universitas indonesia rancang bangun high power amplifier pada sistem transmiter indonesian ...

134 Pages·2011·2.6 MB·Indonesian

by  Rizky A

UNIVERSITAS INDONESIA

RANCANG BANGUN HIGH POWER AMPLIFIER PADA
SISTEM TRANSMITER INDONESIAN INTER UNIVERSITY
SATELLITE

SKRIPSI

RIZKY AGUNG TRI ATMAJA
0706267963

FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
DEPOK
JUNI 2011

Rancang bangun..., Rizky Agung Tri Atmaja, FT UI, 2011
UNIVERSITAS INDONESIA

RANCANG BANGUN HIGH POWER AMPLIFIER PADA
SISTEM TRANSMITER INDONESIAN INTER UNIVERSITY
SATELLITE

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

RIZKY AGUNG TRI ATMAJA
0706267963

FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
DEPOK
JUNI 2011 
i 

Rancang bangun..., Rizky Agung Tri Atmaja, FT UI, 2011
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,
Dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk
telah saya nyatakan dengan benar

Nama : Rizky Agung Tri Atmaja
NPM : 0706267963
Tanda Tangan :
Tanggal : 12 Juni 2011
iii 
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Rizky Agung Tri Atmaja, FT UI, 2011
HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh :
Nama : Rizky Agung Tri Atmaja
NPM : 0706267963
Program Studi : Teknik Elektro
Judul Skripsi : Rancang Bangun High Power Amplifier pada
Sistem Transmiter Indonesian Inter University
Satellite

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima
sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar
sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Indonesia.

DEWAN PENGUJI

Pembimbing : Ir. Muhammad Asvial, M.Eng, PhD. ( )
(NIP: 196804061994031001)

Penguji 1 : Prof. Dr. Ir. Eko Tjipto Rahardjo M.Sc. ( )
(NIP: 195804221982031003)

Penguji 2 : Dr. Ir. Arman D. Diponegoro ( )
(NIP: 194811131985031001)

Ditetapkan di : Depok

Tanggal : 27 Juni 2011
iii 
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Rizky Agung Tri Atmaja, FT UI, 2011
KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas segala
nikmat, rahmat, dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini.
Penulisan dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, mulai dari
masa perkuliahan hingga proses penulisan seminar ini, akan sangat sulit bagi penulis
untuk dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis ingin
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ir. Muhammad Asvial M.Eng, PhD., selaku dosen pembimbing yang telah
menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan penulis dalam
penulisan seminar ini;
2. Prof. Dr. Ir. Eko Tjipto Raharjo M.Sc. atas segala masukan dan bimbingan yang
diberikan kepada penulis mengenai materi pada seminar ini;
3. Slamet Widodo dan Christina Dwi Martaningsih selaku ayah dan ibu penulis atas
segala bentuk dukungan yang diberikan selama proses penulisan seminar ini;
4. Cynthia Rindang Kusumaningtyas dan Indra Dwi Atmaja selaku kakak dari
penulis yang senantiasa memberikan dukungan kepada penulis;
5. Dr. Gunawan Setyo Prabowo atas kesempatan yang diberikan kepada penulis
untuk mengikuti forum INSPIRE sebagai research student;
6. Bapak Dwiyanto atas berbagai macam masukan dalam pengerjaan seminar
penulis;
7. Rhyando Anggoro Adi sebagai teman kelompok dalam melakukan pengerjaan
riset perancangan sistem transceiver pada IiNusat;
8. Aisyah Ardanareswari atas segala dukungan moril selama pengerjaan skripsi ini;
9. Erwin Sugijono, Teguh Firmansyah, Rudi Saputra, Hakim Agung atas segala
bantuan masukan materi pengerjaan skripsi ini;
10. Ardy Thiotrisno, Chandra Gunawan, Danang Tribroto, Azlul Fadli Oka, Irwan
Sukma atas masukan pada pembuatan simulasi rangkaian;
11. Semua teman-teman yang turut membantu penulis dalam mengerjakan penulisan
skripsi ini.

iv 
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Rizky Agung Tri Atmaja, FT UI, 2011
Akhir kata, penulis berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala kebaikan
semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini mampu membawa manfaat bagi
pengembangan ilmu.

