SATELIT DAN STASIUN BUMI

DISUSUN OLEH : MUHAMMAD SALMAN LUBIS (21060111120017)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG2014KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat limpahan rahmat dan hidayah-Nya maka makalah yang berjudul SATELIT DAN STASIUN BUMI ini dapat diselesaikan.Penulis menyadari bahwa makalah ini belum sempurna, baik dari segi materi maupun penyajiannya. Untuk itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan dalam penyempurnaan makalah ini.Terakhir penulis berharap, semoga makalah ini dapat memberikan hal yang bermanfaat dan menambah wawasan bagi pembaca dan khususnya bagi penulis.

Semarang, Mei 2014 Penyusun,

DAFTAR ISI HalamanKATA PENGANTAR...........................................................................................2 DAFTAR ISI .........................................................................................................3BAB. IPENDAHULUAN............4BAB IIPEMBAHASAN...........................................................................52.1Definisi Satelit.......................................................................5 2.2Orbital Satelit.......................................................................52.2.1Orbit Dasar Satelit...................................................62.2.2.Fungsi Satelit............................................................82.3.Sistem Komunikasi Satelit..................................................92.3.1Stasiun Bumi............................................................92.3.2Perangkat Stasiun Bumi.........................................92.4 Parameter Satelit...................................................132.5Parameter Stasiun Bumi...................................................132.6Frekuensi Kerja Satelit.17BAB VIKESIMPULAN..18DAFTAR PUSTAKA...19

BAB IPENDAHULUAN

Kebutuhan akan fasilitas telekomunikasi kian meningkat hampir di seantero dunia, apalagi bagi negara-negara yang memiliki rintangan rintangan alamiah, seumpama kepulauan, gurun tandus, dan sebagainya akan memelukan sistem komunikasi khusus .Digunakannya sistem satelit dimaksudkan agar kebutuhan permintaan jasa telekomunikasi dari daerah daerah terpencil dapat dilayani, atau dengan sistem satelit ini diperkirakan rantai komunikasi akan dapat disambungkan ke seluruh daerah yang semula tidak mudah dimasuki oleh metoda gelombang mikro sebagai sistem darat (terestial). Melalui satelit, semua tempat dalam negeri dapat dijangkau oleh fasilitas komunikasi baik fasilitas berupa penyaluran telekomunikasi sendiri, maupun fasilitas lainnya. Dalam makalah ini akan dibahas mengenai pengertian satelit dan stasiun bumi.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1Definisi SatelitSatelit merupakan komponen telekomunikasi yang berada di luar angkasa, satelit ini bergerak mengelilingi bumi menurut orbit tertentu. Sehingga komunikasi satelit dapat dikatakan sebagai sistem komunikasi yang menggunakan satelit sebagai repeater yang di dalamnya berfungsi sebagai penguatan sinyal dalam komunikasi. Satelit berfungsi sebagai pengulang (repeater), ini berarti satelit harus mempunyai antena pemancar dan penerima yang sangat terarah. Satelit menerima sinyal-sinyal dan memancarkan kembali ke stasiun bumi tujuan dengan frekuensi yang berbeda.

2.2Orbital SatelitDitinjau dari daerah orbital dan wilayah cakupannya satelit dapat digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu terdiri dari sebagai berikut:a) Low Earth Orbit (LEO)Satelit ini mengorbit pada ketinggian 300 Km sampai dengan 1500 Kmdi atas permukaan bumi. Satelit LEO digunakan untuk komunikasi suara tanpa menimbulkan delay propagasi dan daya yang digunakan relatif kecil.b).Medium Earth Orbit (MEO)Satelit ini mengorbit pada ketinggian 1.500 sampai dengan 36.000 Km diatas permukaan bumi. Satelit ini memiliki coverage yang lebih sempit dan delay yang lebih kecil.

