## PROSES TRACKING SATELIT LAPAN-TUBSAT DENGAN MENGGUNAKAN FREKUENSI S-BAND

## Oleh :
Hadria Octavia 1 , Yustini 2 , Firdaus 3 , Rangga Noviantoro 4
(1,2,3) Staf pengajar Prodi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Padang (4) Mahasiswa Prodi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Padang
Satelit  LAPAN-TUBSAT  yang  merupakan  satelit  mikro  pertama  yang  dibangun LAPAN  Indonesia  yang  bekerja  sama  dengan  Technical  University  of  Berlin  (TU-Berlin, Jerman),  hingga  kini  telah  dapat  menghasilkan  gambar  video  daerah-daerah  diwilayah Indonesia sesuai misinya yaitu sebagai satelit surveillance yang mengamati permukaan bumi.
Satelit LAPAN-TUBAT ini beredar pada orbit polar, bergerak dan melingkupi seluruh daerah  di  Indonesia  dari  timur  ke  barat  seiring  dengan  rotasi  bumi.  Untuk  memanfaatkan satelit  ini  secara  maksimal  maka  perlu  disiapkan  stasiun  bumi  kendali  dan  penerima  data payload (muatan)  satelit  terebut. Operasi  satelit  LAPAN-TUBSAT  yang  dilakukan melingkupi 2 (dua) hal pokok yaitu operasi pengamatan kondisi kesehatan satelit dan operasi muatan  satelit  dalam  perolehan  data  video.  Sementara  fungsi  dasar  operasi  satelit  ini melakukan  fungsi Telemetri  Tracking  and  Command (TT&C)  yaitu  melakukan  operasi Telemetri, penjejakkan (Tracking) satelit dan operasi pengiriman data komando (Command) ke satelit untuk melaksanakan misi operasinya.
Kata kunci : Surveillance, Payload dan Tracking.

## PENDAHULUAN Latar Belakang
Komunikasi    via    satelit    sangat penting    bagi    Indonesia. Sejak    tahun 1976    Indonesia    telah    meluncurkan satelit komunikasi   yang  di namai  satelit Palapa      yang    dibeli    dari  Amerika Serikat.    Salah    satu    hal    yang mendasarinya    adalah  karena    Indonesia merupakan  negara  kepulauan.
Salah  satu lembaga    riset    dalam negeri    yang  bergerak    di    bidang    satelit adalah    Lembaga    Penerbangan    dan Antariksa    Nasional    (LAPAN).    LAPAN bersama    TU    Berlin  telah    berhasil membuat  satelit  mikro surveillance yang bernama LAPAN-TUBSAT. Selain  satelit LAPAN-TUBSAT,    satelit    lain    yang sekarang sedang  dalam pengerjaan  adalah satelit    LAPAN-A2.  Walaupun    satelit LAPAN-TUBSAT    dan    satelit    LAPAN- A2  kedua-duanya    merupakan    satelit buatan LAPAN, tetapi keduanya memiliki    spesifikasi    teknis    yang berbeda
Penulis  memfokuskan pada sistem uplink dan downlink komunukai  satelit
yang  ada  di  Pusat  Teknologi  Satelit (Pusteksat)  Lembaga  Penerbangan  dan Antariksa Nasional, sehingga didapat suatu proses tracking untuk  mendapatkan  data video.

## Tujuan
Adapun  tujuan  dari  pembuatan system ini adalah :
1. Membuat simulasi  proses tracking satelit LAPAN-TUBSAT dan mengetahui sistem downlink komunikasi satelit LAPAN-TUBSAT penerima pada frekuensi S-BAND 2. Menghasilkan rancangan  komunikasi satelit dari groundstation ke spacesegment (satelit) yang  membantu pengguna  dalam  memahami  konsep dasar dari sistem komunikasi satelit.
3. Membantu pengguna  program  dalam melakukan  analisa  perhitungan link budget satelit untuk  komunikasi satelit LAPAN-TUBSAT..

## Batasan Masalah
Pada pembuatan ini, penulis membatasi permasalahan yang akan
dibahas,  yaitu  pembuatan  simulasi  proses tracking, kemudian sistem downlink komunikasi satelit LAPAN-TUBSAT penerima pada frekuensi S-BAND yang ada  di  Pusteksat  LAPAN  yang  meliputi perhitungan EIRP,  FSL,  Carrier  to  noise dan  suhu  derau  dengan  menggunakan bahasa  pemrograman visual  basic  6.0. kemudian  penulis  juga  akan  membuat miniatur simulasi sebenarnya dari komunikasi  satelit  dengan groundstation yang ada dibumi.
LANDASAN TEORI

## 1. Sub Sistem Satelit LAPAN-TUBSAT
Untuk menjalankan fungsinya sebagai pengulang (repeater) dan pemancar  (relaying)  informasi,  maka sebuah  satelit  memerlukan  perlengkapan atau sub sistem seperti gambar 1 :
(a) (b)              (c)
Gambar 1. (a)Satelit LAPAN TUBSAT,
(b) Tampak Atas, (c) Tampak Bawah

