KD-01

# Materi ini untuk 2 x Pertemuan yaitu minggu ke-3 & ke-4 di bulan Juli 2020

Propagasi Gelombang Radio (Gelombang Elektromagnetik)

Propagasi gelombang radio dapat diartikan sebagai proses perambatan gelombang radio dari pemancar ke penerima. Transmisi sinyal dengan media non-kawat memerlukan antenna untuk meradiasikan sinyal radio ke udara bebas dalam bentuk gelombang elektromagnetik (em). Gelombang ini akan merambat melalui udara bebas menuju antenna penerima dengan mengalami peredaman sepanjang lintasannya, sehingga ketika sampai di antenna penerima, energy sinyal sudah sangat lemah.

Gelombang (em) dalam perambatannya menuju antenna penerima dapat melalui berbagai macam lintasan. Jenis lintasan yang diambil tergantung dari frekuensi sinyal, kondisi atmosfir dan waktu transmisi. Ada 3 jenis lintasan dasar yang dapat dilalui, yakni melalui permukaan tanah (gelombang tanah), melalui pantulan dari lapisan ionosfir di langit (gelombang langit), dan perambatan langsung dari antenna pemancar ke antenna penerima tanpa ada pemantulan (gelombang langsung).

Propagasi Gelombang Tanah

Gelombang tanah merambat dekat permukaan tanah dan mengikuti lengkungan bumi, sehingga dapat menempuh jarak melampaui horizon. Perambatan melalui lintasan ini sangat kuat pada daerah frekuensi 30 kHz – 3 MHz. Di atas frekuensi tersebut permukaan bumi akan meredam sinyal radio, karena benda-benda di bumi menjadi satu ukuran dengan panjang gelombang sinyal. Sinyal dari pemancar AM utamanya merambat melalui lintasan ini.

Propagasi Gelombang Langit

Gelombang langit diradiasikan oleh antenna ke lapisan ionosfir yang terletak di atmosfir bagian atas dan dibelokkan kembali ke bumi. Ada beberapa lapisan ionosfir yakni lapisan D , E, F1 dan F2, dimana keberadaannya di langit berubah-ubah menurut waktu, dan sangat mempengaruhi perambatan sinyal. Lapisan D dan E adalah lapisan yang paling jauh dari matahari sehingga kadar ionisasinya rendah. Lapisan ini hanya ada pada siang hari, dan cenderung menyerap sinyal pada daerah frekuensi 300 kHz – 3 MHz.

Lapisan F terdiri dari lapisan F1 dan F2, mempunyai kadar ionisasi yang paling tinggi karena dekat dengan matahari, sehingga ada pada baik pada siang maupun malam hari. Lapisan ini yang paling mempengaruhi sinyal radio, dimana pada daerah frekuensi 3 – 30 MHz, sinyal yang sampai ke lapisan ini pada sudut tertentu, akan dibelokkan kembali ke bumi, ke tempat yang sangat jauh dari antenna pemancarnya dengan redaman yang kecil, sehingga sangat bermanfaat untuk transmisi sinyal. Sinyal yang sampai ke lapisan tersebut pada sudut yang besar terhadap bumi, akan dilewatkan ke ruang angkasa.

Propagasi Gelombang Langsung

Pada propagasi ini, sinyal yang dipancarkan oleh antenna pemancar langsung diterima oleh antenna penerima tanpa mengalami pantulan, disebut Line Of Sight (LOS). Karena perambatannya harus secara langsung, maka di lokasi- lokasi yang antenna penerimanya terhalang, tidak akan menerima sinyal (blocked spot). Jarak transmisi yang dapat dijangkau pada propagasi LOS relative pendek dan dibatasi oleh tinggi antenna pemancar dan penerimanya.

Komunikasi LOS paling banyak digunakan pada transmisi sinyal radio di atas 30 MHz yakni pada daerah VHF, UHF, dan microwave. Pemancar FM dan TV, menggunakan propagasi ini. Untuk mengatasi jarak jangkau yang pendek, digunakan repeater, yang terdiri dari receiver dengan sensitivitas tinggi, transmitter dengan daya tinggi, dan antenna yang diletakkan di lokasi yang tinggi.

Dalam penerimaan radio secara umum, dikenal ada dua sistem penerimaan yaitu sistem FM (Frequency Modulation) dan sistem AM (Amplitudo Modulation). Pada sistem AM, meskipun secara kualitas audio jauh dibandingkan dengan FM, namun sampai saat ini masih tetap digunakan karena beberapa pertimbangan, khususnya masalah propagasi gelombang AM dibanding FM.

