Teori dan Sejarah Antenna Parabola

Antena parabola adalah sebuah antena berdaya jangkau tinggi yang digunakan untuk komunikasi radio, televisi dan data dan juga untuk radiolocation (RADAR), pada bagian UHF and SHF dari spektrum gelombang elektromagnetik. Panjang gelombang energi (radio) elektromagnetik yang relatif pendek pada frekuensi-frekuensi ini menyebabkan ukuran yang digunakan untuk antena parabola masih dalam ukuran yang masuk akal dalam rangka tingginya unjuk kerja respons yang diinginkan baik untuk menerima atau pun memancarkan sinyal. Antena parabola berbentuk seperti piringan. Antena parabola dapat digunakan untuk mentransmisikan berbagai data, seperti sinyal telepon, sinyal radio dan sinyal televisi, serta beragam data lain yang dapat ditransmisikan melalui gelombang. Fungsi antena parabola yang umum diketahui oleh masyarakat di Indonesia adalah sebagai alat untuk menerima siaran televisi satelit.

Sejarah antena parabola
Sejarah antena parabola dapat diamati mulai dari tahun 1970an. Ketika itu belum ada penyedia/provider untuk televisi satelit. Televisi satelit mulai tumbuh tahun 1976. HBO adalah stasiun televisi pertama yang mengembangkan program-program televisi kepada perusahaan kabel melalui transmisi satelit televisi. Antena parabola C-band ditemukan oleh seorang profesor di Stanford yang mencoba membangun antena parabolanya sendiri dan berhasil menangkap siaran HBO.
Pada masa itu antena parabola C-band berukuran sangat besar. Karena itu, antena parabola diletakkan di halaman. Ketika itu, tidak ada ruang yang cukup untuk meletakkan antena parabola. Harga antena parabola pada masa itu mahal. Pada tahun 1980an, berbagai perusahan mengembangkan antena parabola C-band. Karena itu, harga antena parabola turun. Akibatnya, banyak program yang dirancang untuk televisi satelit dan dianggap sebagai investasi. Pada tahun 1984, Kongres Amerika mengesahkan Cable Act. Ini dari Cable Act adalah untuk memperbolehkan berbagai perusahaan kabel melakukan enkripsi pada siaran mereka. Hal ini dilakukan karena ada penonton yang tidak membayar untuk layanan televisi satelit. Enkripsi berhasil mengarahkan orang-orang untuk berlangganan televisi kabel.
Pada tahun 1990an, enkripsi yang digunakan berhasil diretas. Akibat dari peretasan tersebut, perusahaan-perusahaan mulai mengembangkan dan menggunakan transmisi digital. Antena parabola berperan besar dalam perkembangan industri layanan televisi satelit. Dish Network, sebuah perusahaan penyedia layanan televisi satelit memulai penyiaran mereka pada tahun 1996. Mereka memanfaatkan antena parabola. Pada tahun yang sama, DirecTV juga mulai bersiaran. Akibatnya, terjadi persaingan antarpenyedia layanan televisi satelit dan menandai persaingan antara berbagai perusahaan penyedia layanan televisi satelit. Saat ini Dish Network Company telah tumbuh dan menawarkan berbagai program televisi digital dan HDTV. Dish Network menyediakan berbagai saluran dan program dalam definisi tinggi. Dish Network juga menjadi penyedia layanan televisi antena parabola dengan pelanggan yang banyak.
Pada tahun 1970, 1980, dan 1990an antena parabola mengubah cara kerja pemrograman televisi. Perubahan tersebut ditandai dengan perubahan pada peralatan televisinya. Pada masa itu, antena parabola jenis C-band yang besar telah hilang. Antena parabola jenis C-band telah berubah ukuran menjadi lebih kecil. Kini, antena parabola berukuran kecil. Antena parabola mampu diletakkan di atap dan tidak mengganggu stabilitas bangunan. Ukurannya tidak lagi mengganggu pemandangan. Berbagai saluran dan program-program televisi yang menggunakan antena parabola telah mampu ditransmisikan dengan jelas dan tanpa gangguan. Saat digunakan menonton HDTV, antena parabola mampu mentransmisikan gambar yang realistis.