## Gambar 2. Sub Sistem Satelit LAPAN- TUBSAT.
a. Sub  sistem  komunikasi  berupa  antena yang  berfungsi  untuk  menerima  dan memancarkan sinyal.
b. Sub  sistem  kendali  yang  terdiri  dari Attitude  Determination  System berupa magnetometer  yang  digunakan  untuk menentukan sikap satelit dan Gyro yang digunakan untuk menentukan kecepatan rotasi  satelit  serta Attitude  Control Hardware (actuator)  yang  berfungsi untuk menghasilkan torsi kendali untuk mengendalikan  sikap  satelit  berupa
magnetic  torquers yang  dipasang  tegak lurus sumbu x, y, z dan body satelit.
c. Transponder, peralatan elektronik untuk menerima,  memperkuat,  dan  merubah frekuensi  sinyal  yang  diterima  untuk dipancarkan kembali ke bumi.
d. Sub  sistem  pembangkit  daya  listrik,
untuk  mengatur  dan  merubah  daya listrik  yang  dibangkitkan  kedalam bentuk yang diperlukan oleh transponder.
e. Sub  sistem commando dan telemetri, untuk  memancarkan  data-data  tentang satelit ke bumi dan menerima komando dari stasiun bumi.
f. Sub  sistem  pendorong  (thrust),  untuk mengatur perubahan posisi dan ketinggian satelit agar bisa berada tetap pada posisi tertentu dalam orbitnya.
g. Sub  sistem  stabilisasi,  menjaga  agar posisi  antena  pada  satelit  dapat  selalu mengarah  ke  sasaran  yang  tepat  di bumi.  Sub  sistem  ini  berupa coupler antena.

## 2. Stasiun Pendukung Operasi Satelit
Untuk  mendukung  operasi satelit LAPAN-TUBSAT  yang  saat  ini  sedang beroperasi maupun satelit LAPAN
generasi  berikutnya  yaitu  LAPAN-A2  dan LAPAN-A3, maka ketersediaan dan kesiapan  stasiun  bumi  kendali  dan penerima  data payload menjadi  sesuatu yang  mutlak  dan harus  dilakukan  segera. Gambar 3 memperlihatkan  sistem
konfigurasi  stasiun  bumi  yang  dimiliki LAPAN untuk mendukung program satelitnya .
Gambar 3. Konfigurasi Stasiun Bumi Kendali dan Penerima Data Satelit LAPAN.
Dalam  konfigurasi  jaringan  stasiun bumi  pada  Gambar  3 diatas,  saat  ini jaringan  stasiun  bumi  pendukung  misi satelit  LAPAN  terdiri  dari  4  buah  stasiun bumi. Stasiun bumi
Rancabungur difungsikan  sebagai  pusat  kendali  satelit (Spacecraft  Control  Centre).  Sebagai Pusat  Kendali  Satelit  (Spacecraft  Control Centre), tugas utama stasiun bumi kendali ini adalah melakukan pengamatan (monitoring)  dan  operasi  kendali  satelit (satellite  control  operations).  Dalam melakukan fungsi pengamatan dan kendali satelit,  stasiun  bumi  ini  dilengkapi perangkat komunikasi, komputer hardware dan software (satellite  tracking, telemetry  data  receiving dan antenna control).
Dalam  mendukung  fungsi  tersebut diatas, SCC Rancabungur terhubung dalam jaringan stasiun bumi lainnya. Secara rinci sistem  yang  dibangun  pada  setiap  stasiun bumi  yang dimiliki  LAPAN saat ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

## 2.1 Stasiun Bumi Rumpin
Stasiun  bumi  satelit  ini  dilengkapi  dengan sistem antena prime fokus berdiameter 4.5 meter  dual  band  (S-band  dan  X-band) dengan  mengandalkan  sistem connical scan antena  untuk  melakukan  penjejakan sinyal  yang  dipancarkan  satelit.  Cakupan penerimaan  data telemetri melalui  sistem antena UHF (437,325 MHz) bisa dilakukan  ketika  AOS  (Aquisition  of Signal)  pada  sudut  elevasi  5 o .  Sedangkan penerimaan data video pada jalur frekuensi S  band  (2220  MHz)  dapat  mencakup sebagian  besar  Pulau  Sumatera  terutama Sumatera  Selatan,  Kalimantan  Selatan, seluruh Pulau Jawa dan Bali.

## 2.2 Stasiun Bumi Rancabungur
Stasiun  bumi  yang  dilengkapi  sistem kendali  UHF  (437,325  MHz)  dan  sistem antena  penerima  sinyal  pita-S  (2.220 MHz)  berdiameter  2,8  meter  dengan backup antena  4  meter  cukup  bisa diandalkan untuk menerima data video dan telemetri.  Cakupan  sinyal  pita-S  dapat
dilakukan  seperti  halnya  Stasiun  Bumi Rumpin. Sehingga kedua stasiun ini saling backup dalam melakukan operasi satelit.

