modul praktikum komsat
Post on 27-Jun-2015
511 Views
Preview:
TRANSCRIPT
LABORATORIUM SWTICHING &TRANSMISI
MODUL PRAKTIKUM
KOMUNIKASI SATELIT
DISUSUN OLEH:
WAHYU PAMUNGKAS, ST
AKADEMI TEKNIK TELEKOMUNIKASI SANDHY PUTRA
PURWOKERTO
2005
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.
☯
a.
b.
c.
d.
e.
f.
☯
Keuntungan antena dual reflektor dibanding dengan antena single reflektor :
Memiliki efisiensi yang lebih tinggi.
Noise temparatur yang lebih rendah.
Level side lobe yang rendah.
Crosspoll isolation lebih tinggi.
Lebih fleksibel dalam desain.
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 sistem
komunikasi satelit, sebab hal ini akan berpengaruh secara langsung dalam perhitungan
EIRP yang telah ditentukan.
Secara matematis gain antena parabola dapat ditulis sebagai berikut :
n 4 π
Dimana :
G = Gain Antena ( dB )
n = Efisiensi antena ( n < 1 )
λ = panjang gelombang
A = luas aperture antena ( m2 ) untuk antena parabola.
A = π ( D / 2 )2
D = diameter antena.
Maka dapat dituliskan :
n 4 π
G = π ( D / 2 )2
λ2
n 4 π2 D2
=
4λ2
n π2 D2
=
λ2
π D
= n ( )2
n 4 π G = λ2
λ
Jika ditulis dalam satuan dB
πD
G = 10 log n dB
λ
πD
= 10 log n + 10 log ( )2
λ
π D
= 10 log n + 20 log
λ
π
= 10 log n + 20 log D + 20 log
λ
dimana λ = c / f, f dalam GHz
λ = 0,3 / f, maka
π
= 10 log n + 20 log D + 20 log
0,3 / f
= 10 log n + 20 log D + 20 log f + 20 log π / 0,3
G = 20,4 + 20 log D + 20 log f + 10 log n
G = 20,4 + 10 log n + 20 log D + 20 log f
dimana :
n = efisiensi ( n < 1 )
D = diameter antena ( m )
f = frekuensi yang digunakan ( GHz )
Beam width Antena
Besarnya Beam Width antena parabola dihitung dari puncak main lobe sampai 3 dB di
bawah 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:
21,1 Bw = derajat f . D
dimana :
Bw = 3 dB beam width
D = diameter antena
f = frekuensi perasi yang digunakan dalam GHz
Untuk lebih jelasnya lihat gambar
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 :
( 2b )2
G = - 10 log2 dB
Bw2
12, 04 b2
G = - dB
Bw2
G = -12,04 . b2 ( f . D / 21,1 ) 2 dB
G = -0,027 ( b . f . D ) 2
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 ).
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
A = arctan ( tan b / sin c )
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.
