Bagaimana suatu Satelit diorbitkan?

ITU  (International Telecomunication  Union) adalah sebuah badan khusu PBB yang bermarkas di Jenewa –Swiiss mengatur komunikasi satelit,  yaitu menerima dan menyetujui  aplikasi untuk penggunaan slot orbit  untuk satelit. Setiap 2. 3 atau 4 tahun sekali mereka mengadakan sidang  Dunia Komunikasi Radio Conference yang bertanggung jawab untuk menetapkan  frekuensi untuk berbagai aplikasi di berbagai wilayah dunia. Badan pengawas telekomunikasi masing-masing Negara memberlakukan peraturan-peraturan dan pengaturan lisensi untuk pengguna frekuensi .

Animasi yang menggambarkan orbit satelit GPS di orbit bumi menengah(MEO-Medium Earth Orbit) 

Untuk meluncurkan satelit ke ruang angkasa diperlukan multistage roket yang sangat kuat  untuk mendorong  satelit ke orbit yang tepat.  Roket harus dikontrol dengan  sangat tepat untuk memasukkan satelit ke orbit yang diinginkan.  Sebuah roket harus  memiliki kecepatan minimal 25.039 mph untuk benar-benar melarikan diri dari gravitasi  bumi.

Orbit merupakan jalur lintas satelit .  Titik terjauh orbit dari bumi disebut  apogee dan titik terdekat orbit dari bumi  disebut perigee. Satelit komunikasi ditempatkan  dalam orbit lingkaran khusus  yang disebut geosynchronous.  Dalam orbit ini satelit akan mengorbit bumi selama 24 jam adalah waktu yang sama dibutuhkan bumi  untuk menyelesaikan satu putaran pada porosnya.  Jika satelit ditempatkan orbitnya tepat di atas katulistiwa maka satelit itu tampak diam di ruang angkasa  dilihat dari setiap titik di bumi. Orbit tersebut dikenal sebagai Geostationer  atau Clarke orbit dinamai oleh Arthur C Clarke  orang yang pertama kali menggambarkan sifat orbit seperti itu. Satelit pada  orbit geostationer harus  22.237 mil (35.786 km) di atas bumi.  Oleh karena itu pula memungkinkan piringan antena di bumi  tetap  menunjuk ke arah yang sama.

Gambar 1.  Ilustrasi  jarak orbit geostationer

 Kecepatan Orbit Satelit

Satelit melintas dalam lingkaran ruang di sekitar bumi di berbagai jalur atau orbit. Satelit beredar di orbit dengan kecepatan tertentu yang disebut Kecepatan Orbit. Kecepatan orbit adalah kecepatan yang dibutuhkan untuk mencapai keseimbangan antara gaya tarik gravitasi bumi pada satelit dengan inersia  dari gerakan satelit.  

Tanpa gravitasi , inersia satelit akan membawa satelit  ke ruang angkasa. Jika satelit beredar terlalu cepat maka  akhirnya juga satelit akan terbang jauh  dan sebaliknya jika satelit beredar terlalu lambat maka gravitasi kana menariknya kembali ke bumi.

Kecepatan Orbit suatu satelit tergantung pada ketinggiannya di atas Bumi. Semakin dekat Bumi, semakin cepat kecepatan orbital yang diperlukan. Pada ketinggian 124 mil, kecepatan orbital yang diperlukan adalah lebih dari 17.000 mph. Pada ketinggian pada ketinggian 150 mil diperlukan kecepatan orbit 17000 mph(28.000 kph)..  Untuk mempertahankan orbit yang 22.223 mil di atas Bumi, satelit harus mengorbit pada kecepatan sekitar 7.000 mph.

Itu kecepatan orbit dan jarak yang memungkinkan satelit untuk membuat satu revolusi dalam 24 jam. Karena bumi juga berputar sekali dalam 24 jam, sebuah satelit pada ketinggian 22.223 mil tetap dalam posisi tetap relatif terhadap sebuah titik pada permukaan bumi. Karena satelit itu tetap hak atas tempat yang sama sepanjang waktu, jenis orbit disebut geostasioner. Orbit geostasioner  ideal untuk satelit cuaca dan satelit komunikasi. 

~*Inersia adalah karakteristik suatu benda bermassa untuk kecendrungan menolak perubahan dalam geraknya. Inersia menyebabkan benda diam akan tetap diam dan benda bergerak akan tetap terus bergerak.   Benda bermassa yang lebih besar memiliki inersia yang lebih besar. Untuk mengubah gerak suatu benda maka inersia harus diatasi oleh kekuatan lain yang tidak seimbang yang bekerja pada benda tersebut.*~

Tanpa gaya gravitasi bumi, inersia satelit akan membawa satelit ke luar angkasa. Bahkan dengan walau dengan adanya gravitasi jika satelit dimaksudkan berjalan terlalu cepat, pada akhirnya satelit akan terbang jauh. Di sisi lain, jika satelit berjalan terlalu lambat, gravitasi akan menariknya kembali ke Bumi.