## 2.3 Stasiun Bumi Biak
Stasiun  bumi  yang  dilengkapi  dengan antena  UHF  (437,325  MHz)  dan  parabola 4  meter  pita-S  (2220  MHz)  dapat diandalkan  untuk  menerima  data telemetri dan video analog untuk mencakupi seluruh daerah  Papua  hingga  sebagian  besar daerah  Maluku  dan juga  bagian  utara Australia.

## 2.4 Stasiun Bumi Kototabang
Stasiun bumi yang berada di Sumatera Barat  yang  saat  ini  masih  melakukan fungsi  kendali  satelit  dengan  mengambil data telemetri melalui jalur frekuensi UHF (437,325  MHz). Rencananya  akan  segera diintegrasi  sistem  antena  S-band  3  meter dengan full  system untuk  melakukan penerimaan  data  Video  dari  puncak  bukit Kototabang, Sumatera Barat.

## 3. Sub  Sistem  Stasiun  Bumi  LAPAN- TUBSAT
Sub  sistem  merupakan  bagian  pembentuk dari  suatu  sistem  yang  memiliki  peran yang  dapat  mempengaruhi  sistem  itu sendiri.  Sub  sistem  dari  stasiun  bumi LAPAN-TUBSAT dapat  dilihat  pada gambar 4 :
Gambar 4. Sub Sistem Stasiun Bumi.
a. Antena,  merupakan  komponen  yang sangat kritis dan mahal di stasiun bumi adalah antena. Antena harus mengumpulkan power pemancar kearah satelit, menerima serta menjejaki sinyal (tracking)  dari  satelit.  Untuk  efektifitas
stasiun  bumi,  antena  harus  mempunyai beam yang sempit.
b. Amplifier atau penguat daya terdiri dari penguat  daya  besar (High  Power
Amplifier (HPA),  merupakan  penguat daya  yang  dipasang  pada  stasiun  bumi pemancar  untuk  memperkuat  daya output pemancar sebelum sinyal dikirimkan. Penguat  berderau  rendah (Low Noise Amplifier (LNA)) merupakan penguat daya yang dipasang pada  stasiun  bumi  penerima  dengan tujuan  untuk  memperkecil noise atau derau pada sinyal yang diterima. c. Peralatan komunikasi ruas bumi, merupakan  peralatan  yang  dibutuhkan oleh  stasiun  bumi  untuk  melakukan komunikasi  dengan  satelit  ataupun jaringan  lanjutan.  Peralatan  ini  berupa radio transceiver,  dan ground  station adapter.
d. Control  Computer,  merupakan  sub sistem yang melakukan fungsi monitoring  dan  pengontrolan  terhadap kinerja atau posisi satelit.

## 4. Frekuensi Kerja
Pemilihan  frekuensi  kerja  (frequency aignment)  merupakan  hal  yang  sangat penting  dalam  melakukan  perhitungan jalur mata rantai (link budget) pada sistem komunikasi  satelit.  Frekuensi  kerja  untuk komunikasi  satelit  sudah  ditetapkan  oleh EARC  ( Ekstraordinary  Administrativ  Radio Conference )  pada  tahun 196 3  di  Genewa, Swiss.
Secara  umum  operasi  satelit  LAPAN- TUBSAT  yang  dilakukan  melingkupi  2 (dua)  hal  pokok  yaitu  operasi  pengamatan kondisi  kesehatan  satelit  dan  operasi muatan satelit dalam perolehan data video. Sementara  fungsi  dasar  operasi  satelit  ini melakukan fungsi Telemetry Tracking and Command (TT&C) yaitu melakukan operasi telemetri,  penjejakkan  (Tracking) satelit  dan  operasi  pengiriman  data komando  (command)  ke  satelit  untuk melaksanakan  misi  operasinya.  Sehingga dalam  operasi  satelit  ini secara  kontinu
dilakukan proses verifikasi dan pemeliharaan kesehatan satelit, konfigurasi data  komando  ke  satelit,  mendeteksi, mengidentifikasi dan menyelesaikan seluruh masalah yang terjadi.
Pada  operasi  muatan  satelit  dalam perolehan data video dengan menggunakan  frekunsi  S-Band,  frekuensi kerja uplink nya  adalah  436,075  MHz sedangkan downlink nya  adalah 2250
MHz.