c).Geosyncronous Earth Orbit (GEO)Satelit jenis ini mengorbit pada ketinggian 36.000 Km. Memerlukan waktu 0,25 detik sinyal untuk mentransmisikan sinyal.Keuntungan:a) Waktu yang dibutuhkan satelit GEO untuk mengitari bumi sama dengan waktu bumi berotasi mengitari porosnya.b) Coverage satelit ini dapat mencapai 1/3 permukaan bumi.c) Sistem pelacakan dan kontrol satelit yang mudahKerugian:a) Jarak yang jauh menyebabkan redaman free space loss yang cukup besar.b) Membutuhkan delay transmisi yang cukup lama dan membutuhkan power yang besar dalam proses pentransmisiannya.Orbit satelit yang digunakan pada sistem Very Small Aperture Terminal (VSAT) metode akses Single Channel Per Carrier (SCPC) merupakan orbit GEO, dimana pada orbital ini satelit bergerak searah dengan pergerakan rotasi bumi sehingga akan menyelesaikan putaran pada sumbu bumi dalam waktu yang bersamaan. Sehingga posisi satelit relatif tetap berada disuatu tempat tertentu diatas permukaan bumi.2.2.1Orbit Dasar SatelitDalam menjangkau daerah yang amat jauh dari perkotaan, misalnya daerah pedesaan maupun daerah terpencil lainnya, termasuk di tengah laut, maka orang merekayasa sistem wireless access yang lain dengan menggunakan teknologi Satelit. Maka dalam Sistem Komunikasi Satelit, basic orbits di bagi menjadi tiga jenis basic orbits, yaitu :a) Circular Polar Basic Gambar 1 Circular Polar OrbitsBasic Orbits ini dapat menjangkau ke seluruh permukaan bumi secara merata, oleh sebab itu orbit ini dipakai untuk setelit-satelit keperluan riset ilmu pengetahuan, metrologi / cuaca, militer, navigasi. Namun untuk keperluan komunikasi, diperlukan sejumlah satelit agar hubungan komunikasi tetap konstan.

b) Elliptical Inclined Orbits

Gambar 2 Elliptical Inclined OrbitsUntuk keperluan komunikasi yang konstan tentunya revolusi dari orbit ini cukup mengganggu yang dapat berhubungan setiap 12 jam. Oleh karena itu, bentuk orbit ini unik, dimana sudut inklinasinya membentuk sudut 630 (derajat), dan untuk sekali putar dibutuhkan 12 jam sama dengan keperluan komunikasi. Untuk membentuk komunikasi yang kontinu perlu disusun beberapa satelit yang saling bergantian. Keuntungan dari orbit ini adalah dapat melampaui kutub utara dan kutub selatan, sehingga orbits ini dipakai oleh sistem komunikasi satelit Soviet.

c) Circular Equitorial Orbits

Gambar 3 Circular Equitorial OrbitsBidang orbit ini memotong bidang equtor, dan jaraknya dari permukaan bumi sejauh 35.800 Km. Satelit yang terletak di orbit ini kecepatannya sama dengan kecepatan bumi, oleh sebab itu orbits ini disebut juga orbits Geostasioner. Karena satelit pada orbit kecepatannya sama dengan bumi, maka untuk keperluan komunikasi dapat berlangsung selama 24 jam. Orbits ini banyak dipakai satelit komunikasi domestik maupun internaional. Untuk sistem INTELSAT, satelitnya berada di orbit ini.

2.2.2Fungsi SatelitBerdasarkan fungsinya, satelit dapat dibagi menjadi beberapa jenis yaitu:a).Satelit Astronomi, merupakan satelit yang digunakan untuk mengamati dan mempelajari objek-objek yang ada diluar angkasa seperti planet, komet,galaksi, dan benda-benda angkasa lainnya. Jadi pada dasarnya satelit ini di gunakan untuk kepentingan ilmu pengetahuan.b).Satelit Cuaca, berguna untuk memantau dan mengamati keadaan cuaca dan iklim yang yang ada di bumi. Dengan demikian kondisi cuaca dan iklim yang akan terjadi pada suatu tempat dapat diprediksi dan diketahui.c).Satelit Navigasi, berfungsi untuk keperluan navigasi atau untuk mengetahui dimana letak atau posisi suatu objek tesebut berada. Sistem satelit navigasi yang saat ini sedang banyak digunakan adalah Global Positioning System (GPS).

