modul praktikum unit i

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’


= 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°


C. Asiasat 2 :

Azimuth :



= tan-1 ( tan I 4,14 Isin 7,25 )

= 29,83684577°Nilai Azimuth = 29,837°

Elevasi :

E = tan-1 ¿ = tan-1 ¿ = 80,18114605°


D. Asiasat 3S :

Azimuth :



= tan-1 ( tan I 3,64 Isin 7,25 )

= 26,75219977°Nilai Azimuth = 26,752°

Elevasi :

E = tan-1 ¿ = tan-1 ¿ = 80,45748186°


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.

modul praktikum unit i

Documents