Upload
dhie
View
535
Download
27
Embed Size (px)
Citation preview
LAPORAN PRAKTIKUM
SISTEM KOMUNIKASI SATELIT
KOMUNIKASI SATELIT
Oleh :
Nur Achmadi
D308075
Partner Praktikum :
Aries Prasetyo D308074
Ricky Aldilasena D308073
AKADEMI TEKNIK TELEKOMUNIKASI SANDHY PUTRA
Jl DI PANDJAITAN 128 PURWOKERTO
2011
MODUL PRAKTIKUM UNIT I
KOMUNIKASI SATELIT
I. TUJUAN PRAKTIKUM
1. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja Digital Video
Broadcasting Return Channel Satellite
2. Mahasiswa dapat memasang antena mengarah ke suatu antena satelit
tertentu
3. Mahasiswa dapat membuat suatu manajemen transponder sebuah satelit
II. ALAT DAN BAHAN
1. Kompas
2. Antena Parabola
3. Seperangkat LNA
4. Receiver Parabola Digital
5. Pesawat Televisi
6. Kompas
III. DASAR TEORI ANTENA PARABOLA
Fungsi Antena
Antena adalah suatu tranducer (pengubah) yang dapat merubah besaran
listrik menjadi gelombang elektromagnetik untuk kemudian dipancarkan ke
angkasa, dan sebaliknya.
Dengan kata lain antena dapat berfungsi sebagai penguat daya dan mengubah dari
gelombang RF terbimbing menjadi gelombang ruang bebas.
Persyaratan Utama ANTENA :
- Antena harus memiliki gain pengarahan yang tinggi level side lobe
yang rendah.
- Antena harus memiliki noise temparatur yang rendah
- Antena harus memiliki efisiensi dan cross poll yang tinggi.
- Antena harus dapat mudah digerakkan.
Gbr. 2.1 Blok Subsistem antena parabola
Bagian-bagian Penting Antena
a. Main Reflektor
Berfungsi untuk memantulkan sinyal yang datang dari satelit menuju
satu titik fokus (sub reflector) serta memantulkan sinyal yang dipancarkan
dari titik fokus (sub reflector) menuju satelit agar diperoleh gain yang
cukup besar.
b. Sub Reflector
Berfungsi untuk memantulkan kembali sinyal dari main reflector menuju
titik api (feed horn), dan sebaliknya.
c. Feed Horn
Pada sisi penerima bagian ini berfungsi untuk menangkap sinyal dari
satelit yang telah dikumpulkan oleh main reflector dan sub reflector untuk
diteruskan ke LNA. Sebaiknya pada sisi pemancar berfungsi untuk
melepaskan sinyal dari HPA yang selanjutnya dipancarkan ke satelit.
d. Duplexer
Adalah komponen wave guide yang mempunyai fungsi sebagai
pemisah antara sinyal transmisi dan sinyal receive.
e. Polarizer
Adalah komponen wave guide yang mempunyai fungsi untuk
memilih polaritas sinyal sesuai dengan bidang polaritas yang dikehendaki.
f. Manual Jack
Merupakan bagian antena yang digunakan untuk mengatur arah
antena secara manual.
Jenis-jenis Antena Parabola
Ada empat jenis antena parabola yang popular digunakan yaitu:
a. Focal Point Feed ( Prime Focus )
Pada antena type ini sinyal yang diterima dari satelit dipantulkan
oleh reflektor paraboloid dan langsung diterima oleh feed horn yang
diletakkan tepat pada titik fokus. Sebaliknya sinyal yang dipancarkan
dari feed horn langsung dipantulkan oleh reflektor menuju satelit.
b. Cassegrain
Berbeda dengan antena prime focus, pada antena cassegrain
memiliki dua reflektor yang berbentuk paraboloid dan sebuah sub
reflektor yang berbentuk hiperboloid. Sinyal yang diterima dari satelit
dipancarkan oleh reflektor utama ( main reflektor ) menuju feed horn
(Pada umumnya dipakai di stasiun bumi PT. TELKOM ).
c. Gregorian
Pada prinsipnya jenis antena ini memiliki konstruksi yang sama
dengan jenis cassegrain, namun pada antena Gregorian sub reflektornya
berbentuk ellipsoidal yang terletak di sebelah titik fokus.
d. Antena Offset
Berbeda dengan tiga jenis antena di atas yang memiliki sistem reflektor
asimetris dimana baik feed horn maupun sub reflektor terletak di luar
cakupan reflektor, sehingga baik sinyal yang datang maupun yang dikirim
ke satelit tidak mengalami halangan apapun.
