Model Komputasi Perambatan Gelombang Radio 3-Dimensi untuk Perencanaan Sistem Pemancar Televisi dalam Mengatasi Masalah Blank-Spot Gelombang Pantul

Dalam menentukan letak stasiun pemancar pengulang dari suatu siaran TV sering terjadi masalah sehingga dalam hasil perencanaannya masih terdapat sejumlah daerah blank spot. Hal ini disebabkan karena:

Dalam perencanaan digunakan persamaan-persamaan empiris, Perhitungan dari suatu liputan pemancar televisi hanya dilakukan untuk beberapa garis

lintasan saja dan belum dapat mewakili seluruh wilayah, Masalah pantulan tidak pernah diperhitungkan karena perhitungannya sangat kompleks.

Untuk mengatasi hal ini, sering dilakukan pengukuran langsung dilapangan pada daerah-daerah tertentu saja karena untuk melakukan pengukuran seluruh daerah memerlukan waktu dan biaya yang besar.

Dengan perkembangan teknologi dibidang komputer, komputasi dalam menentukan redaman halangan dan pantulan dari suatu pancaran TV bisa dilakukan dengan teknik UTD, sehingga hasilnya lebih cermat. Teknik ini dapat memperoleh daerah blank spot dengan batas-batas yang jelas hanya dengan memasukkan peta topografi digital atau peta kota digital dengan ketinggian gedung-gedung dari daerah yang akan diamati dan memplot lokasi stasiun pemancar dengan berbagai parameternya pada peta yang tertayang pada monitor. Hal ini hanya dapat dijalankan pada komputer work station dan tidak dapat pada komputer PC. Untuk mengatasi hal tersebut, penelitian ini melakukan analisis untuk memperoleh metode/teknik komputasi agar dapat dijalankan pada komputer PC 486.

Dari penelitian ini diperoleh:1. teknik modifikasi UTD single wedge yang merupakan penyederhanaan teknik UTD

single wedge konvensional dalam menghitung redaman halangan dan pantulan di daerah pegunungan agar diperoleh suatu proses komputasi yang jauh lebih cepat.

2. penerapan teknik UTD single wedge 2 halangan untuk komputasi redaman halangan dan pantulan di perkotaan (gedung-gedung bertingkat).

3. model komputasi untuk memperoleh suatu suatu peta kuat medan penerimaan siaran TV pada suatu daerah tertentu di daerah pegunungan dengan menggunakan teknik modifikasi UTD single wedge dengan menggunakan komputer PC 486 dengan kecepatan proses 5 menit.

4. model komputasi untuk memperoleh suatu suatu peta kuat medan penerimaan siaran TV pada suatu daerah tertentu di daerah perkotaan (gedung-gedung bertingkat) dengan menggunakan teknik UTD single wedge 2 halangan dengan menggunakan komputer PC 486. Secara teori komputasi redaman halangan dan pantulan di daerah perkotaan menggunakan teknik UTD double wedge. Untuk daerah pegunungan dengan menggunakan teknik UTD single wedge modifikasi,

hasilnya ialah sebagai berikut. Untuk daerah yang kecuramannya kurang dari 30º perbedaannya rata-rata 10 dB dengan deviasi 6 dB dengan jarak pengamatan setiap 50 m. Jarak pengamatan sangat menentukan tingkat ketelitian. Makin kecil jarak pengamatan hasil makin mendekati hasil pengukuran sehingga diperlukan peta topografi digitizing dengan skala lebih besar (saat ini menggunakan peta skala 1:50.000). Daerah yang kecuramannya lebih besar dari 30º dengian jarak kecuraman kurang dari 100 m, hasil komputasi sangat jauh berbeda dari hasil pengukuran. Hasil komputasi sepanjang daerah tersebut kuat medan penerimaannya hampir sama (rata) sedangkan hasil pengukuran besar medan penerimaan berfluktuasi teiapi harga yang paling

rendah masih di atas hasil komputasi, sehingga hasil komputasi masih dapat diterapkan karena diambil hasil yang paling buruk.

Untuk daerah perkotaan, hasil komputasi dengan hasil pengukuran diperoleh perbedaan sebagal berikut. Perbedaan hasil komputasi metode UTD single wedge 2 halangan dengan hasil komputasi UTD double wedge rata-rata 4 dB. Komputasi tidak dapat digunakan untuk kondisi yang penerimaannya diukur di sekitar jalan raya. Hal ini disebabkan adanya pengaruh redaman dan pantulan dari pergerakan kendaraan. Untuk darah rapat gedung, perbedaan hasil komputasi UTD single wedge 2 halangan dengan hasil pengukuran berbeda sangat jauh, yaitu sekitar 17 sampai 27 dB, sedangkan untuk daerah renggang gedung perbedaannya sekitar 7 dB sampai 9 dB. Perbedaan yang sangat jauh untuk daerah rapat gedung disebabkan jumlah lintasan minor yang diperhitungkan terlalu sedikit (gedung-gedung di bawah 5 lantai tidak diperhitungkan).

