BAB 1. Gelombang Radio & Telekomunikasi

BAB 1. GELOMBANG RADIO &

TELEKOMUNIKASI

BAB 1. GELOMBANG RADIO & TELEKOMUNIKASI

A. Latar Belakang Sejarah Sejarah telekomunikasi listrik dimulai secara resmi sejak

tahun 1938 dimana pada saat itu SFB Morse berhasil melakukan hubungan telegrap sejauh 16 km

Selanjutnya dengan perjalanan riset dan penelitian yang panjang dari ahli fisikawan, matematik dan ahli telekomunikasi sendiri, bidang telekomunikasi mencapai kesuksesan dan berbagai perangkat canggih muncul sampai saat ini.

Pada Tahun 1964, James Clerk Maxwell, menemukan fenomena arus pergeseran melalui proses manipulasi persamaan matematis

differensial yang selanjutnya menjadi dasar ilmu radiasi yang akan menjelaskan mekanisme radiasi pada antena. -1-

Latar Belakang Sejarah.....................(lanjutan)

James Clerk Maxwell memformulasikan model matematik dari gejala keelektromagnetikan dalam sebuah paper yang berjudul “ A Treatise on Electricity and Magnetism” pada tahun 1873, Dia memperlihatkan bahwa cahaya termasuk gelombang elektromagnetik dan semua gelombang elektromagnetik termasuk cahaya berpropagasi dalam ruang dengan kecepatan yang sama bergantung pada sifat-sifat dielektrik dan magnetik dari medium yang dilewatinya.

Heinrich Rudolph Hertz memperagakan sistem gelombang elektromagnetik tanpa kabel pertama dengan menggunakan dipole λ/2.

-2-

Latar Belakang Sejarah ................(lanjutan)

Selanjutnya, pada tanggal 7 Mei 1895 pesan telegraph tanpa kabel pertama sukses ditransmisikan, diterima dan diterjemahkan. Percobaan ini dilakukan oleh ilmuwan Rusia yang bernama Alexander Popov. Pesan dikirim dari kapal perang Rusia sejauh 30 mil menuju laboratoriumnya di St. Petersburg Rusia. Namun eksperimen ini sangat dirahasiakan, sehingga julukan “Bapak Radio” tidak pada Propov tetapi jatuh pada G Marconi.

-3-

Latar Belakang Sejarah...................................(lanjutan)

Guglielmo Marconi (Dijuluki “Bapak Radio”) mengirimkan sinyal jarak jauh. Pada tahun 1901, dia membangun transmisi transatlantik dari Poldhu di Cornwall Inggris ke Newfoundland Canada. Antena penerima di Newfoundland adalah antena kawat setinggi 200 meter, sedangkan antena pemancar di Poldhu adalah antena kawat 50 meter yang ditopang oleh kayu setinggi 60 meter.

Selanjutnya, komunikasi semakin berkembang hingga abad 20-an, yang menjadikan teknologi komunikasi tanpa kabel banyak diminati dan semakin berkembang pesat .

-4-

B. Elemen Sistem Komunikasi

Fungsi dasar sistem komunikasi adalah transmisi/pengiriman informasi, dimana tiap jenis sistem komunikasi mempunyai kekhususan sendiri.

Definisi komunikasi adalah proses pemindahan/penyaluran informasi dari suatu titik (titik sumber) dalam ruang pada waktu tertentu ke titik lain yang merupakan tujuan atau pemakai.

-5-

Elemen Sistem Komunikasi ..................(lanjutan)

Message (pesan) : merupakan manifestasi (bentuk fisik) dari informasi dimana

sumber informasi bisa berupa : orang, alat musik, mesin : messagenya berupa : huruf, angka,

tekanan udara fungsi waktu, cahaya yang berubah, dan lain-lain. Tujuan Komunikasi : menyediakan reflika message (message tiruan) pada tempat

tujuan. Transducer : Alat untuk mengubah message menjadi sinyal listrik atau sebaliknya, Transducer input : mengubah message (suara, huruf, angka dll) menjadi sinyal listrik. Transducer output : mengubah sinyal listrik ke bentuk asli message.-6-

Elemen Sistem Komunikasi ...................................(lanjutan)

Pemancar (Tx) : Mengkopel message dalam bentuk sinyal listrik yang ditransmisikan

ke kanal transmisi, disini terjadi “signal processing” untuk transmisi yang efektif dan efisien, antara lain : modulasi, penyesuaian dengan sifat-sifat kanal transmisi.

Kanal Transmisi : Sebagai penyambung listrik antara Tx dan Rx sekaligus

menjembatani sumber dan tempat tujuan. Contoh kanal transmisi : kabel koaksial, kabel 2 kawat, wave guide, fiber optik, gelombang radio, dan lain-lain.

