oleh : nachwan mufti adriansyah, st, mt · dan gelombang ruang bebas oleh : nachwan mufti...

26
Modul#8 Modul#8 TTG3D3 TTG3D3 Antena Antena dan dan Propagasi Propagasi Komunikasi Gelombang Ruang dan Gelombang Ruang Bebas dan Gelombang Ruang Bebas Oleh : Nachwan Mufti Adriansyah, ST, MT 1 Outline Outline Analisis Lengkungan Lintasan Gelombang Elektromagnetik Gelombang Ruang: Komunikasi LoS (Line of Sight) Geometri Perencanaan LoS Gelombang Ruang Bebas 2

Upload: others

Post on 18-Jan-2020

27 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Modul#8 Modul#8 TTG3D3 TTG3D3 AntenaAntena dandan PropagasiPropagasi

Komunikasi Gelombang Ruang dan Gelombang Ruang Bebas

Komunikasi Gelombang Ruang dan Gelombang Ruang Bebas

Oleh :Nachwan Mufti Adriansyah, ST, MT

1

OutlineOutline

� Analisis Lengkungan Lintasan Gelombang

Elektromagnetik

� Gelombang Ruang: Komunikasi LoS (Line of

Sight)

� Geometri Perencanaan LoS

� Gelombang Ruang Bebas

2

Radio CommunicationRadio, microwave, satellite

3 kHz 300 GHz

Pendahuluan

Komunikasi pada frekuensi di atas 30 MHz umumnya adalahkomunikasi gelombang ruang ( Line Of Sight dan Wireless ) dangelombang ruang bebas ( Space Communication )

Nachwan Mufti A 3

VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF

3 kHz 30 kHz 300 kHz

3 MHz 30 MHz 300 MHz 3 GHz 30 GHz 300 GHz

TroposphericSurface Ionospheric Space & Line Of Sight

Space

AnalisisAnalisis LengkunganLengkungan LintasanLintasanGelombangGelombang ElektromagnetikElektromagnetik

4

TujuanTujuan AnalisisAnalisis LengkunganLengkungan

� Terutama untuk komunikasi jarak jauh

� Jarak dekat: bumi dianggap datar, gelombang

dianggap lurus

� Berkas gelombang melengkung dipengaruhi indeks

bias atmosfir

� Permukaan bumi melengkung & gelombang � Permukaan bumi melengkung & gelombang

juga melengkung

� Gambar analisis lintasan:

� Lengkungan gelombang EM ditransformasi menjadi garis lurus

� Lengkungan bumi (jari-jari = R) ditransformasi lengkungan baru dengan jari-jari = Reff

� Analisis lintasan GEM � dalam Profile Chart

5

“di realita...” “dalam analisis ..”

Tidak tepat jika dalam perencanaan menggambarkan muka bumi sebagai lengkungan dan lintasan GEM juga sebagai lengkungan

6

Pusat bumi

Transformasi

geometrik

RkReff =

2Jari bumi R=

Lengkungan Gelombang EM…

• Persamaan lengkungan GEM…

ρ−=

1

dh

dnρ = Jari-jari lengkungan lintasan gelombang EM

( dipengaruhi oleh perubahan indeks bias terhadap ketinggian )

Kasus :

Nachwan Mufti A

Kasus :Atmosfer Standar ( ) )h136,0(6 e289101nN −=−=

( ))h136,0exp.10.289.136,0dh

dn 6 −−= −

untuk hkm kecil , didapatkan :

ρ−=−= − 1

10.3,39dh

dnkm

6km25.000≈≈ρ km445.25

( ATM standar, hkm kecil )

7

RkReff =dimana, Reff = Jari-jari lengkung bumi hasil transformasik = faktor kelengkungan bumi ( dipengaruhi atmosfer )

11

dan,

Transformasi ⇔⇔⇔⇔ Jari-Jari Efektif Bumi

Lengkung muka bumi ditransformasi menjadi lengkungan

baru dengan Jari-Jari Efektif Bumi = kR

Nachwan Mufti A

• Untuk atmosfer standar, R = 6370 km dan ρ = 25000 km (perhitungan sebelumnya ), didapatkan :