Cara kerja Televisi (TV)

Televisi bekerja dengan cara menerima gelombang elektromagnetik dan merubahnya menjadi energi akustik dan cahaya yang bisa kita dengar dan lihat. Layar televisi menampilkan gambar yang berasal dari ribuan titik-titik kecil (pixel) yang ditembak dengan elektron yang berenergi

tinggi. Pixel warna (merah, hijau, biru) inilah yang dikombinasikan dan ditampilkan dilayar komputer dalam bentuk gambar seperti yang kita lihat.

Cara kerja televisiAgar dapat bekerja dan menampilkan gambar dari stasiun TV favoritmu, televisi terdiri dari bagian-bagian yang saling menunjang agar bisa berfungsi. Secara garis besarnya bagian-bagian televisi berupa Antena, Catu daya (power), Tunner, Rangkain detektor video, Rangkain penguat video, dan Rangkain Audio.

Berikut ini garis besar cara televisi bekerja (lihat gambar):1. Antena berfungsi untuk menangkap belombang yang dipancarkan oleh stasiun televisi.2. Sinyal yang datang dialirkan menuju ke colokan antena yang ada pada televisi.3. Sinyal yang datang membawa gelombang suara dan gambar karena gelombang yang

diterima antena tv lebih dari satu macam (contoh gelombang stasiun RCTI, ANTV, GLOBAL TV, SCTV, TRANS 7, dll). Sirkuit di dalam televisi memisahkan gelombang ini (berupa suara dan gambar) sesuai dengan saluran tv yang kamu pilih kemudian diproses lebih lanjut. Alat pemisah disebut Tunner.

4. Sirkuit penembak elektron menggunakan sinyal gambar ini untuk diproses ulang dengan bantuan kamera televisi.

5. Bagian ini menembakan tiga elektron (merah, hijau dan biru) menuju tabung sinar katoda.

6. Berkas elektron menerobos suatu cincin elektromagnet. Elektron dapat dikendarai oleh magnit sebab mereka mempunyai elektron negatif. Dan berkas elektron ini akan bergerak bolak-balik di layar televisi.

7. Berkas cahaya ini akan diarahkan ke layar yang diberi bahan kimia berupa fosfor. Saat berkas elektron ini mengenai fosfor akan menampilkan titik-titik warna merah, hijau dan biru. Yang tidak kena tetap berwarna hitam. Kombinasi-kombinasi warna inilah yang menghasilkan gambar di televisi.

8. Gelombang suara akan diproses pada bagian ini untuk menghilangkan berbagai gangguan.

9. Sinyal suara yang sudah disaring dikeluarkan melalui alat yang disebut speaker

PRINSIP KERJA PENERIMA TV

1.  Perjalanan Objek Gambar dan Suara Televisi

Sebelum kita mempelajari prinsip kerja penerima TV ini, sebaikknya kita harus tahu dulu bagaimana sebuah objek gambar dapat diterima oleh pesawat penerima televisi kita. Gambar yang kita lihat adalah hasil produksi dari sebuah kamera. Obyek gambar yang ditangkap lensa kamera akan dipisahkan menjadi 3 warna primer yaitu merah (Red), hijau (Green) dan biru (Blue). Hasil tersebut akan dipancarkan oleh pemancar TV(Transmitter) berupa sinyal cromynance, sinyal luminance dan syncronisasi.

Selain gambar, pemancar televisi juga membawa sinyal suara, yang ditransmisikan bersama sinyal gambar. Gambar dipancarkan dengan system amplitudo modulasi (AM), sedangkan suara

dengan system frekuensi modulasi (FM). Kedua system ini digunakan untuk menghindari derau (noise) dan interferensi.

Perhatikan gambar dibawah ini yang menjelaskan perjalanan objek gambar sehingga sampai pada pesawat penerima televisi kita.

2.  Saluran dan Standart Pemancar Televisi

Kelompok frekuensi yang ditetapkan untuk transmisi sinyal disebut saluran (channel). Masing-masing mempunyai sebuah saluran 6 MHz dalam salah satu bidang frekuensi (band) yang dialokasikan untuk penyiaran TV komersial yaitu:

1. VHF bidang frekuensi rendah saluran 2 sampai 6 (54 – 88 MHz).2. VHF bidang frekuensi tinggi saluran 7 sampai 13 (174 – 216 MHz).3. UHF saluran 14 sampai 83 (470 – 890 MHz)

Ada 3 sistem pemancar TV  yaitu sebagai berikut:

1. National Television System Committee (NTSC) digunakan USA2. Phases Alternating Line (PAL) digunakan Inggris3. Sequential Couleur a’Memorie (SECAM) digunakan Prancis

Sedangkan Indonesia sendiri menggunakan system PAL B. Hal yang membedakan system tersebut adalah format gambar, jarak frekuensi pembawa gambar dan pembawa suara.

