Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
EDFA sebagai penguat optik dapat memperkuat sinyal dalam daerah C-band dengan rentang panjang gelombang 1530-1560 nm. Ketidak rataan penguatan biasanya memunculkan masalah untuk mendapatkan karakteristik penguatan yang rata yang disebabkan oleh cross section yang tinggi pada daerah sekitar 1531 nm. Untuk mengatasi masalah ini, sejumlah metode telah diusulkan. Dalam disertasi ini suatu metode secara eksperimen untuk mendapatkan kerataan penguatan EDFA C-band telah dikembangkan. Kerataan penguatan dapat dicapai dengan mengatur variasi daya sinyal masukan dan daya pompa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa panjang EDFA 12 m dapat menghasilkan penguatan rata-rata 20,66-25,23 dB, variasi penguatan 0,47-0,88 dB, noise figure (NF) rata-rata 4,31-4,85 dB, dan variasi NF 0,09-0,12 dB untuk daya sinyal masukan -12,7 dBm dan daya pompa 20-50 mW. Spectral hole burning rata-rata untuk 1530,33-1535,04 nm lebih besar dari 1536,61-1560,61 nm pada perubahan daya sinyal dari -22,7 dBm dan -17,7 dBm menjadi -2,7 dBm. Panjang EDFA 11 m dapat menghasilkan gain maksimum untuk daya sinyal -22,7 dBm hingga -2,7 dBm, dan daya pompa 20 mW hingga 60 mW.

---

EDFA an optical amplifier can amplify signals in the C-band region with the wavelength range of 1530-1560 nm. Usually the inhomogeneous gain creates further problems to achieve flat gain characteristics due to high cross section around 1531 nm region. To overcome this problem a number of methods have been proposed. In this thesis an experimental methods to get gain flatness in the C-band EDFA have developed. Gain flatness maybe achieved by tuning the signal input powers, pump power variations. It is shows that EDFA length 12 m can result average gain 20.66-25.23 dB, gain variation 0.47-0.88 dB, average noise figure (NF) 4.31-4.85 dB, and NF variation 0.09-0.12 dB for input signal power -12.7 dBm and pump power 20-50 mW. Average spectral hole burning of 1530.33-1535.04 nm are greater than 1536.61-1560.61 nm for changing signal power from -22.7 dBm and -17.7 dBm to -2.7 dBm. Length of EDFA 11 m can obtain maximum gain for signal power -22.7 dBm to -2.7 dBm, pump power 20 mW to 60 mW.

Abstrak :
ABSTRAK
Sistem mitigasi bencana alam sangat diperlukan dalam rangka meminimalisir dampak bencana alam di bumi. Saat ini salah satu cara mengumpulkan data spasial dengan cepat adalah dengan satelit penginderaan jauh. Dengan menggunakan satelit maka fungsi pemantauan bumi semakin mudah karena dari atas bumi satelit dapat dengan mudah menangkap citra bumi. Satelit Himawari-8 menjadi salah satu satelit cuaca yang menyediakan citra resolusi rendah dengan resolusi temporal yang lebih banyak. Adapun data citra yang ditangkap oleh satelit Himawari-8 dapat digunakan untuk banyak aplikasi mencakup rainfall rate, sea surface temperature, cloud top temperature, prediksi cuaca, prediksi arah sebaran abu vulkanik, dan prediksi titik panas atau hotspot.

Keberhasilan pengembangan software pengolahan data Himawari-8 di LAPAN membuat pengembangan peralatan hardware sistem penerima Himawari-8 semakin ditingkatkan. Pengembangan yang sedang dilakukan di peralatan stasiun bumi yaitu ada di sisi antena penerima. Adapun salah satu jenis antena yang sering digunakan sebagai penerima data satelit pada sisi stasiun bumi adalah antena dengan reflektor parabola dengan tipe pencatunya adalah antena horn. Penelitian dan pengembangan jenis antena feed yang dilakukan sebagai salah satu alternatif antena penerima yang dapat digunakan oleh Stasiun Bumi Penginderaan Jauh Pekayon. Desain antena feed yang diharapkan dapat menerima data Himawari-8 dengan karakterisitik antena yang lebih compact, low profile, dan low cost sehingga dapat meningkatkan kehandalan sistem akuisisi dan mendukung kemandirian teknologi.

