Telekomunikasi Radio. Syah Alam, M.T Teknik Elektro STTI Jakarta

Telekomunikasi Radio Syah Alam, M.T Teknik Elektro STTI Jakarta

Telekomunikasi Radio Merupakan suatu bentuk komunikasi modern yang memanfaatkan gelombang radio sebagai sarana untuk membawa suatu pesan sampai ke tempat tujuannya. Keuntungannya: Bisa menjangkau daerah yang cukup luas Tidak diperlukan pemasangan kabel yang rumit

Kerugiannya: Bisa terjadi gangguan komunikasi bila terdapat suatu interferensi.

Untuk mencegah suatu interferensi maka dibutuhkan pengaturan alokasi frekuensi yang digunakan oleh setiap daerah.

Band Frekuensi Radio Nama

Frekuensi

Panjang Gelombang

Very Low Frequency VLF

<30 kHz

>10 km

Low Frequency

LF

30-300 kHz

1-10 km

Medium Frequency

MF

300-3000 kHz

100-1000 km

High Frequency

HF

3-30 MHz

10-100 m

Very high Frequency

VHF

30-300 MHz

1-10 m

Ultra High Frequency

UHF

300-3000 MHz

10-100 cm

Super High Frequency

SHF

3-30 GHz

1-10 cm

Extremely High Freq

EHF

30-300 GHz

1-10 mm

Spektrum frekuensi di alam

Panjang gelombang

Modulasi()  Merupakan teknik-teknik yang dipakai untuk memasukkan informasi dalam suatu gelombang pembawa, biasanya berupa gelombang sinus  Alat yg digunakan untuk modulasi disebut Modulator, alat yg melakukan demodulasi disebut Demodulator, sedangkan alat yang bisa melakukan keduanya adalah Modem.  Bisa dilakukan secara digital maupun analog, bahkan bisa dengan penggabungan keduanya.  Karakteristik dari gelombang yg dimodulasi biasanya :  Amplitudo  Frekuensi  Phase

Modulasi (3)  Modulasi analog, di antaranya:  Amplitude Modulation (AM)  Frequency Modulation (FM)  Phase Modulation (PM)

 Modulasi digital, di antaranya:  Amplitude-Shift Keying (ASK)  Frequency-Shift Keying (FSK)  Phase-Shift Keying (PSK)

 Modulasi gabungan (hybrid):  Pulse-code modulation (PCM)  Pulse-width modulation (PWM)  Pulse-amplitude modulation (PAM)  Pulse-position modulation (PPM)  Pulse-density modulation (PDM)

Amplitude Modulation (AM)  Adalah salah satu bentuk modulasi dimana amplitudo sinyal pembawa di variasikan secara proposional berdasarkan sinyal pemodulasi (sinyal informasi).  Frekuensi sinyal pembawa tetap konstan.  AM adalah metode pertama kali yang digunakan untuk menyiarkan radio komersil.  Contoh dari amplitude modulation.  Kelemahannya:  dapat terganggu oleh gangguan atmosfir  Bandwith yang sempit juga membatasi kualitas suara yang dapat dipancarkan.

Frequency Modulation (FM) #1  suatu bentuk modulasi dimana frekuensi sinyal pembawa divariasikan secara proposional berdasarkan amplitudo sinyal input.  Amplitudo sinyal pembawa tetap konstan.  Contoh dari frequency modulation adalah:

Frequency Modulation (FM) #2

 Modulasi frekuensi memerlukan bandwidth yang lebih lebar daripada modulasi amplitudo.  FM lebih tahan terhadap gangguan sehingga di pilih untuk sebagai modulasi standart untuk frekuensi tinggi.  Keuntungan:  Noise lebih kecil (kualitas lebih baik)  Daya yang dibutuhkan lebih kecil

Phase Modulation(PM)  Merupakan bentuk modulasi yang merepresentasikan informasi sebagai variasi fase dari sinyal pembawa.  Hampir mirip dengan FM, frekuensi pembawa juga bervariasi karena variasi fase dan tidak merubah amplitudo pembawa.  PM jarang digunakan karena memerlukan perangkat keras penerima yang lebih kompleks.  Dapat menimbulkan ambigu dalam menentukan apakah sinyal mempunyai fase 0o atau 180o.  Contoh modulasi PM:

hasil

Propagasi Gelombang Radio  Gelombang dapat merambat melalui berbagai medium, antara lain:  Padat  Cair  Udara

 Propagasi gelombang radio, dibedakan menjadi:  Propagasi Gelombang tanah:  Gelombang langsung  Gelombang pantulan tanah  Gelombang permukaan tanah

 Propagasi Ionosfer:

Gambar Propagasi

Propagasi Gelombang Tanah  Gelombang Langsung  Gelombang Pantulan Tanah

Propagasi Gelombang Tanah #2

 Gelombang Permukaan Tanah

Propagasi Ionosfer    

Memanfaatkan lapisan ionosfer untuk memantulkan gelombang. Lapisan ini terletak pada ketinggian 50-500 km diatas permukaan bumi. Lapisan ini terbentuk karena adanya radiasi sinar matahari. Perbedaan derajat ionisasi pada lapisan ini menghasilkan pembagian ionosfer ke dalam beberapa lapisan.