Kecepatan lepas dari bumi jauh lebih besar diperlukan untuk menempatkan satelit di orbit, idenya adalah bukan untuk melarikan diri dari gravitasi bumi, namun untuk menyeimbangkan satelit untuk tetap berada di orbit.

Pengelompokan jenis-jenis satelit berdasarkan jarak orbitnya dari bumi :

1.      Orbit bumi rendah-  LEO (Low Earth Orbit)

Sateit LEO diposisikan  pada 160-1600 km  ( 100-1000 mil) di atas bumi

Komunikasi  stasiun bumi dengan satelit kelompok ini  memerlukan  antena pelacakan ,

Digunakan untuk aplikasi layanan suara dan mobile telephone, pengintaian, astronomi

2.      Orbit bumi menengah – MEO (Medium Earth Orbith)

Sateit  MEO diposisikan  pada 10000-20000 km  ( 6300-12500 mil) di atas bumi

Komunikasi  stasiun bumi dengan satelit kelompok ini  memerlukan  antena pelacakan. Antena stasiun bumi harus aktif mengarah ke satelit yang berjalan dalam lintasan orbitnya.

Digunakan untuk aplikasi layanan suara dan mobile telephone

3.      Orbit  geostationer - GEO

Satelit GEO diposisikan 35.786 km (22.236 mil) di atas bumi

Digunakan untuk aplikasi penyiaran dan aplikasi data karena area cakupannya  yang lebih luas.

4.      Orbit polar

      lingkaran orbit di kutub. Satelit mengikuti orbit yang berbeda sekitar Bumi. Dalam orbit polar, lingkaran satelit di kutub.  Untuk penelitian cuaca, iklim dan untuk navigasi

5.      Highly Elliptical

Dalam orbit yang sangat elips, orbit satelit  menukik dekat dengan Bumi pada satu titik tapi bergerak jauh di lain. Untuk komunikasi di di lintang utara.

Contoh ilustrasi berbagai Orbit satelit :

Gambar 2. Ilustrasi berbagai orbit  satelit 

Amerika Serikat mempertahankan dan mengoperasikan satelit GOES, masyarakat Eropa dilayani oleh Space Agency nya Eropa (ESA) Meteosat satelit, dan Jepang dengan GMS satelit. Jaringan satelit ini menyediakan cakupan global

Peluncuran Satelit pertama di dunia.

Satelit pertama yang diluncurkan di lintasan orbit adalah Sputnik buatan Rusia  berbentuk bola logam dengan berat  184 Pound diameter 23 inchi (57, 5 cm) memiliki 4 antena cambuk, transmisi sinyal pada frekuensi  gelombang  pendek .  Sputnik  diluncurkan pada  4 Oktober 1957 hanya berumur 3 bulan ( 92 hari) tetapi  memberi  efek berdampak selama beberapa dekade.

Gambar 3. Satelit Sputnik

Video Peluncuran Sputnik ,klik disini

Hal lain penyebab  Satelit bisa tetap di orbit dan tidak kembali jatuh ke bumi atau  tidak terbang keluar dari orbit.

Selain karena satelit memiliki inersia yang bisa menyebabkan satelit terbang keluar dari orbitnya, satelit di ruang angkasa juga mengalami tarikan dari gravitasi matahari  yang cenderung menarik satelit keluar dari orbitnya. Untuk Satelit tetap berada di orbitnya selain dengan pengaturan kecepatan orbit, satelit  dipertahankan dilintasan orbitnya dengan adanya roket pendorong yang secara berkala menembakkan/mengaktifkan dan membakar propelan khusus  untuk menghasilkan gas.  Gas tersebut  yang memindahkan satelit seperti balon berisi udara akan bergerak jika beberapa udara yang dikeluarkan. Sesuai dengan Hukum Newton ketiga. Gerakan-gerakan tersebut kecil  tetapi membantu  menjaga satelit agar tetap  pada posisi orbit. Propelan (bahan bakar roket) digunkan oleh roket  untuk 10-15 tahun dan menentukan masa guna satelit. Menjelang  akhir   masa  guna satelit , operator satelit dapat memperpanjang  umur satelit  dengan melestarikan propelan  dan memungkinkan  satelit perlahan seperti tertidur saja. Banyak satelit dilengkapi roket sederhana umumnya roket monopropellant atau roket resistojet untuk menjaga stasiunnya. Beberapa satelit menggunakan roda momentum untuk mengontrol ketinggian satelit dari bumi.

Gambar 4 .contoh satelit menggunakan roket pendorong

Pelacakan Telemetri dan Control(TT dan C) , system komando  atau link komunikasi 2 arah antara satelit dengan TT dan C dengan stasiun bumi, memungkinkan stasiun bumi untuk :

^melacak posisi satelit

^mengendalikan propulsi(sistem penggerak) satelit

^memonitor menegendalikan tegangan listrik , suhu satelit

^mengendalikan dan memonitor parameter penting  lainnya  dari satelit.

