ANTENA PARABOLA Tugas Makalah Ditujukan untuk Memenuhi Salah Satu Tugas mata Kuliah Antena dan Propagasi
Mohammad Arif Harfianto 111081093 Agung Radistya Putra 111071021 Gumilar Wibisono 111071065 Roy Caesaro Erari 111071089 Rahmadi 111061065
INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM BANDUNG 2011
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaykum warahmatullahi wabarakatuh
Alhamdulillahirobbil’alamin, puji syukur kehadirat kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan nikmat, hidayah, dan inayah-Nya sehinggap kami dapat menyelesaikan makalah dengan judul “Antena parabola”. Dalam makalah ini kami membahas tentang antenna aperture(permukaan) yang memiliki jenis salah satunya antenna parabola.semoga dengan adanya makalah ini dapat memberikan pengertian tentang antenna parabola. Tidak ada gading yang tak retak, kami sebagai tim penulis mohon maaf jika ada yang kurang berkenan dalam penyampaian
Bandung, 18 April 2011
Tim Penulis
PEMBAHASAN Komunikasi adalah salah satu hal yang sangat berpengaruh didalam kehidupan. Sejalan dengan perkembangan dunia, pengetahuan teknis tentang komunikasi terus menerus mengalami evolusi. Tools dan ilmu pengetahuan tentang komunikasi secara teknis terus dikembangkan untuk menyederhanakan komplektifitas dalam hidup manusia. Dengan bertambah luasnya dunia internet dan perkembangan komunikasi wireless, banyak dibutuhkan teknologi yang dapat mendukung mereka, salah satunya adalah teknologi antena.
I
Antena
An antenna (or aerial ) is an electrical device which couples radio waves in free space to an electrical current used by a radio receiver or transmitter [1]. Antena merubah sinyal listrik menjadi sinyal elektromagnetik atau sebaliknya, dari medium terbimbing ke medium bebas atau sebaliknya. Antena juga memiliki sifat resiprositas, dimana “if an emf is applied to the terminals of an antenna A and the current measured at the terminals of another antenna B, then an equal current (in both amplitude and phase) will be obtained at thee terminals of antenna A if the same emf is applied to the terminals of antenna B”[2] yang menjelaskan tentang antena dapat berfungsi sebagai pemancar sekaligus penerima. Teknologi antena mengalami evolusi baik dari segi fisik(bentuk) maupun algoritmanya. Tentu saja dengan adanya perkembangan itu akan menghasilkan bermacam-macam antena dengan kegunaannya yang unik, lengkap dengan kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Dari bentuk-bentuk antena ada Rod Antenna, PCB Antenna,dan Chip Antenna. Dari bentuk fisis antena akan didapat karakteristik antena yang berbeda-beda. Salah satunya dapat dilihat dari arah pemancaran sinyal tersebut. Directional Antenna adalah salah satu jenis antena yang didesain untuk berkomunikasi secara terarah dan komunkasi antena tersebut berfokus di satu titik tujuan saja. Contoh dari directional antenna adalah antena parabola satelit. Berbeda dengan Directional Antenna, Omni-directional Antenna akan memancarkan sinyal secara radial.
Gb.1 Perbandingan
pancaran sinyal DirectionalAntenna(wa rna hitam) dengan Omni-Directional Antenna(warna merah dan biru)
http://www.cisco.com/image/gif/paws/82068/omni-vs-direct6.gif
Dari Gb. 1 dapat dibandingkan karakteristik Directional Antenna dan Omni-directional Antenna. Directional Antenna mempunyai narrow-beamwidthyaitu punya sudut pemancaran yang kecil dengan daya lebih terarah, jaraknya jauh dan tidak bisa menjangkau area yang luas. Biasanya digunakan untuk koneksi point to point , atau multiple point . Sedangkan Omni-Directiona Antenna mempunyai sudut pancaran yang besar (wide beamwidth) yaitu 360o; dengan daya lebih meluas, jarak yang lebih pendek tetapi dapat melayani area yang luas. Biasanya digunakan untuk koneksi multiple point atau hotspot .