## 5. Parameter  Link  Sistem  Komunikasi Satelit
Parameter  link  sistem  komunikasi satelit  terdiri  dari  penguatan  antena, Equivalent Isotropic  Radiated  Power (EIRP),  redaman  ruang  bebas,  kerapatan fluks  daya,  daya  sinyal  pembawa  dan derau.  Dengan  parameter  ini,  persyaratan teknik  yang  harus  dipenuhi  oleh  sistem dapat  ditentukan,  yang  pada  akhirnya dapat  diperoleh  rancangan  sistem  dengan kualitas  sinyal  sesuai  dengan  yang diharapkan.
a. Equivalent  Isotropic  Radiated  Power (EIRP)
EIRP merupakan parameter yang menunjukkan  nilai  efektif  daya  yang dipancarkan  dari  antena  yang  memiliki penguatan  sendiri.  Bila  terdapat  rugi-rugi feeder,  maka akan  mengurangi  nilai  dari EIRP, dapat dilihat pada persamaan 1:
EIRP = Gain antena + P out LossIFL(dB)...(1 )

## Ket :
EIRP  =  Daya  pancar  efektif  terhadap antena isotropis (dBW) P out = Daya (Watt)
b. Redaman Ruang Bebas (L fs )

## Redaman ruang  bebas  atau Free  Space
Loss (FSL)  dipengaruhi  oleh  jarak  stasiun bumi  ke  satelit  dan  besarnya  frekuensi carrier yang  digunakan  dalam  transmisi radio.  Besarnya  redaman  ruang  bebas dapat  dicari  dengan  menggunakan  3
persamaan  sesuai  dengan  satuan  jarak lintasan satelit dan stasiun bumi.
Untuk jarak lintasan dalam satuan kilometer,  FSL  dapat  dihitung  dengan persamaan 2 :
FSL (dB) = 92,45 + 20.log d(km) + 20.logf(GHz...(2 )
Untuk jarak lintasan dalam satuan mil laut, maka FSL dihitung dengan persamaan 3 :
FSL (dB) =37.80+20log d(mil Laut)+20log f(MHz)(3)
Sedangkan  untuk  jarak  lintasan  dalam satuan mil darat, maka FSL dapat dihitung dengan persamaan 4 :
FSL (dB) =36,58+20.log d(mil darat)+20.log f(MHz) (4)
1  mil  laut  setara  dengan  1.852  km  dan  1 mil darat setara dengan 1.6093 km.
Jika  jarak  lintasan  diketahui  dalam satuan  feed  (kaki),  maka  konstantanya sebesar -37.87,  sedangkan  dalam  satuan meter konstantanya -27.55.
Ket : FSL = Redaman Ruang Bebas d      = Jarak Lintasan F      = Frekuensi
Redaman  juga  dapat  dipengaruhi oleh kondisi cuaca yang terjadi saat proses komunikasi  berlangsung.  Pada  tabel  1 memperlihatkan  besarnya  redaman  pada berbagai  kondisi  cuaca dalam  satuan desibel.
Tabel  1.  Redaman pada  berbagai  kondisi  cuaca berdasarkan ketetapan TU-Berlin. Kondisi Cuaca Redaman (dB) Clear Still air 1 dB Window 2 dB Ligh Rain 10 dB Heavy Rain 25 dB Snow 55 dB Medium Fog 85 dB Thick Fog 100 dB c. Carrier to Noise Ratio (C/N) Faktor yang
mempengaruhi kualitas  pembawa  adalah Noise (N)  atau
derau yang besarnya tergantung dari harga temperatur  sistem  penerima  satelit  (Ts) dan bandwidth operasi  dari  pembawa  (B), dimana N = (k x Ts B).
Perbandingan sinyal pembawa terhadap  derau  terjadi  saat  komunikasi uplink yaitu  sebelum  sinyal  diterima  oleh antena  penerima  di  satelit  dan  saat downlink yaitu  sebelum  sinyal  diterima oleh antena pada stasiun bumi penerima.
Hubungan antara carrier dan noise saat uplink dapat  dihitung  menggunakan persamaan 5 atau persamaan 6 :
(C/N) up = P tx + G tx FSL up Redaman lain +
G/T) sat k-B (5) Atau (C/N) up = EIRP tx FSL up (dB) Redaman lain + (G/T) sat k-B (6)

## Ket :
C/N) = Perbandingan sinyal pembawa terhadap Noise (dB)
P tx = Daya pancar staiun bumi
pemancar (Watt)
G tx = Gain antena  stasiun  bumi  pemancar (dB)
EIRP tx = Daya pancar efektif antena pemancar (dBW)
Redaman lain = Rugi-rugi akibat redaman wave guide (IFL) dll.
(G/T) sat = figure of merit penerima satelit (dB/ O K)
K: Konstanta boltzman (1,38x10 -23 )
-228,6  (dBWHz/ o K).
B: bandwith operasi (dBHz).
Sedangkan  untuk carrier  to  noise (C/N) downlink dapat  dihitung  dengan persamaan 7 :
C/N) down =  EIRP sat FSL down Redaman lain + (G/T) sat k-B..............................(7)
d. Gain to Noise Temperature Ratio or Figure of Merit (G/T)
(G/T)  merupakan  perbandingan  antara gain penerima  antena  terhadap  temperatur derau  sistem  penerima.  Nilai  (G/T) terdapat  pada  satelit  dan  stasiun  bumi penerima serta stasiun bumi lanjutannya. Harga  temperatur  derau  sistem tergantung pada pengambilan titik perhitungan, sedangkan  harga  (G/T)  akan  sama  untuk tiap  titik  (stage)  dalam  suatu  sistem penerima dapat dilihat pada persamaan 8 :
(G/T) = G dB 10 log T.......................(8)

