07 stelk-43203

Dasar Telekomunikasi [STELK-43203] 12/13 Johanis Bowakh1

STELK-4320307 - Dasar Transmisi

Gelombang Radio

STELK-4320307 - Dasar Transmisi

Gelombang RadioJohanis Bowakh

[email protected], FST

Undanahttp://www.bowakh.co.cc

Telekomunikasi RadioTelekomunikasi Radio Semua sistem komunikasi yang menggunakan udara / ruang antariksa

sebagai medium antara Sebuah pemancar memancarkan dayanya melalui antena ke tujuan dalam

bentuk gelombang elektromagnetis Di tujuan, gelombang ini ditangkap oleh antena yang kemudian diteruskan

ke pesawat penerima


Tx Rx

Telekomunikasi RadioTelekomunikasi Radio Gelombang radio dicirikan dengan frekuensi Karena kecepatan penjalarannya rata-rata 300000 km/dtk, panjang

gelombang

Karena sifat-sifat perambatan, frekuensi radio dibagi dibagi dalambeberapa daerah


Hertzdalamfmf

8E3λ

Sona

r, se

rvo-

mec

hani

sm

Gel

omba

ng

radi

o

Infr

a

mer

ah

Ultr

avio

let

Sina

r X

Sina

r

Cos

mis

1 K

HZ

1 M

Hz

1 G

Hz

1 TH

z

101

102

103

104

105

106

107

108

109

1010

1011

1012

1013

1014

1015

1016

1017

1018

1019

1020

1021 Frekuensi (Hz)

VLF LF M

F

HF

VH

F

UH

F

SHF

EHF

Nama-nama bandnya.

Cah

aya

Sina

rG

amm

a

Telekomunikasi RadioTelekomunikasi Radio

Nama Frekuensi PanjangGelombang Nama

Very LowFrequency VLF < 30 KHz > 10 km Gelombang

Myriametrik

Low Frequency LF 30 - 300 KHz 1 - 10 km GelombangKilometer

MediumFrequency MF 300 - 3.000 KHz 100 - 1.000 m Gelombang

Hektometer

High Frequency HF 3 - 30 MHz 10 - 100 m GelombangDekameter

Very HighFrequency VHF 30 - 300 MHz 1 - 10 m Gelombang

MeterUltra HighFrequency UHF 300 - 3.000 MHz 10 - 100 cm Gelomabng

DecimeterSuper HighFrequency SHF 3 - 30 GHz 1 - 10 cm Gelombang

CentimeterExtremely HighFrequency EHF 30 - 300 GHz 1 - 10 mm Gelombang

Milimeter


Telekomunikasi RadioTelekomunikasi Radio Gelombang radio dari antena dapat dibedakan dalam

a) Gelombang Tanah (Ground Wave)Yang menjalarnya sepanjang permukaan bumi (VLF, LF, MF)

b) Gelombang Langit (Sky Wave)Yang terpancar ke udara dan “dipantulkan” ke arah bumi olehlapisan ionosphere (HF)

c) Gelombang Angkasa (Space Wave)Gelombang yang menjalar lurus seperti gelombang cahaya (>VHF). Komunikasi hanya bisa terjadi dalam keadaan “Line OfSight (LOS)”. Artinya antena-antena pemancar dan penerimaharus “saling melihat”


Telekomunikasi RadioTelekomunikasi Radio


Telekomunikasi RadioTelekomunikasi Radio Komunikasi radio dalam seluruh gelombang radio, ditandai

oleh:o Besarnya kehilangan (loss) antara pemancar dan penerimao Tingginya tambahan noise dari ”luar” oleh udara, angkasa dan

daerah sekitar Karena gelombang radio HF dipantulkan oleh lapisan

ionosphere, jarak tempuhnya bisa jauh dibanding gelombangMF maupun gelombang-gelombang dengan frekuensi yanglebih tinggi (VHF & sebagainya).

Karena pengaruh sinar matahari (terutama sinar ultraviolet),terjadi beberapa lapisan udara yang terionisir. Lapisan initerdiri dari 4 lapisan yang terpisah dengan ciri-ciri sbb:


Radio HFRadio HF Lapisan D

o Lapisan ini hanya timbul pada siang hari, mempunyai ketinggian daripermukaan bumi sekitar 60 - 90 km dengan ketebalan rata-ratanya 10 km

o Ketinggian frekuensi sangat rendah (VLF) dan frekuensi rendah (LF) dibawah0,3 MHz

o Meredam frekuensi menengah (MF)o Melewatkan sebagian frekuensi tinggi (HF)

Lapisan Eo Mempunyai ketinggian sekitar 90 - 130 km, dengan ketebalan rata-rata 25 km.

o Ketinggian maupun indeks bias tergantung pada elevasi matahari

o Mempunyai frekuensi kritis sekitar 4 MHz

o Mempunyai range maksimum untuk single hoop sekitar 2350 km


Radio HFRadio HF Lapisan F1

o Mempunyai ketinggian sekitar 180 km (170 – 230 km), dengan ketebalan rata-rata pada siang hari sebesar 20 km

o Ketinggian lapisan ini dipengaruhi oleh elevasi matahario Mempunyai range maksimum untuk single hop sekitar 3000 kmo Lapisan ini hanya ada pada siang hari

