Post on 30-Jul-2020
Chapter 2TRANSCIEVER
Polarisasi
• Polarisasi adalah cara
sinyal radio bergerak di
udara
• Polarisasi adalah property
yang menerapkan
gelombang transversal
yang menentukan
orientasi geometric osilasi.Polarisasi Linear
Orientasi Medan Listrik
• Porarisasi merujuk pada arah dari medan magnet dan
medan listrik terhadap bumi
• Jika medan listrik sejajar dengan bumi, maka gelombang
elektromagnetiknya di kenal dengan polarisasi horizontal
• Jika medan listriknya merambat tegak lurus terhadap
permukaan bumi, maka gelombang tersebut adalah
terpolarisasi vertical
Posisi Antena
• Antena yang terpasang horizontal terhadap bumi akan
menghasilkan Polarisasi Horizontal
• Antena yang terpasang vertical terhadap bumi akan
menghasilkan Polarisasi Vertikal
Posisi Antena
• Beberapa antenna menghasilkan polarisasi circular,
dimana medan listrik dan magnet berputar saat
meninggalkan antenna
• Right Hand Circular Polarisasi (RHCP) dan Left Hand
Circular Polarization (LHCP) dapat terjadi bergantung
pada medan listrik dan medan magnet yang mendahului
terhadap yang lainnya.
Polarisasi Circular
Optimalisasi Tx dan Rx
• Untuk mendapatkan transmisi dan Penerimaan yang
optimal, baik antenna pemancar maupun antenna
penerima keduanya haruas berada pada polarisasi yang
sama.
• Secara teoritis, gelombang terpolarisasi vertikal akan
menghasilkan 0 V pada antena penerima yang dipasang
secara horizontal dan begitu sebaliknya.
Transmisi jarak jauh
• Pada transmisi jarak jauh, polarisasi pada gelombang
akan mengalami sedikit perubahan dikarenakan
berbagai efek propagasi di udara bebas.
• Sehingga ketika polarisasi antenna pemancar dan
penerima tidak sama, sinyal masih bisa diterima.
Antena polarisasi circular
• Antena receiver dengan posisi
vertical maupun horizontal
dapat menerima signal yang
dipolarisasi secara circular,
namun kekuatan signalnya
akan berkurang.
Jenis Polarisasi
Antena Polarisasi Circular
Ground Wave
Ground Wave
• Ground atau Surface wave merambat pada permukaan bumi dan dapat merambat sebatas horizon bumi (lengkungan bumi)
• Ground wave menggunakan polarisasi vertical yang menjalar dari antenna pemancar
• Sedangkan jika menggunakan polarisasi horizontal gelombang akan terserap oleh bumi.
• Lebih kuat jika digunakan oleh spektrum frekuensi : LOW dan MEDIUM; 30 kHz sd 3 MHz, dan dapat merambat ratusan bahkan ribuan mile pada frekuensi rendah ini
Ground Wave
• Signal pada Siaran AM merambat menggunakan ground wave selama siang hari dan sky wave pada saat malam hari
• Kondisi konduktifitas dari tanah menentukan seberapa baik perambatan dengan cara ground wave
• Konduktifitas yang baik akan menghasikan perambatan tanpa pelemahan dan dapat menjangkau jarak yang lebih jauh
• Perambatan terbaik pada ground wave terjadi diatas air laut dikarenakan air merupakan konduktor yang baik
• Sifat konduktifitas akan menurun pada daerah yang kering seperti padang pasir
Ground Wave
• Saat mencapai frequensi 3 MHz, tanah mulai
melemahkan atau menyerap sinyal radio.
• Beberapa objek pada kontur permukaan bumi menjadi
sebab perubahan panjang gelombang dari sebuah
signal sekaligus melemahkan dan merusak kualitas signal
• Perambatan dengan cara Ground wave pada signal
diatas 3 MHz tidak signifikan dalam menjangkau jarak
yang jauh
Sky Wave
Sky Wave
• Sky wave adalah perambatan sebuah signal dengan cara diradiasikan oleh antenna ke atas atmosphere kemudian di belokkan/ dipantulkan kembali ke bumi
• Pembelokan ini disebabkan dikarenakan terdapatya ionisasi pada lapisan ionosphere yang disebabkan oleh radiasi sinar ultraviolet dari matahari
• Banyak sekali atom pada lapisan ini yang kelebihan atau bahkan kekurangan electron serta bantak tersedianya electron bebas
Sky Wave
• Lapisan terendah dari ionosphere memiliki ketinggan 30 mile atau 50 Km dpl dan lapisan tertingginya adalah 250 mile atau 400 Km dpl
• Ionosphere terbagi menjadi 3 lapisan utama yaitu lapisan D, lapisan E dan Lapisan F
• Khusu untuk lapisan F terbagi lagi menjadi dua yaitu F1 dan F2
• Lapisan D dan E, adalah lapisan terjauh dari matahari, dan memiliki partikel ion terlemah, dan hanya ada pada siang hari
• Lapisan D dan E tidak dapat memantulkan RF signal pada range 300 kHz sd 3 mHz
Sky Wave
• Lapisan F1 dan F2 adalah lapisan terdekat dengan
matahari, dan memiliki partikel ion terbanyak sehngga
sangat berpengaruh pada pada pancaran RF signal
• Sinya Radio yang masuk lapisan ini akan di biaskan dan
juga akan dipantulkan bergatung pada suut datang
sinyal tersebut.
