Bagaimana Cara Kerja Antena Phased Array Elektronik yang digunakan oleh Starlink

Gambar diambil dari: everythingrf.com

Cara Kerja Antenna Starlink

Antena Starlink, sering disebut "Dishy McFlatface," adalah komponen penting dalam sistem Starlink yang memungkinkan pengguna terhubung ke jaringan satelit. Berikut adalah penjelasan detail tentang antena ini, termasuk bentuknya yang datar, cara kerjanya, bagaimana ia mencari sinyal, dan karakteristik lainnya.

Proses Starlink Mencari dan Mengunci Sinyal

• Pemasangan Awal: Ketika antena pertama kali dipasang, ia melakukan kalibrasi awal untuk menemukan dan mengunci sinyal dari satelit Starlink. Proses ini melibatkan pencarian sinyal dari beberapa satelit untuk menentukan orientasi optimal.

• Pelacakan Satelit: Setelah terhubung, antena secara terus-menerus melacak pergerakan satelit. Karena satelit Starlink berada di orbit rendah dan bergerak cepat melintasi langit, antena harus dapat berpindah dari satu satelit ke satelit lainnya dengan cepat.

• Update Real-time: Antena menerima update posisi satelit secara real-time dari jaringan Starlink, memungkinkan penyesuaian cepat dan memastikan koneksi tetap stabil.

Gambar diambil dari: everythingrf.com

Phased Array Elektronik Antenna

Antena phased array elektronik adalah teknologi yang memungkinkan pengendalian arah pancaran sinyal radio secara elektronik tanpa memerlukan komponen mekanis yang bergerak. Teknologi ini digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk radar, komunikasi satelit, dan sistem militer. Berikut adalah penjelasan lebih rinci tentang antena phased array elektronik:

Tipe-tipe Phased Array Elektronik Antenna

• Passive Electronically Steered Array (PESA)
• Active Electronically Steered Array (AESA)
• Digital Beam Forming (DBF)
• Hybrid Beam Forming (HBF)

Desain Antena: Bentuk Datar (Flat)

Bentuk Datar: Antena Starlink memiliki desain yang datar dan bulat, berbeda dengan antena parabola tradisional yang berbentuk cembung.

Teknologi Phased Array: Desain datar ini dimungkinkan oleh teknologi phased array, yang terdiri dari banyak elemen antena kecil yang dapat diprogram untuk mengarahkan sinyal tanpa memerlukan komponen mekanis yang bergerak.

Keunggulan Desain Datar:

• Estetika: Lebih mudah dipasang di berbagai lokasi tanpa mengganggu tampilan estetika bangunan.

• Portabilitas: Lebih mudah dipindahkan dan dipasang ulang dibandingkan dengan antena parabola tradisional.

Cara Kerja Antena Phased Array

• Elemen Antena: Antena terdiri dari banyak elemen kecil yang dapat mengirim dan menerima sinyal.

• Beamforming: Teknologi phased array menggunakan proses yang disebut beamforming untuk mengarahkan sinyal radio secara elektronik. Dengan mengubah fase sinyal yang dikirim atau diterima oleh setiap elemen, antena dapat mengarahkan sinyal ke arah yang diinginkan.

• Tanpa Gerakan Mekanis: Karena tidak ada bagian yang bergerak secara fisik, antena dapat dengan cepat mengubah arah sinyal, memungkinkan koneksi yang stabil dengan satelit yang bergerak di orbit rendah.

Gambar diambil dari: everythingrf.com

Cara Kerja Beamforming (Proses pengendalian arah sinyal) 

Beamforming memungkinkan antena untuk membentuk pola pancaran (beam) yang sangat terarah, meningkatkan kekuatan sinyal ke arah yang diinginkan dan mengurangi gangguan dari arah yang tidak diinginkan.

Superposisi Konstruktif dan Destruktif

Dengan mengatur fase sinyal, elemen-elemen antena menciptakan superposisi konstruktif (penguatan) ke arah tertentu dan superposisi destruktif (pengurangan) ke arah lainnya. Ini memungkinkan antena untuk memfokuskan sinyal ke satu titik atau mengarahkannya ke area yang lebih luas.

Pengendalian Dinamis

Pengendalian fase dilakukan secara dinamis menggunakan prosesor yang mengatur fase setiap elemen berdasarkan input yang diterima. Ini memungkinkan antena untuk secara cepat mengubah arah pancaran sinyal, sesuai dengan kebutuhan aplikasi.

Keuntungan Antena Phased Array Elektronik

• Tanpa Gerakan Mekanis
  Tidak ada komponen mekanis yang bergerak, sehingga lebih andal dan memiliki respons yang lebih cepat dibandingkan dengan antena tradisional yang menggunakan mekanisme fisik untuk mengarahkan sinyal.

• Fleksibilitas
  Dapat dengan cepat mengubah arah pancaran sinyal, memungkinkan pelacakan target yang cepat dan perubahan konfigurasi dalam hitungan milidetik.

• Desain Kompak
  Dapat dirancang dalam bentuk yang lebih kompak dan datar, seperti antena yang digunakan dalam sistem Starlink.

• Pengurangan Interferensi
  Beamforming yang tepat dapat mengurangi interferensi dari sumber sinyal lain, meningkatkan kualitas sinyal yang diterima.

Kekurangan Antena Phased Array Elektronik

• Kompleksitas dan Biaya
  
  Teknologi ini memerlukan komponen elektronik yang canggih dan pemrosesan sinyal yang kompleks, yang dapat meningkatkan biaya produksi dan perawatan.

• Konsumsi Daya
  
  Elemen-elemen aktif dan prosesor untuk mengendalikan fase membutuhkan daya yang cukup besar, yang bisa menjadi masalah dalam aplikasi tertentu.

• Pemanasan
  
  Karena adanya elemen-elemen aktif dan pengendalian fase yang terus-menerus, antena phased array dapat menghasilkan panas yang harus dikelola dengan sistem pendingin yang memadai.

Aplikasi Antena Phased Array Elektronik

• Komunikasi Satelit
  Digunakan dalam sistem seperti Starlink untuk menyediakan konektivitas internet dengan latensi rendah dan kecepatan tinggi.

• Radar
  Banyak digunakan dalam sistem radar modern untuk deteksi dan pelacakan objek dengan akurasi tinggi.

• Komunikasi Militer
  Digunakan dalam berbagai sistem komunikasi militer untuk komunikasi yang aman dan terarah.

• Telekomunikasi 5G
  Digunakan dalam infrastruktur telekomunikasi 5G untuk menyediakan konektivitas nirkabel dengan kapasitas dan kecepatan yang lebih tinggi.