Prinsip kerja Antenna Parabola

Bentuk antena yang seperti piring dan cembung atau melengkung memantulkan sinyal ke titik fokus piringan tersebut. Di titik fokus tersebut ditempatkan sebuah alat yang disebut feedhorn. Alat ini menjadi titik pusat untuk pemandu gelombang yang mengumpulkan sinyal di atau dekat di titik fokus dan mengubahnya menjadi low-noise block downconverter (LNB). LNB mengubah sinyal dari gelombang elektromagnetik atau gelombang radio menjadi sinyal listrik dan menggeser rentangnya dari C-band atau Ku-band menjadi L-band. Antena parabola untuk penyiaran langsung menggunakan LNFB, yang mengintegrasikan feedhorn dengan LNB.
Theoretical gain dari sebuah antena parabola meningkat seiring dengan meningkatnya frekuensi. Gain yang sebenarnya bergantung dari banyak faktor, diantaranya hasil akhir permukaan parabola, akurasi bentuk, dan kesesuaian feedhorn. Nilai umum bagi konsumen yang memiliki antena parabola 60cm 11.75 GHz adalah 37.50 dB.
Dengan menggunakan frekuensi lebih rendah seperti C-band, pembuat antena parabola memiliki pilihan lebih luas untuk bahan pembuatannya. Ukuran antena parabola besar yang dibutuhkan untuk frekuensi lebih rendah mendorong antena parabola untuk dikonstruksi dari lempengan logam dan kerangka logam. Pada frekuensi lebih tinggi desain tipe lempengan lebih sedikit meskipun beberapa desain menggunakan piringan padat.
Miskonsepsi yang umum terjadi adalah LNBF, alat di depan piringan, menerima sinyal langsung dari atmosfer. Sebagai contoh, hitung mundur BBC News menunjukkan “arus data merah” diterima langsung oleh LNBF daripada diterima oleh piringannya lebih dulu. Seharusnya bentuk parabola akan mengumpulkan sinyal ke wilayah yang lebih kecil dan mengirimkannya ke LNBF.
Piringan modern yang ditujukan untuk digunakan pada televisi rumahan umumnya berdiameter 43-80 cm. Antena parabola tersebut tidak bisa dipindah-pindahkan/fixed position. Ini berlaku untuk antena parabola untuk menerima sinyal Ku-band. Sehubungan dengan adanya layanan direct broadcast satellite, antena-antena parabola untuk keperluan rumah biasanya memiliki parabola C-Band yang memiliki motor. Diameter parabola ini sebesar 3 meter. Tujuan adanya motor adalah untuk menerima saluran-saluran dari satelit penyiaran yang berbeda. Piringan yang terlampau kecil untuk antena parabola masih memiliki gangguan, seperti gangguan sinyal akibat hujan dan gangguan dari satelit-satelit lain.

Desain sistem Antenna Parabola

Untuk instalasi receiver di rumah, sebuah kabel digunakan untuk menghubungkan receiver dengan LNB. Receiver tersebut menggunakan penyedia daya berbeda (14/18V) untuk memilih polarisasi dan pilot tones (22kHz) untuk menginstruksikan kepada LNB agar memilih satu dari dua gelombang frekuensi yang ada. Untuk instalasi yang lebih besar, setiap gelombang dan polarisasi diberikan kabel masing-masing. Maka, akan ada empat kabel dari LNB ke switching matrix. Switching matrix memungkinkan koneksi dari beberapa receiver berbeda dalam sebuah topologi bintang (star topology) yang menggunakan metode signalisasi signalling yang sama dalam sebuah instalasi receiver.

Tipe-tipe parabola

Piringan dengan motor

Sebuah piringan yang ditegakkan di sebuah tiang dan digerakkan dengan motor atau servo dapat dikendalikan dan diputar atau dirotasikan untuk menghadap berbagai posisi satelit yang berada di angkasa. Piringan-piringan antena parabola yang dapat digerakkan sangat digemari. Antena parabola dengan motor yang bisa digerakkan memiliki tiga standar berbeda, yaitu DiSEqC, USALS, dan 36v positioners. Banyak receiver yang dapat mendukung ketiga standar di atas.

Multisatelit

Multisatelit adalah piringan yang dapat menampung sebanyak 16 buah posisi satelit (Ku-band). Beberapa desain memungkinkan beberapa penerimaan sekaligus dari beberapa posisi satelit berbeda tanpa harus mengubah posisi piringan. Sumbu/axis vertikal bekerja sebagai sebuah reflektor Cassegrain off-axis concave parabolic concave hyperbolic. Sumbu/axis horizontal bekerja sebagai concave convex Cassegrain. Titik dari piringan utama bergerak ke piringan sekunder, yang memperbaiki astigmatisme melalui bentuk bengkok/curvature yang bervariasi. Celah yang berbentuk elips yang dimiliki piringan primer didesain untuk menyesuaikan diri dengan iluminasi yang diperkecil oleh horn antena parabola. Karena tumpahan ganda/double spill-over, maka penggunaan piringan besar akan lebih masuk akal.