II.
Klasifikasi Antena[2]
Gb. 2Pengklasifikasian antena menurut bentuk fisisnya
Pada pembahasan makalah ini, akan diberikan pemaparan secara lanjut mengenai antenna parabolic.
III
Antenna Parabolic
Reflektor untuk antena umumnya dipakai untuk memodifikasi pola radiasi dari suatu antena. Backward radiation/back lobe akan diminimalkan atau dieliminasi dengan penggunaan reflektor/pemantul untuk memaksimalkan forward radiation/main lobe. Dengan demikian akan meningkat (lebih dari satu) dan menghasilkan gain yang tinggi. Oleh karena itu, antena dengan reflektor banyak digunakan untuk komunikasi (frekuensi diatas 1 GHz) terestrial dan komunikasi satelit[5].
FBR
paraboloid gelombang mikro juga untuk
Gb. 3Antena Parabola
Reflektor antena parabola memiliki modifikasi seperti:[4]
Gb. 4Bentuk umum reflektor
Feed antena parabola memiliki konfigurasi:
Gb. 5Konfigurasi umum feed antena parabola
IV
Prinsip Kerja Antena Parabola
Bentukantena yang seperti piring memantulkan sinyal ke titik fokus piringan tersebut. Di titik focus tersebut ditempatkan sebuah alat yang disebut feedhorn. Alat ini menjadi titik pusat untuk pemandu gelombang yang mengumpulkan sinyal di titik focus dan mengubahnya menjadi low-noise
block
down
converter (LNB).
gelombang elektromagnetik atau gelombang
LNB
mengubah
radio menjadi sinyal
listrik dan
sinyal
dari
menggeser
rentangnyadari C-band atau Ku-band menjadi L-band. Antena parabola untuk penyiaran langsung menggunakan LNFB, yang mengintegrasikan feedhorn dengan LNB. Theoretical gain dari
sebuah
antena
parabola
meningkat
seiring
dengan
meningkatnya frekuensi. Gain yang sebenarnya bergantung dari banyak faktor, diantaranya hasil akhir permukaan parabola, akurasi bentuk, dan kesesuaian feedhorn. Nilai umum bagi konsumen yang memiliki antena parabola 60cm, 11.75 GHz adalah 37.50 dB. Dengan menggunakan frekuensi lebih rendah seperti C-band, pembuat antena parabola memiliki pilihan lebih luas untuk bahan pembuatannya. Ukuran antena parabola besar yang dibutuhkan untuk frekuensi lebih rendah mendorong antena parabola untuk dikonstruksi dari lempengan logam dan kerangka logam. Pada frekuensi lebih tinggi desain tipe lempengan lebih sedikit meskipun beberapa desain menggunakan piringan padat. Miskonsepsi yang umum terjadi adalah LNBF, alat di depan piringan, menerima sinyal langsung dari atmosfer. Sebagai contoh, hitung mundur BBC News menunjukkan “arus data merah” diterima langsung oleh LNBF daripada diterima oleh piringannya lebih dulu. Seharusnya bentuk parabola akan mengumpulkan sinyal ke wilayah yang lebih kecil dan mengirimkannya ke LNBF.
Piringan modern yang ditujukan untuk digunakan pada televisi rumahan umumnya berdiameter 43-80 cm. Antena parabola tersebut tidak bias dipindah-pindahkan/ fixed position. Ini berlaku untuk antena parabola untuk menerima sinyal Ku-band. Sehubungan dengan adanya layanan direct broadcast satellite, antena-antena parabola untuk keperluan rumah biasanya memiliki parabola C-Band yang memiliki motor. Diameter parabola ini sebesar 3 meter. Tujuan adanya motor adalah untuk menerima saluran-saluran dari satelit penyiaran yang
berbeda.
Piringan
yang
terlampau
kecil
untuk
antena
parabola
masih
memiliki gangguan, seperti gangguan sinyal akibat hujan dan gangguan dari satelit-satelit lain.