^memonitor kerja  system satelit

^membantu mengarahkan dan menemukan sinyal. Dalam uplink dan downlink

Terima kasih..

Daftar Referensi:
en.wikipedia.org/wiki/satellite
http://britannica.com/EBchecked/topic/524891/satellite-communication/288217/How-satellites
http://curiosity.discovery.com/question/how-satellite-phones-work
http://fungsi.web.id/2015/10/pengertian-inersia-dalam-fisika.html
http://physics.udel.edu/**watson/scen103/projects/99s/satellites/howtheywork.hml
http://transition .fcc.gov/cgb/kidszone/satellite/kidz/how sats work.html

http://www.factmonster.com/dk/science/encyclopedia/satellites.html

http//www.gma.org/surfing/sats.html

http://www.makeuseof.com/tag/technology-explained-how-does-satellite-internet-work/

http://www.tech-faq.com/spot-beam.html

http://www.universetoday.com/93078/how-satellites-work

http://www.vsat-systems.com/satellite-internet/how-it-works.html

http://www.wifinotes.com/computer-networks/how-satellite-communication-work.html

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=TbAXkWPasYw
https://id.wikipedia.org/wiki/Propulsi_pesawat_angkasa

Bagaimana Cara Kerja Satelit Komunikasi ?

Alhamdulillah sahabat pembaca, ini informasi cara kerja satelit komunikasi dan berbagai hal yang berkaitan di dalamnya. Semoga bermanfaat dan bisa menambah wawasan kita khususnya yang butuh dan  suka informasi ini.   Telekomunikasi meggunakan satelit  untuk menyediakan link komunikasi antara berbagai titik penggunanya dibumi dan juga digunakan dalam sistem telekomunikasi  global.  Ada sekitar 2000 satelit buatan yang mengorbit di atas bumi yang mentransmisikan sinyal  berupa suara, video,data  dari atau ke satu atau banyak lokasi di seluruh dunia.

Komunikasi satelit terdiri dari 2 segmen utama:

1)segmen bumi

Merupakan stasiun bumi /ground station atau Stasiun Hub atau stasiun Gateway ,

Stasiun bumi dilengkapi dengan berbagai peralatan pendukung indoor dan outdoor untuk dapata melakukan proses komunikasi dengan satelit.Peralatan outdoor misalnya antena beserta kelengkapannya , peralatan indoor misalnya modem satelit, router, system computer  dan berbagai peralatan lain yang mendukung.

Seperti halnya satelit maka stasiun bumi ditujukan pembangunannya memiliki fungsi  khusus .

Sistem  Commando merupakan system yang digunakan pada  stasiun bumi dalam berkomunikasi dengan satelit. Sistem  Comando  bekerja  dengan Decoding dalam   mengirim dan menerima  informasi.  Data yang akan dikirim melalui antena stasiun bumi harus di-encode terlebih dulu menggunakan alat encoder , dan data yang akan diterima melalui antena tersebut harus di decode terlebih dulu menggunakan alat decoder.

Hub stasiun bumi  memungkinkan  satelit terhubung ke jaringan telepon atau  internet .  Ada juga  pengguna  mengirimkan  informasi  langsung  ke satelit   dan langsung  menerima  informasi dari satelit, link yang seperti ini disebut  link layanan.

Contoh stasiun bumi:

*    VSAT ( Vey Small Aperture Terminal) yaitu  stasiun pengirim dan penerima sinyal dari satelit dengan antena penerima berbentuk piringan dengan diameter kurang dari 3 meter.Fungsi utama dari VSAT adalah untuk  komunikasi satelit data, suara dan sinyal video, termasuk siaran televisi

 2)segmen angkasa
Segmen angkasa terdiri dari satelit .

Satelit ada yang bekerja sendiri dan pada perkembangannya yang semakin modern  ada beberapa satelit yang saling bekerja sama membentuk hubungan  semacam  jaringan satelit  dalam melaksanakan pelayanan terhadap stasiun bumi pelanggannya  dan untuk keperluan misi tertentu. Bagian satelit yang terlibat langsung dengan komunikasi adalah antena dan transponder.

[Sejak tahun 1983, NASA telah mengandalkan jaringan satelit komunikasi penting di orbit untuk memberikan kontak konstan dengan satelit dan pesawat ruang angkasa yang mengorbit bumi. Jaringan satelit ini , terdiri dari Pelacakan dan Data Relay Satelit (TDRs), itu sangat penting untuk berlangsungnya misi badan antariksa  untuk mempelajari bumi dan alam semesta dari ruang angkasa.

Suatu satelit dilengkapi beberapa antena yang memiliki sensor  untuk menangkap sinyal radio.