Keuntungan antena dual reflektor dibanding dengan antena single reflektor :
a. Memiliki efisiensi yang lebih tinggi.
b. Noise temparatur yang lebih rendah.
c. Level side lobe yang rendah.
d. Crosspoll isolation lebih tinggi.
e. Lebih fleksibel dalam desain.
f. G / T lebih baik.
Keuntungan sistem antena Offset :
a. Tidak ada halangan ( No Blockage ).
b. Memiliki side lobe yang rendah.
c. Crosspoll isolation yang lebih tinggi.
d. Penempatan feed yang lebih ideal.
e. Diameter antena lebih kecil untuk gain yang sama.
Parameter-parameter Antena
Gain Antena Parabola
Gain secara umum didefinisikan sebagai suatu kekuatan dalam
menggandakan (multiplier) sesuatu. Gain antena merupakan salah satu perameter
penting dalam system komunikasi satelit, sebab hal ini akan berpengaruh secara
langsung dalam perhitungan EIRP yang telah ditentukan.
Secara matematis gain antena parabola dapat ditulis sebagai berikut :
Dimana :
G = Gain Antena ( dB )
n = Efisiensi antena ( n < 1 )
λ = panjang gelombang
A = luas aperture antena ( m2 ) untuk antena parabola.
A = p ( D / 2 )2
D = diameter antena.
Maka dapat dituliskan :
G = n . A . p
λ2p(D /2)2
= n 4 p2 D2
4 λ2
= n p2 D2
λ2
= n( pDλ )
2
G=n . A . pλ
Jika ditulis dalam satuan dB
G = 10 log npDλ
dB
= 10 log n + 10 log ( pDλ )
2
= 10 log n + 20 log pDλ
= 10 log n + 20 log D + 20 log pλ
dimana : λ = c/f, f dalam GHz
λ = 0,3/f, maka
= 10 log n + 20 log D + 20 log p
0,3/ f
= 10 log n + 20 log D + 20 log f + 20 log p/0,3
G = 20,4 + 20 log D + 20 log f + 10 log n
dimana :
n = efisiensi ( n < 1 )
D = diameter antena ( m )
G = 20,4 + 10 log n + 20 log D + 20 log f
f = frekuensi yang digunakan ( GHz )
Beam width Antena
Besarnya Beam Width antena parabola dihitung dari puncak main lobe
sampai 3 dB dibawah puncak tersebut. Beam width menyatakan sudut pada main
lobe pada batas-batas ke kiri dan ke kanan pada titik 3 dB down dan puncak main
lobe. Besarnya beam width antena parabola dirumuskan sebagai berikut:
dimana :
Bw = 3 dB beam width
D = diameter antena
f = frekuensi perasi yang digunakan dalam GHz
Untuk lebih jelasnya lihat gambar
Bw = 21,1f . D derajat
Gambar 2.2
Kerugian Gain Antena ( Antenna Gain Roll-Off )
Kerugian Gain antena akan terjadi bila arah bore sight antena menyimpang
dari batas-batas yang ditentukan.
Kerugian Gain antena ini dipengaruhi oleh besarnya beam width dari
antena. Semakin sempit beam width suatu antena berarti semakin tajam main
lobe- nya sehingga perubahan arah antena sedikit saja menimbulkan kerugian gain
yang cukup besar.