 Lapisan D (50-90 km)  Lapisan E (90-145 km)  Lapisan F (160-400 km)

Propagasi Ionosfer #2  Lapisan D  Merupakan lapisan paling bawah dari ionosfer  Menyerap gelombang dg frekuensi rendah ; melewatkan gelombang frekw tinggi  Ionisasi maks pada siang dan menghilang pada malam hari

 Lapisan E  Memantulkan gelombang dengan frekuensi sekitar 20MHz  Tergantung pada frekw dan kekuatan lapisan E, suatu sinyal dapat dibiaskan ataupun dapat diteruskan ke lapisan F  Pada malam hari lsinyal dapat melewati lap ini, karena pada malam hari lapisan ini menyusut.

 Lapisan F     

Dibagi menjadi 2 bagian F1 dan F2 (pada siang hari) Pada malam hari kedua lapisan akan menjadi satu Memantulkan gelombang dengan fekuensi tinggi (HF) Gelombang dengan frekuensi lebih tinggi (VHF,UHF..)akan dilewatkan. Biasanya dimanfaatkan untuk pemancaran gelombang AM jarak jauh.

Propagasi Ionosfer #2  Jika disimpulkan lapisan ionosfer dapat digambarkan sebagai berikut

Aplikasi modulasi di sekitar kita

Pusat layanan info-darurat

Sekolah Terbuka melalui radio dua arah

Contoh perangkat radio komunikasi 2-arah

Propagasi Ionosfer #2  Frekuensi yang dipantulkan oleh ionosfer dapat digambarkan sebagai berikut :

Propagasi Ionosfer #2  Dalam propagasi tanah maupun ionosfer terdapat rugi-rugi yang menyebabkan tidak sempurnanya gelombang yang diterima oleh antena penerima.  Rugi-rugi tersebut disebabkan oleh:  Adanya Fading (sinyal dipenerima melemah/menguat), disebabkan oleh:  Groundwave dan skywave sampai di antena penerima tetapi berlawanan fase shg saling melemahkan.  Dua skywave yang dipantulkan dr daerah ionosfer diterima di antena penerima dengan fase yang tidak sama.  Directwave dan groundwave samapai pada penerima dengan fase berbeda.

 Interferensi dengan gelombang lain  Hilangnya daya saat transmisi

Antena dalam Komunikasi Gelombang Radio  Untuk daerah frekwensi >30Mhz, antena yang sering digunakan dalam komunikasi gelombang radio adalah antena VHF dan UHF  Antena VHF / UHF ini dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu : 1. Antena Omnidirectional 2. Antena yang mempunyai pemancaran / penerimaan ke suatu arah

Antena Omnidirectional Digunakan pada stasiun “ mobile service “ atau siaran radio dan televisi Antena Omnidirectional dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu : Antena Omnidirectional dengan Polarisasi Vertical Antena Omnidirectional dengan Polarisasi Horizontal

Antena Omnidirectional dengan Polarisasi Vertical Macamnya: a) Antena Koaksial dan antena Brown b) Antena Vertikal dengan penguatan tinggi

(a)

(b)

Antena Omnidirectional dengan Polarisasi Horizontal Macamnya : a) Antena Super Turnstile b) Antena Super Gain

Antena Berarah Digunakan untuk perhubungan titik ke titik atau penerimaan TV. Jenis – jenis antena dengan diagram pancaran berarah antara lain adalah : antena “ corner reflector “ antena Yagi Uda antena Parabola antena Helical.

Antena Corner Reflector  Reflectornya berupa array dari “ parasitic element “ pada dua bidang datar yang berpotongan membentuk sudut, dimana radiatornya berada

Antena Yagi Uda  Terdiri dari “ driven element ”, reflektor, direktor, dan boom  Banyak digunakan dalam komunikasi VHF

Antena Parabola  Digunakan untuk daerah frekuensi UHF band atas dan gelombang mikro.  Prinsipnya adalah memusatkan tenaga radiasi dari radiator  Penguatan antena parabola tergantung dari diameter dan frekuensi