JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) A-252 Abstrak— Pada penelitian ini akan dibuat desain antena helix quadrifilar untuk ground station satelit nano yang bekerja pada frekuensi S-band 2,4 GHz. Antena ini membutuhkan arus yang berbeda fase 90 0 untuk mengeksitasi pencatuannya. Untuk menghasilkan arus tersebut tanpa menambah perangkat pencatu tambahan, maka antena ini menggunakan metode self-phased. Pada metode self-phased, digunakan lilitan kawat yang berbeda dimensi. Antena ini terdiri dari dua lilitan kawat tembaga yang memiliki dimensi berbeda, yang kemudian disebut smaller loop dan larger loop. Perbedaan dimensi ini akan menyebabkan resistansi smaller loop bersifat kapasitif dan resistansi larger loop bersifat induktif. Reflektor parabola ditambahkan pada antena helix quadrifilar untuk meningkatkan gain dan direktivitas. Hasil simulasi serta implementasi menunjukkan bahwa antena helix quadrifilar telah memenuhi kriteria desain . Antena ini menggunakan metode pencatuan self-phased. Pola radiasi yang dihasilkan merupakan directional. Nilai return loss dari hasil pengukuran bernilai -21.45 dB dengan VSWR 1.17. Bandwidth yang didapatkan adalah 18,53% dari frekuensi tengah 2.4 GHz atau sebesar 444.8 MHz. Impedansi hasil pengukuran sebesar 57.68 Ω. Gain antena helix quadrifilar dengan reflektor parabola adalah 20,61 dB. Kata Kunci— antena helix quadrifilar, ground station, reflektor parabola. I. PENDAHULUAN NSPIRE (Indonesian Nano-Satelite Platform Initiative for Research and Education) merupakan gagasan awal oleh peneliti dan mahasiswa TU Delft dari Indonesia yang sudah terlibat dalam pengembangan satelit Nano Delfi. Hal tersebut mendasari 5 perguruan tinggi di Indonesia dan mahasiswa Indonesia di TU Delft untuk membentuk wadah sebagai kegiatan pengembangan oleh mahasiswa dalam pengembangan IiNUSAT (Indonesian Inter University Satellite) [1].Hal tersebut bertujuan untuk penguasaan dan pengembangan teknologi rekayasa luar angkasa (space engineering). Maka sebagai salah satu partisipan, ITS membentuk Komunitas Satelit-ITS (ITS-sat) agar menyiapkan sumber daya manusia ITS yang menguasai teknologi satelit dan aplikasinya dengan salah satu misi ITS- Sat yaitu menciptakan dan mengoperasikan satelit ITS-sat. Satelit yang dikembangkan oleh komunitas satelit ITS saat ini termasuk dalam kategori satelit nano. Satelit nano termasuk dalam jenis satelit LEO (Low Earth Orbit). Satelit LEO adalah jenis satelit yang mengorbit di ketinggian 300- 1500 km di atas permukaan bumi. Teknologi Nano satelit pada orbit LEO karena dimensi satelit tergolong kecil dan biaya pengembangan yang relatif murah serta peluncuran yang relatif mudah. Selain itu teknologi satelit nano juga mempunyai kesempatan yang cukup luas dan mudah dalam hal eksplorasi dan pengembangan teknologi satelit.Satelit LEO sangat berguna untuk penginderaan jauh, telekomunikasi dan keperluan militer. Untuk itu diperlukan antena penerima di ground station untuk menerima sinyal berupa gelombang elektromagnetik yang dikirim dari satelit. Ground station yang digunakan bekerja pada beamwidth yang sempit dengan menggunakan sistem tracking. Sistem tracking ini bisa menjaga konstannya arah radiasi antenna ground station terhadap pergerakan satelit. Antena ini dirancang untuk bekerja pada S-band (2,4 GHz) untuk downlink pada komunikasi real time video [1], dengan bandwidth 8 MHz [2]. Antena yang dirancang juga harus memiliki polarisasi sirkuler. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari efek Faraday rotation. Dengan memperhatikan kriteria-kriteria tersebut, penelitian ini ditujukan untuk mendesain dan mengimplementasikan antena helix quadrifilar. Jenis antena ini dipilih karena memiliki dimensi yang kecil dengan jenis polarisasi sirkuler. Pada penelitian ini juga dilakukan simulasi reflektor parabola dengan antena helix quadrifilar sebagai pencatunya. II. PERANCANGAN DAN SIMULASI Ada beberapa kriteria desain yang harus dipenuhi pada perancangan dan pembuatan antena helix quadrifiar sebelum disimulasikan menggunakan software CST 2011 (Computer Simulation Technology) seperti return loss < -10 dB, pola radiasi direksional, VSWR < 2, dan gain antena >13 dB. Bahan antena menggunakan kawat tembaga dengan spesifikasi: Tabel 1. Spesifikasi Tembaga Karakteristik Nilai Permeabilitas (ȝ) 14,57 x 10 -7 H/m Konduktivitas (σ) 5,7 x 10 7 mho/m A. Antenna Helix Quadrifilar Antena helix quadrifilar merupakan salah satu jenis antena yang berasal dari kelas wire antenna. Antena helix quadrifilar memiliki geometri tiga dimensi. Antena helix quadrifilar adalah kombinasi dua bifilar heliks yang diatur dalam hubungan saling orthogonal. Komponen quadrifilar yang berupa kawat/lempengan tembaga dibentuk dari kawat yang berbentuk segi empat dengan salah satu sisinya tidak saling tersambung. Oleh karena itu, kawat tersebut mempunyai dua ujung yang saling berdekatan. Ujung dari kawat segi empat yang membentuk loop ini yang dicatu pada saluran transmisi [3-4]. Antena helix quadrifilar membutuhkan arus yang berbeda fasenya secara quadratur untuk pencatuannya. Desain Antena Helix Quadrifilar pada Frekuensi 2,4 GHz Untuk Perangkat Ground Station Satelit Nano Vivin Violita, Eko Setijadi, dan Gamantyo Hendrantoro Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 e-mail: ekoset@ee.its.ac.id I