## Ket :
G = Penguatan /Gain pada titik perhitungan (dB) T = Suhu Derau pada titik perhitungan ( o K)

## PERANCANGAN  DAN  PEMBUATAN SIMULASI
PROSES

## TRACKING
SATELIT LAPAN-TUBSAT. Perancangan Pada  perancangan  proses tracking dan sistem
downlink komunikasi satelit LAPAN-TUBSAT penerima pada frekuensi  S-BAND  merupakan  proses dalam  menentukan pada  kondisi  seperti apa satelit LAPAN-TUBSAT dapat menerima  data  video  dalam  keadaan  yang bagus.
Cara  yang  paling  mudah  untuk  menentukan video  pada  hasil tracking yang    bagus  adalah dengan  melakukan perhitungan link  budget pada  satelit  LAPAN-TUBSAT.      Penulis merancang  aplikasi menggunakan  bahasa pemograman visual basic 6.0. Pada perhitungan link  budget satelit
LAPAN-TUBSAT ini, kondisi cuaca pada saat melakukan tracking sangat berpengaruh  pada  hasil  video  yang didapat. Perhitungan link budget satelit ini meliputi perhitungan parameter EIRP pada antena  pemancar,  EIRP  pada  satelit,  FSL, C/N uplink, C/N downlink, dan C/N total. Pada  perancangan  proses tracking dan sistem downlink komunikasi satelit
LAPAN-TUBSAT penerima pada frekuensi S-BAND ini, Bahasa
pemograman visual  basic 6.0 digunakan
sebagai media untuk merancang perhitungan link budget
satelit, berdasarkan  rumus
rumus  dari  referensi
yang ada. Dimana perhitungan menggunakan  bahasa  pemograman visual basic 6.0  penulis  yang  merancang  dan membuat  programnya.  Yang  akan  penulis gunakan sebagai media untuk perhitungan. Dengan langkah langkah :
a. Buka  aplikasi  yang  telah  di  ubah
kedalam bentuk link budget.exe
b. masukan username dan password aplikasi seperti pada gambar 5.
Gambar 5. Form halaman depan
c. Pada  menu home,  ada  beberapa  fitur yang disediakan, diantaranya pengguna dapat  menghitung link  budget satelit, dapat  melihat  tutorial menggunakan program yang telah dibuat.
d. Pilihlah  menu  File  kemudian  pilih open  dan  selanjutnya  klik  Parameter link path analysis seperti gambar 6.
Gambar 6. Form Utama
e. Setelah    klik  menu link  path  analysis maka  akan  tampil  form  perhitungan link  budget satelit  seperti  pada  gambar 7.

## Gambar 7. Form Link path analysis
f. parameter  yang  di  inputkan  untuk dapat  melakukan  proses  perhitungan link  budget satelit  adalah  daya  antena pemancar,  gain  antena  pemancar,  tipe kabel, dan juga panjang  kabel, data ini merupakan data
uplink
ketika
melakukan  proses  perhitungan link budget satelit,  dapat  dilihat  pada gambar 8.

## Gambar 8. Data uplink
g. Parameter  dari  satelit  juga  perlu  untuk di  inputkan,  karena  parameter  ini  akan mempengaruhi  nilai  dari  EIRP  dari satelit  itu  sendiri,  dapat  dilihat  pada gambar 9.
Gambar 9. Data parameter satel it
Gambar 1 0. Data downlink .
h. Setelah  data uplink dan  data  dari parameter  satelit  telah  di  inputkan, maka selanjutnya adalah menginputkan data dari antena penerimanya atau data downlink seperti gambar 10.
i. Pada proses tracking ini, nilai redaman pada  kondisi  cuaca  tertentu  akan sangat  mempengaruhi  kualitas  dari data  video  yang  akan  di  dapat  pada saat proses tracking di lakukan, seperti gambar 11.
Gambar 1 1. Data redaman pada kondisi cuaca tertentu. j. Dari  data  parameter  yang  telah  di inputkan, maka akan didapat nilai dari perhitungan link budget satelit, sehingga kita dapat menentukan apakah  data  video  yang  diterima  pada groundstation itu  baik atau pun buruk, hal ini dapat di lihat pada nilai carrier to  noise total,  yaitu  nilai  dari  C/N uplink dan  juga  C/N downlink,  seperti gambar 11.

## Gambar 11. Hasil perhitungan link
budget satelit
Bagan Alir Sistem
flowchart merupakan bagan yang menunjukkan arus pekerjaan secara keseluruhan  dari  sistem  serta  menjelaskan urutan-urutan  dari  prosedur-prosedur  yang ada didalam sistem yang dibuat.