Suatu  Transponder biasanya terdiri dari berbagai komponen elektrik yang terintegrasi membentuk saluran komunikasi antara penerima sinyal dan antena pemancar sinyal.

Komponen elektrik yang terdapat pada transponder yaitu:

• Input  Band pass filter
• Low Noise Amplifier (LNA),
• Frequency Translator
• Power amplifier
• Output Band pass filter
• demultiflexer

Bagaimana Satelit Komunikasi bekerja  ?

Secara umum komunikasi satelit sering dikatakan sebagai kegiatan menerima dan memantulkan/mentransmisikan sinyal dari dan ke bumi (uplink dan downlink). Sinyal yang dikirim dari stasiun bumi ke satelit  bermacam-macam sesuai tujuan/peruntukan satelit itu dibuat, kadang stasiun uplink bumi memiliki fungsi  khusus  mengirimkan /feed   video atau radio pemrograman sebagai uplink. Uplink yang demikian disebut feederlinks.    Uplink  yang digunakan untuk mengontrol satelit disebut  control link.Sistem Telemetri, pelacakan dan Sistem Comando adalah kunci untuk tujuan dan dan operasi kerja satelit.Telemetri yaitu pengiriman informasi oleh satelit ke stasiun bumi perihal  keadaan dan aktifitas satelit. Dengan telemetri stasiun bumi bisa melacak keberadaan satelit, dan mengechek keadaan dan aktifitas satelit. Sistem Comando yaitu system pada stasiun bumi yang bekerja dengan decoding sinyal.

Telemetri, pelacakan dan system Comando berguna untuk  memonitor kerja dari system satelit juga termasuk membantu untuk mengarahkan dan menemukan sinyal dari satelit dan stasiun bumi.

[Satelit telekomunikasi bergantung  pada menyebarkan gelombang elektromagnetik untuk menyampaikan informasi, yang dikirim menggunakan gelombang pembawa pada pita frekuensi yang jelas.

Gelombang elektromagnetik yang digunakan dalam komunikasi satelit adalah gelombang radio . Sinyal dalam system satelit disebut sinyal radio. Sinyal radio digunakan karena sinyal tersebut tidak dibelokkan oleh atmosfer bumi sebagai frekeuensi yang lebih rendah. Komunikasi satelit menggunakan rentang frekuensi (daya spectrum frekuensi) yang sangat tinggi 1-50 GHz(Gigahertz) untuk menerima dan mengirim sinyal.  1 GHz=1000.000.000hertz .

Penerimaan band di bumi tunduk pada hubungan terbalik antara frekuensi dan panjang  gelombang .  Ketika frekuensi meningkat maka panjang gelombang menurun. Semakin besar panjang gelombang  maka semakin besar diameter antenna parabola yang diperlukan untuk menerimanya.
Hingga pada saat ini tersedia banyak jenis rentang frekuensi atau daya spectrum frekuensi satelit yang

digunakan dari urutan daya rendah ke urutan daya tinggi yaitu:

a)   L-band, S-band, C-band  ; adalah merupakan spectrum frekuensi berdaya rendah.

Keterangan: diperlukan piringan antena yang berdiameter lebih besar yaitu 2 s/d 3 meter  untuk menerima dan  

mengirim   sinyal  melalui hujan, salju, dan kondisi cuaca buruk lainnya yang dapat mengganggu frekuensi radio lain

Gambar 1. Ilustrasi antena C-band

a)   X-band, Ku-band, Ka-Band dan V-band ; adalah merupakan spectrum frekuensi satelit berdaya lebih tinggi.

Keterangan: diperlukan piringan antena parabola berdiameter yang lebih kecil berdiameter 45 cm (18 inchi)  pada Ku-band , dan pada Ka-band  diperlukan ukuran diameter antena yang jauh lebih kecil lagi yaitu bervariasi 2-5 inchi untuk menerima dan mengirimkan sinyal.  Frekuensi yang lebih tinggi dari Ka band signifikan lebih rentan terhadap masalah kualitas sinyal yang disebabkan oleh curah hujan, yang dikenal sebagai rainfade.   Oleh karenanya Ku-band dan Ka-band  merupakan spectrum frekuensi yang ideal untuk penyiaran Direct To Home

(DTH) seperti , broadband komunikasi data, telepon seluler dan aplikasi data, layanan Internet.

a)   X-band, Ku-band, Ka-Band dan V-band ; adalah merupakan spectrum frekuensi satelit berdaya lebih tinggi.

Keterangan: diperlukan piringan antena parabola berdiameter yang lebih kecil berdiameter 45 cm (18 inchi)  pada Ku-band , dan pada Ka-band  diperlukan ukuran diameter antena yang jauh lebih kecil lagi yaitu bervariasi 2-5 inchi untuk menerima dan mengirimkan sinyal.  Frekuensi yang lebih tinggi dari Ka band signifikan lebih rentan terhadap masalah kualitas sinyal yang disebabkan oleh curah hujan, yang dikenal sebagai rainfade

 Oleh karenanya Ku-band dan Ka-band  merupakan spectrum frekuensi yang ideal untuk penyiaran Direct To Home

 (DTH) seperti , broadband komunikasi data, telepon seluler dan aplikasi data, layanan Internet.

