Satelit merupakan suatu microwave repeater Station
(stasiun pengulang gelombang mikro) yang berfungsi untuk memperkuat sinyal yang
berasal dari stasiun bumi serta memproses translasi frekuensi dari Uplink
frequency yang terletak pada lebar bidang frekuensi mulai dari 5,925 Ghz sampai
dengan 6,425 Ghz menjadi Downlink frequency dari 3,7 Ghz sampai dengan 4,2 Ghz.
Secara sederhana blok diagram fungsi satelit
digambarkan seperti pada gambar 2.1:
Sinyal-sinyal RF dari stasiun bumi dengan frekuensi
pancar 6 Ghz setelah diterima oleh antenna akan dilewatkan pada Band Pass
Filter (BPF) untuk melewatkan frekuensi yang dikehendaki saja dan terjadi
proses pemisahan sinyal komado dari sinyal komunikasi.
Sinyal komunikasi yang mempunyai lebar bidang
frekuensi 5925 Mhz – 6425 Mhz setelah diperkuat oleh Low Noise Amplifier (LNA)
kemudian dicampur dengan frekuensi 2225 Mhz yang dihasilkan oleh Local
Oscillator (LO) sehingga keluaran mixer merupakan sinyal yang mempunyai lebar
bidang frekuensi antara 3700 Mhz – 4200 Mhz. Sebelum sinyal tersebut
dipancarkan kembali ke bumi, terlebih dahulu diperkuat oleh High Power
Amplifier (HPA) dan dilkakukan dalam sebuah Band Pass Filter bersama-sama
dengan sinyal yang berasal dari telemetry transmitter yang berisi antara lain
data kondisi peralatan satelit.
Sedangkan sinyal komando akan diproses oleh Command
Receiver, sehingga dapat diditeksi apa isi perintah dari stasiun bumi
pengendali utama. Sinyal komabdo ini dimaksudkan untuk kegiatan pemeliharaan
dan atau perbaikan peralatan satelit, posisi satelit dan lain sebagainya.
2.2.
Subsistem pada satelit
Secara garis besar seluruh peralatan yang ada dalam
satelit baik satelit palapa A maupun satelit palapa B dapat dikategorikan
sebagai berikut :
-
Peralatan komunikasi (Communication Subsystem)
-
Peralatan catudaya (Power Subsystem)
-
Peralatan Komando dan Telemetry (Command and Telemetry
Subsystem)
-
Peralatan pengontrol satelit
Hubungan antara subsistem tersebut dapat dilihat pada gambar 2.2
antena thruster
Gbr. 2.2 Blok Diagram Subsistem Satelit
Sedangkan fungsi serta manfaat dari masing-masing peralatan seperti
gambar 2.2 adalah sebagai berikut :
a. Peralatan komunikasi
Peralatan komunikasi satelit palapa terdiri dari :
1.
Antena yang berfungsi untuk menerima dan memenacarkan
sinyal-sinyal komunikasi bersama dengan sinyal telemetry ke stasiun bumi dan
memancarkan kembali sinyal komunikasi bersama dengan sinyal telemetry ke
Stasiun Bumi.
Antena
satelit ada dua jenis yaitu antenna reflector parabola dengan gain (penguatan)
yang tinggi digunakan untuk komunikasi maupun untuk kontrol, dan pengendali
pada saat satelit berada pada posisi tetap dikedudukan yang telah ditentukan,
dan sebuah antena omnidirectional yang ditempatkan pada ujung atas dari antenna
parabola berfungsi untuk pengiriman maupun penerimaan sinyal komando dan
telemetry pada saat satelit belum pada posisi stasioner.
Antena satelit harus diam tak berputar (despun),
sedangkan badan (body) satelit terus menrus berputar (spinning), maka dari itu
antena satelit yang diam dan badan satelit yang berputar dihubungkan dengan
peralatan rotary join.
2.
Microwave repeater yang berfungsi untuk menerima, memperkuat
serta mentranslasikan sinyal-sinyal dari stasiun bumi, untuk selanjutnya
dipancarkan kembali kestasiun bumi yang dituju.