3. Diagram Blok Penerima TV

Blok diagram Televisi

Model dan jenisnya blok rangkaian TV bermacam-macam, tergantung pada merek TV yang digunakan.

Secara garis besar blok tersebut memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut :

a) Antena Televisi

Antena TV menangkap sinyal-sinyal RF dari pemancar televisi. Antena diklasifikasikan berdasarkan konstruksinya ada 3 yaitu:

1. Antena Yagi2. Antena Perioda Logaritmis3. Antena Lup

Klasifikasi lain berdasarkan jalur frekuensi gelombang yang diterima adalah:

1. Kanal VHF Rendah2. Kanal VHF Tinggi3. Kanal UHF

Jenis-jenis Antene sesuai dengan Klasifikasinya :

b) Rangkaian Penala (Tuner)

Rangkaian ini terdiri dari penguat frekuensi tinggi (penguat HF), pencampur (Mixer) dan osilator local. Rangkaian penala berfungsi untuk menerima sinyal TV yang masuk dan mengubahnya menjadi sinyal frekuensi IF.

Penala/Tuner

c) Rangkaian Penguat IF (Intermediate Frequency)

Rangkaian ini berfungsi sebagai penguat sinyal hingga 1000 kali. Sinyal ouput yang dihasilkan penala (Tuner) merupakan sinyal yang lemah dan sangat tergantung pada jarak pemancar, posisi penerima dan bentangan alam. Lingkaran merah menunjukkan rangkaian IF yang sebagian berada didalam tuner

Penguat IF (warna merah)

d) Rangkaian Detektor Video

Berfungsi sebagai pendeteksi sinyal video komposit yang keluar dari penguat IF gambar. Selain itu juga berfungsi untuk meredam sinyal suara yang akan mengakibatkan buruknya kualitas gambar

e) Rangkaian Penguat Video

Rangkaian ini berfungsi sebagai penguat sinyal luminan yangberasal dari detector video sehingga dapat menjalankan tabung gambar atau CRT (Catode Ray Tube)

f) Rangkaian AGC (Automatic Gain Control)

Rangkaian AGC berfungsi menstabilkan sendiri input sinyal televisi yang berubah-ubah sehingga output yang dihasilkan menjadi konstan. Lingkaran merah menunjukkan komponen AGC yang berada didalam sebagian IC dan sebagian tuner

Rangkaian AGC

g) Rangkaian Penstabil  Penerima  Gelombang TV.

Rangkaian penstabil penerima gelombang  TV diantaranya adalah AGC dan AFT. Automatic Fine Tuning berfungsi mengatur frekuensi pembawa gambar dari penguat IF secara otomatis

h) Rangkaian Defleksi Sinkronisasi

Rangkaian ini terdiri dari empat blok yaitu: rangkaian sinkronisasi, rangkaian defleksi vertical, rangkaian defleksi horizontal dan rangkaian pembangkit tegangan tinggi.

Rangkaian Defleksi vertikal

Rangkaian Defleksi Horizontal

i) Rangkaian Suara

Suara yang kita dengar adalah hasil kerja dari rangkaian ini, sinyal pembawa IF suara akan dideteksi oleh modulator frekuensi (FM). Sebelumnya, sinyal ini dipisahkan dari sinyal pembawa gambar

Rangkaian suara/audio

j) Rangkaian Catu Daya (Power Supply)

Berfungsi untuk mengubah arus AC menjadi DC yang selanjutnya didistribusikan ke seluruh rangkaian.

Pada gambar, rangkaian catu daya dibatasi oleh garis putih dan kotak merah. Daerah di dalam garis putih adalah rangkaian input yang merupakan daerah tegangan tinggi (Live Area). Sementara itu, daerah dalam kotak merah adalah output catu daya yang selanjutnya mendistribusikan tegangan DC ke seluruh rangkaian TV

Rangkaian Catu Daya

k) Penguat Krominan

Penguat ini menguatkan frekuensi 4,43 MHz untuk sinyal krominan yang termodulasi dalam sinyal V (sinyal R-Y) dan sinyal U (sinyal B-Y). Lebar jalur penguat 2 MHz

l) Sinkronisasi Warna

Didalam rangkaian sincronisasi warna, sinyal burst sinkronisasi warna dikeluarkan dari sinyal video warna komposit

m) Automatic Color Control (ACC)