ρ−

=R1

1k

dh

dnR1

1k

+

= atau

3

4≈

=

ρ−

=

25000

63701

1

R1

1k sehingga km8500=== 6370

3

4RkReff

8

34k =

1k0 <<

• Kasus-Kasus :

Nachwan Mufti A

∞<< k0

0k <

Secara praktis : 0,5 < k < 6

(kebanyakan)

9

ht

dt

kR kR

tt hRkd 2=

( ) ( )222

tt hkRdkR +=+

• Didapatkan, untuk ht << R

Sesuaikan satuannya !

• Jika dt dalam mil dan ht dalam feet,

3hkd =

Jarak Horison Radio

)()(2

fttmit hkd =

• Jika jarak horison Rx = dr , maka : [ ]rtrttot hhRkddd +=+= 2

Contoh : ATM standar (R=6370, k = 4/3) didapatkan ,

[ ] )()()(12,4 kmmeterrmeterttot hhd +=Rumus praktis !

Untuk ht = 100 m dan hr = 1,5 meter ⇒⇒⇒⇒ dtot = 46,2 km 10

Nomogram Horison Radio

Nachwan Mufti A 11

Profile chart digunakan dalam perencanaan untuk mengetahui apakah 2 titik di atas permukaan bumi terletak pada garis pandang radio dan obstacle di sepanjang lintasan

700 m

800 m

900 m

K = 4/3

xB

yB

Untuk menggambar garis lengkung :

BB

R

xy

2

2

−=

Profile Chart

Nachwan Mufti A

50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50

100 m

200 m

400 m

300 m

500 m

600 m

700 m

obstacle

Jari-Jari Fresnell

d1 d2

ht

hr effR2

Tapi yang lebih cocok dipakai ( sesuai skala )

2

BB xcy −=

Dengan c (konstanta) :

kc

1~

Sesuai kebutuhan ! 12

Komunikasi di atas 30 MHz

Gelombang Ruang

Asumsi :

Terdapat gelombang

langsung dan

gelombang pantul

Komunikasi Line Of Sight

Komunikasi Jarak Dekat (mis. Mobile Communication)

� Rugi lintasan umumnya

dianggap free space

� Rugi lintasan orde ββββ

Klasifikasi Komunikasi > 30 MHz

Nachwan Mufti A

Gelombang Ruang Bebas

Asumsi :

Hanya terdapat gelombang langsung saja

� Rugi lintasan orde ββββ

� Plane Earth Propagation Model

� Rugi lintasan free space

GelombangGelombang RuangRuang: : Komunikasi Komunikasi LoSLoS ((Line of SightLine of Sight))

14

Digital Radio Microwave Digital Radio Microwave

� Long Haul� >25 km (typically 50-80 km)

� Exceptionally fine visibility required for LOS survey

� Antenna heights typically very high e.g. 60-80 m

� Medium Haul� 10-25 km

� Good visibility required

Modul 3 - Line of Sight Planning 15

� Good visibility required

� Approx. 10 days/month provide right conditions

� Short Haul� 0-10 km

� Visibility unlikely to cause problems esp. 2-5 km

� DMR 38 (3-7 km) ideal for urban links and dense networks

Pengaruh frekuensi terhadap jangkauan

Long haul

Frequency Band (GHz)

Max Hop Length

1.7 - 2.7

7.1 - 7.7

2 GHz

7 GHz

Bandwidth (GHz)

~ 80 km

~ 50 km

Modul 3 - Line of Sight Planning 16

Medium haul

Short haul

12.75 - 13.2514.40 - 15.35

17.7 - 19.7 21.2 - 23.6 25.25 - 27.536.0 - 40.5

13 GHz15 GHz

18 GHz23 GHz26 GHz38 GHz

~ 40 km~ 35 km

~ 20 km~ 18 km~ 15 km~ 10 km

OverviewOverview Komunikasi Komunikasi LoSLoSKomunikasi LoS : Komunikasi point to point yg umumnya digunakan untuk broadband communication , dengan frekuensi pembawa umumnya diatas 1 GHz