V
Analisis Geometri Antena Parabola[2]
Gb. 6 Analisis geometri antena parabola
VI
Parameter Antena Reflektor
Gain dan antenna parabola Gain antenna parabola di pakai untuk jarak menengah dan jarak jauh dengan Gainnya sekitar 18 sampai 23 dBi. Antena reflektor parabolik sangat ideal untuk aplikasi gain yang tinggi. Pada hrekuensi microwave, antena jenis ini mampu menghasilkan tingkat keuntungan yang sangat tinggi, dan mereka menawarkan struktur yang sangat nyaman dan kuat yang mampu menahan kerasnya pemakaian luar, sementara masih mampu melakukan dengan baik. Banyak jenis desain antena yang tidak praktis pada frekuensi tersebut. High gain antena reflektor parabolik datang dalam berbagai ukuran. Yang paling sering terlihat adalah mereka digunakan untuk penerimaan satelit televisi. Namun antena parabolik
digunakan dalam aplikasi lain. reflektor antena parabola juga sering terlihat di menara microwave untuk komunikasi. yang lebih besar masih sering bisa dilihat di stasiun siaran TV di mana sinyal harus dikirim sampai dengan siaran satelit dan mana kinerja adalah yang terpenting. Bahkan antena yang lebih besar juga dapat digunakan untuk komunikasi lain atau bahkan aplikasi penelitian ruang angkasa. Beberapa ini adalah antena parabola puluhan meter.Fitur yang umum dari semua contoh ini adalah gain antena parabolic, atau keuntungan piringan parabola. Sementara antena yang lebih besar memiliki tingkat yang lebih besar gain antena parabola, kinerja dari semua antena adalah sangat penting. Faktor-faktor yang mempengaruhi gain antena parabola Ada beberapa faktor yang mempengaruhi gain antena parabola. Faktor-faktor ini meliputi: Diameter permukaan (aperture)
•
•
Kualitas pencahayaan dari permukaan mencerminkan.
•
Frekuensi atau panjang gelombang sinyal yang diterima atau dikirim
Gain antenna parabolic Keuntungan parabola dapat dengan mudah dihitung dari pengetahuan dari diameter permukaan mencerminkan, panjang gelombang dari sinyal, dan pengetahuan atau perkiraan efisiensi dari antena.Keuntungan reflektor antena parabola dihitung sebagai keuntungan selama sumber isotropik, yaitu relatif terhadap sumber yang memancarkan sama ke segala arah. Ini adalah sumber teoritis yang digunakan sebagai patokan terhadap yang kebanyakan antena dibandingkan. Keuntungan tersebut dikutip dengan cara ini dinotasikan sebagai dBi. Dalam bentuk tabel, parameter-parameter antena reflektor(paraboloid) sebagai berikut[5]: Tabel1Perbandingan parameter antena dengan catuan uniform
VII
Tipe-tipe antenna parabolic •
Piringan dengan motor
Sebuah piringan yang ditegakkan di sebuah tiang dan digerakkan dengan motor atau servo dapat dikendalikan dan diputar atau dirotasikan untuk menghadap berbagai posisi satelit yang berada di angkasa. Piringan-piringan antena parabola yang dapat digerakkan sangat digemari. Antena parabola dengan motor yang bisa digerakkan memiliki
tiga standar
berbeda, yaitu DiSEqC, USALS,
dan 36v
positioners. Banyak receiver yang dapat mendukung ketiga standar di atas.
Multisatelit
Multisatelit adalah piringan yang dapat menampung sebanyak 16 buah posisi satelit (Ku-band). Beberapa desain memungkinkan beberapa penerimaan sekaligus dari beberapa posisi satelit berbeda tanpa harus mengubah posisi piringan. Sumbu/axis vertical bekerja sebagais ebuah reflektor Cassegrain off-axis concave parabolic concave hyperbolic. Sumbu/axis horizontal bekerja sebagai concave convex Cassegrain. Titik dari piringan utama bergerak ke piringan sekunder, yang memperbaiki astigmatisme melalui bentuk bengkok/curvature yang bervariasi. Celah yang berbentuk elips yang dimiliki piringan primer didesain untuk menyesuaikan diri dengan iluminasi yang
diperkeciloleh horn antena
parabola.
