangan antara satelit dan penerima di tanah tidak ada gangguan, maka dengan sebuah alat penerima sinyal satelit (penerima GPS), bisa diperoleh data posisi di suatu tempat dengan ketelitian beberapa meter dalam waktu nyata. Satelit ini berfungsi sebagai alat penolong apabila kapal-kapal menemui kesukaran untuk menentukan posisinya karena cuaca yang buruk atau kesukaran penglihatan (dalam daerah yang berkabut tebal). Navigator yang mengalami kesulitan menghubungi satelit navigasi yang mengorbit. Satelit juga akan menjawab melalui radio tentang posisi kapal, sehingga navigator dapat mengetahui posisi kapal secara tepat.
5. Satelit mata-mata adalah satelit pengamat Bumi atau satelit komunikasi yang digunakan untuk tujuan militer atau mata-mata terutama oleh USA dan Rusia. Contoh satelit ini antara lain Vostok, Cosmos, Soyus, dll.

B. Telekomunikasi
1. Penghubung telepon global (Global tellecommunication connection)
Jaringan telepon global juga dikenal sebagai Jaringan Telepon Switch Publik (PPSTN adalah singkatan dari Public Switched Telephone Network atau yang biasa disebut jaringan telpon tetap (dengan kabel). PSTN secara umum diatur oleh standar-standar teknis yang dibuat oleh ITU-T, dan menggunakan pengalamatan E.163 / E.164 (secara umum dikenal dengan nomor telepon). Public Switched Telephone Network, PSTN ).
2. Penghubung komunikasi untuk di tempat terpencil.
Satelit mampu menyediakan link komunikasi sampai ke komunitas terpencil yang sulit dijangkau oleh sistem komunikasi lain. Tentu saja, sinyal satelit tidak menghiraukan batasan wilayah politik, yang bisa menjadi kelebihan ataupun kekurangan dari sistem komunikasi ini.
3. Global Mobile Communication (GSM) (singkatan bahasa Inggris: Global System for Mobile Communications, GSM) adalah salah satu standar sistem komunikasi nirkabel (wireless) yang bersifat terbuka. Telepon GSM digunakan oleh lebih dari satu milyar orang di lebih dari 200 negara. Banyaknya standar GSM ini membuat roaming internasional sangat umum dengan “persetujuan roaming” antar operator telepon genggam. GSM berbeda banyak dengan teknologi sebelumnya dalam pensinyalan dan “channel” pembicaraan adalah digital, yang berarti ia dipandang sebagai sistem telepon genggam generasi kedua (2G). GSM merupakan sebuah standar terbuka yang sekarang ini dikembangkan oleh 3GPP.
4. Bagian penting jaringan Global (fiber optic) Internet jaringan yang terjalin bersifat global tanpa mengenal ruang, waktu, dan birokrasi, dimana akses data dan informasi melampaui batas-batas negara dan protokoler. Hampir seluruh kebutuhan informasi tersedia di internet dengan jangkauan global tanpa batas-batas negara. Akses di internet tidak dibatasi dengan waktu dan kecepatan pencarian informasi dengan internet jauh lebih cepat dibandingkan dengan pencarian secara manual. Dalam dunia internet komunikasi dengan pengguna di belahan dunia, dapat anda lakukan tanpa batas ruang dan waktu.
5. Sistem satelit untuk memperluas sistem telepon seluler
Sekarang ini, hanya 15% dari daratan dunia terlayani oleh selular atau teresterial telefon, sehingga satelit menjadi satu-satunya alternatif bila kabel atau selular tidak tersedia.
6. Akses internet melalui satelit
Jenis teknologi satelit telah digunakan untuk aplikasi akses Internet, seperti DirectPC di Amerika, Jepang, Kanada, dan beberapa negara di Eropa. Kecepatan akses Internet dapat menggunakan kecepatan yang bervariasi antara 64 Kbps sampai 400 Kbps untuk keperluan down-loading dengan asymmetric IP traffic: transaksi atau file.
7. Satelit Direct to Home (DTH)
Menggunakan teknologi Direct To Home (DTH) sebagai infrastruktur TV Link untuk mengirimkan beratus-ratus program langsung ke rumah-rumah melalui jaringan satelit.
8. Satelit Video Conferencing
Video conferencing adalah penggunaan peralatan audio dan video untuk menyelenggarakan konferensi dengan orang-orang yang berada pada lokasi berbeda. Sistem pelayanan ini sekarang masih digunakan hanya untuk tingkat yang masih terbatas. Para pengguna saat ini adalah sektor-sektor bisnis dan industri seperti institusi finansial. Sistem satelit multimedia merupakan infrastruktur yang sangat cocok untuk video conferencing dibanding dengan jaringan lain karena tingkat fleksibilitasnya dan kemudahannya untuk dipasang di manapun.
9. Satellite News Gathering (SNG)
Pelayanan SNG menjadi jenis pelayanan yang populer diantara yang ditawarkan oleh operator-operator satelit. Pelayanan SNG ini menyediakan kepada para pelanggannya, seperti perusahaan-perusahaan penyiaran TV, pemerintah, untuk memiliki kemampuan yang mobile dalam meliput program-program outdoor dan siaran langsung TV (acara berita dan olahraga) maupun untuk memanfaatkan fasilitas-fasilitas komunikasi pada kondisi bencana atau darurat. Dalam mengirimkan pelayanan-pelayanan SNG, operator-operator satelit dengan cara sederhana menyediakan stasiun bumi portable atau mobile dengan kemampuan sistem audio, percakapan telepon dan video. Satelit-satelit dengan frekuensi-frekuensi pita Ku atau Ka memiliki karakteristik yang fleksibel dan portabel disebabkan karena ukuran terminal VSAT mobile nya relatif kecil dan sederhana.

5. Keunggulan dan Kelemahan Komunikasi Satelit
Keunggulan dari penggunaan komunikasi satelit diantaranya:
1. Cakupan yang luas, satu Negara, region, ataupun satu benua
2. Bandwidth yang tersedia cukup lebar
3. Independen dan infrastuktur terrestial
4. Instalasi jaringan segmen Bumi yang sangat cepat
5. Biaya relatif rendah per site
6. Karakteristik layanan yang seragam
7. Layanan total hanya dari satu provider
8. Layanan mobile/wireless yang independen terhadap lokasi
Kelemahan Komunikasi satelit diantaranya:
1. Delay propagasi besar
2. Rentan terhadap pengaruh atmosfir
3. Up Front Cost tinggi, contoh untuk satelit GEO: Spacecraft, Ground Segment & Launch = US $ 200 juta, Asuransi: $ 50 juta
4. Distance Insensitive, artinya biaya yang diperlukan hampir sama untuk membuat suatu link komunikasi satelit jarak dekat dan link komunikasi satelit jarak jauh. Jadi, sistem komunikasi satelit ekonomis hanya jika sistem ini digunakan kontinyu dalam waktu yang lama dan meng-handle banyak user.

6. Interferensi Pada Sistem Satelit
Interferensi pada sistem transmisi satelit dapat disebabkan oleh banyak sumber, yaitu:
1. Sistem satelit terdekat Apabila SB penerima memiliki antena dengan pattern receive yang buruk, artinya gain side-lobenya cukup besar (tinggi), maka sinyal down-link yang berasal dari satelit lain akan diterima juga oleh SB penerima sebagai sinyal interferensi.
2. SB pemancar (Up-link) Sinyal interferensi timbul disebabkan oleh SB pemancar dari satelit lain. Apabila SB pemancar tersebut memiliki antena dengan pattern side-lobe dengan gain yang cukup besar, maka carrier pada arah side-lobe juga memiliki daya yang cukup tinggi untuk mengganggu sistem satelit.
3. Intermodulasi kanal terdekat Satu transponder dibebani atau dioperasikan untuk multi carrier seperti sistem FDMA atau 2T ½, maka carrier-carrier tersebut akan menimbulkan sinyal termodulasi pada transponder tersebut dan transponder dikanan-kirinya. Walaupun pada output multiplexer transponder sudah dilengkapi filter yang akan mem-filter sinyal intermodulasi, tetapi energi yang ditimbulkan akan tetap melebar ditransponder kanan-kirinya.
4. Interferensi dari sistem terresterial. Sistem terresterial beroperasi pada frekuensi band yang sarna dengan sistem frekuensi pada Satelit Palapa, yaitu C-band 6/4 Ghz.
5. Cross Polarisasi Antena
Sistem satelit Palapa, alokasi transponder menggunakan sistem polarisasi ganda (polarisasi ortogonal), yaitu polarisasi Vertikal dan polarisasi Horizontal. Pada sistem Ku-band, cross-polarisasi lebih banyak disebabkan oleh pengaruh butiran air hujan yang dapat mengubah polarisasi sinyal. Sedangkan pada C-band terjadinya cross-polarisasi lebih banyak disebabkan oleh jeleknya isolasi antara polarisasi Vertikal dan horizontal pada sistem feed-horn antena. Isolasi cross-poll yang diijinkan adalah >30 dB.
6. Sistem lainnya
Sebagai contoh adalah interferensi dari sinyal liar yang ditimbulkan oleh sistem pembakaran motor dua tak yang tidak sempurna, yaitu dapat mengganggu pada sistem digital dimana carriernya kecil. Contoh lainnya adalah terganggunya/lenyapnya sinyal sinkronisasi pada sistem TDMA yang mengakibatkan terganggunya sistem secara keseluruhan.