Besarnya gain ( roll-off ) dapat dirumuskan sebagai berikut :
G = −( 2bBw2 )
2
10 log2 dB
G = −12,04 bBw2
2
dB
G = −12,04. b2( f .D
21,1 )2
dB
dimana :
G = kerugian Gain ( dB )
b = besarnya sudut simpang
f = frekuensi kerja ( GHz )
D = diameter antena ( m )
Gambar 2.3
Azimuth-Elevasi
Azimuth adalah sudut yang dihasilkan dengan memutar sebuah sumbu
tegak lurus dengan bidang horizontal searah putaran jarum jam, dengan titik utara
sejati sebagai titik referensi ( nol hitungan ).
G = −0,027 (b . f . D )2
Elevasi adalah sudut yang dihasilkan dengan memutar sebuah sumbu yang
sejajar dengan didang horizontal, dengan bidang horizontal sebagai titik referensi
( nol hitungan ).
Untuk menentukan besarnya sudut Azimuth dan sudut elevasi
harus diketahui titik koordinat stasiun bumi ( bujur dan lintang ) serta posisi
satelit.
Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut:
Azimuth
Dimana :
A = Azimuth ke arah satelit
b = longitude SB – longitude satelit
c = latitude SB
Harga c positif bila SB pada posisi LU
Harga c negatif bila SB pada posisi LS.
A = arctan ( tan b / sin c)
Gambar 2.4
Contoh Perhitungan :
Stasiun Bumi X = longitude 130° .000 BT
= latitude 9° .000 LS
Satelit Telkom-1 = longitude 108° .000 BT
Maka :
b = 130° .000 - 108° . 000 - 22° .000
c = -9° .000
A = arc tan [ tan 22 / sin -9 ]
= -68,834 atau
= 360 – 68,834
= 291,166.
Elevasi
E = arc [ (cos d – 0,151269) / sin d ] Dimana :
d = arc cos ( cos ccos b )
E = sudut elevasi
b = longitude SB – longitude satelit
c = latitude SB
Contoh perhitungan, seperti soal di atas maka :
d = arc cos ( cos – 9 cos 22 )
= 23,685
E = arc tan [ (cos 23,685 – 0,151269) / sin 23,685 – 62,280
Dengan berbagai kemajuan teknologi yang pesat, satelit-satelit ini banyak
dipergunakan diberbagai bidang, adapun fungsinya sebagai berikut :
a. Sebagai Satelit mata-mata
b. Satelit cuaca dan navigasi
c. Satelit pengindraan jarak jauh dan pemetaan bumi
d. Satelit penyelidikan
e. Satelit Komunikasi
Dari kelima fungsi satelit tersebut yang akan kita bahas untuk keperluan
VSAT ini adalah satelit komunikasi. VSAT ( Very Small Aperture Terminal )
adalah teknologi mutakhir satelit komunikasi saat ini. VSAT mampu menerima
penggunaan antena kecil dalam menyediakan komunikasi realibilitas tinggi antara
Hub pusat sampai tempat terpencil sekalipun.
Satelit komunikasi merupakan stasiun Relay atau Repeater gelombang
microwave yang diletakkan di angkasa. Satelit ini menerima sinyal radio
dengan bidang frekuensi tertentu dari bumi setelah diperkuat dan diubah ke
bidang frekuensi yang berbeda.
Pemasangan stasiun penghubung dari satelit ke bumi disebut stasiun bumi
yang berfungsi untuk memancarkan sinyal radio ke satelit pada suatu bidang
frekuensi lintas atas atau up link dan menerima kembali sinyal radio dari satelit
yang sudah diperkuat dan diubah bidang frekuensinya yang disebut lintas bawah
atau down link.
Pada table dibawah ini dapat dilihat perbedaan up-link dan down-link pada
beberapa jenis band yang ada.
X-Band digunakan untuk sistem militer sedangkan C-Band dan U-Band
dipakai untuk keperluan komersil. Di Indonesia yang beriklim tropis digunakan
C-Band karena lebih kebal terhadap noise dan cuaca dibandingkan dengan Ku-
Band yang frekuensinya sangat tinggi sehingga menyebabkan rentan terhadap
noise dan cuaca.
Dengan adanya satelit sebagai barometer dari perkembangan atau
kemajuan teknologi maka muncullah berbagai produk dan jasa baru dalam
bidng komunikasi. Keinginan dan tuntutan konsumen untuk mendapatkan
pelayanan telekomunikasi yang terpadu semakin mendesak. Pelayanan terpadu
termasuk mencakup data, suara dan juga video.