## Bagan Alir Komunikasi Uplink
Gambar 12. Bagan Alir Komunikasi

## Uplink
Bagan Alir Komunikasi Downlink

## Gambar 13. Bagan Alir Komunikasi

## Downlink
Pembuatan Alat Peraga Simulasi Komunikasi Satelit LAPAN-TUBSAT
Pembuatan  alat  peraga  simulasi komunikasi  satelit  LAPAN-TUBSAT  ini digunakan untuk mempermudah menjelaskan  bagaimana  satelit  LAPAN- TUBSAT dapat mengorbit pada lintasannya, dan bagaimana satelit
LAPAN-TUBSAT  dapat  menerima  data dari groundstation dan  memancarkan kembali  ke groundstation sebagai  data video ketika melakukan proses tracking.

## Gambar 14. Alat Peraga Simulasi
Alat  peraga  ini  terdiri  dari  2  buah  motor kipas  angin  sebagai  alat  untuk  memutar globe pada  porosnya  dan  juga  memutar miniatur  satelit  LAPAN-TUBSAT  pada lintasan orbitnya.

## PENGUJIAN DAN ANALISA
Pengujian Simulasi Proses Tracking dan Sistem Downlink Komunikasi  Satelit
LAPAN-TUBSAT
Penerima Pada Frekuensi S-BAND

## Pada Simulasi Proses Tracking dan Sistem
Downlink Komunikasi  Satelit LAPAN- TUBSAT  Penerima  Pada  Frekuensi  S- BAND dilakukan pengujian terlebih dahulu  dengan  tujuan  agar  tampilan  dan program  simulasi  yang  telah  dibuat sebelumnya dapat dioperasikan dan bekerja sesuai dengan yang diinginkan.

## Pengujian Software
Pada  pengujian software ini,  tujuannya adalah  untuk  melihat  apakah  program simulasi  proses tracking pada  satelit LAPAN-TUBSAT  pada  frekuensi  S- BAND sudah berjalan dengan apa yang di inginkan,  sehingga  program  ini  dapat menghitung sistem link budget satelit pada saat  melakukan  proses tracking pada  saat pengambilan data berupa video.
Pada pengujian software yang akan dilakukan,  data uplink yang  di  inputkan adalah :
a. Daya pancar antena = 25 watt b. Tipe kabel yang digunakan RG8 c. Panjang kabel di pemancar = 15 m d. Gain antena pemancar = 11 dB
Nilai  dari parameter  satelit  LAPAN- TUBSAT adalah :
a. Gain antena Tx pada satelit = 72 dB b. Gain antena Rx pada satelit = 72 dB
c. Gain transponder = 0   dB
Sedangkan data downlink yang akan di inputkan adalah :
a. Elevation angle = 5 o
b. Panjang  kabel  pada  antena  penerima
15 m c. Tipe  kabel  yang  digunakan  pada
antena penerima adalah RG8
(a) .Data Uplink (b) data Downlink Gambar 15. Data uplink dan downlink satelit LAPAN-TUBSAT
Setelah  data uplink dan  data downlink diinputkan, maka hasil perhitungan link  budget  akan  dapat dilakukan,  sehingga  dari  data  hasil perhitungan link  budget tersebut,  dapat  di analisa  nilai  dari carrier  to  noise pada kondisi  cuaca  yang  mana  hasil  video tracking yang  paling  bagus,  hal ini  dapat dilihat pada gambar 16, menunjukkan hasil dari  perhitungan link  budget yang  telah dilakukan pada kondisi cuaca yang cerah.

## Perhitungan Menggunakan Software
Link Budget Satelit diperoleh :

## Gambar 16. Tampilan Hasil
Perhitungan dengan Link Budget Satelit.
Tabel  2.    Perbandingan  Hasil  Perhitungan dengan  2  Feeder Berbeda  dan Redaman  pada  Kondisi  Cuaca yang Berbeda

## Pengujian Hardware
Pengujian hardware ini  dilakukan  untuk melihat  apakah hardware yang  telah dibuat  telah  berjalan  sesuai  yang  di inginkan, hardware ini  di  buat  bertujuan sebagai  alat  peraga  untuk  menunjang menjelaskan  bagaimana  suatu  proses tracking pada  satelit  LAPAN-TUBSAT bisa terjadi.

## Gambar 17. Hardware komunikasi satelit LAPAN-TUBSAT
Hardware ini  merupakan  miniatur dari  proses  komunikasi  satelit  LAPAN- TUBSAT,  dimana  satelit  ini  mengorbit pada lintasannya,  sehingga  didapatlah suatu proses tracking video.