Sistem penerima data satelit C-Band telah banyak dikembangkan khususnya pada bagian pencatu (feed) antena. Adapun beberapa alternatif antena yang dapat digunakan sebagai penerima data satelit khususnya pada rentang frekuensi C-band antara lain yaitu antena mikrostrip. Adapun beberapa antena feed yang dapat digunakan sebagai antenna penerima data satelit yaitu antena mikrostrip dengan slot, antena mikrostrip dengan teknik Electromagnetic Band Gap, antena mikrostrip dengan teknik inset feed, dan antena mikrostrip dengan teknik E-shaped.

Pada penelitian Tesis ini dilakukan rancang bangun antena pencatu mikrostrip susun dengan bentuk patch segiempat yang nantinya akan digunakan sebagai antena feed pada sistem antena parabola di stasiun bumi. Antena dirancang untuk dapat bekerja pada rentang frekuensi 3,8-4,2 GHz. Guna mengetahui kinerja antena maka perancangan disimulasikan menggunakan perangkat lunak CST Microwave Studio 2020. Antena pencatu mikrostrip susun dirancang dengan menggunakan dua jenis bahan substrat yaitu FR-4 yang memiliki konstanta dielektrik 4,3 dengan ketebalan 1,6 mm dan bahan substrate RT/Duroid-5880 dengan nilai konstanta dielektrik 2,2 yang mempunyai ketebalan 1,575 mm. Jenis metode pencatuan yang digunakan pada desain antena mikrostrip tunggal adalah proximity coupled feed atau electromagnetically-coupled feed dan teknik pencatuan coaxial probe digunakan pada desain antena mikrostrip susun.

Dari hasil simulasi antena pencatu mikrostrip susun 4x4 dengan bahan FR-4 didapatkan gain 12,9 dB pada frekuensi 4,148 GHz, bandwidth 700 MHz dari rentang frekuensi 3,784-4,484 GHz, Half Power Beamwidth (HPBW) untuk arah horizontal 26,3º dan HPBW untuk arah vertikal 27,8º, dan pola radiasi yang dihasilkan adalah direksional. Dari hasil pengukuran antena mikrostrip susun 4x4 dengan bahan FR-4 didapatkan gain 12,484 dBi pada frekuensi 4,148 GHz, bandwidth 760 MHz dari rentang frekuensi 3,752-4,512 GHz, dan pola radiasi yang dihasilkan adalah direksional. Ketika antena mikrostrip susun 4x4 dengan bahan FR-4 dijadikan sebagai antenna feed dan digabungkan dengan reflektor parabola berdiameter 2,4 meter maka menghasilkan gain sebesar 31,72 dB pada frekuensi 4,148 GHz dengan HPBW untuk arah horizontal 2,5º dan HPBW untuk arah vertikal 2,6º.

Dari hasil simulasi antena pencatu mikrostrip susun 2x2 dengan bahan RT/Duroid-5880 didapatkan gain 12,8 dB pada frekuensi 4,148 GHz, bandwidth 702 MHz dari rentang frekuensi 3,76-4,462 GHz, HPBW untuk arah horizontal 30,7º dan HPBW untuk arah vertikal 52,3º, dan pola radiasi yang dihasilkan adalah direksional. Dari hasil pengukuran antena mikrostrip susun 2x2 dengan bahan RT/Duroid-5880 didapatkan gain 12,074 dBi pada frekuensi 4,148 GHz, bandwidth 656 MHz dari rentang frekuensi 3,796-4,452 GHz, dan pola radiasi yang dihasilkan adalah direksional. Ketika antena mikrostrip susun 2x2 dengan bahan RT/Duroid-5880 dijadikan sebagai antena feed dan digabungkan dengan reflektor parabola berdiameter 2,4 meter maka menghasilkan gain sebesar 33,09 dB pada frekuensi 4,148 GHz dengan HPBW untuk arah horizontal 2,7º dan HPBW untuk arah vertikal 1,9º.

Penggunaan jenis antena pencatu mikrostrip susun sebagai antena pencatu yang digabungkan dengan reflektor parabola terbukti mampu menghasilkan gain sesuai spesifikasi sebagai antena penerima data satelit di sisi stasiun bumi.