III. LANGKAH PRAKTIKUM
A. INSTALASI ANTENA PARABOLA
1. Diketahui sebuah antena parabola dengan lokasi di Akatel Purwokerto
( 7,25 LS dan 109,14 BT ) mempunyai 4 buah LNB yang akan dipointing ke
4 buah satelit yaitu Telkom 1 (108 ), Palapa B4 (118) , Asiasat2 (105) dan
Asiasat3S ( 105,5 ). Designlah sebuah sudut Azimuth dan Elevasi yang
mampu menangkap keempat satelit tersebut !
2. Gambarkanlah instalasi pemasangan Antenanya !
3. Jika Antena parabola menggunakan diameter 10 feet ( ….. m), carilah Gain
antena parabola tersebut dengan menggunakan frek down link C Band !
4. Jika dalam pemasangan pointing ke suatu satelit, antena bergeser 3 derajat,
hitunglah besarnya kerugian Gain Antenanya !
B. MANAGEMENT TRANSPONDER
1. Aktifkan televisi yang sudah terhubung dengan Receiver Parabola Digital
2. Lakukan Scanning Program secara otomatis pada semua stasiun televisi dan
radio dari keempat satelit yang dimaksud.
3. Isikanlah tabel management transponder pada lampiran dengan mengisi
bidang Nama Televisi, Nama Satelit, Frek Transponder, Symbol Rate, Jenis
Polarisasi, Video PID, Audio PID, TTX PID, PCR PID untuk masing-
masing satelit yang dapat diterima.
4. Buatlah Management Transponder seperti yang terdapat di lampiran untuk
masing- masing satelit yang terdeteksi.
C. DIGITAL VIDEO BROADCASTING CARD ( Optional )
1. Hubungkan komputer yang sudah dipasang DVB Card pada Receiver
Parabola Digital
2. Jalankan program SETUP4PC dan lakukan penambahan satelit yang akan
dipointing, contohnya adalah PalapaB4 (118)
3. Ikuti petunjuk pemilihan dan scanning transponder dari manual book DVB
Card yang ada
LEMBAR PERHITUNGAN
A. Telkom 1 :
Azimuth :
Selatan Katulistiwa Barat satelit A = A’
A’ = tan-1 ( tan Iϴs−ϴlIsinϴl )
= tan-1 ( tan I 1,14 Isin 7,25 )
= 8,96°Nilai Azimuth = 8,96°
Elevasi :
E = tan-1 ¿ = tan-1 ¿ = 81,36185751°
Nilai Elevasi =81,362°
B. Palapa B4 :
Azimuth :
Selatan Katulistiwa Timur satelit A = 360 - A’
A’ = tan-1 ( tan Iϴs−ϴlIsinϴl )
= tan-1 ( tan I 8,86 Isin 7,25 )
= 51,00681365°Nilai Azimuth = 360-51,00681365
= 308,9931863° Elevasi :
E = tan-1 ¿ = tan-1 ¿ = 76,55863211°
Nilai Elevasi =76,559°
C. Asiasat 2 :
Azimuth :
Selatan Katulistiwa Barat satelit A = A’
A’ = tan-1 ( tan Iϴs−ϴlIsinϴl )
= tan-1 ( tan I 4,14 Isin 7,25 )
= 29,83684577°Nilai Azimuth = 29,837°
Elevasi :
E = tan-1 ¿ = tan-1 ¿ = 80,18114605°
Nilai Elevasi =80,181°
D. Asiasat 3S :
Azimuth :
Selatan Katulistiwa Barat satelit A = A’
A’ = tan-1 ( tan Iϴs−ϴlIsinϴl )
= tan-1 ( tan I 3,64 Isin 7,25 )
= 26,75219977°Nilai Azimuth = 26,752°
Elevasi :
E = tan-1 ¿ = tan-1 ¿ = 80,45748186°
Nilai Elevasi =80,457°
3. Diket :
Diameter (D) = 10 feet = 3,048 m
Ditanya : G ??