• Sinyal yang dipantulkan akan membentuk sudut 900
antarasignal dating dan signal pantul
Sky Wave
• Frekuensi signal diatas 50 MHz yaitu VHF, UHF dan microwave akan di biaskan melewati lapisan ionosphere tana dipantulkan sedikitpun.
• Gelobang radio yang dipantulkan ke bumi dengan minimum signal lossakan meghasilkan perambatan jarak jauh pada frekuensi 3 sd 30 MHz sehingga komunikasi dapat dilakukan jarak jauh.
• Pada kasus tertentu signal pantulan ini Kembali memantul saat mencapai permukaan tanah yang dikenal dengan multiple –ski atau multiple hop transmission
Sky Wave
• Untu signal yang memiliki daya pancaran yang kuat dan terdapat lapisan ionospher yang paling ideal, dapat mencapai 20 kali lompatan sehingga mencapai jarak ribuan mile
• Jarak maksimum yang dapat di capai oleh satu kali pantulan adalah 2000 mile, sehingga multiple hop dapat memungkinkan mentrasnmisikan signal mengelilingi bumi.
• Jarak dari antenna pemancar ke suatu titik di tanah dari hasil pantulan pertama kali di sebut dengan skip distance
• Daerah yang tidak dapat di jangkau oleh grounwave (mulai terserap tanah) sampai dengan titik pantulan pertama di bumki dinamakan Skip Zone
Space Waves
• Metode ketiga dari propagasi signal adalah direct waves
atau space wave
• Direct wave merambat langsung pada suatu garis lurus
dari antenna pemancar menuju antena penerima
• Direct atau space wave juga dikelanl dengan komunikasi
line of sight
• Direct atau space wave tidak dibiaskan/ dipantulkan dan
tidak mengikuti lengkungan permukaan bumi
Space Waves
• Disebabkan sifat alaminya signal direct wave akan
menjalar secara horizontal dari antenna pemancar
hingga mencapai horizon bumi dan kemudian akan
terhalang oleh tanah
• Jika ingin di kirimkan melebihi horizon maka antena
penerima harus cukup tinggi untuk menjangkau signal
tersebut
Space Waves
Space Waves
• Secara praktis jarak pancaran menggunakan direct
waves adlaah fungsi dari tinggi antenna pemancar dan
penerima dengan formula sebagai berikut:
𝑑 = 2ℎ𝑡
ht : tinggi antenna pemancar (ft)
d : jarak dari transmitter ke horizon (mile)
Space Waves
• Untuk mendapatkan jarak transmisi D pada straight line
wave, ketinggian antenna penerima diperlukan, dengan
formula sebagai berikut:
𝐷 = 2ℎ𝑡 + 2ℎ𝑟
ht : tinggi antenna pemancar (ft)
hr : tinggi antenna penerima (ft)
D : jarak dari Transmitter ke Reciever (mile)
Space Waves
• Contoh soal:
Jika antenna transmitter memiliki ketinggian 350 ft dan
antenna penerima nya 25 ft, berapakah jarak maksimum
yang dapat di dapat pada transmisi tersebut?
Jawab:
𝐷 = 2(350) + 2(25) = 700 + 50 = 26,46 + 7,07 = 33,53 𝑚𝑖𝑙𝑒
Space Waves
• Line of sight communication adalah karakteristik pad asignal radio dengan frekuensi diatas 30 Mhz pad spektrum VHF, UHF dan sinyal microwaves
• Sinyal pada range frekuensi tersebut yang dapat melewati ionosphere dan tidak dipantulkan
• Jarak transmisi yang terbatas sehingga hanya digunakan untuk FM dan TV broadcast saja
• Posisi antenna tansimter maupun receiver dari VHF berada diatas Gedung tinggi maupun puncak gunung untuk meningkatkan jangkauan pengiriman maupun penerimaan.
Space Waves
• Untuk memperpanjang jarak jangkauan dari VHF, UHF dan Microwaves, telah ditemukan Teknik khusus yaitu menggunakan stasiun repeater.
• Repeater adalah kombinasi dari transmitter dan receiver yang beroperasi dengan frekuensi yang berbeda
• Reciever dari repeater akan menerima signal dari remote transmitter, menguatkannya, dan mengirimkannya Kembali menggunakan frekuensi yang berbeda untuk meremote receiver lainnya
Space Waves
Space Waves
• Biasanya repeater berlokasi diantara stasion transmitter
dan receiver yang bertujuan memperpanjang jarak
jangkauan komunikasi
• Repeater memiliki receiver yang sangat sensitive, dan
transmitter dengan daya pancaran yang tinggi,
antenanya berada pada ketinggian.
Space Waves
Space Waves
• Komunikasi stelite adalah system komunikasi yang juga menggunakan repeater berupa satelit yang mengorbit pada geostationary sekitar 22.500 Mile diatas equator
• Pad aketinggian tersebut satelit dapat berputar 24 jam menglilingi bumi
• Seperti repeater lainnya satelit menerima signal dari bumi, memperkuat kemudian memancarkannya Kembali pada jarak yang lebih jauh
• Kombinasi transmitter dan receiver pada satelt dikenal dengan transponder
• Kebanyak satelit memiliki banyak transponder sehingga banyak signal dapat di relay sehingga memungkinkan komunikasi worldwide pada frekuensi microwave dapat terjadi