7. Orbit
Dalam fisika, suatu orbit adalah jalan yang dilalui oleh objek, di sekitar objek lainnya, di dalam pengaruh dari gaya tertentu. Orbit pertama kali dianalisa secara matematis oleh Johannes Kepler yang merumuskan hasil perhitungannya dalam hukum gerakan planet Kepler. Dia menemukan bahwa orbit dari planet dalam tata surya kita adalah berbentuk elips dan bukan lingkaran atau episiklus seperti yang semula dipercaya.

8. Macam–Macam Orbit Satelit
Banyak satelit dikategorikan atas ketinggian orbitnya, meskipun sebuah satelit bisa mengorbit dengan ketinggian berapa pun.

 Orbit Rendah (Low Earth Orbit, LEO): 300 - 1500km di atas permukaan bumi.
 Orbit Menengah (Medium Earth Orbit, MEO): 1500 - 36000 km.
 Orbit Geostasioner (Geostationary Orbit, GEO): 35790 km di atas permukaan Bumi.
 Orbit Tinggi (High Earth Orbit, HEO): di atas 36000 km.

Orbit berikut adalah orbit khusus yang juga digunakan untuk mengkategorikan satelit, diantaranya:
 Orbit Molniya, orbit satelit dengan periode orbit 12 jam dan inklinasi sekitar 63°.
 Orbit Sunsynchronous, orbit satelit dengan inklinasi dan tinggi tertentu yang selalu melintas ekuator pada jam lokal yang sama.
 Orbit Polar, orbit satelit yang melintasi kutub.

9. Satelit Geostasioner
Orbit Geostasioner adalah orbit geosinkron yang berada tepat di atas ekuator Bumi (0° lintang), dengan eksentrisitas orbital sama dengan nol. Dari permukaan Bumi, objek yang berada di orbit geostasioner akan tampak diam (tidak bergerak) di angkasa karena periode orbit objek tersebut mengelilingi Bumi sama dengan periode rotasi Bumi. Orbit ini sangat diminati oleh operator-operator satelit buatan (termasuk satelit komunikasi dan televisi). Karena letaknya konstan pada lintang 0°, lokasi satelit hanya dibedakan oleh letaknya di bujur Bumi.
Orbit geosinkron (GEO, Geosynchronous Earth Orbit) berada pada ketinggian 36.000 km. Periode orbitnya 24 jam, sama dengan orbit Bumi mengelilingi Matahari. Satelit telekomunikasi dan pengamat cuaca umumnya ada di sini. Satelit GEO dengan inklinasi (sudut kemiringan terhadap bidang ekuator) nol derajat dan dikontrol terus (seperti pada satelit telekomunikasi) bisa berada pada titik stasioner, sehingga orbitnya disebut geostationer orbit (GSO).
Keuntungan dari GEO diantaranya:
 Bandwidth lebar. Satelit yang beroperasi pada frekuensi Ka-band (20-30 GHz) akan dapat menyalurkan troughput dalam orde giga bit per detik.
 Relatif murah. Sistem satelit relatif lebih murah karena tidak ada biaya penggelaran dan satu satelit dapat mengcover daerah yang luas.
 Topologi network sederhana. Dibandingkan dengan model interkoneksi mesh pada network terestial, satelit GEO memiliki konfigurasi yang lebih sederhana.
 Dengan topologi sederhana maka performasi network lebih mudah dikendalikan.
Disamping itu, ada beberapa kerugiannya, yaitu:
 Satelit GEO memerlukan power yang lebih besar untuk hand set. Hal ini membuat hand set menjadi lebih besar dan mengurangi umur baterai.
 Delay tetap yang dapat dirasakan oleh user. Biasanya, delaynya ¼ detik, tetapi dapat lebih lama. Pada telfon selular, delay lebih besar dari ¼ detik tidak dapat diterima. Terjadinya interferensi dan atau koneksi yang tidak teratur disebabkan adanya salju, hujan, dan bentuk lain gangguan cuaca.

10. LEO System
Orbit bumi rendah (Low Earth Orbit, LEO) adalah sebuah orbit sekitar Bumi antara atmosfer dan sabuk radiasi Van Allen, dengan sebuah sudut inklinasi rendah. Batasan ini tidak didefinisikan secara pasti, tetapi biasanya sekitar 300-1500 km. Orbit ini biasanya berada di bawah intermediate circular orbit (ICO) dan jauh di bawah orbit geostationary. Orbit lebih rendah dari sini tidak stabil dan akan turun secara cepat karena gesekan atmosfer. Orbit yang lebih tinggi dari orbit ini merupakan subyek dari kegagalan elektronik awal karena radiasi yang kuat dan pengumpulan muatan. Orbit dengan sebuah sudut inklinasi yang lebih tinggi biasanya disebut orbit polar.
Objek di orbit Bumi rendah bertemu gas atmosfer di thermosphere (sekitar 80-500 km di atas) atau exosphere (kira-kira 500 km ke atas), tergantung dari ketinggian orbit. Kebanyakan penerbangan angkasa berawak telah berada di LEO, termasuk seluruh space shuttle dan bermacam misi stasiun angkasa, satu pengecualian adalah tes penerbangan suborbital seperti Proyek Mercury awal dan penerbangan SpaceShipOne (yang tidak ditujukan mencapai LEO), dan misi Proyek Apollo ke Bulan (yang melewati LEO).
Dari segi penggunaannya, sistem-sistem LEO dapat dibagi dalam dua sistem, yaitu:
 Sistem yang dapat beroperasi dengan mem”bypass” jaringan telekom yang ada. Dalam group ini hanya IRIDIUM yang baru dapat digolongkan kedalamnya.
 Sistem yang bekerja melalui jaringan telekom yang ada. Sehingga dapat dianggap sebagai perluasan sistem-sistem Cellular ataupun jaringan telekom yang ada.

11. MEO System
Benda yang berada di orbit menengah (MEO, Medium Earth Orbit) berada pada ketinggian 5.500-36.000 km. Sistem satelit navigasi GPS (global positioning system) milik Amerika Serikat dan GLONASS (global navigation satellite system) milik Rusia menempati orbit menengah ini, sekitar 18.000-20.000 km dari Bumi.

12. Rumus LFS
LFS = 32,4 + 20 log f + 20 log d
Untuk Uplink:
f = 6 GHz
d = 35.900 Km
LFS = 199 dB
Untuk Downlink:
f = 4 GHz
d = 35.900 Km
LFS = 196 dB

13. Mobile Satelitte
Kerangka Mobile Satellite
1. Antena dengan banyak tiang (Multi bea L- band antenna)
2. Antena dengan tiang pengisi (feeder link antennas)
3. Proccesor untuk:
- Band allocation
- Signal Routing
- Bandwidth Compaction
- Demodulation/Remodulation
- Channel Compaction (DSI)
Empat Elemen Utama Mobile satelite
1. Satelit
2. Network Management Center (NMC)
3. Gateways and Base Station
4. Advancer User Terminals
Empat Ukuran Kekuatan Penerimaan
1. Kekuatan pengiriman, jika semakin kuat pengiriman, maka penerimaan semakin kuat.
2. Daya Jangkau antena pengirim, Semakin kuat daya jangkau, maka semakin luas daya penerimaan.
3. Jarak diantara pengirim dan penerima. Semakin jauh, maka jarak penerimaan semakin kecil.
4. Daya jangkau antena penerima. Daya jangkau antena penerima besar, maka kekuatan penerima besar.

