Hidayah, Hidayah (2025) Desain Antena Phased Array pada Stasiun Bumi untuk Penjejakan Satelit di Orbit Bumi Rendah. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 6022231036-Master_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
6022231036-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (8MB) | Request a copy |
Abstract
Penggunaan antena pada stasiun bumi berperan penting dalam sistem komunikasi satelit guna menerima dan mengirimkan sinyal. Satelit berorbit rendah (LEO) melewati cakupan daerah tertentu dengan intensitas dan durasi yang terbatas. Oleh karena itu, diperlukan antena yang bekerja secara efisien untuk mendukung operasi, yaitu Telemetri, Pelacakan, dan Perintah (TT&C) serta akuisisi data satelit. Penerapan teknologi satelit di Indonesia yang terletak di Pusat Riset Teknologi Satelit milik Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), menggunakan antena parabola dengan diameter 11.28-meter sebagai pemancar dan penerima data di Stasiun Bumi Rancabungur, Bogor. Pada saat satelit melintasi Indonesia, antena ini perlu diarahkan oleh operator satelit dan memerlukan biaya perawatan yang cukup besar apabila terdapat kendala. Sebagai salah satu solusi, penelitian ini bertujuan untuk mendesain antenna phased array dengan elemen antena yang terdapat slot pada patch dan ground, kemudian disusun dalam konfigurasi array rectangular. Antena ini digunakan dalam penjejakan satelit yang memiliki resolusi sudut azimut dan elevasi. Sintesis antena dilakukan dengan menerapkan Spatial Tapering with stretching untuk memaksimalkan gain dengan jumlah antena lebih sedikit, dan Taylor Amplitude Tapering untuk menekan sidelobe level. Desain antena Non-Uniform Rectangular Array elemen 11x11 menghasilkan data simulasi dengan gain senilai 32,23 dBi, HPBW selebar 10°, dengan sidelobe level sebesar 15,95 dB pada arah 0° untuk frekuensi 2,22 GHz. Hasil simulasi diperoleh dengan menggunakan pola elemen dari antena yang memiliki elemen lebih sedikit yaitu elemen 3x3 yang telah difabrikasi dan diukur. Hal ini menunjukkan bahwa desain sudah memenuhi spesifikasi kebutuhan antena yang diperlukan. Dengan menggunakan desain ini, penjejakan satelit di orbit bumi rendah dapat dilakukan dengan lebih efektif karena desainnya yang low profile dan memenuhi kebutuhan operasi satelit.
================================================================================================================================
The utilization of antennas at ground stations is of paramount importance in the context of satellite communication systems, wherein they facilitate the reception and transmission of signals. Low-orbit (LEO) satellites traverse specific coverage areas with limited intensity and duration. To ensure effective operations, particularly in the domains of telemetry, tracking, and command (TT&C) as well as satellite data acquisition, the utilization of efficient antennas is paramount. The Satellite Technology Research Center of the National Research and Innovation Agency (BRIN) in Indonesia utilizes a parabolic antenna with a diameter of 11.28 meters, functioning as both a transmitter and a data receiver at the Rancabungur Earth Station in Bogor. During satellite transits over Indonesia, the operator must direct the antenna, which necessitates significant maintenance costs in the event of malfunctions. To address these challenges, this research proposes the design of a phased array antenna with antenna elements that have slots in the patch and ground, arranged in a rectangular array configuration. This antenna is utilized in satellite tracking, exhibiting azimuthal and elevation angle resolution capabilities. The synthesis of the antenna is achieved through the implementation of Spatial Tapering, a technique aimed at maximizing the gain with a reduced number of antennas, and Taylor Amplitude Tapering, a method intended to suppress sidelobe levels. The 11x11 Non-Uniform Rectangular Array antenna design generates simulated data with a gain of 32,23 dBi, a 10° HPBW, and a sidelobe level of 15,95 dB in the 0° direction for a frequency of 2,22 GHz. The simulation results were obtained by using the element pattern of a smaller sized Uniform Rectangular Array 3x3 antenna that has been fabricated and measured. This indicates that the design complies with the requisite specifications for the antenna. The utilization of this design facilitates enhanced satellite tracking in low earth orbit, attributable to its low-profile configuration that aligns with the requirements of satellite operations.
Actions (login required)
 |
View Item |