Masing-masing jenis rentang frekuensi atau daya spectrum frekuensi memiliki ukuran set frekuensi tertentu untuk  frekuensi uplink dan frekuensi downlink nya. . Intinya rentang frekuensi yang tinggi digunakan untuk uplink, rentang frekuensi yang lebih rendah digunakan untuk downlink. 

Rentang frekuensi atau daya spectrum frekuensi yang sering digunakan adalah C-band ,Ku-band dan Ka Band, dengan set frekuensi uplink dan downlink sebagai berikut:

Secara umum ukuran 3 jenis spektrum frekuensi transmisi yang biasa sering digunakan tersebut dituliskan sbb:

1)      C-band (4/6 GHz)

2)      Ku-band (11/14 GHz)

3)      Ka –band (18/31 GHz) digunakan untuk layanan internet

Contoh pada system komunikasi satelit penggunaan  C-Band , kita melakukan panggilan ke  telepon seluler teman maka panggilan kita  itu akan ditangkap oleh antena stasiun  bumi untuk ditransmisikan  ke satelit( disebut sebagai uplink)  yaitu pada kisaran  frekuensi 5,925-6,425 GHz. Selanjutnya panggilan yang datang dari telepon seluler teman kepada  telepon seluler atau ke telepon rumah kita yang datang dari satelit (disebut sebagai downlink) yaitu pada kisaran  frekuensi 3,7-4,2 GHz.]

Gambar 2. Contoh antena Ku -band

Gambar 3, Contoh antena Ka -Band

Bagian manakah pada satelit yang bekerja melakukan komunikasi ?

Bagian satelit yang berfungsi melakukan komunikasi data adalah antena dan transponder. Suatu satelit bisa dilengkapi  banyak antena yang dilengkapi sensor sehingga   memungkinkan  untuk menerima sinyal  uplink. Suatu satelit bisa dilengkapi 1 atau banyak transponder masing-masingnya  dengan bandwidth puluhan megahertz .

[Sebagai contoh : Satelit penyiaran ;Early Bird  memiliki 1 transponder mampu mengirim hanya 1 TV chanel.

Boeing 702 memiliki  lebih dari 100 transponder.  Dengan teknologi kompresi digital maka setiap transponder dapat memiliki maksimum  16 saluran, sehingga melalui 1 satelit dapat menyediakan lebih dari 1600 saluran TV.]

Sebuah transponder satelit komunikasi , adalah rangkaian unit/komponen elektronik  yang saling berhubungan yang membentuk saluran komunikasi antara penerima sinyal dan antena pemancar sinyal.  Kebanyakan transponder beroperasi pada prinsip " pipa membungkuk " , mengirimkan kembali ke bumi dari sinyal radio  yang masuk ke saluran setelah diproses dengan amplifikasi dan pergeseran dari frekuensi uplink ke frekuensi downlink.

Selain itu pada beberapa satelit modern menggunakan pengolahan on-board, di mana sinyal didemodulasi, diterjemahkan, re-encoded dan termodulasi  satelit. Jenis ini, yang disebut transponder "regenerative" ,  memiliki banyak keuntungan, tetapi jauh lebih kompleks. Dengan kompresi data dan multiplexing, beberapa video (termasuk video digital) dan saluran audio dapat melakukan perjalanan melalui transponder tunggal pada satu wideband operator.

Cara Satelit komunikasi modern bekerja dapat dijelaskan pada tahap-tahap sebagai berikut:

1.tahap Satelit menerima sinyal radio dari stasiun bumi (up link)

Stasiun bumi mengirimkan data yang telah di encoding menjadi sinyal radio, melalui reflector parabola dipancarkan kearah satelit. .   Antena stasiun bumi diletakkan pada bagian outdoor  dalam arah garis lurus ke satelit (line of sight) tanpa ada benda yang menghalangi.

Pemancar menciptakan semburan energi kuat dalam bentuk gelombang radio yang dapat melakukan perjalanan melalui atmosfer bumi ke satelit di ruang angkasa, antena satelit yakni alat seperti piring melengkung (antenna parabola)  menerima sinyal radio yang dipancarkan dari antena stasiun bumi. Sinyal radio dipancarkan dalam daya spectrum frekuensi yang telah ditentukan pada system komunikasi satelit yang digunakan.

Proses pengiriman sinyal radio dari stasiun bumi ke satelit dikenal sebagai uplink     

2.tahap penglolahan sinyal di dalam transponder

Sinyal radio yang ditangkap oleh antena satelit diteruskan ke transponder .   Di dalam transponder sinyal radio diproses  oleh berbagai komponen elektrik seperti hal sebagai berikut:

• Input  Band pass filter menyeleksi batas band/rentang frekuensi sinyal radio input pada uplink,meloloskan frekuensi dalam kisaran tertentu yang diberlakukan pada system dan menolak (melemahkan) frekuensi di luar kisaran tersebut.