14. VSAT (Very Small Aperture Terminal)
VSAT kependekan dari Very Small Aperture Terminal, sebuah terminal yang digunakan dalam komunikasi data satelit, suara dan sinyal video, tidak termasuk broadcast televisi. VSAT terdiri dari dua bagian, sebuah transceiver yang ditempatkan di luar (out doors) yang dapat langsung terjangkau oleh satelit dan sebuah alat yang di tempatkan di dalam ruangan yang menghubungkan transceiver dengan alat komunikasi para pengguna, PC misalnya. Transceiver menerima dan mengirim sinyal ke transponder satelit di langit. Satelit mengirim dan menerima sinyal dari sebuah ground station komputer yang berfungsi sebagai hub untuk sistem tersebut. Masing-masing komputer pengguna terhubungkan oleh hub ke satelit, membentuk sebuah topologi bintang (star topology). Hub tersebut mengatur keseluruhan operasional network. Agar sebuah komputer pengguna dapat melakukan komunikasi dengan lainnya, transmisinya harus terhubung dengan hub yang kemudian mentransmisikan kembali ke satelit, setelah itu baru dikomunikasikan dengan komputer pengguna VSAT yang lain.
Sistem ini mengadopsi teknologi TDM dan TDMA. Umumnya konfigurasi VSAT adalah seperti bintang.
Keuntungan dengan VSAT diantaranya:
1. Koneksi dimana saja.
2. Tidak perlu LOS dan tidak ada masalah dengan jarak. Jangkauan cakupannya yang luas, baik nasional, regional maupun global.
3. Pembangunan infrastrukturnya relatif cepat untuk daerah yang luas, dibanding teresterial.
4. Komunikasi dapat dilakukan baik titik ke titik maupun dari satu titik ke banyak titik secara broadcasting, multicasting.
5. Kecepatan bit akses tinggi dan bandwidth lebar.
6. VSAT bisa dipasang dimana saja selama masuk dalam jangkauan satelit, handal dan bisa digunakan untuk koneksi voice, video dan data, dengan menyediakan bandwidth yang lebar.
7. Jika ke internet jaringan akses langsung ke ISP router dengan keandalannya mendekati 100% .
8. Sangat baik untuk daerah yang kepadatan penduduknya jarang dan belum mempunyai infrastuktur telekomunikasi.
9. Harga relatif mahal karena menyewa dengan sebuah provider.
Kerugian VSAT yaitu untuk melewatkan sinyal TCP/IP, besarnya throughput akan terbatasi karena delay propagasi satelit geostasioner. Kini berbagai teknik protokol link sudah dikembangkan sehingga dapat mengatasi problem tersebut. Diantaranya penggunaan:
1. Forward Error
2. Correction yang menjamin kecilnya kemungkinan pengiriman ulang.
3. Waktu yang dibutuhkan dari satu titik di atas bumi ke titik lainnya melalui satelit adalah sekitar 700 milisecond, sementara leased line hanya memerlukan waktu sekitar 40 milisecond. Hal ini disebabkan oleh jarak yang harus ditempuh oleh data, yaitu dari bumi ke satelit dan kembali ke bumi. Satelit geostasioner sendiri berketinggian sekitar 36.000 kilometer di atas permukaan bumi.
4. Curah Hujan yang tinggi, Semakin tinggi frekuensi sinyal yang dipakai, maka akan semakin tinggi redaman karena curah hujan. Saat ini band frekuensi yang banyak dipakai untuk aplikasi broadcasting adalah S-band, C-Band dan Ku-Band. Untuk daerah seperti Indonesia dengan curah hujan yang tinggi penggunaan Ku-band akan sangat mengurangi availability link satelit yang diharapkan. Sedangkan untuk daerah daerah sub tropis dengan curah hujan yang rendah, penggunaan Ku-Band akan sangat baik. Pemilihan frekuensi ini akan berpengaruh terhadap ukuran terminal yang akan dipakai oleh masing masing pelanggan.
5. Rawan sambaran petir gledek Sun Outage, Sun outage adalah kondisi yang terjadi pada saat bumi-satelit-matahari berada dalam satu garis lurus. Satelit yang mengorbit bumi secara geostasioner pada garis orbit geosynchronous berada di garis equator atau khatulistiwa (di ketinggian 36.000 Km) secara tetap dan mengalami dua kali sun outage setiap tahunnya. Energi thermal yang dipancarkan matahari pada saat sun outage mengakibatkan interferensi sesaat pada semua sinyal satelit, sehingga satelit mengalami kehilangan komunikasi dengan stasiun bumi, baik headend / teleport maupun ground-segment biasa.
6. Debu Meteroit, Seringkali menembakan gas hydrazine (H2Z) agar rotasi satelit stabil di orbit, satelit perlu beberapa kali di kalibrasi agar tetap pada orbitnya.

Readmore »

Alokasi Band Frekuensi Gelombang Radio

Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik, dan terbentuk ketika objek bermuatan listrik dimodulasi (dinaikkan frekuensinya) pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio (RF) dalam suatu spektrum elektromagnetik. Gelombang radio ini berada pada jangkauan frekuensi 10 hertz (Hz) sampai beberapa gigahertz (GHz), dan radiasi elektromagnetiknya bergerak dengan cara osilasi elektrik maupun magnetik.
Ketika gelombang radio dipancarkan melalui kabel, osilasi dari medan listrik dan magnetik tersebut dinyatakan dalam bentuk arus bolak-balik dan voltase di dalam kabel. Hal ini kemudian dapat diubah menjadi signal audio atau lainnya yang membawa informasi.



Meskipun kata 'radio' digunakan untuk hal-hal yang berkaitan dengan alat penerima gelombang suara, namun transmisi gelombangnya dipakai sebagai dasar gelombang pada televisi, radio, radar, dan telepon genggam pada umumnya.

a. Extremely Low Frequency (ELF)

Extremely Low Frequency (ELF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 3 Hz sampai dengan 30 Hz. ELF digunakan oleh angkatan laut Amerika Serikat untuk berkomunikasi dengan kapal selam di bawah permukaan air.

b. Super Low Frequency (SLF)

Super Low Frequency (SLF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 30 Hz sampai dengan 300. SLF biasanya digunakan oleh Radio Saguine (Amerika Serikat)

c. Ultra Low Frequency (ULF)

Ultra Low Frequency (ULF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 300 Hz sampai dengan 3000 Hz.


d. Very Low Frequency (VLF)

Very Low Frequency (VLF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 3 kHz sampai dengan 30 kHz. Sinyal ini disebut sebagai gelombang myrimeter yang digunakan sebagai wavelength, rentang dari sepuluh untuk satu myriamter. VLF biasanya digunakan untuk berkomunikasi dengan kapal selam ketika naik ke permukaan, selain itu VLF juga dapat digunakan sebagai navigasi radio beacon.

e. Low Frequency (LF)

Low Frequency (LF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 30kHz sampai dengan 300 kHz. Sinyal ini disebut sebagai gelombang kilometer yang digunakan sebagai wavelength, rentang dari sepuluh untuk satu kilometer. LF biasanya digunakan untuk layanan broadcast AM, navigasi (LORAN) dan sistem cuaca.

f. Medium Frequency (MF)

Medium Frequency (MF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 300kHz sampai dengan 3000 kHz. Sinyal ini disebut sebagai gelombang hectometer yang digunakan sebagai wavelength, rentang dari sepuluh untuk satu hectometer. MF biasanya digunakan sebagai NDBs (Non-Direction Broadcast System) untuk kelautan dan pesawat terbang.

g. High Frequency (HF)

High Frequency (HF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 3 MHz sampai dengan 30 MHz. Sinyal ini disebut sebagai gelombang decameter yang digunakan sebagai wavelength, rentang dari satu sampai sepuluh decameter.

h. Very High Frequency (VHF)

Very High Frequency (VHF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 30 MHz sampai dengan 300 MHz. Sinyal ini disebut sebagai gelombang meter yang digunakan sebagai wavelength, rentang dari satu sampai sepuluh meter. VHF biasanya digunakan untuk siaran radio FM, siaran televisi, ground station mobile (darurat, bisnis, dan militer), radio amatir, komunikasi laut, lalu lintas udara kontrol komunikasi dan sistem navigasi udara (misalnya VOR, DME dan ILS).

i. Ultra High Frequency (UHF)

Ultra High Frequency (UHF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 300 MHz sampai dengan 3000 MHz. Sinyal ini disebut sebagai gelombang decimeter yang digunakan sebagai wavelength, rentang dari satu sampai sepuluh decimeter. UHF biasanya digunakan untuk siaran televisi, komunikasi radio dua arah, global positioning system (GPS) dan radio amatir.

j. Super High Frequency (SHF)

Super High Frequency (SHF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 3 GHz sampai dengan 30 GHz. Sinyal ini disebut sebagai gelombang centimeter yang digunakan sebagai wavelength, rentang dari satu sampai sepuluh centimeter. SHF biasanya digunakan sebagai perangkat microwave, WLAN, modem radars dan wireless USB.

k. Extremely High Frequency (EHF)

Extremely High Frequency (EHF) memiliki frekuensi radio yang berkisar antara 30 GHz sampai dengan 300 GHz. Sinyal ini disebut sebagai gelombang milimeter yang digunakan sebagai wavelength, rentang dari satu sampai sepuluh centimeter. SHF biasanya digunakan radio astronomi dan komunikasi satelit.

Readmore »

KABEL TWISTED PAIR DAN FIBER OPTIC

1. Twisted Pair (Shielded dan Unshielded)

Kabel Twisted Pair (pasangan berpilin) adalah sebuah bentuk kabel di mana dua konduktor digabungkan dengan tujuan untuk mengurangi atau meniadakan interferensi elektromagnetik dari luar seperti radiasi elektromagnetik dari kabel unshielded twisted pair (UTP), dan crosstalk di antara pasangan kabel yang berdekatan.
Kabel twisted pair terdiri dari dua jenis, yaitu shielded / terbungkus (Shielded Twisted Pair / STP) dan unshielded / tidak terbungkus (Unshielded Twisted Pair / UTP).

