Oleh :

RISDAWATI HUTABARAT

PROPAGASI GELOMBANG

LANGIT

Pengenalan Gelombang Radio

Energi gelombang elektromagnetik terlihat dalam

bentuk perambatan gelombang radio yang keluar

dari antena pengirim dan dalam beberapa mode

perambatan gelombang ini sangat tergantung pada

frekuensi yang dikirimkan.

Untuk perhubungan radio, mengingat gelombang

elektromagnetik dipancarkan pada ruang yang

dipergunakan secara bersama, maka sangat besar

kemungkinannya untuk terjadi saling mengganggu.

Agar gangguan ini dapat dicegah, maka alokasi

frekuensi ditentukan bagi tiap daerah, sehingga

perhubungan radio dapat terawasi

Dimana pembagian frekuensinya meliputi :

Very Low Frekuensi (VLF)Frekuensi 3 Hz- 30 Khz

Panjang Gelombang 108 – 104 m

Low Frekuensi (LF)

30 KHz – 300 KHz

Panjang Gelombang 104 – 103 m

Medium Frekuensi (MF)Frekuensi 300 Hz- 3 MHz

Panjang Gelombang 103 – 102 m

High Frekuensi (HF)Frekuensi 3 MHz- 30 Mhz

Panjang Gelombang 102 – 10 m

Very High Frekuensi (VHF)Frekuensi 30 MHz- 300 MhzPanjang Gelombang 10 – 1 m

Ultra High Frekuensi (UHF)Frekuensi 300 MHz- 3 GhzPanjang Gelombang 100 – 10 cm

Super High Frekuensi (SHF)Frekuensi 3 GHz- 30 GhzPanjang Gelombang 10 – 1 cm

Extremely High Frekuensi (XHF)Frekuensi 30 GHz- 300 GhzPanjang Gelombang 10 – 1 mm

Ultraviolet Visible InfraredFrekuensi 1014 – 1016 HzPanjang Gelombang (3) 10-4 – (3) 10-6 cm

Definisi dari propagasi gelombang adalah perambatangelombang pada media perambatan. Media perambatan atau biasa juga disebut saluran transmisigelombang dapat berupa fisik yaitu sepasang kawatkonduktor, kabel koaksial dan berupa non fisik yaitugelombang radio atau sinar laser.

Gambar 1 merupakan gambaran singkat tentangpropagasi gelombang

Gelombang radio termasuk keluarga radiasielektromagnetik meliputi infra merah (radiasi panas), cahaya tampak (visible light), ultraviolet, sinar-X, danbahkan panjang gelombang Gamma yang lebih pendekdan sinar kosmik. Gelombang elektromagnetik berasal

PROPAGASI GELOMBANG RADIO

Propagasi gelombang radio dapat diartikan sebagai prosesperambatan gelombang radio dari pemancar ke penerima. Transmisi sinyal dengan media non-kawat memerlukanantenna untuk meradiasikan sinyal radio ke udara bebasdalam bentuk gelombang elektromagnetik (em).

Gelombang (em) dalam perambatannya menuju antenna penerima dapat melalui berbagai macam lintasan

Ada 3 jenis lintasan dasar yang dapat dilalui, yakni melaluipermukaan tanah (gelombang tanah), melalui pantulan darilapisan ionosfir di langit (gelombang langit), dan perambatanlangsung dari antenna pemancar ke antenna penerimatanpa ada pemantulan (gelombang langsung).

PROPAGASI GELOMBANG LANGIT (SKY WAVE)

Pada frekuensi tinggi atau daerah HF, yang mempunyai

range frekuensi 3 -30MHz.

gelombang dapat dipropagasikan menempuh jarak

yang jauh keatas sampai lapisan ionosfir.

Gelombang yang berpropagasi melalui lapisan

ionosfir ini disebut sebagai gelombang ionosfir

(ionospheric wave) atau juga disebut gelombang

langit (sky wave).

Propagasi gelombang radio pada gelombang langit

sangat dipengaruhi oleh kondisi atmosfir di atas

permukaan bumi. Atmosfir di atas bumi terbagi dalam

beberapa lapisan, yaitu ;

Troposfir : adalah bagian atmosfir bumi yang

membentang dari permukaan bumi hingga ketinggian

sekitar 11 Km.

Stratosfir : adalah atmosfir bumi yang berada di

ketinggian sekitar 11 Km s/d 50 Km.

Ionosfir : adalah lapisan atmosfir yang berada pada

ketinggian di atas 50 Km dari permukaan bumi. Pada

lapisan ionosfir inilah terdapat gas-gas yang secara

terus-menerus terkena sinar matahari dan membentuk

lapisan ion yang dapat memantulkan gelombang radio.

Ionosfir tersusun dari 3 (tiga) lapisan , mulai dari yang

terbawah yang disebut dengan lapisan D, E dan F.

Sedangkan lapisan F dibagi menjadi dua, yaitu lapisan

Gambar 3 Lapisan Ionosfer

Lapisan ionosfir.

