LABORATORIUM SWTICHING &TRANSMISI MODUL PRAKTIKUM KOMUNIKASI SATELIT
DISUSUN OLEH: WAHYU PAMUNGKAS, ST
AKADEMI TEKNIK TELEKOMUNIKASI SANDHY PUTRA PURWOKERTO 2005
MODUL PRAKTIKUM KOMUNIKASI SATELIT LAB SWITCHING & TRANMSISI 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 slide 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
II.1.2 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.
II.1.3 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.
II.1.4 Parameter-parameter Antena II.1.4.1 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 : n4π n 4 πG = λ2
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 : n4π π ( D / 2 )2
G= λ2 n 4 π2 D2 = 4λ2 n π2 D2 = λ2 πD
)2
=n ( λ
Jika ditulis dalam satuan dB πD G = 10 log n
dB λ πD )2
= 10 log n + 10 log ( λ
πD = 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 )
II.1.4.2 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 derajat
Bw = 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
II.1.4.3 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 b 2
G=-
dB Bw2
G = -12,04 . b 2 ( 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
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 masingmasing 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 = …………………………………………………