Modulasi:

analog (FM) ataupun

modulasi digital �

pelajari ambang daya

terima (Pth)

Pathloss:

Rumus transmisi Friis +

faktor koreksi (jika ada)

17Jarak (d) : 10 – 100 km

Informasi:

Kanal telepon , Informasi

data, telegraph dan telex,

Facsimile, Video,

Telemetry, dsb

PengaruhPengaruh penghalangpenghalang ((obstacleobstacle))

Sinyal terima adalah hasil

superposisi gelombang

langsung dan gelombang

pantul

Gelombang dianggap

melewati celah lingkaran

berjari-jari tertentu �

dianalisis dgn TeoriDifraksi Fressnell

Kirchoff

18

� Teori difraksi Fresnell-Kirchoff : untuk menjelaskan difraksi gelombang (cahaya) yang melalui suatu celah

� Berdasarkan prinsip Huygens � tiap titik yang dilalui gelombang dapat dianggap sebagai sumber titik gelombang, sehingga gelombang yang dipancarkan dapat dianggap sebagai superposisi gelombang dari sumber-sumber titik tersebut

lnl

Analisis…Teori Difraksi Fresnell - Kirchoff

Agustien Jean Fresnel

Nachwan Mufti A

R1

R2

O

dinding

Rn

lnl1

d1 d2

Tx Rx

d

Bidang lingkaran yang dibatasi R1

� Daerah Fresnell I

Bidang lingkaran yang dibatasi R2

�Daerah Fresnell II

Dan seterusnya….

R

dinding

Rn

lnl1

d1 d2

Tx Rx

d

Jari-jari Fresnell diperolehdari konsep perbedaan fasaantara gelombang pantul dangelombang langsung,

21t EEE +=( )R11 j

xo

j

xot eEReEEφ+φφ +=

Analisis…Teori Difraksi Fresnell - Kirchoff

Nachwan Mufti A 20

R1

R2

Oxoxot eEReEE +=

Karena,

Jarak Tx-Rx >> tinggi menara, maka biasa dianggap REV = REH = 1 , dan φR = π

( ) ( )2

nddll 21n1

λ=+−+

Untuk d1 >> 10 d2 , maka : l1 ≈ d1Sehingga,

2ndl 2n

λ=−

Jari-jari Fresnell dapat dihitung sbb : 2

2

2

n2n d2

nl2

ndl

+

λ=⇒

λ=−

2

2

2

2

2

n

2

2

2

n

2

n dd2

nRdlR −

+

λ=⇒−=

2

2

2

n dn2

nR λ−

λ

=

Analisis…Teori Difraksi Fresnell - Kirchoff

Nachwan Mufti A 21

2n dnR λ=

2n dn2

nR λ−

=

���� Karena nλ << d,

maka :

Rn akan berubah

kontinyu terhadap

perubahan d1 dan d2

Untuk kasus yang lebih umum, d1 ≈≈≈≈ d2

d

ddnR 21

n

λ=

max untuk d1 = d2 4

dnRn

λ=

GHz

21I

f.d

dd3.17R =

R1 = jari-jari fresnell ( dalam meter )

d1 , d2, dan d = jarak ( dalam kilometer )

f = frekuensi ( dalam GHz )