Gbr. 2.3 Peralatan Komunikasi Satelit
b. Peralatan catu daya (power subsystem)
Peralatan catu daya dalam suatu satelit terdiri atas
sel surya (solar cell) yang dipasang pada sisi luar badan satelit, battery, bus
limiter, battery charge, reconditioning unit serta peralatan pengontrol. Sel
surya sebagai sumber utama untuk catu daya satelit tetapi pada saat terjadi
gerhanan dimana bayangan bumi mengenai satelit (dalam 1 tahun rata-rata terjadi
gerhana 2 kali dan lama waktu terjadinya gerhana antara 5 – 72 menit), maka
catu daya satelit hanya disangga oleh battery.
c. Peralatan kontrol reaksi
Peralatan kontrol reaksi (Reaction Control Subsystem /
RCS) berfungsi untuk memperbaiki/ memelihara posisi satelit pada posisi sesuai
dengan spesifikasi yang telah ditentukan.
Peralatan unit terdiri dari tangki-tangki propellant
(Hydrazine), jet-jet (Hydrazine thruster), propellant filter, pressure
transducer serta pengontrol temperatur. Jet-jet tersebut berfungsi untuk
melakukan maneuver (penga ktifan thruster) jika ada perintah dari MSC dalam
rangka memperbaiki posisi satelit.
b.Peralatan komando dan telemetry
Peralatan komando dan telemetry pada satelit terdiri
dari pesawat penerima komando (Command Receiver) dan pesawat pemancar telemetry
(telemetry Transmitter). Antena bicone (bicone antenna) digunakan pada satelit
berada pada transfer orbit, sedangkan pada saat satelit berada pada posisi
orbitnya digunakan antena grid reflector, bersamaan dengan sinyal komunikasi
dan selanjutnya antena bicone digunakan sebagai back up.
§ Peralatan telemetry
berfungsi untuk memberikan data informasi ke stasiun pengendali tentang status
kondisi, posisi dan attitude (sikap) satelit serta di gunakan untuk keperluan
ranging tone pada saat satelit berada pada kedudukan transfer orbit, sebelum
mencapai kedudukan stasioner.
§ Peralatan komando terdiri
dari 2 set peralatan yang identik, redundant dan bekerja secara bersamaan untuk
menerima, mendemodulasi serta mendekodekan sinyal-sinyal komando dari bumi
untuk keperluan pemeliharaan dan perbaikan bagian-bagian yang rusak pada
satelit.
2.3
Orbit Satelit
Orbit
satelit adalah suatu bidang edar satelt yang mengelilingi bumi atau benda lain
pada ketinggian dan periode tertentu.
Pemeliharaan orbit
sangat penting dan mendasar karena ini menentukan rugi dan waktu keterlambatan
(delay time) alur transmisi.
Penempatan satelit
komunikasi umumnya dikelompokkan kedalam tiga jenis menurut ketinggiannya yaitu
:
a.
Orbit LEO (Low Earth Orbit)
Orbit
ini di ketinggian sekitar 700-1000 km diatas permukaan bumi.
b.
Orbit MEO (Median Earth Orbit)
Orbit
ini berada pada ketinggian 10.000 km diatas permukaan bumi.
c.
Orbt GEO (Geostationary Earth Orbit)
Orbit ini
diketinggian sekitar 36.000 km diatas permukaan bumi dan posisinya diatas garis khatulistiwa.
Sesuai ketinggiannya,
satelit yang ditempatkan pada orbit GEO relatif lebih stabil dan pengaruh
gravitasi bumi relatif kecil. Beberapa satelit yang berada pada orbit GEO
antara lain Palapa, Telkom-1, Intel sat, Asia sat, Inmar sat, Mea sat.