Karakteristik yang dimiliki kabel Twisted Pair ini adalah:
 Sepasang kabel yang di-twist, yang jumlah pasangannya dapat terdiri dari dua, empat atau lebih.
 Kecepatan transfer data yang dapat dilayani sampai 10 Mbps.
 Konektor yang biasa digunakan adalah RJ-11 atau RJ-45.
 Hanya dapat menangani satu channel data (baseband).
 STP lebih tahan interferensi daripada UTP dan dapat beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi sampai 100 mbps, namun lebih sulit ditangani secara fisik.

Jenis kabel Twisted Pair dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, diantaranya:

 Digunakan untuk kabel telepon di rumah - rumah .
 Sistem komunikasi dalam bangunan - bangunan.
 Untuk Local Area Network (LAN).
 Dapat digunakan untuk Ethernet dan Token Ring (topologi ring).
 Dapat digunakan untuk Network ATM.


a. Kabel UTP (Unshielded Twisted Pair)
Unshielded twisted-pair (disingkat UTP) adalah sebuah jenis kabel jaringan yang menggunakan bahan dasar tembaga, yang tidak dilengkapi dengan shield internal. UTP merupakan jenis kabel yang paling umum yang sering digunakan di dalam jaringan lokal (LAN), karena memang harganya yang rendah, fleksibel dan kinerja yang ditunjukkannya relatif bagus. Dalam kabel UTP, terdapat insulasi satu lapis yang melindungi kabel dari ketegangan fisik atau kerusakan tapi, tidak seperti kabel Shielded Twisted Pair (STP), insulasi tersebut tidak melindungi kabel dari interferensi elektromagnetik.

Kabel UTP memiliki karakteristik:
 Connector yang dipakai pada ujung kabel (semua jenis/category) UTP adalah R-J45.
 Terdiri dari 4 pasang (pair) kabel yang dipilin (twisted).
 Satu pasang untuk Tx (mengirim informasi), yaitu pada pin nomor 1 (TX+) dan 2 (TX-).
 Satu pasang untuk Rx (menerima informasi), yaitu pada pin nomor 3 (RX+) dan 6 (RX-).
 Dua pasang tidak terpakai (Not Connected), yang dapat digunakan untuk mengirim daya listrik (power over Ethernet) untuk mencatu perangkat yang ada di ujung kabel UTP.
 Hanya dapat melewatkan satu channel data (baseband), karena itu dibutuhkan konsentrator untuk menghubungkan satu node dengan node yang lain. Konsentrator yang digunakan biasanya berupa Hub, atau Switch.
 Kabel straight, jika ujung A terkoneksi langsung dengan ujung B (TXA-TXB, RXA-RXB)
 Kabel cross, jika ujung A terkoneksi silang dengan ujung B (TXA-RXB, RXA-TXB)
 Kabel straight digunakan untuk menghubungkan komputer dengan hub (switch).
 Kabel cross digunakan untuk menghubungkan hub (switch) dengan hub (switch) lainnya.
 Maksimum panjang kabel UTP yang dapat dipakai untuk menyalurkan informasi adalah 50m.

Kabel UTP memiliki impendansi kira-kira 100 Ohm dan tersedia dalam beberapa kategori yang ditentukan dari kemampuan transmisi data yang dimilikinya seperti tertulis dalam tabel berikut.

Di antara semua kabel di atas, kabel Enhanced Category 5 (Cat5e) dan Category 5 (Cat5) merupakan kabel UTP yang paling populer yang banyak digunakan dalam jaringan berbasis teknologi Ethernet.

 Category 1

Kabel UTP Category 1 (Cat1) adalah kabel UTP dengan kualitas transmisi terendah, yang didesain untuk mendukung komunikasi suara analog saja. Kabel Cat1 digunakan sebelum tahun 1983 untuk menghubungkan telefon analog Plain Old Telephone Service (POTS). Karakteristik kelistrikan dari kabel Cat1 membuatnya kurang sesuai untuk digunakan sebagai kabel untuk mentransmisikan data digital di dalam jaringan komputer, dan karena itulah tidak pernah digunakan untuk tujuan tersebut.

 Category 2

Kabel UTP Category 2 (Cat2) adalah kabel UTP dengan kualitas transmisi yang lebih baik dibandingkan dengan kabel UTP Category 1 (Cat1), yang didesain untuk mendukung komunikasi data dan suara digital. Kabel ini dapat mentransmisikan data hingga 4 megabit per detik. Seringnya, kabel ini digunakan untuk menghubungkan node-node dalam jaringan dengan teknologi Token Ring dari IBM. Karakteristik kelistrikan dari kabel Cat2 kurang cocok jika digunakan sebagai kabel jaringan masa kini. Gunakanlah kabel yang memiliki kinerja tinggi seperti Category 3, Category 4, atau Category 5.

 Category 3

Kabel UTP Category 3 (Cat3) adalah kabel UTP dengan kualitas transmisi yang lebih baik dibandingkan dengan kabel UTP Category 2 (Cat2), yang didesain untuk mendukung komunikasi data dan suara pada kecepatan hingga 10 megabit per detik. Kabel UTP Cat3 menggunakan kawat-kawat tembaga 24-gauge dalam konfigurasi 4 pasang kawat yang dipilin (twisted-pair) yang dilindungi oleh insulasi. Cat3 merupakan kabel yang memiliki kemampuan terendah (jika dilihat dari perkembangan teknologi Ethernet), karena memang hanya mendukung jaringan 10BaseT saja. Seringnya, kabel jenis ini digunakan oleh jaringan IBM Token Ring yang berkecepatan 4 megabit per detik, sebagai pengganti Cat2.

Tabel berikut menyebutkan beberapa karakteristik yang dimiliki oleh kabel UTP Category 3 pada beberapa frekuensi.

 Category 4

Kabel UTP Category 4 (Cat4) adalah kabel UTP dengan kualitas transmisi yang lebih baik dibandingkan dengan kabel UTP Category 3 (Cat3), yang didesain untuk mendukung komunikasi data dan suara hingga kecepatan 16 megabit per detik. Kabel ini menggunakan kawat tembaga 22-gauge atau 24-gauge dalam konfigurasi empat pasang kawat yang dipilin (twisted pair) yang dilindungi oleh insulasi. Kabel ini dapat mendukung jaringan Ethernet 10BaseT, tetapi lebih sering digunakan pada jaringan IBM Token Ring 16 megabit per detik.

Tabel berikut menyebutkan beberapa karakteristik yang dimiliki oleh kabel UTP Category 4 pada beberapa frekuensi.


 Category 5

Kabel UTP Category 5 (Cat5) adalah kabel dengan kualitas transmisi yang jauh lebih baik dibandingkan dengan kabel UTP Category 4 (Cat4), yang didesain untuk mendukung komunikasi data serta suara pada kecepatan hingga 100 megabit per detik. Kabel ini menggunakan kawat tembaga dalam konfigurasi empat pasang kawat yang dipilin (twisted pair) yang dilindungi oleh insulasi. Kabel ini telah distandardisasi oleh Electronic Industries Alliance (EIA) dan Telecommunication Industry Association (TIA).

Kabel Cat5 dapat mendukung jaringan Ethernet (10BaseT), Fast Ethernet (100BaseT), hingga Gigabit Ethernet (1000BaseT). Kabel ini adalah kabel yang paling populer, mengingat kabel serat optik yang lebih baik harganya hampir dua kali lipat lebih mahal dibandingkan dengan kabel Cat5. Karena memiliki karakteristik kelistrikan yang lebih baik, kabel Cat5 adalah kabel yang disarankan untuk semua instalasi jaringan.


 Enhanced Category 5

Kabel ini merupakan versi perbaikan dari kabel UTP Cat5, yang menawarkan kemampuan yang lebih baik dibandingkan dengan Cat5 biasa. Kabel ini mampu mendukung frekuensi hingga 250 MHz, yang direkomendasikan untuk penggunaan dalam jaringan Gigabit Ethernet, meskipun menggunaan kabel UTP Category 6 lebih disarankan untuk mencapai kinerja tertinggi.
Dalam menghubungkan jaringan Ethernet dengan menggunakan kabel UTP Category 5, terdapat dua strategi pengabelan, yaitu Crossover Cable dan Straight-Through Cable. Kabel Crossover digunakan untuk menghubungkan dua perangkat yang sama (NIC dengan NIC lainnya, hub dengan hub yang lainnya dan lain-lain), sedangkan kabel Straight-Through digunakan untuk menghubungkan NIC dengan hub atau NIC dengan switch.


b. Kabel STP (Shielded Twisted Pair)
“Shielded Twisted Pair” adalah jenis kabel telepon yang digunakan dalam beberapa bisnis instalasi. Terdapat pembungkus tambahan untuk tiap pasangan kabel (”twisted pair”). Kabel STP juga digunakan untuk jaringan Data, digunakan pada jaringan Token-Ring IBM. Pembungkusnya dapat memberikan proteksi yang lebih baik terhadap interferensi EMI.