2.3Sistem Komunikasi SatelitSistem Komunikasi satelit merupakan suatu sistem komunikasi yang mana media transmisinya adalah satelit yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal. Satelit komunikasi adalah sebuah pesawat ruang angkasa yang ditempatkan pada orbit disekeliling bumi dan didalamnya terdapat peralatan-peralatan penerima dan pemancar gelombang mikro yang mampu me-relay (menerima dan memancarkan kembali) sinyal dari satu titik ke titik lain di bumi. Satelit berfungsi sebagai pengulang (repeater), ini berarti satelit harus mempunyai antena pemancar dan penerima yang sangat terarah. Satelit menerima sinyal-sinyal dan memancarkan kembali ke stasiun bumi tujuan dengan frekuensi yang berbeda. Frekuensi yang digunakan dalam sistem komunikasi adalah bidang C (C-band) dan bidang ku (ku-band). C-band memiliki daerah frekuensi yang biasa digunakan adalah 4-6 GHz dan ku-band pada frekuensi 12-14 GHz. Frekuensi 4 GHz pada C-band dan 12 GHz pada ku-band adalah frekuensi untuk hubungan satelit ke stasiun bumi yang dituju (downlink), sedangkan frekuensi 6 GHz pada C-band dan 14 GHz pada ku-band merupakan frekuensi untuk hubungan dari stasiun bumi ke satelit (uplink).2.3.1Stasiun BumiStasiun Bumi berfungsi untuk menerima sinyal dari satelit dan memancarkan sinyal ke satelit. Stasiun bumi pengendali atau Stasiun Pengendali Utama (SPU). Stasiun bumi ini selain berfungsi sebagai stasiun pengendali satelit dan pengendali komunikasi juga berfungsi untuk menyalurkan informasi dari dan ke nusantara, oleh karena itu selain dilengkapi dengan perangkat untuk pengendali satelit yang berupa Satelitte Control Equipment (SCE), yang berfungsi untuk memonitor, mengawasi dan mengontrol satelit secara periodik. Juga dilengkapi dengan perangkat untuk komunikasi Master Control Communication Station (MCCS). 2.3.2Perangkat Stasiun BumiPerangkat stasiun bumi terdiri atas antena, High Power Amplifier (HPA), Low Noise Amplifier (LNA), modulator/demodulator, encoder/decoder, dan up/down converter. Bentuk diagram dari perangkat stasiun bumi dapat dilihat pada gambar 4 sebagai berikut:

Gambar 4 Diagram Blok Perangkat Stasiun Bumi

Berikut ini adalah beberapa perangkat yang terdapat pada stasiun bumi:a) AntenaAntena yang digunakan pada jaringan VSAT pada umumnya adalah antena parabola yang mudah dipasang dan dipindahkan sesuai dengan keinginan pemakai. Antena terdiri dari 3 bagian penting pada saat melakukan pointing ( mengarahkan antena ke arah satelit pada saat melakukan transmit) yaitu feed horn, elevasi, azimuth. Berikut ini dapat dilihat pengaturan crosspol (mengatur sudut arah rambat transmisi ke satelit) pada antena pada gambar 5 sebagai berikut:

Gambar 5 Posisi Pengaturan Antena Parabola pada saat melakukan CrosspolDari gambar 5 diatas menunjukkan struktur dari antena VSAT yang terdiri dari: feed horn yang berguna untuk pengaturan polarisasi, elevasi pergerakannya dilakukan naik turun, dan yang terakhir azimuth. Ketiga struktur ini sangatlah berperan penting saat melakukan crosspol antena.Pengaturan crosspol pada antena:1. Pada pengaturan polarisasi dilakukan pengaturan pada feed horn yang diputar searah jarum jam, putaran dilakukan secara berkala sampai mendapatkan titik posisi yang sesuai dengan arah satelit.2. Pada pengaturan elevasi dilakukan pengaturan pergerakan elevasi yang diatur secara naik dan turun sesuai dengan arah Utara dan Selatan. Pergerakan dilakukan secara berkala sebab untuk melakukan proses ini harus mendapatkan nilai yang pas untuk sampai mendapatkan titik posisi yang sesuai dengan arah satelit.3. Pada pengaturan azimuth dilakukan dengan pengaturan pergerakan putaran azimuth pada antena yang diputar searah jarum jam. Putaran dilakukan secara berkala sampai mendapatkan titik posisi yang sesuai dengan arah satelitAntena mempunyai salah satu bagian penting dalam sistem komunikasi yang berfungsi menerima dan memancarkan sinyal dan mempunyai jenis yang bermacam-macam.b) Perangkat Pemancar Perangkat pemancar ini terdiri atas: 1. EncoderSuatu alat yang berfungsi mengolah sinyal analog kedalam bentuk sinyal digital dengan sistem Pulse Code Modulation (PCM).2. Modulator Berfungsi dalam proses modulasi. Dengan modulasi berarti sinyal informasi ditumpangkan pada sinyal pembawa yang memiliki frekuensi lebih tinggi sehingga dapat mencapai jarak yang lebih jauh. Dari gambar terlihat bahwa masukan pada modulator adalah sinyal pita dasar yang akan memodulasi pembawa Intermediate Frequency (IF).3. Up ConverterPerangkat yang berfungsi untuk mengubah sinyal Intermediate Frequency (IF) menjadi sinyal Radio Frequency (RF). Misalnya sinyal IF 70 MHz keluar dari perangkat modulator menjadi sinyal RF 6 GHz.4. High Power Amplifier (HPA) Merupakan sub-sistem penguat daya. HPA/ penguat daya tinggi adalah suatu perangkat yang berfungsi sebagai penguat sinyal frekuensi tinggi (RF) yang dipancarkan agar dapat diterima satelit. Posisi satelit berada pada orbit geostasioner, 36.000 km dari permukaan bumi, tegak lurus. Jarak stasiun bumi ke satelit lebih jauh lagi, sehingga sinyal yang dipancarkan dari stasiun bumi akan tiba di satelit dengan arah yang rendah. Oleh karena itu sebelum ditransmisikan ke satelit diperlukan perangkat penguat sinyal.

c) Perangkat PenerimaPerangkat penerima ini terdiri atas:1. Low Noise Amplifier (LNA)Merupakan perangkat penerima sinyal pertama dari satelit sebelum diproses pada perangkat lainnya. Perangkat LNA ini berfungsi untuk menguatkan sinyal dengan derau yang sangat rendahkarena berfungsi untuk menguatkan sinyal dengan derau yang sangat tinggi. LNA merupakan sub-sistem pada penerima yang berfungsi utamanya adalah untuk menekan derau sinyal yang diterima dan menguatkan sinyal informasi.2. Down Converter Cara kerjanya berlawanan dengan up converter, yaitu berfungsi untuk mengolah sinyal Radio Frequency (RF) yang dipancarkan dari satelit menjadi sinyal Intermediate Frequency (IF).3. Demodulator Berfungsi untuk melakukan proses demodulasi, yaitu mengembalikan sinyal Intermediate Frequency (IF) kembali ke bentuk sinyal pita dasarnya.4. Decoder Fungsinya berlawanan dengan encoder, yaitu berfungsi mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog dengan Pulse Code Modulation (PCM).