• LNA ( Low Noise Amplifier ),  memperkuat sinyal radio input yang lemah  karena jarak besar yang dilalui sinyal radio yang diterima dari stasiun bumi

• Frequency translator , menjabarkan dan  mengkonversi frekuensi sinyal radio yang diterima (frekuensi uplink)  menjadi  frekuensi yang ditentukan  untuk sinyal yang ditransmisikan (frekuensi downlink) ke stasiun bumi. Hal ini agar sinyal uplink dan sinyal downlink mengalir dengan sendiri-sendiri, tidak baur. 

• Power amplifier berupa tabung perjalanan gelombang  atau Travelling Wave Tube (TWT) sehingga juga dikenal sebagai TWTA (Traveling Wave Tube Amplifiers ) atau amplifier solid state adalah tabung vakum khusus  memperkuat frekuensi radio (RF) sinyal untuk daya tinggi.

• output Band pass filter menyeleksi batas rentang frekuensi sinyal radio output pada downlink, meloloskan sinyal radio  dengan rentang frekuensi yang tertentu

• demux (demultiflexer)  adalah switch digital dengan input tunggal (source) dan beberapa output (destinasi). Signal pada bagian input ini akan disalurkan ke bagian output (channel) yang mana tergantung dari kendali pada bagian selectnya.

3.tahap  Satelit mentransmisikan /memancarkan kembali sinyal radio  ke bumi (downlink)

Sinyal radio yang telah mengalami proses penyempurnaan, penguatan dan pengaturan frekuensi downlink tertentu akan ditransmisikan kembali ke bumi melalui antena satelit.  Pada proses komunikasi satelit tidak ada merubah sinyal. Sinyal yang ditransmisikan tetap sama seperti yang diterima.Semua satelit memiliki komputer onboard untuk mengontrol dan memantau sistem yang berbeda –beda pada satelit seperti  sistem radio dan antenna dll. Semua system  memiliki sistem kontrol sikap yang membuat satelit bekerja dengan benar.

Sinyal radio dikirimkan kembali oleh Satelit ke stasiun bumi sipengirim sinyal atau ke satasiun bumi lainnya sesuai fungsi dan peruntukan satelit yang telah diatur dalam pembuatannya .

Sinyal diterima oleh antena stasiun bumi dan  di decode oleh sebuah alat decoder  untuk selanjutnya diproses  oleh system computer sesuai peruntukannya.

Illustrasi contoh cara kerja /peran satelit komunikasi :

1)pada VSAT (Veery Small Aperture Terminal )

VSAT (dalam bahasa Inggris, merupakan singkatan dari Very Small Aperture Terminal) adalah stasiun penerima sinyal dari satelit dengan antena penerima berbentuk piringan dengan diameter kurang dari tiga meter. Fungsi utama dari VSAT adalah untuk menerima dan mengirim data ke satelit. Satelit berfungsi sebagai penerus sinyal untuk dikirimkan ke titik lainnya di atas bumi. Antena  VSAT tersebut menghadap ke sebuah satelit geostationer

VSAT digunakan untuk layanan link Internet dari backbone Internet di America Serikat dengan pelanggan.

 Langkah-langkah akses Internet pada kerja  VSAT:

1)      Komputer pengguna akhir terhubung ke jaringan yang terhubung ke Internet dengan system VSAT. Pengguna melakukan browshing; mengetikkan alamat web yang ingin dikunjungi.  Komputer pengguna akhir mengirimkan data untuk transfer data mengirim alamat web yang dimaksud baik maupun menerima

2)      Melewati modem satelit indoor yang memodulasi sinyal hingga lolos ke antenna VSAT Antena VSAT mengubah sinyal menjadi sinyal Radio kemudian mengirimkannya ke satelit yang berada pada orbit geostationer pada kecepatan cahaya 186 mil/detik.

1)      Satelit menerima sinyal dan mentransmisikan sinyal radio tersebut ke stasiun bumi yaitu ke salah satu teleport system VSAT di Akron Ohio

2)      Sinyal radio dilanjutkan ke NOC system VSAT (NOC=Network Operation Center)  dan NOC mengambil situs web yang diminta dari web server di backbone Internet America Serikat.

3)      Selanjutnya siklus berjalan terbalik arah prosesnya   hingga web yang diminta dapat tampil di computer pengguna akhir . Semua terjadi dalam waktu kurang dari 700 millidetik.

Setiap pengguna akhir saling berhubungan dengan stasiun hub melalui satelit, membentuk topologi bintang.

Gambar 4, akses Internet VSAT

2)pada telepon satelit

Komunikasi telepon satelit bekerja sangat baik bila Anda bepergian ke luar komunikasi darat dan seluler atau jika komunikasi darat dan selula atau terganggu.