Kabel STP mempunyai beberapa kelemahan, diantaranya:
 Attenuasi meningkat pada frekuensi tinggi.
 Pada frekuensi tinggi, keseimbangan menurun sehingga tidak dapat mengkompensasi timbulnya “crosstalk” dan sinyal “noise”.
 Harganya cukup mahal


c. Coaxial Cable

Kabel coaxial terdiri dari:
 Sebuah konduktor tembaga.
 Lapisan pembungkus dengan sebuah “kawat ground”.
 Sebuah lapisan paling luar.

Kabel coaxial ini mempunyai karakteristik sebagai berikut:
 Paling populer untuk LAN.
 Kecepatan transfer data yang dapat dilayani sampai 10 Mbps.
 Coaxial sering digunakan untuk kabel TV, ARCnet, thick Ethernet, dan thin ethernet.
 Thick coaxial / 10Base5 / RG-8 sering digunakan untuk backbone untuk instalasi jaringan antar gedung. Kabel ini secara fisik berat dan tidak fleksibel, namun ia mampu menjangkau jarak 500m bahkan lebih.
 Thin coaxial / 10Base2 / RG-58 / cheapernet sering digunakan untuk jaringan antar workstation. Kabel ini secara fisik lebih mudah ditangani daripada RG-8 karena lebih fleksibel dan ringan.

Kabel Coaxial terdapat dua jenis, yaitu Thick Coaxial Cable (mempunyai diameter lumayan besar) dan Thin Coaxial Cable (mempunyai diameter lebih kecil).

1. Thick Coaxial Cable (Kabel Coaxial “gemuk”)

Kabel coaxial jenis ini dispesifikasikan berdasarkan standar IEEE 802.3 10Base5, dimana kabel ini mempunyai diameter rata-rata 12mm, dan biasanya diberi warna kuning. Kabel jenis ini biasa disebut sebagai standard ethernet atau Thick Ethernet, atau hanya disingkat ThickNet, atau bahkan hanya disebut sebagai yellow cable.

Kabel coaxial ini (RG-6) jika digunakan dalam jaringan mempunyai spesifikasi dan aturan sebagai berikut:
 Setiap ujung harus diterminasi dengan terminator 50-ohm (dianjurkan menggunakan terminator yang sudah dirakit, bukan menggunakan satu buah resistor 50-ohm 1 watt, sebab resistor mempunyai disipasi tegangan yang lumayan lebar).
 Maksimum 3 segment dengan peralatan terhubung (attached devices) atau berupa populated segments.
 Setiap kartu jaringan mempunyai pemancar tambahan (external transceiver).
 Setiap segment maksimum berisi 100 perangkat jaringan, termasuk dalam hal ini repeaters.
 Maksimum panjang kabel per segment adalah 1.640 feet (atau sekitar 500 meter).
 Maksimum jarak antar segment adalah 4.920 feet (atau sekitar 1500 meter).
 Setiap segment harus diberi ground.
 Jarak maksimum antara tap atau pencabang dari kabel utama ke perangkat (device) adalah 16 feet (sekitar 5 meter).
 Jarak minimum antar tap adalah 8 feet (sekitar 2,5 meter).


2. Thin Coaxial Cable (Kabel Coaxial “Kurus”)

Kabel coaxial jenis ini banyak dipergunakan di kalangan radio amatir, terutama untuk transceiver yang tidak memerlukan output daya yang besar. Untuk digunakan sebagai perangkat jaringan, kabel coaxial jenis ini harus memenuhi standar IEEE 802.3 10Base2, dimana diameter rata-rata berkisar 5mm dan biasanya berwarna hitam atau warna gelap lainnya. Setiap perangkat (device) dihubungkan dengan BNC T-connector. Kabel jenis ini juga dikenal sebagai Thin Ethernet atau ThinNet.
Kabel coaxial jenis ini, misalnya jenis RG-58 A/U atau C/U, jika diimplementasikan dengan T-connector dan terminator dalam sebuah jaringan, harus mengikuti aturan sebagai berikut:
 Setiap ujung kabel diberi terminator 50-ohm.
 Panjang maksimal kabel adalah 1,000 feet (185 meter) per segment.
 Setiap segment maksimum terkoneksi sebanyak 30 perangkat jaringan (devices).
 Kartu jaringan cukup menggunakan transceiver yang onboard, tidak perlu tambahan transceiver, kecuali untuk repeater.
 Maksimum ada 3 segment terhubung satu sama lain (populated segment).
 Setiap segment sebaiknya dilengkapi dengan satu ground.
 Panjang minimum antar T-Connector adalah 1,5 feet (0.5 meter).
 Maksimum panjang kabel dalam satu segment adalah 1,818 feet (555 meter).
 Setiap segment maksimum mempunyai 30 perangkat terkoneksi.

Thin coaxial lebih dikenal dengan nama RG-58, cheapernet, 10Base2, dan thinnet, biasanya digunakan untuk jaringan antar workstation. Dapat digunakan untuk implementasi topologi bus dan ring karena mudah ditangani secara fisik.



Penggunaan Kabel Coaxial

Kabel coaxial terkadang digunakan untuk topologi bus, tetapi beberapa produk LAN sudah tidak mendukung koneksi kabel coaxial. Protokol Ethernet LAN yang dikembangkan menggunakan kabel coaxial, diantaranya:

 10Base5 / Kabel “Thicknet”:
Adalah sebuah kabel coaxial RG/U-8.
Merupakan kabel “original” Ethernet.
Tidak digunakan lagi untuk LAN modern.

 10Base2 / Kabel “Thinnet”:
Adalah sebuah kabel coaxial RG/U-58.
Mempunyai diameter yang lebih kecil dari “Thicknet”.
Menggantikan “Thicknet”.
Tidak direkomendasikan lagi, tetapi masih digunakan pada jaringan LAN yang sangat kecil.

d. Kabel Fiber Optic
Kabel Fiber Optik adalah teknologi kabel terbaru. Terbuat dari glas optik. Di tengah-tengah kabel terdapat filamen glas, yang disebut “core”, dan di kelilingi lapisan “cladding”, “buffer coating”, material penguat, dan pelindung luar. Informasi ditransmisikan menggunakan gelombang cahaya dengan cara mengkonversi sinyal listrik menjadi gelombang cahaya. Transmitter yang banyak digunakan adalah LED atau Laser.

Karakteristik media implementasi jaringan ini, sebagai berikut:
 Harganya Mahal.
 Bandwidth lebar.
 Hampir tidak ada resistansi dan loss.
 Tidak bisa di-tap di tengah.
 Tidak terganggu oleh cuaca dan panas.
 Merupakan salah satu kabel utama di masa depan.
 Bertindak sebagai bumbung gelombang (wave guide) untuk 1014 s.d. 1015 Hz.
 Wavelength Division Multiplexing
 Ukuran yang lebih kecil dan lebih ringan.
 Isolasi terhadap elektromagnetik sehingga tidak mudah terkena interferensi dari elektromagnetik eksternal

Kabel Fiber Optik mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya:
 Kapasitas bandwidth yang besar (gigabit per detik).
 Jarak transmisi yang lebih jauh ( 2 sampai lebih dari 60 kilometer).
 Kebal terhadap interferensi elektromagnetik.
Berdasarkan faktor struktur dan properti sistem transmisi yang sekarang banyak diimplementasikan, teknologi fiber optik terbagi atas dua kategori umum, yaitu:

1. Fiber Optik Single Mode

Menggunakan laser sebagai sumber cahaya dan mempunyai diameter core sebesar 9 micron.


2. Fiber Optik Multimode

Multi mode fiber optic merupakan teknologi transmisi data melalui media serat optik dengan menggunakan beberapa buah indeks cahaya di dalamya. Cahaya yang dibawanya tersebut akan mengalami pemantulan berkali-kali hingga sampai di tujuan akhirnya. Multi mode fiber optic terdiri dari:

 Fiber Optic Step Index

Menggunakan LED sebagai sumber cahaya dan mempunyai diameter core sebesar 62,5 micron.

 Fiber Optic Multimode Graded Index

Menggunakan LED sebagai sumber cahaya dan mempunyai diameter core sebesar 62,5 micron.

Jenis-jenis Kabel Fiber Optic

 Loose Tube Cable

Kabel jenis ini biasanya didesain dalam bentuk modular di mana satu buah kabel terdapat 12 buah core fiber bahkan bisa mencapai lebih dari 200 core. Dalam desainnya, setiap core dilapisi oleh lapisan plastik yang diberi warna-warna berbeda. Fungsinya adalah sebagai penanda core-core di dalamnya agar mudah dikenali dan diatur. Selain itu, lapisan plastik ini juga berfungsi sebagai pelindung core fiber-nya. Yang menjadi ciri khas dari kabel ini adalah terdapatnya lapisan gel pada setiap lapisan kabelnya. Gel ini bertujuan untuk menahan rembesan air ke dalam core.
Di dalam kumpulan modul kabel tersebut, terdapat sebuah penyangga yang letaknya tepat di tengah-tengah kumpulan kabel tersebut. Tujuannya adalah untuk mencegah agar kabel-kabel tersebut tidak terlalu tertekuk hingga patah sekali. Penyangganya bisa berupa plastik atau bahkan bahan dari besi baja. Terkadang kabel ini juga masih dilapisi lagi oleh jaket yang terbuat dari besi pada bagian luarnya sebelum dibungkus dengan jaket karet terluar. Semua itu tergantung pada kebutuhan dan penggunaannya. Biasanya kabel jenis ini sangat cocok untuk diinstal di area udara terbuka atau bahkan di duck yang tertanam di dalam tanah.