Lapisan D terletak sekitar 40 km – 90 km. Ionisasi di lapisan D sangatrendah, karena lapisan ini adalah daerah yang paling jauh dari matahari. Lapisan ini mampu membiaskan gelombang-gelombang yang berfrekuensi rendah. Frekuensi-frekuensi yang tinggi, terus dilewatkantetapi mengalami redaman. Setelah matahari terbenam, lapisan inisegera menghilang karena ion-ionnya dengan cepat bergabung kembalimenjadi molekul-molekul. Propagasi gelombang radio pada frekuensitinggi (HF) tidak dipantulkan oleh lapisan D tetapi justru kuat medan HF terganggu atau diperlemah oleh lapisan ini. Sehingga frekuensi tinggi(HF) lebih kuat diterima pada malam hari. Misal : Radio BBC (Inggris), ABC (Australia), VOA (Amerika Serikat), dll lebih kuat dan jelas diterimadi malam hari.

Lapisan E terletak sekitar 90 km – 150 km. Lapisan ini, dikenal jugadengan lapisan Kenelly–Heaviside, karena orang-orang inilah yang pertama kali menyebutkan keberadaan lapisan E ini. Setelah matahariterbenam, pada lapisan ini juga terjadi penggabungan ion-ion menjadimolekul-molekul, tetapi kecepatan penggabungannya lebih rendahdibandingkan dengan lapisan D, dan baru bergabung seluruhnya padatengah malam. Lapisan ini mampu membiaskan gelombang denganfrekuensi lebih tinggi dari gelombang yang bisa dibiaskan lapisan D. Dalam praktek, lapisan E mampu membiaskan gelombang hinggafrekuensi 20 MHz. Lapisan ini menebal pada siang hari dan akanmenyusut (menipis) bahkan hilang pada malam hari. Sehingga padamalam hari sinyal gelombang radio frekuensi HF dengan kekuatantertentu dapat melewati lapisan ini dan menuju lapisan di atasnya(lapisan F).

Lapisan F terdapat pada ketinggian sekitar 150 km – 400 km. Selama siang hari, lapisan F terpecah menjadi dua, yaitu lapisan F1 dan F2. Level ionisasi pada lapisan inisedemikian tinggi dan berubah dengan cepat se iringdengan pergantian siang dan malam. Pada siang hari, bagian atmosfir yang paling dekat dengan mataharimengalami ionisasi yang paling hebat. Karena atmosfir didaerah ini sangat renggang, maka penggabungan kembaliion-ion menjadi molekul terjadi sangat lambat (setelahterbenam matahari). Karena itu, lapisan ini terionisasi relatifkonstan setiap saat. Lapisan F bermanfaat sekali untuktransmisi jarak jauh pada frekuensi tinggi dan mampumembiaskan gelombang pada frekuensi hingga 30 MHz.Pada lapisan ini ionisasi sangat padat dan tebal dan sangatpotensial untuk memantulkan gelombang radio frekuensitinggi (HF) mulai 3 MHz – 30 MHz. Biasanya dimanfaatkanuntuk komunikasi gelombang radio AM. Pemanfaatanlapisan F sebagai pemantul gelombang sangat tergantungoleh lapisan D. Karena lapisan D ada pada siang hari danhilang pada malam hari, maka propagasi gelombang radio pada Lapisan F akan membuka pada malam hari saja,

Frekuensi Kritis

Jika frekuensi gekombang radio yang dipancarkan secaravertikal secara perlahan-lahan dipertinggi, maka akandicapai titik dimana gelombang tidak akan bisa dibiaskankembali ke bumi. Gelombang ini tentu akan ke atasmenuju lapisan berikutnya, dimana proses pembiasanberlanjut.

Bila frekuensinya cukup tinggi, gelombang tersebut akandapat menembus semua lapisan ionosfer dan terusmenuju ruang angkasa. Frekuensi tertinggi dimanagelombang masih bisa dipantulkan ke bumi biladitransmisikan secara vertikal pada kondisi atmosfer yang ada disebut frekuensi kritis.

Sudut Kritis

Secara umum, gelombang dengan frekuensi lebih rendahakan mudah dibiaskan, sebaliknya gelombang denganfrekuensi lebih tinggi lebih sulit dibiaskan oleh ionosfer.

Sudut terbesar dimana suatu gelombang denganfrekuensi yang masih bisa dikembalikan (dibiaskan kebumi) disebut sudut kritis bagi frekuensi tersebut.

Dengan propagasi gelombang angkasa/langit, sinyal

dari antena bumi dipantulkan dari lapisan terionisasi

pada atmosfer atas (ionosfer) kembali ke bumi.

Walaupun sepertinya gelombang dipantulkan oleh

ionosfer seolah-olah ionosfer adalah permukaan

pemantul yang keras, efek ini sebenarnya disebabkan

oleh refraksi. Sebuah sinyal gelombang langit dapat

menjalar melalui beberapa lompatan, memantul bolak-

balik antara ionosfer dan permukaan bumi. Dengan

mode propagasi ini, sebuah sinyal dapat diterima ribuan

kilometer dari pemancar. Propagasi gelombang

angkasa/langit digunakan untuk radio amatir, radio CB,

dan siaran internasional seperti BBC dan Voice of

Amerika.

Dengan propagasi gelombnag langit, sinyal dari antena

bumi dipantulkan dari lapisan terionisasi pada atmosfer

atau ionosfer kembali ke bumi

TERIMAKASIH ATAS

PERHATIANNYA