Analisis…Rumus praktis jari-jari Fresnell I

Nachwan Mufti A 22

GHz

21I

f.d

dd1.72R =

R1 jari-jari fresnell ( dalam feet )

d1 , d2, dan d = jarak ( dalam statute-mile )

f frekuensi ( dalam GHz )

a. Medan yang diterima dari daerah Fresnell ganjil adalah sefasa, demikian juga yang berasal dari daerah Fresnell genap. Tetapi antar keduanya berlawanan fasa

b. Jika ada sebuah layar dengan luas tak berhingga, dilubangi sebesar daerah Fresnell I, maka penerimaan kuat medan di penerima adalah 2 kali penerimaan kuat medan tanpa layar

c. Jika lubang diperbesar lagi seluas daerah

Analisis…Arti fisis jari-jari Fresnell

23

c. Jika lubang diperbesar lagi seluas daerah Fresnell II, maka penerimaan kuat medan di penerima adalah = 0

d. Pembesaran lubang dilanjutkan, maka diperoleh penerimaan kurang dari 2 kali….mengecil….sampai 1 kali seperti tanpa layar

e. Pada lubang dengan jari-jari = 0,6 jari-jari fresnell I, maka kuat medan penerimaan sama dengan kuat medan penerimaan jika tanpa layar

I

RIR

C

radiusfresnellfirst

clearanceC ==

Clearance Factor = CR1

Rugi Lintasan… Lp

Redaman lintasan (pathloss) dianggap seolah adalah redaman ruang bebas (free space loss) , jika clearance factor = 0,6

Pada lubang dengan jari-jari = 0,6 jari-jarifresnell I, maka kuat medan penerimaan

sama dengan kuat medan penerimaan jika

tanpa layar

Nachwan Mufti A 24

)km()MHz(fs dlog20flog205,32)dB(L ++=

)km()GHz(fs dlog20flog2045,92)dB(L ++=

)mi()MHz(fs dlog20flog205,36)dB(L ++=

Jika clearance factor ≠≠≠≠ 0,6 ���� Pathloss terkoreksi dari nilai Lfs

Rugi Lintasan… koreksi harga pathloss

koreksikmMHz fdfdBPathloss +++= )()( log20log205,32)(

0

+ 10

Flat EarthR = -1

R = 0 Knife Edge Diffraction

Obstruction zoneInterference zone

Fresnell zone numbers1 2 3 4 5 6

Fro

m F

ree

Sp

ac

e (

dB

)

Nachwan Mufti A

Sumber :

Freeman, Roger L, “ Radio System Design For Telecommunications (1-100 GHz) ”, John Willey & Sons, 1987

0 0.5 1.0 1.5- 0.5- 1- 40

- 30

- 20

- 10

Line Of Sight

R = -1

R = 0 Knife Edge Diffraction

R = 0

.3

R =

1.0

Sm

ooth

Sph

ere

Diff

ract

ion

R = Koefisien Refleksi

Clearance Factor

2.0 2.5

Fro

m F

ree

Sp

ac

e (

dB

)

1. Perencanaan awal dan pemilihan lokasi menara

2. Menggambar profil lintasan

3. Analisis lintasan

Meliputi perencanaan modulasi, beberapa syarat sistem komunikasi (digital / analog), besar informasi yang hendak dikirimkan, jenis service ( syarat QoS ) , dsb. Perencana juga harus mengetahui apakah komunikasi yang dilakukan adalah independen atau merupakan bagian dari network yang lebih besar

Yang diperhatikan : profile bumi sepanjang lintasan, path clearance, refleksi bumi.

4 Step Proses Desain

Nachwan Mufti A 26

3. Analisis lintasan

4. Survey lokasi

Daya pancar yang diperlukan, metoda-metoda perbaikan

Detail lokasi site (lintang dan bujur), lokasi antena, ketersediaan catu daya, data cuaca lokasi, survei EMI (Electromagnetic Interference), dan berbagai faktor pembatas lokasi lainnya.