2.4Parameter SatelitParameter satelit adalah parameter komponen yang terdapat dalam satelit yang berfungsi untuk efisiensi proses komunikasi, terdiri dari :a. Effective Isotropic Radiated Power (EIRP)EIRP merupakan besaran yang menyatakan kekuatan daya pancar suatu antena, sehingga parameter ini merupakan hasil kali dari daya yang dipancarkan oleh antena dengan penguatan antena tersebut. Tanpa melihat pada jenis antena yang digunakan, kita dapat menganggap bahwa suatu sinyal berasal dari sumber yang isotropis (memiliki arah pancaran ke segala jurusan).

b. Figure of Merit (G/T)G/T adalah perbandingan antara penguatan penerimaan antena dengan temperatur derau sistem penerima yang menunjukan unjuk kerja sistem penerima dalam kaitannya dengan sensitivitas penerima sinyal. Semakin besar penguatan antena, semakin besar pula nilai G/T nya. Demikian pula halnya jika temperatur derau antena semakin rendah, maka semakin besar pula nilai G/T nya.

2.5Parameter Stasiun BumiKomponen stasiun bumi merupakan komponen yang dimiliki oleh stasium bumi. Komponen ini mempunyai beberapa parameter yang terdiri dari :a. Perhitungan lintasan ke atas (Uplink)Sinyal yang dikirimkan ke satelit harus berkualitas baik. Kualitas sinyal yang dipancarkan ke atas tersebut berdasarkan perhitungan dari parameter-parameter yang terdapat pada stasiun pengirim.Perhitungan untuk lintasan ke atas :1. GTxmax, menyatakan besarnya penguatan suatu antena pemancar secara maksimal, dapat dihitung dengan persamaan 3.1 [4] berikut:

dengan :GTmax= Penguatan antena pemancar maksimum (dB)= Efisiensi antenafU= Frekuensi uplink (GHz)D= Diameter antena pemancar (m)Sedangkan untuk gain antena ideal dapat dihitung dengan persamaan 3.2 [4] berikut :

dengan :G1= Gain antena ideal untuk luasan 1m2 (dB)= Panjang gelombang (m)2.RU adalah jarak uplink antara stasiun bumi dengan satelit, dapat dihitung dengan persamaan 3.3 [4] berikut : = 42.643,66kmdimana :Rukm= Jarak uplink antara stasiun bumi dengan satelit (Km)L= Koordinat lintang selatan antena pemancar (Latitude) (0LS)L= Selisih antara koordinat satelit GSO dengan antena pemancar (0BT)3.LU adalah rugi-rugi lintas ke atas, dapat dihitung dengan persamaan 3.4 [4] berikut :

dimana :LU= Rugi-rugi lintas ke atas (dB)LFSU= Rugi ruang hampa lintas ke atas (dB)LAU= Rugi atmosfer (dB)LTU= Rugi pointing (dB)LHU= Rugi hujan (dB)Sedangkan nilai LFSU dapat dihitung dengan persamaan 3.5 [4] berikut :

4.EIRPSB, yaitu besaran yang menyatakan kekuatan daya pancar stasiun bumi, dapat dihitung dengan persamaan 3.6 [4] berikut :

dimana :EIRPSB= Kekuatan daya pancar stasiun bumi (dBW)LFTX= Rugi-rugi feeder (dB)PHPA= Daya HPA (Watt)

b. Perhitungan lintasan ke bawah (Downlink)Kekuatan daya pancar stasiun bumi (dBW) kualitas sinyal pada lintasan ke bawah tergantung pada kuat sinyal yang dapat ditransmisikan kembali dari satelit ke bumi, dan keadaan stasiun bumi penerimanya.Perhitungan untuk lintasan ke bawah :1.GRxmax, menyatakan besarnya penguatan antena penerima suatu stasiun bumi, dapat dihitung dengan persamaan 3.7 [4] berikut : dimana :GRxmax= Penguatan antena penerima maksimum (dB)fD= Frekuensi downlink (GHz)D= Diameter antena penerima (m)2.RD adalah jarak downlink antara satelit dengan stasiun penerima, dapat dihitung dengan persamaan 3.8 [4] berikut : = 42.643,66kmdimana :RD= Jarak downlink antara satelit dengan stasiun penerima (Km)L= Koordinat lintang selatan antena penerima (Latitude) (0LS)L= Selisih antara koordinat satelit GSO dengan antena penerima (0BT)3.LD adalah rugi-rugi lintas ke bawah, dapat dihitung dengan persamaan 3.9 [4] berikut : dimana :LD= Rugi-rugi lintas ke bawah (dB)LFSD= Rugi ruang hampa lintas ke bawah (dB) LAD= Rugi atmosfer (dB)LHD= Rugi hujan (dB)LR= Rugi tracking (dB)Sedangkan nilai LFSD dapat dihitung dengan persamaan 3.10 [4] berikut : dengan :fD= Frekuensi downlink (GHz) RD= Jarak antara stasiun penerima dengan satelit (Km)