Sedangkan di orbit LEO dan MEO umumnya dihuni satelit-satelit untuk kepentingan
seperti, satelit untuk pencitraan, deteksi perubahan cuaca, pertambangan dan
kebakaran hutan. Satelit yang berada pada orbit LEO selalu bargerak sehingga
diperlukan suatu konstelasi satelit untuk mendapatkan cakupan yang kontinyu dan
membutuhkan satelit lebih banyak, tetapi memiliki kerugian atau loss dan delay
yang lebih kecil, misalnya global star dengan 48 satelit.
2.4 Satelit
Sinkron
v Diletakkan tepat di bidang
equator dengan ketinggian dari permukaan bumi sekitar 36.000 km.
v Bergerak secara sinkron
dengan putaran bumi pada porosnya yakni 24 jam.
v Pada posisi ini satelit
lebih relatif tetap terhadap suatu titik di bumi dengan lintasan berbentuk
lingkaran.
v Jangkauannya (cover) hanya
dengan 3 buah satelit dengan perbedaan masing-masing sebesar 120°, dapat
mencakup seluruh permukaan bumi.
2.5.
Geometri Satelit Sinkron
Ketinggian yang diperlukan untuk
orbit geostasioner dapat diturunkan dari dinamika gerak untuk suatu orbit
lingkaran pada ketinggian h diatas tanah. Alur kelilingnya adalah 2п (a+h),
di mana a = 6371 km adalah jari-jari bumi pergerakan dalam sebuah lingkaran.
Berarti bahwa kecepatan kelilingnya V adalah konstant, karena itu waktu satu
orbit adalah ;
Dengan memasukkan persamaan (2.6) kedalam persamaan (2.4) dan menyelesaikan untuk h adalah :
h = ( 5075 T 2/3 – 6371 ) km
……………………………………………..(2.7)
Dimana T adalah waktu dalam jam, dengan kenaikan nilai T = 24
jam diperoleh
h = 38,855 km
Dan nilai h ini sebagai ketinggian dari orbit
geostasioner.
2.6.
Pembagian Transponder Pada Satelit
Lebar
bidang frekuensi yang digunakan dalam sistem komunikasi satelit khusus pada
satelit Palapa generasi A dan B adalah sebesar 500 Mhz, yaitu pada arah
pancaran dari stasiun bumi (arah pancaran satelit) adalah 3.700 - 4.200 Mhz.
Sifat dari gelombang elektromagnetik adalah mempunyai dua polarisasi yakni polarisasi
horizontal yaitu jika medan listrik dari gelombang elektromagnetik searah
dengan perambatannya dan polarisasi vertical jika medan listriknya tegak
lurus dengan arah perambatannya, kedua polarisasi tersebut dimanfaatkan dalam
sistem komunikasi satelit dengan menggunakan suatu alat pada subsistem antena
yang disebut polarizer (alat untuk memilih polarisasi), sehingga dalam
komunikasi satelit mempunyai dua polarisasi.
Lebar
bidang frekuensi dalam satu transponder sebesar 40 Mhz, maka sesuai dengan
lebar bidang frekuensi yang digunakan pada satelit terdapat 12 transponder dengan
polarisasi vertical dan 12 transponder dengan polarisasi horizontal dengan
demikian jumlah keseluruhannya ada 24 transponder. Namun demikian dalam
operasinya lebar bidang frekuensi transponder yang digunakan sebesar 36 Mhz, 2
Mhz disisi kiri dan kanan dari spektrum lebar bidang frekuensi transponder
merupakan frekuensi gap (guard band frequency) yang dimaksudkan untuk
pengamanan agar tidak terjadi interferensi antar transponder.