Detail dari perencanaan komunikasi LOS diberikan dikuliah Perencanaan Radio Terestrial. Kuliah Antena dan Propagasi terutama membahas tentang point 2 dan 3 di atas

Review: Power Link Budget

PT

EIRP

GTLft

PR

GRLft

Fading Margin � dihitung dgn rumus

Barnett-Vignant utk reliability yg diinginkan

LP = 32,45 + 20log f(MHz) + 20 log d(km)

Nachwan Mufti A

Threshold

Noise Figure

Effective Noise Spectral Density

Noise Spectral Density

BERN

C ↔

27

Koordinat Site & Jarak Antar SiteKoordinat Site & Jarak Antar Site

� Koordinat Site :� Dinyatakan dalam garis lintang dan garis bujur,

dengan satuan derajat

� Dibelahan bumi utara garis lintang utara, dibelahan bumi selatan garis lintang selatan

� Disebelah timur kota Greenwich (Inggris) garis

Modul 3 - Line of Sight Planning 28

� Disebelah timur kota Greenwich (Inggris) garis bujur timur, disebelah baratnya garis bujur barat

� Koordinat suatu site yang tidak pada garis lintang/bujur dalam topografi dihitung dengan mempergunakan interpolasi (perkiraan)

Koordinat Site & Jarak antar Site (cont’d)Koordinat Site & Jarak antar Site (cont’d)

� Jarak antar Site:

� Usahakan < 40 km

� bisa lebih dari 40 km, tetapi pertimbangkan biaya dan tinggi tower (mungkin perlu solusi repeater (aktif / pasif)

Dihitung dengan cara :

Modul 3 - Line of Sight Planning 29

� Dihitung dengan cara :

�Buat garis lurus antara kedua titik yang

telah dipilih pada peta topografi

�Ukur panjang garis lurus tersebut

�Kalikan hasil ukur dengan besarnya skala

pada peta topografi

U

BBL

Z

y

x Ekuator

( ) ( )

( )

+−= −

xy1

sin

xy2

1sinLL

2

1tan

tan2ZBA

1o

Jarak antara 2 titik koordinatdapat juga dicari dari rumusberikut :

Koordinat Site & Jarak antar Site (cont’d)Koordinat Site & Jarak antar Site (cont’d)

Modul 3 - Line of Sight Planning 30

S

A

BBAB

AL

Ekuator( )

− xy2

sin

Jarak A-B

= Zo x 111,12 (km)

= Zo x 69,05 (mile)

= Zo x 60,00 (n.mile)

Catatan: posisi koordinat (bujur dan lintang) dapat

diketahui dari penerima GPS

Koordinat Site & Jarak Antar Site (cont’d)Koordinat Site & Jarak Antar Site (cont’d)

� Arah Antar Site:

� Dinyatakan dengan sudut azimut (bearing), satuan derajat.

� Dihitung dari arah utara diputar searah jarum jam

Modul 3 - Line of Sight Planning 31

jam

B

A

True north

True north

Sudut bearing Sudut bearing

GeometriGeometri PerencanaanPerencanaan

LoSLoS

32

400 m

500 m

600 m

700 m

800 m

900 m

Jari-Jari Fresnell

K = 4/3

xB

yB

hr

Desain komunikasi LoS dalam Profile Chart

Nachwan Mufti A

50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50

100 m

200 m

400 m

300 m

obstacle

d1 d2

ht

Digambar, verifikasikan daerah fresnel-nya, dan rekomendasikan ketinggian antena yang diperlukan !

Analisis Koreksi Kelengkungan Bumi Analisis Koreksi Kelengkungan Bumi

kRyd

22

2

=

tt hRk

dd 2

2== kRyx 22 =

kR

xy

2

2

−=

ht =y

xd

=2

Tanda minus (-) karena anggap sbg kurva parabola terbalik

34

d

y

x

2

Tinggi koreksi kelengkungan bumi (yTinggi koreksi kelengkungan bumi (yx x atau hatau hcorrectedcorrected))

y = x2

y = -x2

kR

xy

2

2

−=

yhyx −= ( )kR

x

kR

d

yx22

22

2

−=

35

kRy

2−=

h

x

correctedx hy =

y

2

d

Tinggi koreksi kelengkungan bumi (yTinggi koreksi kelengkungan bumi (yx x atau hatau hcorrectedcorrected))

