Studi Eksperimen Pengaruh Vibrasi terhadap Propagasi Sinyal RF Transceivers pada 3d-Printed Enclosure

Abstract

Smart Farming dan Internet of Things (IoT) telah merevolusi sektor pertanian melalui penerapan teknik pertanian presisi yang efisien. RF transceiver menjadi komponen penting dalam sistem ini, memungkinkan komunikasi nirkabel antara sensor di lapangan dan server pusat. Namun, vibrasi akibat faktor eksternal seperti angin dapat menurunkan kualitas sinyal, kehilangan data, atau bahkan kegagalan komunikasi. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh vibrasi terhadap propagasi sinyal RF transceiver dalam enclosure cetakan 3D berbahan PLA. Metode melibatkan perancangan enclosure, simulasi modal frequency, dan pencetakan 3D untuk menghasilkan desain optimal. Pengujian vibrasi dilakukan menggunakan vibration meter dan osiloskop pada Vibration Simulator, sementara kualitas sinyal diukur dengan Received SFignal Strength Indicator (RSSI). Data dianalisis menggunakan metode Fast Fourier Transform (FFT) untuk vibrasi dan Moving Average Filter untuk sinyal RSSI. Desain Closed Enclosure dengan dimensi 80 mm × 60 mm × 19 mm memberikan perlindungan optimal terhadap vibrasi. Dengan berat 37.80 g dan clearance 2.5 mm, desain ini mencapai efisiensi ruang 63.33%. Simulasi menunjukkan frekuensi natural pertama sebesar 841.751 Hz, jauh di atas frekuensi vibrasi eksperimen tertinggi sebesar 11.9141 Hz. Pada amplitudo vibrasi puncak (10.5269 m/s²), desain ini menjaga kestabilan sinyal dengan nilai RSSI tertinggi (-55.48 dBm). Analisis menunjukkan desain mampu meminimalkan pantulan dan refleksi gelombang, mengurangi interferensi internal yang dapat memengaruhi kualitas sinyal RF. Secara keseluruhan, Closed Enclosure efektif melindungi RF transceiver dari dampak vibrasi, menjaga kestabilan sinyal, dan mengurangi risiko gangguan mekanis, sehingga mendukung penerapan teknologi IoT yang lebih andal pada aplikasi Smart Farming.