Gbr 2.4 Pembagian Transponder pada Sistem Komunikasi Satelit
a. Soal Formatif
1 Jelaskan
fungsi satelit
2 Gambarkan dan
jelaskan subsistem peralatan komunika
dalam satelit
3 Jelaskan keuntunggan dan kerugian satelit diorbit
GEOSTASIONER
4 Tentukanlah kecepatan dan ketinggian satelit diorbit
GEOSTASIONER
5.Sebutkan frekunsi kerja dari modem
6.Diketahui frekuensi IF = 70 Mhz
terletak pada transponder 8H
hitunglah frekuensi RF baik disisi transmit maupun disisi receive
b. Kunci Jawaban :
1.Satelit merupakan suatu microwave repeater Station
(stasiun pengulang gelombang mikro) yang berfungsi untuk memperkuat sinyal yang
berasal dari stasiun bumi serta memproses translasi frekuensi dari Uplink
frequency yang terletak pada lebar bidang frekuensi mulai dari 5,925 Ghz sampai
dengan 6,425 Ghz menjadi Downlink frequency dari 3,7 Ghz sampai dengan 4,2 Ghz.
2.Secara sederhana blok diagram fungsi satelit
digambarkan seperti pada gambar 2.1:
Sinyal-sinyal RF dari stasiun bumi dengan frekuensi pancar 6 Ghz setelah
diterima oleh antenna akan dilewatkan pada Band Pass Filter (BPF) untuk
melewatkan frekuensi yang dikehendaki saja dan terjadi proses pemisahan sinyal
komado dari sinyal komunikasi.
Sinyal komunikasi yang mempunyai lebar bidang frekuensi 5925 Mhz – 6425
Mhz setelah diperkuat oleh Low Noise Amplifier (LNA) kemudian dicampur dengan
frekuensi 2225 Mhz yang dihasilkan oleh Local Oscillator (LO) sehingga keluaran
mixer merupakan sinyal yang mempunyai lebar bidang frekuensi antara 3700 Mhz –
4200 Mhz. Sebelum sinyal tersebut dipancarkan kembali ke bumi, terlebih dahulu
diperkuat oleh High Power Amplifier (HPA) dan dilkakukan dalam sebuah Band Pass
Filter bersama-sama dengan sinyal yang berasal dari telemetry transmitter yang
berisi antara lain data kondisi peralatan satelit.
Sedangkan sinyal komando akan diproses oleh Command Receiver, sehingga
dapat diditeksi apa isi perintah dari stasiun bumi pengendali utama. Sinyal
komabdo ini dimaksudkan untuk kegiatan pemeliharaan dan atau perbaikan peralatan
satelit, posisi satelit dan lain sebagainya.
3. Keuntungan :
v Satelit dengan GSO dapat
mencakup daerah yang sangat luas untuk cakupan seluruh dunia hanya 3 buah
satelit.
v Propagasi gelombang
radionya yang terpanjang justru di luar
daerah atmosfir, sehingga gangguan atmosfir seperti hujan, awan, salju, dan
lain-lain relatif lebih kecil.
v Biaya untuk bangun sarana
telekomunikasi untuk menghubungkan antara dua tempat tidak tergantung jarak
(untuk tempat-tempat yang terletak dalam cakupan satelit), mudah dibangun .
Tanpa terhalang oleh biaya akibat sulitnya kondisi geografi.
v Memungkinkan dibangun
hubungan multiple acces dan broadcast. Sehingga memudahkan pengumpulan dan
penyebaran informasi ke lokasi yang terpencar.
v Setelah satelit tersedia,
pembangunan stasiun bumi dengan mudah dan cepat dapat dilaksanakan dimanapun di
dalam daerah cakupan satelit.VSAT (Very Small Apperture terminal)memungkinkan
dipasang langsung di rumah pelanggan tanpa perlu jaringan lokal.
v Satelit dengan mudah
melayani telekomunikasi tetap dan telekomunikasi bergerak seperti pesaswat
telepon, kapal laut, dan kendaraan bergerak lainnya.
Kerugian :
·
Dengan ketinggian
36000 KM mengakibatkan delay time yang cukup lama yang memungkinkan
dapat menimbulkan masalah dalam signaling dan komunikasi data.
4. V = 11054,74095 km/jam
h =
38.855 km
5.Frekuensi kerja dari modem adalah IF
6.Frekuensi RF Transmit = 6245 Mhz
Frekuensi RF Receive = 4000 Mhz
Postingan
0 komentar:
Posting Komentar