Penggunaan telepon satelit harus di luar gedung ataupun di tempat terbuka dimana terbentuk line of sight dengan satelit di luar angkasa. 

     

Cara terbaik untuk berkomunikasi ketika link terestrial telah gagal adalah dengan  membuat kelompok komunikasi. Komunikasi kelompok Anda  perlu memiliki layanan telepon satelit yang sama untuk sepenuhnya berkomunikasi satu sama lain. Yang paling populer penyedia layanan telepon satelit Globalstar dan Iridium. Komunikasi kelompok Anda akan perlu untuk memilih operator telepon satelit yang sama

Telepon satelit bukan  hanya sebagai pengguna akhir tetapi juga sebagai terminal yang langsung terhubung ke satelit.

Cara kerja Telepon satelit: 
1.Penelepon memasukkan nomor tujuan lalu tekan tanda kirim,  maka antenna telepon akan menemukan satelit terdekat dengan telepon pengirim dan mengirimkan panggilan.  Satelit terdekat menerima data panggilan  
2.lalu mengirimkannya ke stasiun gateway  terdekatnya,  gateway mencoba untuk meneruskan panggilan melalui  jaringan telepon yang ada, 
3.dalam hal ini  apabila jika tidak mampu melacak nomor tujuan(si penerima panggilan) maka gateway akan mengirimkan data panggilan tersebut ke satelit lainnya yang terdekat ke arah  nomor tujuan(penerima panggilan.

  4.Satelit lain tersebut akan mengirimkan panggilan ke stasiun gateway terdekatnya. Hal ini bisa\ terjadi berulang kali tergantung jarak antara si pemanggil dengan si penerima.   
  5.Satelit lain tersebut melakukan penerusan panggilan hingga ditemukan stasiun gateway  yang dapat menyampaikan panggilan ke si penerima yang di tuju.

Gamabr 5, Cara kerja telepon satelit

Terima kasih..

Daftar Referensi:

http://britannica.com/EBchecked/topic/524891/satellite-communication/288217/How-satellites

http://curiosity.discovery.com/question/how-satellite-phones-work

http://physics.udel.edu/**watson/scen103/projects/99s/satellites/howtheywork.html

http://transition .fcc.gov/cgb/kidszone/satellite/kidz/how sats work.html

http://www.factmonster.com/dk/science/encyclopedia/satellites.html

http//www.gma.org/surfing/sats.html

http://www.makeuseof.com/tag/technology-explained-how-does-satellite-internet-work/

http://www.tech-faq.com/spot-beam.html

http://www.universetoday.com/93078/how-satellites-work

http://www.vsat-systems.com/satellite-internet/how-it-works.html

http://www.wifinotes.com/computer-networks/how-satellite-communication-work.html

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=TbAXkWPasYw

http://en.wikipedia.org/wiki/Ground_station

http://en.wikipedia.org/wiki/Transponder_(satellite_communications)

http://www.groundcontrol.com/How Does Satellite Work.htm

http://www.webopedia.com/TERM/VSAT.htm
http://www.satelliteone.com/support-files/Spot Beam Short.

http://www.vsat-system.com/satellite-internet/how-it-works,html

SATELIT

Salam  Sahabat.

 Alhamdulillah kali ini saya mulai menulis lagi informasi yang semoga bermanfaat perihal Satellit.

Mengapa kita   dapat berkomunikasi dengan seseorang atau banyak orang  yang jauh bahkan sangat jauh jaraknya  seperti komunikasi dengan orang antar benua bahkan antar planet ? Mengapa kita bisa menggunakan jasa Internet dan mendapatkan berbagai informasi dari world wide web? Mengapa nasabah bank bisa menggunakan kartu kreditnya  di berbagai negara belahan dunia lainnya , dan bagaimana bisa  terjadi  lain-lain hal yang membuat kita mudah dan takjub?  Semua itu karena adanya  peran dari Satelit.

Sahabat pembaca.. , pada kesempatan ini saya akan mencoba menyajikan informasi tentang Satelit dalam bentuk Tanya jawab. Berdasarkan fungsinya banyak jenis satelit, pada kesempatan ini saya akan menyajikan seputar Satelit Komunikasi.

Pada kesempatan ini ijinkan saya menyampaikan informasi perihal Satelit yakni:

1.Apakah arti Satelit
2.Apa  yang merupakan komponen utama Satelit
3.Berapa lama suatu satelit bisa berfungsi ?
4.Berapakah berat sebuah Satelit ?
5.Daerah mana yang bisa menggunakan layanan Satelit ?

Untuk informasi lain seperti :

Bagaimana satelit diorbitkan dan Bagaimana satelit melakukan komunikasi dengan penggunanya maka akan saya tuliskan pada postingan lainnya di blog ini.