Depok, 12 Juni 2011

Penulis

v 
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Rizky Agung Tri Atmaja, FT UI, 2011
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di
bawah ini :
Nama : Rizky Agung Tri Atmaja
NPM : 0706267963
Program Studi : Teknik Elektro
Departemen : Teknik Elektro
Fakultas : Teknik
Jenis Karya : Skripsi
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Indonesia hak bebas royalty noneksklusif (Non-exclusive Royalty Free
Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
RANCANG BANGUN HIGH POWER AMPLIFIER PADA SISTEM
TRANSMITER INDONESIAN INTER UNIVERSITY SATELLITE
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalty
Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan,
mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),
merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencatumkan nama
saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok
Pada Tanggal : 12 Juni 2010
Yang menyatakan

(Rizky Agung Tri Atmaja)
vi 
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Rizky Agung Tri Atmaja, FT UI, 2011
ABSTRAK

Nama : Rizky Agung Tri Atmaja
Program Studi : Teknik Elektro
Judul : Rancang Bangun High Power Amplifier Pada SistemTransmiter
Indonesian Inter University Satellite

Power amplifier merupakan salah satu subsistem dalam rangkaian transmitter
yang sangat penting. Power amplifier berfungsi untuk menaikkan daya dari sinyal
yang akan dikirimkan sehingga sinyal masih mampu dideteksi oleh rangkaian
penerima. Power Amplifier yang dirancang diperuntukan sebagai bagian dari
sistem transmitter Indonesian Inter University Satellite (Iinusat). Iinusat
merupakan sebuah satelit berkriteria nano yang dikembangkan oleh beberapa
perguruan tinggi di Indonesia. Power amplifier yang akan dirancang didisain
sehingga memiliki Maximum Available Gain (MAG) > 17 dB pada frekuensi
downlink 436.9 MHz dengan faktor kestabilan (K) > 1. Selain itu, parameter yang
juga harus diperhatikan dari perancangan power amplifier ini adalah nilai Voltage
Standing Wave Ratio (VSWR) yang memiliki nilai 1≤VSWR≤1.2, dimana hal ini
merepresentasikan banyaknya nilai sinyal terpantul. Pada kedua port power
amplifier, baik input maupun output, diberikan rangkaian matching agar nilainya
menjadi konjugasi dari nilai impedansi sistem untuk memaksimalkan daya yang
mampu diteruskan oleh divais. Proses perancangan dilakukan dengan
menggunakan piranti lunak advanced design system (ADS). Berdasarkan
simulasi, hasil akhir rangkaian adalah bandwidth sebesar 1.5 MHz, faktor
kestabilan 1.187, dan nilai VSWR sebesar 1.147.

Kata kunci:
Nanosatelit, transmiter, Iinusat, power amplifier, MAG, K, matching

vii 
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Rizky Agung Tri Atmaja, FT UI, 2011
ABSTRACT

Name : Rizky Agung Tri Atmaja
Study Program: Electrical Engineering
Title : High Power Amplifier for Indonesian Inter University Satellite
Transmitter System

Power amplifier is one of many subsystems in transmitting circuitry which can be
considered very important. Power amplifier can boost signal’s power up in order
to be able to be transmitted in a quite long distance and still can be well detected
by the receiver’s circuit. This Power amplifier is designed as a part of transmitter
system in Indonesian Inter University Satellite (Iinusat). Iinusat is a nanosatellite
built by several Indonesian universities. The designed power amplifier has
maximum available gain (MAG) >17 dB and stability factor (K)>1. other
parameter that is being considered in the design is the Voltage Standing Wave
Ratio (VSWR), which the value is 1≤VSWR≤1.2. A making of microstrip line as
a path of the signal and a connector between two components is required in this
project to obtain a better result in designing the power amplifier subsystem. Both
in the input and output port of this power amplifier, there are matching networks
which are used as matching system so that the input and output port values are the
conjugation of the system impedance. Advanced design system (ADS) is used in
the designing process. The simulation yields bandwidth of the signal 1.5 MHz,
stability factor 1.187, and the VSWR 1.147.

Key words:
Nanosatellite, transmiter, Iinusat, power amplifier, MAG, K, matching

viii 
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Rizky Agung Tri Atmaja, FT UI, 2011
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... II
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS .................................................. III
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... III
KATA PENGANTAR .......................................................................................... IV
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................................. VI
ABSTRAK ........................................................................................................... VII
ABSTRACT ........................................................................................................ VIII
DAFTAR ISI ......................................................................................................... IX
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... XII
DAFTAR TABEL ............................................................................................. XVII
DAFTAR GRAFIK .......................................................................................... XVIII
BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 LATAR BELAKANG ................................................................................... 1
1.2 TUJUAN PENELITIAN ................................................................................ 4
1.3 BATASAN MASALAH ................................................................................ 4
1.4 MANFAAT PENELITIAN ........................................................................... 4
1.5 SISTEMATIKA PENULISAN ...................................................................... 5
BAB 2 SISTEM KOMUNIKASI SATELIT .......................................................... 6
2.1 SATELIT ....................................................................................................... 6
2.1.1 SPACE SEGMENT ................................................................................. 7
2.1.2 GROUND SEGMENT ........................................................................... 13
2.1.3 CONTROL SEGMENT ......................................................................... 13
2.2 JENIS-JENIS ORBIT .................................................................................. 14
2.3 ALOKASI FREKUENSI ............................................................................. 15
2.4 PAYLOAD KOMUNIKASI ......................................................................... 16
2.4.1 AMPLIFIER .......................................................................................... 17
ix 
Universitas Indonesia
Rancang bangun..., Rizky Agung Tri Atmaja, FT UI, 2011