Telekomunikasi Radio

1. 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.

2. Band Frekuensi Radio

3. Baseband signal = electrical replica of the message itself, such baseband signal is not suitable for transmission over the transmission medium • Carrier signal = another electrical signal is used to carry the baseband signal • Modulation = Process that modify carrier signal according to the input signal • Modulation leads to frequency “translation” • Modulation Method AM, FM, PAM, PCM, etc. • Reason for modulation : for ease of radiation/reception, for frequency translation to assigned band, and for multiplexing

4. 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

5. 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)

6. 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.

7. 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:

8. 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

9. 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

10. 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:

11. Gambar Propagasi

12. Propagasi Gelombang Tanah • Gelombang Langsung • Gelombang Pantulan Tanah

13. Propagasi Gelombang Tanah #2 • Gelombang Permukaan Tanah

14. 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)

15. 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.

16. Propagasi Ionosfer #2 • Jika disimpulkan lapisan ionosfer dapat digambarkan sebagai berikut

17. Propagasi Ionosfer #2 • Frekuensi yang dipantulkan oleh ionosfer dapat digambarkan sebagai berikut :

18. 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

19. 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 : • Antena Omnidirectional • Antena yang mempunyai pemancaran / penerimaan ke suatu arah

20. 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

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

22. Antena Omnidirectional dengan Polarisasi Horizontal Macamnya : • Antena Super Turnstile • Antena Super Gain

23. 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.

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

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

26. 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

27. Penguatan dari antena parabola Rumus: dimana : • G = penguatan terhadap antena isotropis • A = luas antena aparture • e = efisiensi antena ( 55% - 65% ) •  = panjang gelombang