 Tight-Buffered Cable

Kabel jenis ini tidak memiliki lapisan pelindung sebanyak kabel loose tube. Dalam desain kabel ini, material penyangga seperti plastik, besi, baja, dan banyak lagi, secara fisik langsung berhubungan dengan serat optiknya. Dengan kata lain, tidak banyak pernak-pernik pelindung yang merepotkan penggunanya ketika pemasangan. Desain kabel seperti ini sangat cocok untuk digunakan sebagai “jumper cable” yang menghubungkan antara kabel outdoor dengan terminasi-terminasi di dalam ruangan atau langsung ke perangkat jaringan penggunanya. Selain itu, kabel ini juga banyak digunakan untuk cabling di dalam ruangan, seperti menghubungkan antarperangkat jaringan, menghubungkan antar ruangan pada satu gedung, dan banyak lagi.

Kabel Fiber Optik banyak digunakan pada jaringan WAN untuk komunikasi suara dan data. Kendala utama penggunaan kabel fiber optik di LAN adalah perangkat elektroniknya yang masih mahal. Sedangkan harga kabel Fiber Optiknya sendiri sebanding dengan kabel LAN UTP.

Readmore »

KACA DAN PORSELIN

1 Kaca
1.1 Pengertian Kaca
Kaca adalah salah satu produk industri kimia yang paling akrab dengan kehidupan kita sehari-hari. Namun tidak banyak yang kita ketahui mengenai kaca tersebut.
Dipandang dari segi fisika kaca merupakan zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian karena struktur partikel-partikel penyusunnya yang saling berjauhan seperti dalam zat cair namun dia sendiri berwujud padat. Ini terjadi akibat proses pendinginan (cooling) yang sangat cepat, sehingga partikel-partikel silika tidak sempat menyusun diri secara teratur.
Dari segi kimia, kaca adalah gabungan dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah menguap , yang dihasilkan dari dekomposisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali tanah, pasir serta berbagai penyusun lainnya. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat kaca ini terutama dipengaruhi oleh keunikan silika (SiO2) dan proses pembentukannya.


1.2 Proses Pembuatan Kaca
Wujud silika awalnya adalah pasir, yaitu pasir silika. Kaca merupakan substansi kimia yang serupa dengan kuarsa. Silika mempunyai titik lebur sekitar 2000 derajat celcius. Dua komponen penting dalam pembuatan kaca yang baik adalah mencampurkan soda (sodium karbonat (Na2CO3)), atau potasy dengan kalium karbonat, yang dapat menurunkan titik lebur kaca menjadi sekitar 1000 derajat celcius. Bahan soda menjadikan kaca larut, sedangkan kapur (kalsium oksida, CaO) adalah bahan yang menyebabkan kaca sukar larut. Silikon (IV) oksida ialah molekul kovalen raksasa. Oleh karena itu, silikon (IV) oksida dapat digunakan untuk mengatasi setiap ikatan kovalen antara atom dalam struktur raksasa. Maka, silikon (IV) oksida mempunyai titik lebur yang sangat tinggi, yaitu 1710 derajat celcius.
Pada silikon (IV) oksida, setiap atom silikon diikat secara kovalen kepada 4 atom oksigen dalam bentuk tetrahedron dengan sudut antara ikatan 109.5°. Unit itu diulangi secara tidak terhingga dengan tiap atom oksigen terikat pada 2 atom silikon untuk membentuk molekul kovalen raksasa seperti struktur berlian. Kaca merupakan bahan yang terbentuk apabila bahan cair tidak berkristal disejukkan dengan cepat, dengan itu tidak memberikan cukup massa untuk jaringan kristal bisa terbentuk.
Terdapat dua macam kaca silika, yaitu kaca silika bening dan kaca silika tidak bening, tetapi tembus cahaya (translucent). Kaca silika bening mempunyai sifat yang lebih baik daripada kaca silika tidak bening. Pada kaca silika yang tidak bening terdapat gelembung-gelembung udara di dalamnya. Hal ini dapat dimaklumi, karena proses pembuatan kaca silika bening lebih sulit daripada kaca silika tidak bening. Jika kristal kuarsa dalam jumlah besar diperlukan, bisa digunakan pasir kuarsa biasa (pasir kali). Massa jenis kaca kuarsa adalah 2,2 g/cm3.

1.3 Macam-Macam Kaca
Kebanyakan kaca silika yang digunakan di dalam keteknikan mempunyai berbagai substansi yang ditambahkan ke SiO2, sehingga membuatnya lebih mudah direkayasa, tetapi titik fusinya menjadi lebih rendah. Kaca-silika di dalam keteknikan diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu :
1. Kaca alkali tanpa oksida berat.
Kaca ini mempunyai titik lebur yang agak rendah. Pemakaiannya antara lain untuk botol dan kaca jendela.
2. Kaca alkali yang mengandung oksida berat.
Kaca ini mempunyai sifat kelistrikan yang tinggi dibandingkan dengan kaca alkali kelompok 1. Kaca flint ditambah dengan PbO atau kaca crown ditambah dengan BaO digunakan sebagai kaca optik. Kaca khusus untuk bahan dielektrik kapasitor adalah kaca flint yang disebut minos. Di antara kaca-kaca crown terdapat jenis yang disebut pireks. Pireks mempunyai koefisien thermal 33. 10-7 per oC dan mampu menahan perubahan suhu yang mendadak.
3. Kaca non alkali.
Penggunaan kaca ini adalah sebagai kaca optik dan bahan isolasi listrik. Beberapa jenis kaca dari kelompok ini mempunyai titik pelunakan yang sangat tinggi.

1.4 Pemanfaatan Kaca
Pemakaian kaca pada keteknikan antara lain :

1. Pembuatan bola lampu, tabung elektronik, penyangga filamen
Titik pelunakan kaca ini tidak terlalu tinggi, muai panjangnya hendaknya dibuat mendekati muai panjang logam maupun paduannya yang disangga. Logam yang dimaksud adalah wolfram, molibdenum.
2. Untuk bahan dielektrik pada kapasitor
Minos adalah salah satu jenis kaca permeabilitas relatif tinggi yaitu 7,5, sudut kerugian dielektrik (tan δ) kecil pada frekuensi 1MHz, suhu 20oC, tan δ = 0.0009 pada frekuensi 1MHz, suhu 200oC, tan δ = 0,0012. Kaca minos mempunyai α = 8,2 . 107 per oC. massa jenis 3,6 g/cm3.
3. Untuk membuat berbagai isolator
Misalnya isolator penyangga, isolator antena, isolator len, dan isolator bushing. Untuk penggunaan ini, selain sifat kelistrikan yang baik juga dituntut mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi, tahan terhadap perubahan suhu yang mendadak, dan tahan terhadap pengaruh kimia. Jenis kaca yang digunakan untuk keperluan ini antara lain kaca silika, pireks kalium-natrium.
4. Pelapisan logam
Salah satu jenis kaca adalah enamel (bukan enamel vernis). Enamel dalam hal ini dapat digunakan untuk pelapisan logam atau benda lain sejenisnya, misalnya dudukan lampu, reflektor, barang-barang dekoratif yang tujuannya untuk mendapatkan permukaan yang lebih bagus.
Enamel juga dapat digunakan sebagai isolasi listrik, yaitu untuk melapisi resistor tabung (kawat yang dililitkan pada tabung tersebut adalah resistor, antara lain : nikrom, konstantan). Dalam hal ini, enamel dileburkan dan kemudian tabung keramik yang sudah dililiti kawat tersebut dicelupkan sehingga sela-sela di antara lilitan diisi enamel. Tujuannya di samping untuk mengisolasi lilitan, juga melindungi lilitan terhadap uap, debu, dan oksidasi udara pada suhu kerja yang tinggi.
Enamel dipabrikasi dengan meleburkan komponen-komponennya yang halus, kemudian dituangkan sedikit demi sedikit dalam keadaan meleleh ke dalam air yang dingin hingga membentuk seperti bola, selanjutnya dihaluskan menjadi bubuk.
Pemakaian enamel untuk pelapisan dapat dilakukan dengan cara kering maupun basah. Pada pelapisan kering, perangkat yang akan dilapisi dipanasi hingga suhu tertentu kemudian dimasukkan ke dalam bubuk enamel. Dengan demikian maka bubuk di sekelilingnya akan meleleh dan melapisi perangkat tersebut. Proses ini diulang berkali-kali hingga diperoleh ketebalan lapisan yang diinginkan.
Pada pelapisan basah, mula-mula enamel diaduk dengan air sehingga menjadi bubur enamel yang digunakan untuk melapisi perangkat yang dimaksud. Selanjutnya perangkat yang sudah dilapis tersebut dikeringkan, lalu dipanaskan dengan oven sehingga enamel meleleh dan dengan demikian melapisi perangkat.
Untuk keperluan pelapisan ini, koefisien muai panjang enamel harus diusahakan sama dengan muai panjang perangkat yang dilapisi. Komponen elamen untuk pelapisan resistor tabung (kaca boron-timah hitam dengan mangan peroksida) adalah sangat sederhana yaitu : 27% PbO, 70% H3BO3 dan 3% MnO2.
Titik lebur enamel ± 600oC. Enamel akan hilang warnanya dan sebagian akan melarut jika direndam dalam air dalam waktu yang lama. Untuk menambah ketahanan enamel terhadap air dan panas biasanya ditambahkan pasir kuarsa. Sedangkan untuk menambahkan kemampuan lekatnya, enamel yang digunakan untuk melapisi baja atau besi tulang, ditambah Ni dan Co.