---

ABSTRACT
Natural disaster mitigation systems are needed in order to minimize the impact of natural disasters on earth. The way to collect spatial data quickly is by remote sensing satellites. By using satellites, the earth monitoring function is easier because from above the satellite can easily capture the earth's image. The Himawari-8 satellite is one of the weather satellites that provides low-resolution imagery with more temporal resolution. The image data captured by the Himawari-8 satellite can be used for many applications including rainfall rate, sea surface temperature, cloud top temperature, weather prediction, prediction of the direction of volcanic ash distribution, and hot spot prediction.

The successful development of the Himawari-8 data processing software in LAPAN has made the development of the Himawari-8 receiver system hardware equipment increasingly enhanced. Development is being carried out on earth station equipment which is on the receiving antenna side. One type of antenna that is often used as a satellite data receiver on the side of the earth station is an antenna with a parabolic reflector, with the feed antenna being a horn antenna. Research and development of new antenna types are carried out as an alternative receiving antenna that can be used by the Pekayon Remote Sensing Ground Station. The new antenna design is expected to be able to receive Himawari-8 data with more compact, low profile, and low-cost antenna characteristics so that it can improve the reliability of the acquisition system and support technological independence.

C-Band satellite data receiver systems have been developed, especially in the antenna feed section. Some alternative antennas that can be used as satellite data receivers, especially in the C-band frequency range, include microstrip antennas. Some antennas that can be used as satellite data receiver antennas are microstrip antenna with slot, microstrip antenna with Electromagnetic Band Gap technique, microstrip antenna with inset feed technique, and microstrip antenna with E-shaped technique.

In this thesis research, a microstrip array antenna design with a rectangular patch shape will be used as a receiving antenna at the ground station. The antenna is designed to work in the frequency range 3.8-4.2 GHz. To determine the antenna's performance, the design was simulated using CST Microwave Studio 2020 software. Microstrip array antenna was designed using two types of substrate material, FR-4 which has a dielectric constant of 4.3 with a thickness of 1.6 mm and a substrate material RT/Duroid-5880 with a dielectric constant of 2.2 which has a thickness of 1.575 mm. The type of feeding method used in the design of a single microstrip antenna is proximity coupled feed or electromagnetically-coupled feed and the coaxial probe feeding technique used in the microstrip array antenna design.

From the simulation results of a 4x4 microstrip array antenna with FR-4 material, antenna gain is 12.9 dB at a frequency of 4.148 GHz, bandwidth of 700 MHz from the frequency range of 3.784-4.484 GHz, Half Power Beam Width (HPBW) for the horizontal direction of 26.3º and HPBW for vertical direction 27.8º, and the resulting radiation pattern is directional. From the measurement results of the 4x4 microstrip array antenna with FR-4 material, the antenna gain is 12.448 dB at a frequency of 4.148 GHz, the bandwidth of 760 MHz from the frequency range of 3.752-4.512 GHz, and the resulting radiation pattern is directional. When a 4x4 microstrip array antenna with FR-4 material is used as a feed antenna and combined with a 2.4 m diameter parabolic reflector, the antenna gain is 31.72 dB at a frequency of 4.148 GHz with HPBW for the horizontal direction of 2.5º and HPBW for the vertical direction 2.6º.

From the simulation results of a 2x2 array microstrip antenna with RT/Duroid-5880, an antenna gain of 12.8 dB at a frequency of 4.148 GHz, a bandwidth of 702 MHz of the 3.76-4.462 GHz frequency range, HPBW for the horizontal direction of 30.7º and HPBW for the vertical direction 52.3º, and the resulting radiation pattern is directional. From the measurement of 2x2 microstrip array antennas with RT/Duroid-5880 material, the antenna gain is 12.074 dB at a frequency of 4.148 GHz, the bandwidth of 656 MHz from the frequency range of 3.796-4.452 GHz, and the resulting radiation pattern is directional. When a 2x2 array microstrip antenna with RT/Duroid-5880 material is used as a feed antenna and combined with a parabolic reflector of 2.4 m in diameter, the antenna gain is 33.09 dB at a frequency of 4.148 GHz with HPBW for the horizontal direction of 2.7º and HPBW for vertical direction of 1.9º.

The use of a microstrip array antenna as a feed antenna combined with a parabolic reflector is proven to be able to produce a gain according to specifications as a satellite data receiver antenna on the side of the ground station.