4.G/TD, adalah besaran yang menyatakan kinerja dari perangkat penerima stasiun bumi, dapat dihitung dengan persamaan 3.11 [4] berikut :

dengan :G/TD= Besaran kinerja perangkat stasiun bumi (dB/K)Lpol= Rugi polarisasi (dB)LFRx= Rugi feeder (dB)Perhitungan EIRPSL dapat dihitung dengan persamaan 3.12 [4] berikut : EIRPSL - LD + GASB (rx) LFRX + GLNB - PRX = CEIRPSL = LD - GASB (rx) + LFRX - GLNB + PRX + CPRX = merupakan redaman pada perangkat penerimaGLNB = merupakan gain low noise blockC = carrierPerhitungan Gain antena SB dapat dihitung menggunakan persamaan 3.13 [4] berikut:=20,4 + 10log + 20log+20logD=Gainantena stasiun bumi D=diameter antena

2.6Frekuensi Kerja SatelitBerdasarkan frekuensi kerjanya, satelit dibagi menjadi:a) C-Band:1. Digunakan oleh banyak satelit di orbit GEOstasioner 2. Uplink BW: 5.925 Mhz 6.425 Mhz3. Downlink BW: 3.700 Mhz 4.200 Mhzb) Ext. C-Band:1. Digunakan oleh banyak satelit di orbit GEOstasioner 2. Uplink BW: 6.425 Mhz 6.650 Mhz 3. Downlink BW: 3.400 Mhz 3.625 Mhz c) Ku-Band:1. Digunakan oleh banyak satelit di orbit GEOstasioner 2. Uplink BW: 13.750 Mhz 14.500 Mhz d) Downlink BW: 11.700 Mhz 12.750 Mhz Ka-Band:1. Uplink BW: 3,0 Ghz 2. Downlink BW: 2,0 Ghze) L-Band:1. Uplink BW: 1,6 Ghz 2. Downlink BW: 1,5 Ghzf) S-Band1. Uplink BW: 1,9 Ghz 2. Downlink BW: 2,5 Ghz

BAB IIIKESIMPULAN

Dari Pembahasan di BAB II dapat di simpulkan bahwa:1. Satelit merupakan komponen telekomunikasi yang berada di luar angkasa, satelit ini bergerak mengelilingi bumi menurut orbit tertentu.2. Ditinjau dari daerah orbital dan wilayah cakupannya satelit dapat digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu terdiri dari sebagai berikut: a). Low Earth Orbit (LEO) b). Medium Earth Orbit (MEO) c). Geosyncronous Earth Orbit (GEO)3. basic orbits di bagi menjadi tiga jenis basic orbits, yaitu : a). Circular Polar Basic. b). Elliptical Inclined Orbits. c). Circular Equitorial Orbits.4. Berdasarkan fungsinya, satelit dapat dibagi menjadi beberapa jenis yaitu: a). Satelit Astronomi. b) .Satelit Cuaca. c). Satelit Navigasi.5. perangkat yang terdapat pada stasiun bumi antara lain: a). Antena. b). Perangkat Pemancar. c). Perangkat Penerima. 6. Parameter satelit adalah parameter komponen yang terdapat dalam satelit yang berfungsi untuk efisiensi proses komunikasi.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Diktat Sistem Komunikasi Satelit.Arsip:2011 [2] Parlindungan, Ir. Sistem Komunikasi Satelit,2000, Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Jakarta

9