ABSORPTION (REDAMAN HUJAN)

Sebuah link gelombang mikro terbentang dalam beberpa kilometer atau bahkan ribuan kilometer. Setiap memasang Tx-Rx maka lintasan antar antenna harus bersifat Line Of Sight (LOS) atau bebas halangan.

Karena sebuah link memrlukan ruang bebeas maka link tidak akan terbebas dari redaman. Salah satunya adalah redaman hujan (absorption).

Butiran hujan menyebabkan gangguan pada gelombang elktromagnetik yang melintas. Semakin besar curah hujan yang melintas maka redaman pada gelombang akan semakin besar.

Besar radaman hujan merupakan fungsi dari:

1. Besar curah hujan

2. Bentuk butiran hujan

3. Besar frekuensi yang digunakan

4. Polarisasi gelombang yang digunakan (vertical/horizontal)

5. Jarak yang ditempuh distribusi gelombang yang ditempuh.

Curah hujan adalah besaran yang menyatakan tingginya kenaikan air hujan dalam satu jam. Untuk mengatasi redaman hujan maka daya pancar harus dinaikan sebesar redaman tersebut.

Dari permasalahan yang ada diketahui bahwa curah hujan adalah 50mm/jam, dengan panjang lintasan adalah 39KM. frekuensi yang digunakan sebesar 6Ghz dan polarisasi yang digunakan adalah polarisasi horizontal.

Dari penelitian yang dilakukan oksigen diatmospir menyerap beberapa energi dari gelombang microwafe dan untungnya pelemahan yang diberikan kecil pengaruhnya. Pelemahan yang didapat sekitar 0.01dB/Km pada frekuensi 2Ghz dan naik ke 0.02dB pada frekuensi 26Ghz.

Curah hujan juga berpengaruh pada transmisi GM terutama diata frekuensi 10Ghz. Sebagai contoh pada 12Ghz pelemahan yang dicapai hampir 10dB/Km. Dan hujan yang sangat deras mengakibatkan link (break transmision).

Refrensi: kumpulan materi antenna dan propagasi

Global Positioning System (GPS)

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.

Pemanfaatan Teknologi GPS

Pemanfaatan teknologi GPS ini dapat dibagi menjadi dua bagian:

1. 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.

2. 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.

GPS atau Global Positioning System, merupakan sebuah alat atau sistem yang dapat digunakan untuk menginformasikan penggunanya dimana dia berada (secara global) di permukaan bumi yang berbasiskan satelit. Data dikirim dari satelit berupa sinyal radio dengan data digital. Dimanapun anda berada, maka GPS bisa membantu menunjukan arah, selama anda melihat langit.[1]

Pada dasarnya penentuan posisi dengan GPS adalah pengukuran jarak secara bersama-sama ke beberpa satelit (yang koordinatnya telah diketahui) sekaligus.untuk mengentahui koordinat penerima dibumi, receiver setidaknyamembutuhkan 4 satelit yang ditangkap sinyalnya dengan baik.[2]

Secara garis besar posisi dengan GPS ini dibagi menjadi 2 metode. Yaitu:

1. Metode absolut atau juga dikenal dengan point positioning. Menentukan posisi berdasrakan 1pesawat penerima (receicer) saja. Ketelitian posisi dalam beberapa meter (tidak berketelitian tinggi) dan umumnya hanya dipantulkan bagi keperluan navigasi.
2. Metode relative atau sering disebut differensial positioning, menentukan posisi dengan menggunakan lebih dari sebuah receiver. Satu GPS dipasang pada lokasi tertentu dimuka bumi dan secara terus menerus menerima sinyal dari satelit dalam jangka waktu tertentu dijadikan refrensi bagi yang lainnya.

Dalam kenyataanya GPS tak akan pernah terpisahkan dari jarak. GPS juga akan selalu berhubungan dengan lintang dan bujur. Karena GPS nentukan koordinat titik dimana rejadi pengukuran dibumi.

1. http://p3m.amikom.ac.id/p3m/dasi/sept05/02%20-%20STMIK%20AMIKOM%20Yogyakarta%20Makalah%20ANDI%20_global%20positioning_.pdf
2. http://www.bakosurtanal.go.id/bakosurtanal/diklat/2011/Materi/Aplikasi%20Teknologi%20GPS%20untuk%20Posisi%20Teliti.pdf

antena

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 :

1. Antena harus memiliki gain pengarahan yang tinggi level side lobe yang rendah.

2. Antena harus memiliki noise temparatur yang rendah

3. Antena harus memiliki efisiensi dan cross poll yang tinggi.

4. Antena harus dapat mudah digerakkan.

Bagian-bagian Penting Antena

1. 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.