1.5 Sifat-Sifat Kaca
1. Massa jenis kaca berkisar antara 2 hingga 8,1 g/cm3.
2. Kekuatan tekannya 6000 hingga 21000 kg/cm2.
3. Kekutan tariknya 1 hingga 300 kg/cm2. Karena kekuatan tariknya relatif kecil, maka kaca adalah bahan yang regas. Walaupun kaca adalah substansi berongga, tetapi tidak mempunyai titik leleh yang tegas, karena pelelehannya adalah perlahan-lahan ketika suhu pemanasan dinaikkan.
4. Titik pelembekan kaca berkisar antara 500 hingga 1700° C. Makin sedikit kandungan SiO2 makin rendah titik pelembekan kaca. Demikian pula halnya dengan muai panjang (α), makin banyak kadar SiO2 yang dikandungnya akan makin kecil α nya.
5. Muai panjang untuk kaca berkisar antara 5,5. 10-7 hingga 150. 10-7 per derajat celcius. Nilai dari angka muai panjang adalah sangat penting bagi suatu kaca dalam hubungannya dengan kemampuan kaca menahan perubahan suhu. Piranti dari kaca yang dipanaskan atau didinginkan secara tiba-tiba akan meregang. Hal ini disebabkan distribusi suhu yang tidak merata pada lapisan luarnya dan keadaan tersebut menyebabkan piranti retak. Jika kekuatan tarik piranti kaca lebih rendah dari kekuatan tekannya, maka pendinginan yang mendadak pada permukaannya akan lebih memungkinkan terjadinya keretakan dibandingakan dengan pemanasan yang tiba-tiba. Kaca silika jenis Red-Hot akan lebih aman dalam hal pendinginan atau pemanasan tiba-tiba karena kaca jenis ini mempunyai α yang sangat rendah. Piranti kaca yang dindingnya tipis, ketahanannya terhadap perubahan panas mendadak lebih baik dibandingkan dengan piranti kaca yang dindingnya tebal. Hal ini karena dipengaruhi faktor kerataan pemuaian permukaan kaca bagian luar dan dalam dinding piranti adalah tidak sama. Kaca yang digunakan untuk suatu perangkat dan pada perangkat tersebut terdapat juga logam, misalnya : lampu pijar dan tabung sinar katode, maka nilai α nya harus disesuaikan, yaitu harus rendah karena selalu bekerja pada suhu yang cukup tinggi. Dengan demikian, maka tidak terjadi keretakan di bagian kacanya pada waktu perangkat tersebut digunakan.
Kemampuan larut kaca terhadap bahan lain akan bertambah sesuai dengan kenaikkan suhunya. Kaca yang mempunyai kekuatan hidrolik rendah ketahanan permukaannya pada media yang lembab adalah kecil. Kaca silika mempunyai ketahanan hidrolik paling tinggi. Kekuatan hidrolik akan sangat berkurang jika kaca diberi alkali. Pada kenyataannya, kaca silika adalah tidak peka terhadap asam kecuali asam fluorida.
Pada pabrikasi kaca, asam fluorida digunakan untuk membuat kaca embun. Pada umumnya kaca tidak stabil terhadap pengaruh alkali. Sifat-sifat elektris dari kaca dipengaruhi oleh komposisi dari kaca itu sendiri. Kaca yang digunakan untuk teknik listrik pada suhu normal diperlukan syarat-syarat antara lain : resitifitas berkisar antara 108 hingga 1017 Ω-cm, permitivitas relatif єr berkisar antara 3,8 hingga 16,2, kerugian sudut dielektriknya 0,003 hingga 0,01, tegangan break-down 25 hingga 50 kV/mm.
Kaca silika mempunyai sifat kelistrikan yang paling baik. Pada suhu kamar, besarnya resitivitas adalah 107 Ω-cm, єr 3,8 dan sudut dielektriknya pada 1 MHZ adalah 0,0003. Jika kaca silika ditambahkan natrium atau kalium, maka resitivitasnya akan turun, sudut dielektriknya naik sedikit. Sering kali oksida logam alkali ditambahkan pada pembuatan kaca dengan maksud agar sifat-sifat kaca menjadi lebih baik. Oksida-oksida tersebut dimasukkan ke dalam kaca sebagai pemurnian bahan-bahan mentah. Keberadaan natrium dalam kaca adalah lebih tidak menguntungkan dari kalium. Karena ion Na adalah sangat kecil ukurannya dan sangat mudah bergerak di dalam medan listrik. Itulah sebabnya mengapa Na dapat menambah konduktifitas kaca. Kaca yang mengandung oksida-oksida dua logam alkali yang berbeda dimungkinkan mempunyai sifat isolasi yang lebih tinggi dibandingkan jika kuantitas oksidanya hanya mengandung 1 bagian dari kuantitas oksida dua logam (efek netralisasi atau polialkalin). Kemampuan isolasi kaca juga dapat lebih baik jika ditambah PbO atau BaO.


2 Porselin
2.1 Pengertian Porselin
Porselin adalah bahan isolasi kelompok keramik yang sangat penting dan luas penggunaannya. Istilah bahan-bahan keramik adalah digunakan untuk semua bahan anorganik yang di bakar dengan pembakaran pada suhu tinggi dan bahan asli berubah substansinya.
Porselin terbuat dari tanah liat china (china clay) yang terdapat di alam dalam bentuk alumunium silikat. Bahan tersebut dicampur kaolin, felspar dan quarts. Kemudian campuran ini dipanaskan dalam tungku yang suhunya dapat diatur. Bahan porselin dibakar sampai keras, halus mengkilat dan bebas dari lubang-lubang.
Untuk mendapatkan sifat-sifat listrik dan sifat mekanis yang baik, harus dipilih suhu pemrosesan bahan isolasi yang sesuai, karena jika bahan isolasi diproses pada suhu yang agak rendah, sifat mekanisnya baik, tetapi bahan tetap berlubang-lubang. Sedangkan jika diproses pada suhu yang tinggi, lubang-lubangnya berkurang tetapi bahan menjadi rapuh.
Isolator porselin yang baik secara mekanis mempunyai kuat dielektrik kira-kira 60 kV/cm, kuat tekan dan kuat tariknya masing-masing 70.000 kg/cm2 dan 500 kg/cm2.