## ANALISA Perhitungan Link Budget Satelit
Hasil  pengujian  yang  dilakukan  pada perhitungan  dengan  menggunakan  teori link budget satelit seharusnya sama dengan hasil  perhitungan  yang  dilakukan  dengan menggunakan software simulasi  Proses
Tracking dan Sistem
Downlink
Komunikasi Satelit LAPAN-TUBSAT Penerima  Pada  Frekuensi  S-BAND  yang telah dibuat. Contah perhitungan Sistem

## Downlink Komunikasi  Satelit  LAPAN-
TUBSAT  Penerima  Pada  Frekuensi  S- BAND secara teori : Contoh :
Bila  diketahui  data-data  sebagai berikut :
1. Data antena pemancar UHF di Rumpin a) Ptx = 25 W
b) Jarak Tx ke Satelit = 2900 Km
c) Redaman akibat kondisi cuaca
2. Data Satelit
a) Gain Antena Rx di satelit = 72 dB
b) Gain Antena TX di satelit = 72 dB
3. Data  antena  penerima  pada  frekuensi S-BAND di Rumpin
a) Jarak Rx ke satelit = 2900 Km
b) Redaman akibat kondisi cuaca
4. Data  sistem  penerima  pada    frekuensi S-BAND di Rumpin
a) Range @ Elevation angle
b) Elevation angle
Lakukan  analisa  perhitungan  pada data  diatas  dengan  panjang  feeder  pada antena pemancar dan penerima = 15 meter, dan  juga  dengan  redaman  akibat  kondisi cuaca  yang  berubah-ubah,  feeder  yang digunakan adalah :
1. Feeder di Tx dan Rx adalah RG8
2. Feeder  di  Tx  dan  Rx  adalah  LMR 400
Kondisi  cuaca  pada  saat  proses tracking dan Sistem Downlink Komunikasi Satelit  LAPAN-TUBSAT  Penerima  Pada Frekuensi S-BAND adalah :
1. Cerah berawan
2. Cerah
3. Hujan dan halilintar
4. Hujan deras
5. Salju
6. Kabut sedang
7. Kabut tebal
Proses perhitungan link budget satelit :
Perhitungan  bila  feeder  di  Tx  dan  Rx adalah  RG8  dan  kondisi  cuaca  cerah dengan elevation angle 5
1. Ptx (dBW) = 10 log Ptx (W)
= 10 log 25 = 13,98 dBw
2. Redaman Kabel Pada Tx = Panjang kabel x redaman/m
= 15 m x 0.33 dB
= 4,95 dB
3. EIRP Tx = Ptx Redaman kabel + Gain antena = 13,98 4,95 + 11 = 20,03 dBW
4. FSL Uplink = 92,45 + 20 log
D(Km) + 20 log F(GHz)
= 92,45 + 20 log 2900
+ 20 log 436,075 = 154,487 dB
5. Prx sat = EIRPtx FSLUplink redaman pada kondisi cuaca cerah = 20,03 154,487 2 = - 136,457 dBW 6. (C/N)Uplink = Prx sat + (G/T)sat k b = -136,457 + (-32) (-228,59 38,81) = 21,323 dB
7. EIRP sat = Prxsat + Grx + Gtx + gt
= -136,457 + 72 + 72 + 0
= 7,543 dBW
8. FSL Downlink = 92,45 + 20 log D(Km) + 20 log F(GHz) = 92,45 + 20 log
2400,86 + 20 log 2250
= 167,1 dB
9. (C/N)Down = EIRPsat
FSLDownlink redaman + (G/T)rx k b = 7,543 167,1 2 + 14,90 (-228,59 38,81) = 43,123 dB
10. (C/N)Total = 10 log
(N/C)Uplink       = 10 -2,1323 =
7,373.10 -3 (N/C)Downlink  = 10 -4,3123 = 4,871.10 -5 (N/C)Total =7,373.10 -3 + 4,871.10 -5 = 7,421.10 -3 (C/N)Total = 10 log
= 21,295 dB 11. Redaman kabel pada Rx = Panjang kabel x Redaman/m
= 15 m x 0.33 dB = 4,95 dB
Hasil Perhitungan Link Budget Satelit Tabel  2 merupakan  perbandingan hasil  perhitungan,  dapat  diketahui  bahwa nilai hasil perhitungan secara teori dengan hasil  perhitungan  menggunakan software perhitungan link  budget pada  dua  jenis feeder yaitu RG8 dan LM 400 dan dengan kondisi redaman cuaca  yang berbeda-beda akan relatif sama sekalipun ada perbedaan nilainya yang sangat signifikan, yaitu pada nilai  belakang  koma,  hal  ini  disebabkan oleh  ketelitian  yang  dihasilkan  oleh perhitungan  pada software program link budget satelit  lebih  baik  dari  pada perhitungan yang dilakukan secara teori.
Kinerja Proses Tracking dan
Sistem Downlink Komunikasi  Satelit LAPAN-TUBSAT Penerima Pada
Frekuensi  S-BAND sangat  dipengaruhi oleh  jenis  kabel  (feeder),  dan  juga dipengaruhi  dengan  kondisi  cuaca  pada saat  melakukan  proses tracking,  sudut elivation angle pada antena penerima juga sangat  berpengaruh  pada saat  komunikasi satelit sedang berlangsung.
Untuk menghasilkan kualitas komunikasi  yang  maksimal  pada  sistem komunikasi satelit LAPAN-TUBSAT, maka sebelum dilakukan hubungan komunikasi  ada  beberapa  nilai  ukuran yang  harus  diperhitungkan  dan  dianalisis pada link budget satelit diantaranya :
a. Equivalent Isotropic Radiated
Power (EIRP)
b. Free Space loss (FSL)
c. Carrier to noise (C/N)
Perhitungan
Equivalent
Isotropic