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
III. LANGKAH PRAKTIKUM
A. INSTALASI ANTENA PARABOLA
1. Dieketahui 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 PENGAMATAN PRAKTIKUM
KOMUNIKASI SATELIT
A. INSTALASI ANTENA PARABOLA
1. Sudut Azimuth = ………………………………….
Sudut Elevasi = ……………………………………
2. Gambar instalasi pemasangan
3. Gain Antena = …………………………………………….. 4. Rugi Gain Antena = …………………………………………………
TABEL SIARAN TELEVISI BERDASARKAN TRANSPONDER DALAM SATELIT
NO SIARAN TV SATELIT POLARISASI SYMBOL
RATE
FREK
TRANSPONDER
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
MODUL PRAKTIKUM UNIT II
APLIKASI GPS ( GLOBAL POSITIONING SYSTEM)
I. TUJUAN PRAKTIKUM
1. Mahasiswa mampu mengetahui prinsip kerja dari GPS
2. Mahasiswa mampu menerapkan prinsip kerja GPS untuk navigasi
3. Mahasiswa mampu mengetahui satelit yang terdeteksi dengan GPS
4. Mahasiswa mampu mencari route berdasarkan posisi bujur dan lintang
5. Mahasiswa mampu mengukur kecepatan gerak menggunakan GPS
II. ALAT DAN BAHAN
1. Kompas penunjuk arah
2. GPS merk Garmin for 12 channel satellite
III. DASAR TEORI
Global Positioning System (GPS) merupakan system navigasi ruang
angkasa yang dapat menentukan posisi benda dimana saja pada bumi. Teknologi ini
dapat digunakan dan dimanfaatkan untuk semua orang di mana saja, siang dan malam
hari sekalipun tanpa biaya tambahan untuk data navigasi. System navigasi GPS
menggunakan kumpulan dari 24 satelit pada ketinggian orbit sekitar 11.000 mil di
atas bumi dengan 4 satelit pada masing- masing 6 orbit yang berbeda. Satelit tersebut
mengitari bumi secara konstan sebanyak 2 kali dengan waktu kurang dari 24 jam
Gambar 1.1 Kumpulan 24 Satelit GPS dengan 4 satelit masing- masing
Pada 6 bidang orbit yang berbeda (Peter H. Dana 9/22/1998)
Pemanfaatan Teknologi GPS
Pemanfaatan teknologi GPS ini dapat dibagi menjadi dua bagian:
a) Keperluan Militer dan Pertahanan Keamanan.
Penggunaan GPS untuk keperluan militer antara lain digunakan sebagai alat
navigasi bagi tentara saat melakukan operasi militer pada daerah yang sangat
sukar untuk mendapatkan patokan arah atau posisi dimana mereka berada,
contohnya pada padang pasir. GPS ini juga digunakan pada beberapa kendaraan
militer seperti pada tank, mobil perang,helikopter, pesawat tempur, kapal perang
dan sebagainya.
b) Keperluan Masyarakat Sipil.
Untuk keperluan sipil GPS digunakan untuk beberapa keperluan seperti:
• Kegiatan Outdoor
Digunakan sebagai alat navigasi untuk menunjukkan posisi dan arah dari
suatu titik tempat kita berada pada muka bumi, navigasi bagi pecinta alam,
saat ini pada beberapa tempat seperti di Amerika dan Eropa digunakan juga
pada kendaraan bermotor yang dapat memberi petunjuk arah dan peta jalan
yang akan dilalui dan tujuan, pada olahraga otomotif yaitu reli mobil yang
melalui padang pasir seperti reli Paris-Dakkar dan sebagainya.
• Maritim / Kelautan
Untuk keperluan di bidang kelautan, GPS dipasang pada perahu motor atau
kapal yang digunakan sebagai alat navigasi laut yang dapat menunjukkan arah
dan posisi kapal tersebut pada muka bumi, dipakai juga untuk keperluan
penangkapan ikan dengan tambahan bantuan alat sonar, untuk keperluan
budidaya kerang mutiara agar letak dari kerang- kerang tersebut dapat
diketahui dengan tepat bila hendak diambil dan sebagainya.
• Mapping/ GIS (Geoghraphics Information System)/ Surveying
Selain hal tersebut di atas GPS dimanfaatkan secara khusus untuk
memperoleh data untuk pembuatan peta survey suatu daerah berupa contour
dan juga untuk keperluan data geografi/GIS.
Gambar 1.2. sketsa pemanfaatan penggunaan
GPS (Peter H. Dana 8/17/1994)
IV. LANGKAH PRAKTIKUM
1. Mendeteksi Satelit GPS
Global Positioning System ( GPS ) yang dihidupkan otomatis akan mencari sinyal
satelit yang tertangkap pada daerah tertentu. Asalkan kita berada di luar ruangan
maka sinyal satelit GPS ini akan dengan mudah terdeteksi. Untuk dapat
mengaplikasikan sebuah GPS minimal kita harus mendapatkan 3 sinyal dari setelit
GPS yang berjumlah 24 buah. Yang harus dilakukan adalah menghidupkan perangkat
GPS dan mencatat satelit yang sinyalnya terdeteksi di perangkat GPS kita.