G = 20,4 + 10 log µ + 20 log D + 20 log f
= 20,4 +10 log 0,6 + 20 log 3,048 + 20 log 6
= 20,4 – 2,22 + 9,68 + 15,56
= 43,42100463 dB
= 43,421 dB
4. Diket :
Frek = 6 GHz
D = 3,048 m
b = 3
Ditanya : Gain Roll Off (G)
G = - 0,027 (b. f. D)2
= -0,027 (3.6.3,048)2
= - 81,27157939 dB
GAMBAR POSISI POINTING ANTENA PARABOLA
Gambar 1 pointing antena parabola ke satelit Palapa
Gambar 2 pointing antena parabola ke satelit Asiasat
LEMBAR PENGAMATAN PRAKTIKUM KOMUNIKASI SATELIT
A. INSTALASI ANTENA PARABOLA
1. Sudut Azimuth =
A = tan−1( tan 118 – 109,14sin 7,25
)
= tan−1 tan 0.15588
sin7,25
= tan−1 (1,235 )=51,06 °
d = arc cos (cos 7,25 cos 8,86)
= arc cos (0.922 . 0,9888)
= 11,4313o
Sudut Elevasi =
E = tan−1( cos11,4313−0,151269sin 11,4313
)
= tan−1 0,8280,1982
= 76,55o
2. Gambar instalasi pemasangan antena kesatelit palapa
3. Gain Antena =
η = 90%
G=20,4+10 log n+20 log D+20 log f
G=20,4+10 log 0,9+20 log3,048+20 log8
G=20,4−0,46+9,68+40,34
G=69,96 dB
4. Rugi Gain Antena =
G=−0.027(b . f . D)2
G=−0.027(3.8 .3,048)2
G=−144 , 483 dB
TABEL SIARAN TELEVISI BERDASARKAN TRANSPONDER DALAM
SATELIT
No SIARAN TV SATELIT POLARISASISYMBOL
RATEEFEK
TRANSPONDER
1 RCTI PALAPA HORIZONTAL 6520 3774
2 TVONE PALAPA HORIZONTAL 5632 4054
3 JAKTV PALAPA HORIZONTAL 28125 4080
4 VCHANEL PALAPA HORIZONTAL 28125 4080
5 METRO TV PALAPA HORIZONTAL 28125 4080
6 SPACETOON PALAPA HORIZONTAL 28125 4080
Analisa
Pada praktikum sistem komunikasi satelit kali ini yang pertama kita
melakukan pointing sebuah antena ke sebuah satelit yaitu satelit palapa B4 yang
teletak pada sudut 118 BT. Sedangkan antena yang kita gunakan yaitu sebuah
antena jenis parabola dengan diameter antena tersebut adalah 2 meter yang
mempunyai fungsi sabagai penguat daya dan mengubah dari gelombang Radio
Frekuansi terbimbing menjadi gelombang ruang bebas. Syarat sebuah antena
terutama antena paraboal yang akan di pointing ke arah sudut satelit adalah antena
tersebut harus memiliki gain pengarahan yang tinggi dan level side lobe yang
rendah agar sinyal yang diterima kuat , dan juga sebuah antena tersebut harus
memiliki noise temperatur yang rendah, dan juga harus memiliki efisiensi dan
cross poll yang tinggi, ang terakhir yaitu antena tersebut harus mudah digerakan
agar dapat dengan mudah kita melakukan pointing antena tersebut dan
mendapatkan arah yang benar ke arah satelit luar angkasa Palapa B4. Sebenarnya
ada beberapa jenis satelit yang dapat kita pointing untuk memdapatkan siaran
televisi seperti satelit Telkom 1 yang berada pada sudut 108 BT, Asiasat2 yang
berda pada sudut 105 BT dan satelit asiasat3S yang berada pada sudut 105,5 BT.