VSAT

VSAT adalah tipe antena parabola yang paling populer. VSAT adalah singkatan dari very small aperture terminal. Antena parabola jenis VSAT menyediakan komunikasi internet satelit dua arah dan jaringan pribadi untuk berbagai organisasi. Saat ini, sebagian besar VSAT beroperasi di gelombang Ku-band. Hal itu terjadi karena gelombang C-band terbatas hanya untuk beberapa wilayah di dunia. Ada pergerakan yang dilakukan mulai tahun 2005 untuk mendorong adanya satelit Ka-band yang beroperasi di frekuensi lebih tinggi. Jenis satelit tersebut menawarkan kerja yang lebih baik dengan biaya yang lebih rendah. Ukuran antena-antena tersebut bervariasi, dimulai dari antena yang berdiameter 74 hingga 120cm. Untuk kebanyakan aplikasi, antena parabola VSAT dengan C-band sebesar 4 meter.

Model lain

Ada beberapa jenis antena parabola lain yang digunakan, di antaranya:
Antena parabola individual, yaitu antena parabola yang hanya digunakan untuk satu tempat tinggal. Contohnya Direct to Home (DTH).
Antena parabola kolektif, yaitu antena parabola yang penggunaannya dibagi ke beberapa tempat tinggal. Contohnya satellite master antenna television (SMAT) dan communal antenna broadcast distribution (CABD).
Automatic-tracking satellite dish (ATSD). Antena parabola jenis ini adalah antena yang dapat digunakan ketika ditempatkan di sebuah kendaraan yang bergerak, seperti mobil. Ketika kendaraan bergerak, antena parabola akan bergerak mencari gelombang yang dibutuhkan. Proses ini dinamakan automatic tracking. Antena parabola yang menggunakan automatic tracking menggunakan giroskop, sensor GPS, data identifikasi tersendiri untuk satelit, serta dekoder DVB untuk membantu identifikasi satelit yang sedang diarahkan.
BUD atau big ugly dish adalah antena parabola gelombang C-band. Antena parabola ini adalah antena parabola TVRO yang digunakan untuk menerima sinyal satelit televisi dari satelit tipe FCC dalam gelombang mikro C-band. Diameter big ugly dish sekitar 3.5 meter.
Antena parabola untuk televisi satelit
Antena parabola biasanya ditempatkan di atap-atap rumah. Kini, pemilik antena parabola tidak hanya ada di kota-kota besar saja, tapi juga telah ada di daerah pedesaan. Untuk penyiaran televisi satelit, antena parabola mampu menyiarkan beragam acara, di antaranya adalah film, acara olahraga, dan berita. Kualitas gambar dari antena parabola berbeda dengan antena biasa yang ditemukan di berbagai rumah. Kualitas gambar dari antena parabola lebih bagus dan kualitas suara yang diperdengarkan juga lebih baik.
Kelebihan dan kelemahan
Menggunakan antena parabola dan koneksi satelit memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri-sendiri.
Kelebihan menggunakan antena parabola dan koneksi satelit adalah kualitas video dan kualitas audio yang lebih baik jika digunakan untuk menerima siaran dari televisi satelit. Bentuk antena parabola seperti piringan membuat transmisi lebih mudah diterima, sangat cocok untuk menangkap gelombang di tempat-tempat yang jauh dari pusat transmisi. Untuk televisi satelit, antena parabola sangat memudahkan untuk menangkap siaran, bahkan di tempat-tempat yang jauh dibandingkan menggunakan antena televisi biasa.
Kelemahan yang paling memengaruhi antena parabla dan layanan satelit adalah harga yang mahal untuk peralatan yang dibutuhkan. Antena parabola juga tidak bisa langsung membagi saluran jika di dalam satu rumah memiliki dua atau lebih perangkat televisi. Semua televisi di suatu rumah akan menyiarkan program yang sama, karena tidak ada pembagian transmisi. Untuk melakukannya, dibutuhkan peralatan tambahan seperti tuner digital yang dapat membagi transmisi agar televisi berbeda di satu rumah mampu mengakses program yang berbeda. Kelemahan yang juga harus diperhatikan adalah gangguan cuaca. Antena parabola dapat mengalami gangguan dalam menerima transmisi jika cuaca terlalu buruk.