( )kR

x

kR

d

yx22

22

2

−=( ) ( )

kR

dd

kR

d

yx2

2

2

2

2

2

2

−−= kR

ddyx

2

21=

Modul#1 - Pengenalan Silabus dan Kontrak Belajar 36

h

x

correctedx hy =

y

1d2d

Bh

xc

oh

D

E

250

300

350

400

Analisis Path ProfileAnalisis Path Profile--LOSLOS

Modul#1 - Pengenalan Silabus dan Kontrak Belajar 37

d

AdBd

Ay

By

oy

xy

CBA

0

50

100

150

200

-30 -25 -20 -15 -10 0-5 5 10 15 20 25 30

Ah

hp

th1

h2

tp

Analisis Geometri…

Modul#1 - Pengenalan Silabus dan Kontrak Belajar 38

d1 d2

12

1221

dd

dhdht

+

+= hp = Clear

Rencanakanlah link transmisi radio LOS antara 2 titik di permukaan bumi

dengan data-data sebagai berikut:

R1

hM2Frekuensi = 2,5 GHz

K = 4/3

Tugas#2 Perencanaan LOSTugas#2 Perencanaan LOS

39

hp

hc

D1 = 25 km D2 = 15 km

hB1

hB2hM1

= 50 m

= 300 m

= 250 m

1. Hitung hc (tinggi koreksi kelengkungan bumi, diinginkan clearance factor 100%

2. Jika diinginkan ketinggian hm1 dan hm2 SAMA, berapakah ketinggian kedua menara untuk mencapai komunikasi LOS (line of sight), dimana R1 diharapkan clear (Clearance Factor = 100%)

3. Rekomendasikan diameter antena minimum yang diperlukan di kedua menara, jika :

Pertanyaan: Pertanyaan:

Modul#1 - Pengenalan Silabus dan Kontrak Belajar 40

menara, jika :

• Redaman kabel = 0,5 dB/meter, daya pancar 5 Watt, daya threshold receiver = -90 dBm

• Redaman konektor diabaikan

• Diinginkan reliability 99,9% yang membutuhkan fading margin 40 dB

Catatan: efisiensi antena parabola = 50%

Rumus Barnett-Vignant untuk menghitung fading margin microwave

link stasioner (LOS terrestrial) …

Menghitung Fading Margin (FM)…rumus Barnett-Vignant

Nachwan Mufti A 41

Fading Margin Reliability

10 dB20 dB30 dB

40 dB

90%99%

99,9%99,99%

Peranan Antena

Gelombang ruang terdiri 2 komponen, yaitu gelombang langsung dan gelombang pantul , yang komposisinya selain tergantung pada koefisien refleksi, juga tergantung pada diagram arah antena

θ θ

ϕϕ

Nachwan Mufti A 42

ϕϕ

• Pada antena dengan gain besar dan jarak Tx-Rx kecil

ϕϕϕϕ besar, sehingga GEM langsung cukup besar dibandingkan GEM pantul (pengaruh gelombang pantul cukup kecil )

• Pada jarak yang jauh,

ϕϕϕϕ ���� 0 besar, perbandingan gelombang langsung terhadap gelombang pantul mendekati 1

GA = 40 dB ⇒ beamwidth : o

411 1,210

4≈

π=φ=θ

hA = 100 m ; d = 60 km ⇒ sudut o

4

1 2,010.3

100tan ≈

≈ϕ −

Sehingga perbandingan antara GEM langsung dan GEM pantul mendekati 1 !!

Peranan Antena…. Contoh:

Nachwan Mufti A 43

Pola pancar dari antena juga menjadi dasar bagi

perhitungan interferensi. Diskusikan !!

• Untuk ϕϕϕϕ << , dan

d

hh2sinE2E rt

1totλ

π=

π≈ je.1R

RugiRugi LintasanLintasan OrdeOrde ββββββββ

• Penerima tidak hanya menerima gelombang langsung dan gelombang pantul, tetapi juga gelombang pantulan dari obyek-obyek yang lain.