Karena
tumpahan
ganda/double spill-over , maka penggunaan piringan besarakan lebih masuk akal.
VSAT
VSAT adalah tipe antena parabola yang paling populer.VSAT adalah singkatan dari very small aperture terminal . Antena parabola jenis VSAT menyediakan komunikasi internet satelit dua arah dan jaringan pribadi untuk berbagai organisasi. Saat ini, sebagian besar VSAT beroperasi di gelombang Ku band.Hal ituterjadi karenagelombang C-band terbatas hanya untuk beberapa wilayah di dunia. Ada pergerakan yang dilakukan mulai tahun 2005 untuk mendoronga dan satelit Ka-band yang beroperasi di frekuensi lebih tinggi. Jenis satelit tersebut menawarkan kerja yang lebih baik dengan biaya yang lebih rendah. Ukuran antenaantena tersebut bervariasi, dimulai dari antena yang berdiameter 74 hingga 120cm. Untuk kebanyakan aplikasi, antena parabola VSAT dengan C-band sebesar 4 meter.
•
Model lain
Ada beberapa jenis antena parabola lain yang digunakan, di antaranya:
Antena parabola individual, yaitu antena parabola yang hanya digunakan
untuk
satu
tempat
tinggal.
Contohnya Direct
to
Home (DTH).
Antena parabola kolektif, yaitu antena parabola yang penggunaannya dibagi ke beberapa tempat tinggal. Contohnya satellite master antenna
television (SMAT)
dan communal
antenna
broadcast
distribution (CABD).
Automatic-tracking satellite dish (ATSD). Antena parabola jenis ini adalah antena yang dapat digunakan ketika ditempatkan di sebuah kendaraan yang bergerak, seperti mobil. Ketika kendaraan bergerak, antena parabola akan bergerak mencari gelombang yang dibutuhkan. Proses ini dinamakan automatic tracking . Antena parabola yang menggunakan automatic
tracking menggunakan giroskop,
sensor GPS, data identifikasi tersendiri untuk satelit, serta dekoder DVBuntuk membantu identifikasi satelit yang sedang diarahkan.
BUD atau big ugly dish adalah antena parabola gelombang C-band. Antena parabola ini adalah antena parabola TVRO yang digunakan untuk
menerima
sinyal
tipe FCC dalam gelombang
satelit
televisi
mikro C-band.
dari
Diameter big
satelit ugly
dish sekitar 3.5 meter
VIII
Kelebihan dan kekurangan antenna parabolic
Kelebihan antenna parabola •
•
• •
Dapat digunakan untuk menerima 3 satellite sekaligus tanpa harus menggerakkan antenna. Dapat menampilkan gambar dari semua TV dari satelit yang ditangkap dalam sekejap. Kondisi permanent sehingga tidak gampang goyah terhadap posisi. Signal quality dapat maksimum
Kekurangan antenna parabola • • •
Tidak dapat digunakan menangkap satelit lebih dari 5 Membutuhkan lebih banyak LNBF Channel yang diterima lebih sedikit
IX
Referensi [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Parabolic_antenna. [2] J. D. Krauss, Antennas for All Applications 3rd ed, Mc Graw-Hill, New York, 1988. [3] http://www.rxantenna.com/ [4] C. A. Balanis, Antenna Theory, John Wiley and Sons, New York, 1989. [5] A. Nachwan Mufti, Diktat Antena dan Propagasi STT Telkom, Bandung, 2008.
LEMBAR PENGESAHAN PENYELESAIAN MAKALAH KELOMPOK WISUDA MARET
Anggota 1
Anggota 2
Anggota 3
Mohammad Arif Harfianto 111081093
Agung Radistya Putra
Gumilar Wibisono
111071021
111071065
Anggota 4
Anggota 5
Roy Caesaro Erari 111071089
Rahmadi 111061065