Sifat utama : meredam (umumnya sangat besar) Penerima (Rx) : Mengambil sebagian kecil sinyal dari kanal transmisi, memproses

dan meneruskannya ke transducer output. Proses utama : demodulasi/deteksi, penguatan karena sinyal yang

diterima levelnya sangat kecil. -7-

Dalam perjalanan sinyal dari sumber informasi ke tempat tujuan terjadi perubahan dan pengaruh yang tidak dikehendaki, yaitu :

1. Redaman : berkurangnya level sinyal (mudah diatasi dengan penguatan) 2. Distorsi : - perubahan amplitudo, frekuensi, dan fasa. - ada sinyal, pasti ada distorsi (tidak ada sinyal distorsi

hilang) - ditoleransikan sampai batas tertentu dihubungkan dengan peralatan/kompensasi. - disebabkan oleh respon sistem yang tidak sempurna terhadap sinyal.-8-


3. Interferensi : gangguan yang disebabkan oleh sinyal di luar sinyal yang diinginkan, biasanya buatan

manusia. Gangguan bisa berupa sinyal, diatasi dengan menghilangkan sumber interferensi. 4. Derau (noise) : - Gangguan yang tak mungkin dihilangkan secara teoritis

- Sinyalnya sebarang dan tak terkendalikan yang bersumber dari sebab-sebab ilmiah (seperti suhu tidak 0° K) - Informasi dapat tertutup oleh derau - Level sinyal harus lebih besar dari level derau. -9-


C.1 Spektrum Frekuensi

-10-

C.2 Band Frekuensi

-11-

D. REVIEW ELEKTROMAGNETIKA

-12-

E. BAGAIMANA ANTENA BEKERJA ?

Perhatikan gambar berikut ini :Dari gambar di samping terlihat

bahwa antena merupakan :- Transformator antara

gelombang terbimbing dengan gelombang bebas atau sebaliknya.

- Struktur transisi antara gelombang terbimbing dengan gelombang bebas.

- Pada komunikasi radio : Antena berfungsi melepaskan

energi elektromagnetik ke udara/ruang bebas (pemancar Tx) atau penerima energi elektromagnetik dari ruang bebas (penerima Rx)

-13-

Gambar di atas (diambil dari bahan kuliah Nachwan Mufthi A)

E. BAGAIMANA ANTENA BEKERJA ?..............(lanjutan)

Dimulai dari hukum Gauss :

-14- (diambil dari bahan kuliah Nachwan Mufthi)

E. BAGAIMANA ANTENA BEKERJA ?..............(lanjutan)

-15- (diambil dari bahan kuliah Nachwan Mufthi A)

F. Telekomunikasi Radio

Saluran transmisi antara Rx dan Tx dapat berbentuk fisik atau non fisik (vakum, ruang bebas). Pada komunikasi radio, gelombang elektromagnetik dilepaskan ke ruang bebas oleh antena sekaligus diarahkan ke tujuan tertentu yang disebut penerima. Ruang bebas dapat berisi atmosfer bumi dan terhadap gelombang elektromagnetik ini terjadi : - pembelokan atau pembiasan - penyerapan sebagian (absorpsi) - hamburan atau penyebaran kemana-mana - pantulan atau pembelokan gelombang dengan sudut datang sama dengan sudut pantul.

-16-

F. Telekomunikasi Radio..................(lanjutan)

-17-

Tx Rx

antena antena

Saluran transmisi fisik

Saluran transmisi fisik

Saluran Transmisi Non Fisik

Sistem Komunikasi Radio


Tx : menghasilkan daya RF diteruskan ke saluran transmisi lalu diteruskan ke antena, dari antena dipancarkan ke segala arahRx : mengambil sebagian kecil daya gelombang elektromagnetik dari pemancar yang ada di ruang bebas melalui antena, diteruskan ke saluran transmisi untuk selanjutnya diproses Disini, penerima daya oleh antena sekitar watt merupakan daya besar dan mudah diproses, jika informasi yang diterima dan dibuat reflikanya secara sempurna dan sepanjang waktu maka efisiensi komunikasi yang dihasilkan 100 % atau reliabilitas 99,99 %.

- 18 -


810


Pada sistem komunikasi radio ini ada yang dapat dikontrol, ada yang tidak.

-19-

Dapat Dikontrol

Tx (W, mod)

Rx (S, demod)

Antena Frekuensi Dimensi,

waktu dll

Spesifi kasi dapat ditentukan/ disesuaikan, dikuasai sepenuhnya


Pada sistem komunikasi radio ini ada yang dapat dikontrol ada yang tidak.

-20-

Yang tidak Dapat dikontrol

Perambatan gelombang

Disini, parameter lain menyesuaikan diri - dibuat prediksi yang

diharapkan tepat - ada probabilitas,

walaupun tidak dikuasai sepenuhnya


Untuk mengatasi kondisi sesuatu yang tidak dapat dikontrol ini, dilakukan beberapa persiapan sebelumnya, yaitu berupa penelitian/pengukuran untuk prediksi dan penyesuaian, seperti :

Pemilihan frekuensi Pengukuran sifat-sifat atmosfer bumi, yang terdiri dari : - penyerapan redaman & fading - pembiasan - pemantulan - hamburan Pengukuran sifat permukaan bumi : konduktivitas, permeabilitas, permitivitas Penyebaran ------redaman lintasan

-21-

-19-

G. Rangkaian pengganti Thevenin

G.1 Untuk Sistem Pemancar

-22-

G. Rangkaian pengganti Thevenin............(lanjutan)

G.2 Untuk Sistem Penerima

-23-

THE END

BAB 1. Gelombang Radio & Telekomunikasi

Documents