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.