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