## Radiated Power (EIRP)
Perhitungan EIRP yang merupakan perbandingan  daya  didalam  berkas  Radio terhadap  antena  isotropic  terjadi  di  2  titik diantaranya :
a. EIRP  di  antena  pemancar,  nilainya dipengaruhi  oleh  daya  pancar  antena, redaman  kabel  dan  gain  antena  itu sendiri.  Dengan  penggunaan  kabel feeder  yang  memiliki  redaman  yang kecil,  maka  kinerja  dari  sistem komunikasi  juga  akan  efektif  karena rugi-rugi  daya  juga  akan  semakin kecil.  Pada  simulasi Proses Tracking dan  Sistem Downlink Komunikasi Satelit LAPAN-TUBSAT  Penerima Pada  Frekuensi  S-BAND feeder  yang digunakan adalah :
Tabel 3. Tipe kabel dan redamannya Tipe Kabel Redaman/ Meter RG8 0,33 dB LMR 400 0,22 dB
Berdasarkan  data  pada  tabel  2,  nilai EIRP  tx  yang  dihasilkan  apabila menggunakan feeder dengan tipe RG8 adalah 20,029 dBW sedangkan apabila menggunakan  tipe feeder LMR  400, maka nilai EIRP tx nya adalah sebesar 21,679 dBW
b. EIRP  di  satelit,  nilainya  dipengaruhi oleh besarnya daya yang diterima oleh antena  penerima  di  satelit  dan gain antena  penerima  dan  antena  pemancar yang ada pada satelit.
Pengujian program  yang telah di buat, maka  nilai  EIRP  satelit  setelah dibandingkan  dengan  dua  tipe feeder yang  berbeda  yaitu  RG8  dan  LMR 400, maka nilai EIRP terkecil dihasilkan  oleh  pengguna feeder dengan  tipe  RG8  dengan  nilai  8,541 dBW  sedangkan  apabila  digunakan feeder dengan  tipe  LMR  400  nilai EIRP satelitnya  adalah sebesar 10,191 dBW.
Perhitungan Free Space Loss (FSL) Hasil  perhitungan  FSL  Uplink  dan juga Downlink pada tabel 2 bernilai sama, baik  itu  ketika  menggunakan  feeder  RG8 atau  LMR  400.  Pada  perhitungan  FSL Uplink  dengan  menggunakan  feeder  RG8 dan kondisi  cuaca  berubah-ubah  hasil perhitungannya  yaitu  sebesar  154,489  dB, hal  yang  sama  juga  terlihat  pada  hasil perhitungan  FSL  Downlink  yaitu  sebesar 167,100  dB.  Persamaan  ini  disebabkan oleh  jarak  dan  frekuensi  operasi  yang digunakan bernilai sama.
Frekuensi  operasi  yang  digunakan pada  program  simulasi  Proses Tracking dan  Sistem Downlink Komunikasi  Satelit
LAPAN-TUBSAT Penerima Pada Frekuensi  S-BAND  adalah  436,075  Mhz untuk komunikasi
uplink sedangkan frekuensi downlink nya  adalah  sebesar 2250 MHz.

## Perhitungan Carrier to noise (C/N)
Noise adalah faktor yang mempengaruhi  kualitas  sinyal  pembawa (Carrier).  Besarnya noise atau  derau tergantung  dari  harga  temperatur  derau sistem  penerima  satelit  dan bandwidth operasi dari sinyal pembawa itu sendiri.
Carrier to noise merupakan perbandingan antara daya sinyal pembawa terhadap noise yang  diterima.  Pada komunikasi  satelit,  perhitungan noise ini dilakukan  pada  komunikasi uplink dan downlink.  Dengan  melakukan  perhitungan carrier  to  noise total  antara  (C/N) Uplink dan downlink,
Pada  tabel  2  terlihat  dimana  nilai (C/N)  total  terkecil  dihasilkan  ketika digunakan feeder tipe  RG8  yaitu  sebesar 22,299  dB  sedangkan  nilai  (C/N)Total terbesar dihasilkan oleh feeder dengan tipe LMR 400 yaitu sebesar 23,951 dB.

## PENUTUP Kesimpulkan
Dari  simulasi  Proses Tracking dan Sistem Downlink Komunikasi Satelit dapat beberapa kesimpulan, yaitu :
1. Pada  penggunaan feeder dengan  tipe RG8  memiliki  redaman  yang  besar yaitu  sebesar  0,33  dB/m  apabila dibandingkan dengan feeder tipe LMR 400 yang  memiliki  nilai  redaman sebesar 0,22 dB/m.
2.