Propagasi frekuensi gelombang radio siaran AM yang unik membuat sistem radio AM masih tetap eksis sampai saat ini. Salah satu kelebihan siaran gelombang AM adalah pada propagasi frekuensi yang digunakan yang memungkinkan jangkauan siaran sangat jauh akibat pantulan lapisan ionosfer pada atmosfer.

BLOK DIAGRAM RADIO PENERIMA AM & FM

A.  Fungsi Blok Penerima AM

  1. Antena : sebagai penangkap getaran/sinyal yang membawa dan berisikan informasi  yang dipancarkan oleh pemancar.
  2. Penguat RF : berfungsi untuk menguatkan daya RF ( Radio Frequency/ Frekuensi tinggi) yang berisi informasi sebagai hasil modulasi pemancar asal. Setelah diperkuat, geteran RF dicatukan ke mixer.
  3. Mixer (pencampur) : berfungsi mencampurkan getaran/sinyal RF dengan Frekuensi Osilator Lokal, sehingga diperoleh frekuensi intermediet (IF/Intermediate Frequency).
  4. Penguat IF : digunakan untuk menguatkan Frekuensi Intermediet (IF) sebelum diteruskan ke blok detektor. IF merupakan hasil dari pencampuran getaran/sinyal antara RF dengan Osilator Lokal.
  5. Detektor : digunakan untuk mengubah frekuensi IF menjadi frekuensi informasi. Degan cara ini, unit detektor  memisahkan antara getaran/sinyal pembawa RF dengan getaran informasi ( Audio Frequency/AF).
  6. Penguat AF : digunakan untuk menyearahkan getaran/ sinyal AF serta meningkatkan level sinyal audio dan kemudian diteruskan penguat  AF ke suatu pengeras suara.
  7. Speaker (pengeras suara) digunakan untuk mengubah sinyal atau getaran listrik berfrekuensi AF menjadi getaran suara yang dapat didengar oleh telinga manusia.

B.  Fungsi Blok Penerima FM

  1. Antena : berfungsi menangkap sinyal-sinyal bermodulasi yang bersal dari antena pemancar.
  2. Penguat RF : berfungsi unutk menguatkan sinyal yang ditangkap oleh antena sebelum diteruskan ke blok Mixer (pencampur).
  3. OSC (Osilator Lokal) : berfungsi unutk mebangkitkan getaran frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi sinyal keluaran RF. Dimana hasilnya akan diteruskan ke blok Mixer.
  4. Mixer (pencampur) : Berperan untuk mencampurkan kedua frekuensi yang berasal dari RF Amplifier dan Osilator Lokal. Hasil dari olahan mixer adalah Intermediate Frequency (IF) dengan besar 10,7 MHz.
  5. Penguat IF : digunakan untuk menguatkan Frekuensi Intermediet (IF) sebelum diteruskan ke blok limiter.
  6. Limiter (pembatas) : berfungsi unutk meredam amplitudo gelombang yang sudah termodulasi (sinyal yang dikirim pemancar) agar terbentuk sinyal FM murni (beramplitudo rata).
  7. Detektor FM : digunakan untuk mendeteksi perubahan frekuensi bermodulasi, menjadi sinyal informasi (Audio).
  8. De-emphasis : berfungsi untuk menekan frekuensi audio yang besarnya berlebihan (tinggi) yang dikirim oleh pemancar.
  9. AFC (Automatic Frequency Control / Pengendali Frekuensi Otomatis) : berfungsi unutk mengatur frekuensi osilator local secara Otomatis agar tetap stabil.
  10. Dekoder Stereo : digunakan unutk memproses sinyal Stereo, sehingga hasilnya diteruskan pada 2 buah penguat AF (FM Stereo).
  11. Penguat Audio : digunakan untuk menyearahkan getaran/ sinyal AF serta meningkatkan level sinyal audio dan kemudian diteruskan penguat  AF ke suatu pengeras suara.
  12. Speaker (pengeras suara) digunakan untuk mengubah sinyal atau getaran listrik berfrekuensi AF menjadi getaran suara yang dapat didengar oleh telinga manusia.

LATIHAN

  1. Apa pengertian dari propagasi gelombang radio ?
  2. Apa yang dimaksud dengan gelombang elektromagnetik ?
  3. Jelaskan pengertian dari Line Of Sight (LOS) ?
  4. Tuliskan kelebihan siaran gelombang AM dari pada gelombang FM ?
  5. Tuliskan kelebihan siaran gelombang FM dari pada gelombang AM ?