2.2 Proses Pembuatan Porselin
Proses pembuatan perangkat dari porselin secara garis besar yaitu, setelah tanah liat dibersihkan dari kotoran-kotoran misalnya kerikil, kemudian dicampur dengan air hingga homogen (tetapi tidak terlalu encer seperti bubur). Selanjutnya adalah tahap pembentukan, yaitu dengan putaran, penekanan, cetakan, dan ekstrusi. Selanjutnya setelah perangkat terbentuk, dikeringkan lalu diadakan pelapisan dengan gelas (glazing) dan terakhir adalah tahap pembakaran. Perlu di ingat bahwa proses pembuatan perangkat dari keramik sejak masih basah hingga selesai di bakar akan terjadi pengecilan dimensi. Sedangkan pada proses pelapisan dengan gelas dan pembakaran menentukan sekali kualitas produk. Pada pelapisan dengan gelas, kaca halus atau bahan dasar kaca atau campuran keduanya dipanaskan hingga meleleh, kemudian digunakan melapisi perangkat yang dikehendaki dengan cara mencelupkan benda atau permukaan yang diinginkankan untuk dilapisi. Dengan pelapisan gelas seperti ini digunakan untuk memperkuat dan sekaligus menghiasi permukaan, akan menjadikan produk porselin makin sedikit kemampuannya menyerap air, mudah dibersihkan, menghilangkan retak-retak yang ada di permukaan. Dengan pelapisan gelas, arus bocor yang melalui permukaan isolator akan lebih kecil terutama pada keadaan basah dan sekaligus dapat menaikkan tegangan terjadinya busur api (flashover). Seperti pada penggunan kaca bersama-sama dengan logam koefisien termal antar pelapis dan yang dilapisi harus sama. Jika gelas pelapisnya mempunyai  lebih kecil daripada  yang dilapiskan, akan terjadi kompresi pada ketika suhu rendah. Sedangkan jika kaca pelapis mempunyai  yang lebih besar dari pada  yang dilapisi pada waktu terkena suhu diatas normal, pelapisnya akan retak (bentuk retaknya kecil memanjang) yang disebut crazing. Retak ini akan menurunkan kekuatan mekanik benda.
Untuk pelapisan benda-benda porselin yang besar dapat dilakukan dengan menuangkan bahan pelapis pada permukaannya. Selanjutnya setelah benda itu dilapis, dikeringkan dan dilakukan pembakaran. Maksud dari pembakaran adalah untuk mendapatkan kekuatan mekanik, kemampuan isolasi dan ketahanan terhadap air yang lebih tinggi. Selama pembakaran, struktur kristal dari tanah liat (bahan dasar keramik) akan berubah, air yang dikandung akan hilang. Selama pembakaran juga akan terjadi lubang-lubang kecil. Untuk menutup lubang-lubang tersebut digunakan bahan yang disebut feldpar. Feldpar selama pembakaran akan meleleh sehingga mengisi lubang-lubang kecil yang terjadi tersebut sekaligus berfungsi sebagai bahan penguat.
Untuk pembuatan isolator porselin diperlukan suhu berkisar antara 13000 C hingga 15000 C dalam jangka waktu 20 hingga 70 jam. Kenaikan suhu dari normal hingga suhu diatas adalah perlahan-lahan. Setelah mencapai suhu yang diinginkan, pendinginannya dilakukan secara perlahan-lahan sebelum di keluarkan dari oven. Untuk pembakaran atau pemanasan dalam oven dapat digunakan solar, gas, batu bara atau listrik. Cara pembakaran pada benda yang akan di buat (sebelumnya dikeringkan) diletakkan dalam ruang bakar agar tidak berhubungan langsung dengan nyala api atau lilitan elemen pemanas yang digunakan pemanas listrik. Hal ini untuk menghindari pemanasan yang tidak merata dan pembentukan jelaga. Bagian-bagian dasar dari benda tidak perlu dilapis dengan gelas agar tidak melekat dengan dasar ruang pembakaran jika sudah dingin.
Ada dua macam oven untuk pembakaran porselin, yaitu jenis pemanggang (kiln) dan jenis terowongan. Pada oven jenis pemanggang, proses pembakaran dan pendinginan dilakukan secara serentak untuk beberapa benda kerja. Untuk industri kecil, oven ini tepat digunakan.
Oven jenis kedua yaitu jenis terowongan pemanggangan. Dalam oven ini, benda yang dipanaskan dilewatkan melalui oven secara perlahan-lahan. Panjang oven ini dapat mencapai 100 meter, terdiri dari tiga bagian proses yaitu : daerah pemanasan, daerah pemanggang dan daerah pendinginan.
Suhu tertinggi adalah di daerah tengah, yaitu daerah pemanggang dan bagian pinggir lebih dingin. Dengan demikian selama perjalanan benda-benda kerja akan terjadi pemanasan dan pendinginan secara bertahap dan perlahan-lahan. Karena pada oven jenis terowongan ada bagian yang selalu begerak (untuk menempatkan benda kerja), maka pemanasan terhadap benda kerja adalah terus menerus, demikian pula pengambilan bagi benda kerja yang selesai dipanasi tidak perlu memadamkan oven. Pengecilan yang terjadi selama proses pembuatan benda porselin dari keadaan basah hingga pembakaran adalah sebesar 20%. Karena itu untuk pembuatan benda porselin pada waktu mentah harus lebih besar dari ukuran akhir yang dikehendaki. Namun, pada prakteknya sulit didapat ukuran yang presisi, karena hal ini dipengaruhi komposisi bahan dan kondisi pembakarannya. Umumnya produk-produk porselin toleransi yang masih dapat ditolerir berkisar antara 2 hingga 5%. Benda-benda porselin disarankan tidak disambung dengan menggunakan sekrup, tetapi untuk menyambungnya menggunakan lem, semen atau diikat dengan logam.


2.3 Sifat-Sifat Porselin
Sifat-sifat poselin adalah sebagai berikut :
1. Massa jenisnya berkisar antara 2,3 hingga 2,5 g/cm3.
2. Koefisien muai panjang (ά) 3 . 10-6 hingga 4,5 . 10-6 per 0C. Hal ini perlu mendapatkan perhatian jika dilem dengan semen atau diikat dengan logam, karena ά semen = 11 . 10-6 per 0C, ά baja = 14 . 10-6 per 0C.
3. Kekuatan tekan porselin adalah 4000 hingga 6000 kg/cm2.
4. Kekuatan tarik 300 hingga 500 kg/cm2 untuk yang menggunakan pelapis, 200 hingga 300 kg/cm2 yang tanpa pelapis.
5. Kekuatan tekuk 80 hingga 100 kg/cm2. Porselin lebih regas daripada kaca.

Sedangkan, sifat kelistrikan porselin antara lain :
1. Tegangan tembus berkisar antara 10 hingga 30 kV/mm.
2. Resistifitas 1011 hingga 1014 Ώ cm.
3. Permitifitas (ε) berkisar antara 6 hingga 7, tan σ 0,015 hingga 0,02.
4. Sudut kerugian dielektrik akan naik jika suhu dinaikkan.
Penggunaan isolator pada tegangan tinggi, yang juga harus menjadikan pertimbangan adalah tegangan pelepasan (discharge-voltage). Tegangan pelepasan adalah tegangan yang dikenakan pada isolator yang menyebabkan mengalirnya arus listrik melalui permukaan di antara elektroda-elektroda. Dalam banyak kasus, pelepasan ini menyebabkan busur api pada permukaan isolator. Busur api ini dapat terjadi pada keadaan kering maupun basah (curah hujan 4,5 hingga 5,5 mm/menit).
Pada pengujian busur api dilaboratorium kondisi ini dapat diciptakan, untuk mengetahui kelayakan suatu isolator digunakan dilapangan. Isolator gantung atau isolator tarik pada tegangan tinggi (bentuknya seperti cakram) pada bagian bawahnya dibuat berlekuk-lekuk agar air hujan tidak merambat melaluinya. Banyak isolator gantung atau isolator tarik tergantung besarnya tegangan yang diisolasi. Contoh : untuk tegangan 110 kV diperlukan 10 hingga 12 isolator, sedangkan untuk 400 kV terdiri dari 20 hingga 24 isolator. Hubungan atau kolerasi antara besarnya tegangan kerja dengan banyaknya isolator yang diperlukan.

Kelebihan dan Kekurangan Porselin
Beberapa kelebihan isolator porselin/keramik antara lain:
1. Stabil, adanya ikatan ionik yang kuat antaratom yang menyusun keramik, seperti silikon dan oksigen dalam silica dan silicates, membuat strukturnya sangat stabil dan biasanya tidak mengalami degradasi karena pengaruh lingkungan. Ini berarti bahwa isolator keramik tidak akan rusak oleh pengaruh UV, kelembaban, aktivitas elektrik, dsb.
2. Mempunyai kekuatan mekanik yang baik, merupakan ciri alami bahwa bahan keramik mempunyai sifat mekanik yang kuat, sehingga pada pemakaian isolator porselin sebagai terminal kabel, bushing, dan arrester surya tidak memerlukan material lain untuk meyokongnya.
3. Harganya relatif murah, penyusun porselin seperti clay, feldspar dan quartz harganya relatif murah dan persediaannya berlimpah.
4. Tahan lama, proses pembuatan porselin yang terdiri dari beberapa proses seperti pencetakan dan pembakaran dalam mengurangi kadar air menyebabkan porselin mempunyai sifat awet.


Namun, ada pula kekurangan dari isolator porselin/keramik yaitu:
1. Mudah pecah, isolator porselin rentan pecah pada saat dibawa maupun saat instalasi. Vandalisme merupakan faktor utama yang menyebabkan isolator pecah.
2. Berat, salah satu sifat dari keramik adalah mempunyai massa yang berat. Oleh karenanya, pada isolator porselin berukuran besar dan berat biasanya mahal karena biaya yang dikeluarkan lebih besar untuk pengiriman dan instalasi.
3. Berlubang akibat pembuatan kurang sempurna, berdasarkan pengalaman isolator porselin yang berlubang dapat meyebabkan terjadinya tegangan tembus internal (internal dielectric breakdown).
2. Bentuk geometri kompleks, porselin mempunyai relatif mempunyai karakteristik jarak rayap yang kecil, oleh karenanya untuk memperpanjang jarak rayap tidak dilakukan dengan memperbesar diameter atau memperpanjang isolator melainkan mendesain isolator dengan membuat shed-shed. Hal ini membuat bentuknya menjadi kompleks.
3. Mudah terpolusi, permukaan porselin bersifat hidrophilik, yang berarti bahwa permukaan porselin mudah untuk menangkap air, sehingga pada kondisi lingkungan yang berpolusi mudah untuk terbentuk lapisan konduktif di permukaannya. Hal ini yang dapat menyebabkan kegagalan isolasi yaitu flashover.

Readmore »