Jika amplitudo sinyal ledakan naik, maka ACC mengeluarkan suatu tegangan kemudi yang memperkecil penguatan didalam bagian warna

o) Color Killer (Pemati Warna)

Rangkaian ini berguna untuk menindas penguat warna, apabila sedang tak ada sinyal krominan masuk. Ini terjadi pada waktu penerimaan sinyal hitam-putih

p) Rangkaian Switching Fasa 180  (Pembelah Warna)

Dari penguat krominan, sinyal diumpankan ke colour. Splitter (pembelah warna). Pembelah warna ini memisahkan sinyal yang termodulasi dengan sinyal V dari sinyal  yang termodulasi dengan sinyal U. Pembelah warna terdiri dari saklar PAL dan beberapa resistor. Pada akhir setiap garis, selama ditariknya garis PAL maka sinyal V diputar 180  . Sinyal U tidak mengalami putaran fasa

q) Demodulasi Warna

Dengan mempergunakan demodulator warna, maka sinyal-sinyal perbedaan warna di demodulasikan dari sinyal U dan V. Karena pada pemancar, sinyal-sinyal itu dimodulasikan dengan system pembawa suppressed/dihilangkan dan hanya kedua sub pembawa jalur samping (side band sub carier) yang ada. Agar dapat mendemodulasikannya menjadi sinyal pembawa warna yang asli kembali, maka diperlukan sub pembawa 4,43 MHz dengan fasa dan frekuensi yang tepat sama seperti pada pemancar

4. Rangkuman

1. Catu Daya memberikan tegangannya keseluruh bagian penguat2. Tuner menerima sinyal dari antenna dan memperkuat serta mengubah frekuensi yang

diterima menjadi sinyal IF (33,4 MHz dan 38,9 MHz). Sinyal sub pembawa masih dibawa oleh sinyal IF Video

3. Penguat IF dan detector berturut-turut memperkuat sinyal IF dan mendeteksi sinyal videonya. Sinyal IF suara dihasilkan pula pada detector ini setelah sinyal IF 33,4 MHz dan 38,9 MHz dicampur pada detector video

4. Sinyal IF suara diperkuat oleh penguat IF suara dan dideteksi oleh detector FM5. Penguat audio memperkuat sinyal audio dari hasil detector FM. Kemudian sinyal audio

diubah menjadi suara oleh loudspeaker6. Rangkaian AGC mengatur  penguatan penguat RF dan IF vidio, agar output sinyal  vidio

tetap amplitudonya7. Sinyal vidio hasil  deteksi diperkuat dan dimasukan ke katoda CRT8. Sebahagian sinyal video dipisahkan  pulsa  sinkronisasinya9. Pulsa sinkronisasi horisoltal diberikan ke osilator horizontal melalui AFC10. 10.   Pulsa sinkronisasi  vertical memicu  osilator  vertical agar sinkron11. Sinyal pembelok vertical dan horizontal masuk  ke kumparan defleksi  dan juga

kumparan  konvergensi12. Sinyal  sub pembawa    melalui  penguat band pass  diambilkan dari penguat   video

13. Setelah proses demodulasi  kroma oleh rangkaian kroma di peroleh sinyal (B – Y) dan  (R –Y)

14. Dalam rangkaian matrik dihasilkan sinyal  (G – Y) dari sinyal B – Y ) dan   (R – Y)15. Sinyal Y pada katoda CRT dan sinyal   (R – Y) , (G – Y) dan (B – Y) menghasilkan  

pengaruh  berkas  electron  antara  katoda dan grid sesuai  dengan  sinyal R,G dan B

Tulisan terkait elektro :

Led Pengganti Lampu Hemat   Energi Tester Dioa   Zener Rangkaian Tester   Remote Rangkaian Sirene   Sederhana Rangkaian Perubah single volt. Menjadi Simetris   Volt Mixer Line Mic   Stereo VU Display Untuk   audio Power Supply stabil 0-30   V Port USB sebagai Pengisi Battery   Li-On Rangk. Amplifier 8 Watt (IC LM   383) PERALATAN REPARASI   ELEKTRONIK Rangkaian Volume   Digital Rangkaian Delay Speaker & Speaker   Protector Rangkaian preampmic/penguat   microphone Rangkaian Alarm Pendeteksi   Kebakaran Rangk. Timer 5 s/d 30   menit Kegunaan   Osciloscope Saklar   Sentuh Rangkaian Efect   Guitar

Baca juga yang terkait dengan Tegnologi :

Inilah Kehebatan Siswa SMK : Laptop Rakitan SMK Rp 2,9   Jt Alat Pacu Jantung Di Kontrol Melalui   internet USB Charger Bertenaga   Matahari Ada Google Earth, Tak Perlu Satelit   Militer Alat Untuk Mengetahui Obyek di Balik   Dinding