2. Mendeteksi lokasi berdasarkan bujur dan lintang (longitude dan latitude)
Setelah minimal ada 3 buah satelit yang sinyalnya terdeteksi dengan menggunakan
penerima GPS, maka kita dengan mudah dapat mencari lokasi di mana kita berada
sekarang. Catat posisi bujur (longitude) dan lintang ( latitude).
3. Mendeteksi informasi penting lainya
Selain posisi longitude dan latitude maka GPS juga dapat mengetahui beberapa posisi
seperti:
− Elevation ( ketinggian lokasi di atas permukaan laut)
− Sun rise ( Waktu matahari terbit dilihat dari lokasi)
− Sunset ( Waktu matahari terbenam dilihat dari lokasi)
Catatlah inforamsi tersebut berdasarkan lokasi anda berada saat ini dan gambarkan
lokasi anda berdasarkan peta kompas yang ada pada GPS.
4. Mendeteksi Route
GPS juga dapat digunakan untuk mendeteksi route yang akan kita jalankan. Untuk
memulainya maka kita harus membuat titik referensi awal ( mark way point),
selanjutnya ikuti petunjuk sebagai berikut:
− Catat titik referensi (way point) dalam lintang dan bujur, elevation, sun rise
dan sun set.
− Pada posisi Ready to Navigate bergeraklah menuju ke sebuah posisi yang
jaraknya minimal 300 meter dari titik referensi anda. Anda bisa berjalan atau
naik kendaraan ( sepeda motor ) untuk mencoba item ini.
− Saat anda bergerak, amatilah route yang berupa garis yang menunjukan
pergerakan anda dari way point pertama menuju ke tujuan. Catatlah kecepatan
rata-rata anda bergerak yang ditunjukan melalui GPS
− Setelah anda bergerak cukup jauh (minimal berada di luar lingkungan akatel),
hentikan posisi ready to navigate dan jadikan titik berhenti anda menjadi way
point yang ke 2.
− Bandingkan way point ke 1 dan ke 2 dengan cara:
menghitung jarak pergerakan anda dari way point ke 1,
catatlah route yang telah anda lalui,
gambarkan peta way point yang ke 2 berdasarkan kompas GPS,
catatlah rata2 kecepatan anda bergerak
catatlah jarak pergerakan anda dari way point ke 1 menuju way point ke 2
catatlah data way point ke 2 seperti bujur, lintang, elevasi,sunrise, sun set
LEMBAR PENGAMATAN PRAKTIKUM UNIT II
APLIKASI GLOBAL POSITIONING SYSTEM ( GPS )
1. Mendeteksi Satelit GPS
Catat Nomor Satelit yang sinyalnya terdeteksi GPS:
Satelit 1 =
Satelit 2 =
Satelit 3 =
Satelit 4 =
Satelit 5 =
……..
……
2. Mendeteksi Lokasi Berdasarkan bujur dan lintang
Posisi Bujur =
Posisi Lintang =
3. Mendeteksi informasi penting lainya
Elevation =
Sun Rise =
Sun Set =
Peta lokasi saat ini:
4. Mendeteksi Route
Way Point I :
Lintang ( laititude) =
Bujur ( Longitude) =
Elevation =
Sun Rise =
Sun Set =
Kecepatan saat gerak =
Way Point II :
Lintang ( laititude) =
Bujur ( Longitude) =
Elevation =
Sun Rise =
Sun Set =
Kecepatan rata2 akhir =
Jarak Pergerakan =
Gambar Peta way point ke 2 dari way point ke 1:
top related