Selamat Membaca ... Semoga Bermanfaat  ^ _ ^

1.Apakah arti Satelit

Secara umum Satelit adalah sebuah objek benda yang mengorbit di sekitar benda besar/planet.
Berkaitan dengan Teknologi Informasi dan Komunikasi pengertian Satelit adalah sebuah system komunikais mandiri dengan kemampuan untuk menerima sinyal dari bumi dan memancarkan kembali sinyal tersebut.
Atau Satelit adalah alat yang berputar mengelilingi bumi untuk mengumpulkan informasi yang berguna maupun untuk membantu transfer informasi.
Penerimaan data dari stasiun bumi ke satelit disebut uplink   dan pemantulan kembali data dari satelit ke stasiun bumi disebut downlink. Data atau informasi yang diterima maupun yang dipantulkan/dipancarkan  satelit adalah berbentuk sinyal radio.

2.Apa  yang merupakan komponen utama Satelit
Terdapat  3 komponen  utama Satelit yaitu:
1.Sistem Komunikasi, terdiri dari :
^antena commando
^sensor
^transponder 
^computer  onboard
^camera         

2.Sistem Sumber Daya

terdiri dari panel surya untuk menyerap energi matahari dan merubahnya menjadi energi listrik yang disimpan pada baterai ulang on board.  

Ada satelit yang menggunakan bahan kimia  dan nuklir sebagai sumber dayanya.

3. Sistem Propulsi (sistem penggerak):  
yaitu system control agar satelit tetap berada pada lintasan orbit ,  sistem ini terdiri dari roket kecil pendorong yang dilengkapi dengan bahan bakar (propelan).
Pada beberapa satelit bahkan dilengkapi dengan persenjataan.

Gambar 1.  bagian-bagian pada satelit

3.Berapa lama suatu satelit bisa berfungsi ?

Masa hidup satelit ditentukan oleh ketersediaan bahan bakar yang menjadi  sumber tenaga bagi roket pendorong, jika bahan bakar habis maka satelit akan melayang keluar dari operasi menjadi puing-puing /sampah ruang angkasa.

Satelit bisa beroperasi pada suhu ekstrim dari -150⁰ C (-238⁰ F) sampai 150⁰ (300⁰ F) dan mampu dikenai radiasi ruang angkasa karena terlindungi dengan aluminium dan material tahan radiasi lainnya.

Satelit memiliki Sistem Termal  melindungi komponen elektronik dan mekanik sensitive dan memelihara suhu berfungsi optimal untuk menjamin operasi yang kontinu dan melindungi komponen yang 

4.Berapakah berat sebuah Satelit ?

Berat satelit bervariasi dimulai dari yang teringan kurang dari 1 kg(mikrosatelit) hingga yang beratnya lebih dari 6500 kg(6,5 ton).

6.Daerah mana yang bisa menggunakan layanan Satelit ?
Satelit mampu membentuk cakupan area layanan atau foot print ( jejak kaki) sebagai daerah yang dilayani  satelit.

Jenis cakupan area /jejak kaki  satelit terdiri atas:

a) Spot Beams.

Sebuah Spot Beam adalah sorotan  sinar sinyal radio dari antena satelit yang diarahkan pada daerah tertentu pada permukaan bumi. Daerah ini bisa sekecil 30 mil persegi dengan satelit orbit rendah LEO). Diperlukan 20 unit atau lebih satelit LEO untuk  cakupan
global. Spot Beams memungkinkan target layanan satelit ke wilayah tertentu atau bisa juga digunakan untuk memberikan layanan local yang berbeda untuk wilayah local yang berbeda.

Spot Beam  membatasi kesempatan bagi sistem pihak ketiga yang mencegat data,  dan untuk  meminimalkan jumlah daya yang diperlukan untuk mengirimkan data.  Spot Beams juga digunakan dalam telekomunikasi untuk hubungan langsung antara satelit tertentu  dengan  transponder tertentu.

Gambar 2. Contoh Spot Beam

b)Broad Beam
Broad Beam merupakan sorotan sinyal radio dari antena satelit yang diarahkan pada   daerah yang luas di permukaan bumi. Broad Beam  biasanya digunakan pada  satelit geostationer (GEO), daerah cakupannya bisa 1/3 luas bumi dan untuk cakupan global diperlukan cukup 3 buah satelit GEO. Broad Beam digunakan untuk telekomunikasi, umum dan pengawasan, radar berbasis satelit, GPS dll.
Keuntungan menggunakan Broad Band yaitu meminimalkan jumlah satelit perusahaan yang digunakan untuk melayani pelanggan mereka sehingga dan memungkinkan ribuan unit individu terhubung ke system yang sama.  Contoh broad beam :CONUS ( Continental United States ) beam.

Gambar 3. Illustrasi perbandingan broad beam dengan spot beam sebagai cakupan  /area layanan satelit

Gambar 3. Skema foot print/cakupan layanan satelit

Alhamdulillah , terima kasih...