( )2

n

1i

i

dd2

j

ii

i

0

0

TxRx cose)(Rd4

cosd4

PP0i

∑=

−λ

π

φφπ

λ+φ

π

λ=

dengan :

• Pengembangan model Friis tersebut diatas sulit diaplikasikan (jumlah lintasan >>), sehingga dibuat model sederhana sbb :

Nachwan Mufti A

dengan : cos φ = PLF masing masing lintasan n = jumlah lintasan pantulRi(φI) = koefisien refleksi masing-masing pemantul

β= dP

P

Rx

Txd = jarak Tx ke Rxβ = orde rugi lintasan

RugiRugi LintasanLintasan OrdeOrde ββββββββ

� Aplikasi Sistem Komunikasi Bergerak umumnya :

� 1 < β < 5 � tergantung dari tipikal daerah yang

ditinjau : urban, suburban, atau rural

� β disebut pathloss exponent

� Dengan asumsi bahwa gelombang pantul sangat

signifikan ( terdapat 1 gelombang langsung dan satu signifikan ( terdapat 1 gelombang langsung dan satu

gelombang pantul ), maka :

� β = 4 �

45Nachwan Mufti A

4

Rx

Tx dP

P=

Harga β = 4 tersebut di atas

sering juga digunakan

sebagai model teoritis pada

sistem komunikasi bergerak,

sering disebut sebagai Plane

Earth Propagation Model

GelombangGelombang RuangRuang BebasBebas

46

Gelombang ruang bebas (space wave)atau disebut juga sebagai gelombanglangsung (direct wave) dipakai padakomunikasi antara stasiun bumi dengansatelit, atau komunikasi antar satelit itusendiri. Seperti juga komunikasi Line OfSight, komunikasi satelit membawaberagam informasi, suara ataupun data.

Overview

Band Name FrequencyL band

S band C band

X bandKu bandK bandKa band

1 - 2 GHz2 - 4 GHz4 – 8 GHz8 – 12 GHz12 – 18 GHz18 – 27 GHz27 – 40 GHz

Nachwan Mufti A 47

Jarak Komunikasi• Geostasioner sekitar 36.000 km

Tipikal Kanal

• Fading sangat kecil karena hampir tidak ada pantulan, kecuali karena hujan dan awan yang menyebabkan resonansi bagi frekuensi tertentu ⇒ Fading margin tidak perlu

• Redaman akibat cuaca dan hujan biasanya dipertimbangkan dalam perencanaan ⇒ Disebut Margin Hujan

• Karena fading kecil, maka ketelitian 0,1 dB sering

Nachwan Mufti A 48

• Karena fading kecil, maka ketelitian 0,1 dB sering diperhitungkan untuk redaman sekitar 100 dB, terutama pada 4 GHz dimana deraunya rendah

Perbaikan Sistem dan Device

• Peralatan PA, HPA, dan LNA sangat peka dan mahal

• Sistem deteksi rumit, TED (Threshold Extension Devices), desain sinyal sangat kritis dalam hal level dan derau

3 Tipe Karakteristik Peralatan Komunikasi Ruang Angkasa

I. Di planet bumi

II. Di satelit

• Derau besar karena temperatur tinggi (man made noise)

• Daya besar pancar mudah dibuat, frekuensi uplink umumnya lebih besar

dari frekuensi downlink

• Gain antena besar, struktur besar, pengarahan harus teliti sistem kontrol

• Derau kecil

Nachwan Mufti A

III. Antar kendaraan ruang angkasa

• Derau kecil

• Daya pembangkit mahal, daya terbatas untuk ukuran kecil

• Gain antena besar, mahal, masalah stabilisasi, dan pengarahan antena

cukup sulit

• Reliability paling penting

• Sederhana , segala frekuensi dapat dipakai termasuk cahaya

• Kendala terbesar : pengarahan dan trackin antar kendaraan ruang angkasa

Devices

Antena di dalam radome untuk hubungan LOS

Stasiun bumi

Nachwan Mufti A 50

Stasiun bumi

Satelit pemantau cuaca

Lampiran:

Nomogram pathloss

Nachwan Mufti A

End Of Modul#8 End Of Modul#8

52