Cara melakukan pointing antena tersebut yaitu pertama kiita harus
mengetahui sudut azimut dan elevasinya. Dimana azimuth adalah sudut yang
dihasilkan dengan cara memutar sebuah sumbu tegak lurus dengan bidang
horizontal yang searah putaran sebuah jarum jam, dengan titik utara sebagai titik
referensi ( nol hitungan ). Dan elevasi merupakan sedut yang dihasilkan dengan
cara memutar sebuah sumbu yang sejajar dengan bidang horizontal, dengan
bidang horizontal sebagai titik referensi (nol hitungan). Sehingga kita harus
mengetahui kedua sudut tersebut agar bisa melakukan pointing ke arah satelit
yang ingin kita tuju, setelah kita mengetahui sudut azimuth dan elevasinya lalu
kita arahkan antena parabola kearah satelit yaitu satelit palapa B4 yang berada
pada sudut 118 BT.
Setalah kita arahkan satelit antena pada satelit Palapa B4 yang terletak
pada sudut 118 BT kita bisa melihat paba LNB yang kita pasangkan pada antena
parabola tersebut dengan memasukan parameter-parameter yang telah ditentukan
untuk satelit palapa B4 seperti frekuensi yang digunakan, dalam LNB tersebut kita
dapat melihat apakan pointing antena parabola kita sudah benar atau masih
melenceng jauh kearah satelit dengan melihat layar pada LNB tersebut, dan
setelah pointing kita benar kearah satelit tersebut lalu kita bisa melakukan
management transponder dengan televisi yang sudah terhubung dengan Receiver
Parabola Digital.
Pada praktikum selanjutnya setelah kita melakukan pointing antena dan
antena parabola tersebut sudah benar mengarah kearah satelit palapa B4 lalu kita
melakukan management transponder dengan cara mengaktifkan televisi yang
sudah terhubung dengan Receiver Parabola Digital, dan selanjutnya kita
melakukan scanning program yang dilakukan secara otomatis pada semua stasiun
televisi dan radio dari satelit yang telah kita pointing pada praktikum seblumnya
yaitu satelit palapa B4.
Setelah semua progran ter scanning lalu kita membuat management
transponder pada lapiran dengan mengisi nama televisi yang siarannya kita
tangkap menggunakan antena parabola yang telah kita arahkan ke satelit palapa
B4, lalu frekuensi transponder, symbol rate, jenis polarisasi. Dan setelah kita
smelakukan scanning program kita mendapatkan beberapa siaran dair stasiun
televisi yang diantaranya RCTI dengan satelit palapa dan polarisasi horizontal dan
symbol rate 6520 dengan frekuensi transponder 3774. Dan siaran lainya yaitu
TVONE dengan satelit palapa dengan polarisasi horizontal dan symbol rate
sebesar 5632 dan frekuensi transponder sebesar 4054 dan kita juga bisa
menangkap siaran Jak TV dengan satelit Palapa dengan polarisasi horizonta dan
symbol rate sebesar 28125 dan frekuensi transponder sebesar 4080. Dan masih
banyak lagi yang kita dapatkan dari satelit palapa siaran televisi yang kita
tangkap.
Pada antena parabola tersebut kita bisa mengarahkanya ke beberapa buah
satelit yang berada diluar angkasa tetapi terlebih dahulu kita harus mengetahui
sudut azimuth dan elevasinya terlebih dahulu agar kita dapat mengetahui arah
antena yang akan kita arahkan ke satelit yang derada di luar angkasa. Satelit satelit
tersebut memancarkan frekuensi yang berbeda-beda sehingga kita harus juga
mengetahui frekuensi yang digunakan oleh satelit yang akan kita tuju sehingga
kita bisa mudah mengarahkanya dengan benar dan mendapatkan gain antena yang
kuat sehingga siaran yang kita tangkap akan semakin banyak dan gambar yang
kita terima semakin jelas karena noise yang dihasilkan sedikit.
Kesimpulan:
1. Untuk dapat melakukan pointing antena paraboal ke arah satelit terlebih
dahulu kita harus mengetahui sudut azimuth dan elevasinya.
2. Dengan menggunakan antena parabola yang diarahkan ke satelit siaran
televisi yang ditangkap semakin banyak dibandingkan kalau kita
menggunakan antena UHF.
Saran:
1. Asisten harus ledih banyak lagi menjelaskan apa yang kita kerjakan pada
praktikum yang sedang dilangsungkan.