2. Sub Reflector

Berfungsi untuk memantulkan kembali sinyal dari main reflector menuju titik api (feed horn), dan sebaliknya.

3. 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.

4. Duplexer

Adalah komponen wave guide yang mempunyai fungsi sebagai pemisah antara sinyal transmisi dan sinyal receive.

5. Polarizer

Adalah komponen wave guide yang mempunyai fungsi untuk memilih polaritas sinyal sesuai dengan bidang polaritas yang dikehendaki.

6. 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:

1. 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.

2. 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 ).

3. 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.

4. 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 :

1. Memiliki efisiensi yang lebih tinggi.

2. Noise temparatur yang lebih rendah.

3. Level side lobe yang rendah.

4. Crosspoll isolation lebih tinggi.

5. Lebih fleksibel dalam desain.

6. G / T lebih baik.

Keuntungan sistem antena Offset :

1. Tidak ada halangan ( No Blockage ).

2. Memiliki side lobe yang rendah.

3. Crosspoll isolation yang lebih tinggi.

4. Penempatan feed yang lebih ideal.

5. 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 :

G=n4p?2

Dimana :

G = Gain Antena ( dB )

n = Efisiensi antena ( n <>

? = panjang gelombang

A = luas aperture antena ( m2 ) untuk antena parabola.

A = p ( D / 2 )2

D = diameter antena.

Maka dapat dituliskan :

G=n4p?2P(D2)2

=n4P2D24?2

=nP2D2?2

=n(P D?)2

Jika ditulis dalam satuan dB

G=10lognpD? dB

G=10logn+10(pD?)2

G=10logn+20log(p D?)

G=10logn+20logD+20log( D?)

dimana ? = c / f, f dalam GHz

? = 0,3 / f, maka

G=10logn+20logD+20log p0.3/f

=10logn+20logD+20logf+20logp0.3

=20.4+20logD+20logf+10logn

G= 20.4+10 log n +20 log D+20 log f

dimana :

n = efisiensi ( n <>

D = diameter antena ( m )

F = frekuensi yang digunakan ( GHz )

Bagian-bagian Penting Antena

1. 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.

2. Sub Reflector

Berfungsi untuk memantulkan kembali sinyal dari main reflector menuju titik api (feed horn), dan sebaliknya.

3. 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.

4. Duplexer

Adalah komponen wave guide yang mempunyai fungsi sebagai pemisah antara sinyal transmisi dan sinyal receive.

5. Polarizer

Adalah komponen wave guide yang mempunyai fungsi untuk memilih polaritas sinyal sesuai dengan bidang polaritas yang dikehendaki.

6. 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:

1. 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.

2. 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 ).

3. 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.

4. 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 :

1. Memiliki efisiensi yang lebih tinggi.

2. Noise temparatur yang lebih rendah.

3. Level side lobe yang rendah.

4. Crosspoll isolation lebih tinggi.

5. Lebih fleksibel dalam desain.

6. G / T lebih baik.

Keuntungan sistem antena Offset :

1. Tidak ada halangan ( No Blockage ).

2. Memiliki side lobe yang rendah.

3. Crosspoll isolation yang lebih tinggi.

4. Penempatan feed yang lebih ideal.

5. 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 :

G=n4p?2

Dimana :

G = Gain Antena ( dB )

n = Efisiensi antena ( n <>

? = panjang gelombang

A = luas aperture antena ( m2 ) untuk antena parabola.

A = p ( D / 2 )2

D = diameter antena.

Maka dapat dituliskan :

G=n4p?2P(D2)2

=n4P2D24?2

=nP2D2?2

=n(P D?)2

Jika ditulis dalam satuan dB

G=10lognpD? dB

G=10logn+10(pD?)2

G=10logn+20log(p D?)

G=10logn+20logD+20log( D?)

dimana ? = c / f, f dalam GHz

? = 0,3 / f, maka

G=10logn+20logD+20log p0.3/f

=10logn+20logD+20logf+20logp0.3

=20.4+20logD+20logf+10logn

G= 20.4+10 log n +20 log D+20 log f

dimana :

n = efisiensi ( n <>

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 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:

Bw=21.1f.D

dimana :

Bw = 3 dB beam width

D = diameter antena

f = frekuensi perasi yang digunakan dalam GHz

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 lobenya sehingga perubahan arah antena sedikit saja menimbulkan kerugian gain yang cukup besar.

Besarnya gain ( roll off ) dapat dirumuskan sebagai berikut :

G=-(2b)2Bw210 log2 dB

G=-12.04b2Bw2 dB

G=12.04.b2(f.d21.1)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 )

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:

AzimuthA=arctan(tanb/sinc)

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.