Abstrak :
Penelitian ini mengusulkan rancang bangun antena mikrostrip array linear dengan bentuk patch segiempat sebagai antena pencatu pada sistem antena parabola di stasiun bumi penerima data satelit Himawari-8. Antena dirancang bekerja pada rentang frekuensi 3,8-4,2 GHz. Simulasi menggunakan perangkat lunak CST Microwave Studio 2019. Antena mikrostrip array linear dirancang dengan menggunakan bahan substrat Rogers RT/Duroid-5880 dengan nilai konstanta dielektrik 2,2 yang mempunyai ketebalan 1,575 mm. Teknik dan metode yang digunakan yaitu teknik proximity coupled feed, teknik corporate feed, metode Dolph-Chebyshev, metode Wilkinson Unequal Power Divider, substrat double layer, dan juga Reflektor Parabola. Simulasi antena microstrip array 1x8 dengan bahan Rogers RT/Duroid-5880 menghasilkan bandwidth selebar 721,9 MHz pada frekuensi 3,7069 – 4,4288 GHz, gain sebesar 16,17 dB pada frekuensi 4,148 GHz, direktivitas sebesar 16,56 dB pada frekuensi 4,148 GHz, efisiensi sebesar 97,65%, Half Power Beamwidth (HPBW) untuk arah horizontal sebesar 6,5° dan HPBW untuk arah vertikal sebesar 46,5°, dan pola radiasi yang dihasilkan adalah direksional. Ketika antena antena mikrostrip array 1x8 bahan rogers RT/Duroid-5880 sebagai antena pencatu dengan Reflektor Parabola 2,4 meter menghasilkan bandwidth selebar 721,9 MHz pada frekuensi 3,7069 – 4,4288 GHz, gain sebesar 30,69 dB pada frekuensi 4,148 GHz, direktivitas sebesar 31,08 dB pada frekuensi 4,148 GHz, efisiensi sebesar 98,75%, Half Power Beamwidth (HPBW) untuk arah horizontal sebesar 7,7° dan HPBW untuk arah vertikal sebesar 1,4°, dan pola radiasi yang dihasilkan adalah direksional. Hasil pengukuran untuk antena mikrostrip 1x8 dengan bahan Rogers RT/Duroid-5880 memiliki bandwidth 44 MHz dari frekuensi 3,761-3,805 GHz dan memiliki bandwidth 92 MHz dari frekuensi 4,804-4,896 GHz, gain sebesar 10,42 dB pada frekuensi 3,8 GHz, dan pola radiasi yang dihasilkan adalah direksional. ......This study proposes the design of a linear array microstrip antenna with a rectangular patch shape as a feed antenna for a parabolic antenna system at the Himawari-8 satellite data receiving earth station. The antenna is designed to work in the 3.8-4.2 GHz frequency range. Simulation using CST Microwave Studio 2019 software. Linear array microstrip antenna is designed using Rogers RT/Duroid-5880 as a substrate with a dielectric constant value of 2.2 which has a thickness of 1.575 mm. The techniques and methods used are proximity coupled feed technique, corporate feed technique, DolphChebyshev method, Wilkinson Unequal Power Divider method, double layer substrate, and also Parabolic Reflector. Simulation of a 1x8 microstrip array antenna with Rogers RT/Duroid-5880 material produces a bandwidth of 721.9 MHz at a frequency of 3.7069-4.4288 GHz, a gain of 16.17 dB at a frequency of 4.148 GHz, a directivity of 16.56 dB at a frequency of 4.148 GHz, efficiency of 97.65%, Half Power Beamwidth (HPBW) for the horizontal direction of 6.5° and HPBW for the vertical direction of 46.5°, and the resulting radiation pattern is directional. When the 1x8 rogers RT/Duroid-5880 microstrip array antenna as a feed antenna with a 2.4 meter Parabolic Reflector produces a bandwidth of 721.9 MHz at a frequency of 3.7069-4.4288 GHz, the gain is 30.69 dB at a frequency of 4.148 GHz, directivity of 31.08 dB at a frequency of 4.148 GHz, efficiency of 98.75%, Half Power Beamwidth (HPBW) for the horizontal direction of 7.7° and HPBW for the vertical direction of 1.4°, and the resulting radiation pattern is directional. The measurement results for a 1x8 microstrip array antenna with Rogers RT/Duroid-5880 material have a bandwidth of 44 MHz from a frequency of 3.761-3.805 GHz and a bandwidth of 92 MHz from a frequency of 4.804-4.896 GHz, a gain of 10.42 dB at a frequency of 3.8 GHz, and a pattern of he radiation produced is directional.