Lapisan F2o Mempunyai ketinggian sekitar 250 – 400 km pada siang hari dan sekitar 300

km pada malam hari, dengan ketebalan dapat mencapai lebih dari 200 kmo Ketinggian maupun indeks bias tidak begitu tergantung pada elevasi matahari

dan harganya berubah-ubah setiap saato Mempunyai frekuensi kritis sekitar 8 MHz pada siang hari dan sekitar 6 MHz

pada malam hario Mempunyai range maksimum untuk single hop sekitar 3840 km pada siang

hari, sedangkan pada malam hari bisa mencapai 4200 km


Radio HFRadio HF


Pada malam hari lapisan F1 dan F2 bergabung menjadi satu, disebutlapisan F

Lapisan ionosphere bertindak sebagai cermin, memantulkan gelombangradio. Gelombang yang terpantul ke bumi bisa juga dipantulkan kembalioleh permukaan bumi gelombang radio tersebut merambat cukup jauh

Penggunaan frekuensi HF biasanya dimaksudkan untuk mencapai daerahjangkauan yang jauh

Radio HFRadio HF

Kemampuan lapisan ionosphere untuk menegembalikan gelombang radiotergantung dari tebal dan konsentrasi ionosphernya, sehingga ada frekuensimaksimum dimana gelombang radio masih dapat dipantulkan

Besarnya frekuensi ini tergantung dari jam, musim, dan saat dari periode bintikmatahari (sunspot cycle).


Ionosphere

Single Hop

Multiple Hop

Tx

Rx

Gelombang Angkasa (Space Wave)Gelombang Angkasa (Space Wave) Gelombang-gelombang dengan frekuensi diatas daerah HF

merambat seperti gelombang cahaya, jadi tidak lagi terpantuloleh lapisan-lapisan ionosphere

Jarak pemancar dan penerima tidak bisa jauh, karena bentukpermukaan bumi yang berbentuk bola sudah merupakan suatu”halangan”, disamping adanya gunung dan lembah

Maka untuk jarak yang jauh, sering digunakan stasiunpengulang (repeater) yang dipasang ditempat-tempat yangtinggi


PropagasiPropagasi

Gelombang radio dari pemancar menjalar menurut arah garis lurus Tetapi karena sifat pemancar, gelombang-gelombang dari pemancar

menjalar secara tersebar jika udara/angkasa dianggap homogen, pancaran akan tersebar dimana

muka-muka gelombang sebagai tempat kedudukan medan-medan denganfase yang sama akan berbentuk bola-bola yang konsentris denganpemancar sebagai titik pusatnya


PropagasiPropagasi

Jadi pada jarak R dari pemancar (R>>ukuran pemancar), rapat daya padapermukaan “bola” adalah:


2 2

( ) =daya pancaran; =jarak penerima ke pemancar4 ( )

P wattW P RR m

PropagasiPropagasi Jika antena pemancar punya gain GT dalam arah dikehendaki, sesuai

definisi, di lokasi penerima rapat daya menjadi:

Oleh antena penerima, sebagian dari daya yang terpancar akan“ditangkap” dan besarnya adalah:

Tetapi antara A dan G (gain) untuk setiap antena, ada hubungan:


2*4R T T

PW G W GR

* ( )

"luas"bagian permukaan bola yg ditempati oleh antenaR R eff

eff

P W A watt

A

2

2

44

A GG A

PropagasiPropagasi sehingga:


2

2*4 4

: gain antena pemancar: gain antena penerima

T RR R eff

T

R

G P GP W AR

GG

2 2

. .4 4

R RR

FS

EIRP G EIRP GEIRP GLr r fR

c

Effective Isotropic Radiated Power: Free Space Loss

: kecepatan rambat gelombang: frekuensi

T

FS

EIRP P GLcf

PropagasiPropagasi

Perhitungan diatas digunakan dalam perkiraan suatu hubungan komunikasidimana harus ditentukan besarnya daya pancar, gain antenna, saluran yangharus digunakan, dan lain lain. Perkiraan ini akan dipengaruhi selain olehjarak antara pemancar dan penerima juga oleh antara lain; kepekaan(sensitivity) penerimanya dan keandalan yang diminta


Dan dapat diuraikan lebih lanjut menjadi:32,44 20 log 20 log ( )

dimana: dalam km; dalam MHzatau

36,6 20 log 20 log ( )dimana: dalam statute mile; dalam MHzSehingga dalam perhitugan

FS

FS

FS

LL R f dB

R f

L R f dBR f

logaritmis:( ) ( ) ( ) - ( )R R FSP dBW EIRP dBW G dB L dB

Jaringan Stasiun-Stasiun Pengulang UntukKomunikasi Jarak Jauh


Untuk komunikasi antara dua lokasi yang berjauhan, sering diperlukankomunikasi lebih dari satu “hop”, misalnya seperti gambar diperlukan 3hop




Untuk menghindarkan gangguan-gangguan interferensi, osilasi dan lain-lain, pada setiap repeater fIN ≠ fOUT. Bahkan untuk lebih megurangikemungkinan interferensi, deretan repeater-repeater diusahakan janganterletak pada satu garis lurus


Hubungan Antara Dua Titik Yang TidakSaling Melihat


Perhitungan-perhitungan di atas selalu didasarkan pada kondisi LOS Dalam praktek ternyata komunikasi masih bisa juga terjadi diantara dua

lokasi yang tidak saling melihat Hal ini cukup menonjol untuk daerah frekuensi VHF sekitar 30 – 500

MHz





PANDANGANTERHALANG OLEH

LENGKUNGANPERMUKAAN

BUMI

07 stelk-43203

Documents