MAKALAH TEKNOLOGI KOMUNIKASI DATA

“GELOMBANG MIKRO (MICROWAVE)”

PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK KOMPUTER

DIREKTORAT PROGRAM DIPLOMA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

TEK B P1

Widya Hadiastuti Ningrum (J3D109054)

PENDAHULUAN

Komunikasi data adalah proses pengiriman dan penerimaan data/informasi

dari dua atau lebih device (seperti komputer, laptop, printer, dan alat komunikasi

lain) yang terhubung dalam sebuah jaringan. Baik lokal maupun yang luas, seperti

internet. Pemindahan data dan informasi diantara dua atau lebih device tersebut

dilakukan dalam  bentuk digital yang dikirimkan melalui media komunikasi

data yang berupa kabel koaksial, fiber optic, microwave,dsb.

Komunikasi data adalah merupakan bagian dari telekomunikasi yang

secara khusus berkenaan dengan transmisi atau pemindahan data dan informasi

diantara komputer-komputer dan piranti-piranti yang lain dalam bentuk digital

yang dikirimkan melalui media komunikasi data. Data berarti informasi yang

disajikan oleh isyarat digital. Komunikasi data merupakan baguan vital dari suatu

masyarakat informasi karena sistem ini menyediakan infrastruktur yang

memungkinkan komputer-komputer dapat berkomunikasi satu sama lain. Fungsi

sistem komunikasi data adalah memberikan informasi kepada orang yang tepat

dalam waktu yang tepat, memperoleh data bisnis selagi data tersebut dibuat

(online), sistem komunikasi data memungkinkan orang dan bisnis yang

mempunyai lokasi geografi berlainan dapat saling berkomunikasi. Komponen

komunikasi data :

1. Pengirim, adalah piranti yang mengirimkan data

2. Penerima, adalah piranti yang menerima data

3. Data, adalah informasi yang akan dipindahkan

4. Media pengiriman, adalah media atau saluran yang digunakan untuk mengirimkan

data

5. Protokol, adalah aturan – aturan yang berfungsi untuk menyelaraskan hubungan.

Dengan kata lain Protokol adalah sebuah aturan yang mendefinisikan beberapa

fungsi yang ada dalam sebuah jaringan komputer, misalnya mengirim pesan, data,

informasi dan fungsi lain yang harus dipenuhi oleh sisi pengirim dan sisi penerima

agar komunikasi dapat berlangsung dengan benar, walaupun sistem yang ada

dalam jaringan tersebut berbeda sama sekali.

6. Connection control, adalah membangun hubungan (connection) komunikasi dari

sisi pengirim dan sisi penerima, di mana dalam membangun hubungan ini juga

termasuk dalam hal pengiriman data dan mengakhiri hubungan.

7. Flow control, berfungsi sebagai perjalanan data dari sisi pengirim ke sisi

penerima.

8. Error control, dalam pengiriman data tak lepas dari kesalahan, baik itu dalam

proses pengiriman maupun pada waktu data itu diterima. Fungsi dari error control

adalah mengontrol terjadinya kesalahan yang terjadi pada waktu data dikirimkan.

9. Transmission service, fungsi dari transmission service adalah memberi pelayanan

komunikasi data khususnya yang berkaitan dengan prioritas dan keamanan serta

perlindungan data

10. Media transmisi, secara garis besar ada dua kategori media transmisi, yakni :

a. Guided media (media terpandu)

b. Unguided media (media tidak terpandu), media unguided mentransmisikan

gelombang electromagnetic tanpa menggunakan konduktor fisik seperti kabel

atau serat optik. Contoh sederhana adalah gelombang radio seperti microwave,

wireless mobile dan lain sebagainya.

PEMBAHASAN

Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan

frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3 GHz yang meliputi kawasan UHF, SHF dan

EHF. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek

pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro,

maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses

inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan

dengan cepat dan ekonomis.

Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio

Detection and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah

benda dengan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat

pemantulan gelombang mikro dengan frekuensi sekitar 1010 Hz. Karena cepat

rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati

selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan. Gelombang mikro memiliki

sifat, antara lain :

a. Menimbulkan efek panas jika berinteraksi dengan materi.

b. Mudah dipantulakan oleh benda berukuran beberapa meter karena panjang

gelombangnya hanya beberapa sentimater.

Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm.

Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi

melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa

microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk

mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall

Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi

microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi

elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di

awan dan intensitas hujan.

 

Gambar 1.1 Menara Telekomunikasi Gelombang Mikro

Mikro gelombang biasa disebut tranmisi garis-pandang disebabkan antara

pengirim dan penerima harus dalam keadaan garis-pandang. Sifat ini didasarkan

karateristik frekuensi yang digunakan, dengan gelombang frekuesi diatas 100

MHz akan menjalar dengan arah arus. Jarak tranmisi biasanya terbatas pada 20-30

Km, karena faktor kelengkungan bumi. Jika ingin lebih dari jarak tersebut maka

perlu adanya penambahan repeater.

Mikro gelombang banyak pakai pada system jaringan MAN, warnet dan

penyedia layanan internet (ISP). Keuntungan menggunakan gelombang mikro

adalah akuisisi antar menara tidak begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data

yang besar, biaya murah karena setiap tower antena tidak memerlukan lahan yang

luas, frekuensi tinggi atau gelombang pendek karena hanya membutuhkan antena

yang kecil. Kelemahan gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti

hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya. 

Seperti yang telah dijelaskan bagian pendahuluan, untuk media tidak

terpandu (unguided), transmisi dan penerimaan dapat dicapai dengan

menggunakan antena. Untuk transmisi, antena mengeluarkan energi

elektromagnetik ke medium (biasanya udara) dan untuk penerimaan, antena

mengambil gelombang elektomagnetik dari medium sekitarnya. Media transmisi

tidak terpandu (unguided) terbagi atas empat bagian yaitu:

1. Gelombang Micro Terrestrial (Atmosfer Bumi)

Deskripsi Fisik

Tipe antena gelombang mikro yang paling umum adalah parabola ‘dish’.

Ukuran diameternya biasanya sekitar 3 m. Antena pengirim memfokuskan sinar

pendek agar mencapai transmisi garis pandang menuju antena penerima. Antena

gelombang mikro biasanya ditempatkan pada ketinggian tertentu diatas tanah

untuk memperluas jarak antara antena dan mampu menembus batas. Untuk

mencapai transmisi jarak jauh, diperlukan beberapa menara relay gelombang

mikro, dan penghubung gelombang mikro titik ke titik dipasang pada jarak

tertentu.

Aplikasi

Kegunaan sistem gelombang mikro yang utama adalah dalam jasa

telekomunikasi long-haul, sebagai alternative untuk coaxial cable atau serat optic.

Fasilitas gelombang mikro memerlukan sedikit amplifier atau repeater daripada

coaxial cable pada jarak yang sama, namun masih memerlukan transmisi garis

pandang. Gelombang mikro umumnya dipergunakan baik untuk transmisi televisi

maupun untuk transmisi suara.

Pengguna gelombang mikro lainnya adalah untuk jalur titik-titik pendek

antara gedung. Ini dapat digunakan untuk jaringan TV tertutup atau sebagai jalur

data diantara Local Area Network. Gelombang mikro short-haul juga dapat

digunakan untuk aplikasi-aplikasi khusus. Untuk keperluan bisnis dibuat jalur

gelombang mikro untuk fasilitas telekomunikasi jarak jauh untuk kota yang sama,

melalui perusahaan telepon local.

Karakteristik – karakteristik transmisi

Transmisi gelombang mikro meliputi bagian yang mendasar dari spectrum

elektromagnetik. Frekuensi yang umum di gunakan untuk transmisi ini adalah

rentang frekuensi sebesar 2 sampai 40 GHz. Semakin tinggi frekuensi yang

digunakan semakin tinggi potensial bandwidth dan berarti pula semakin tinggi

rate data-nya. Sama halnya dengan beberapa sistem transmisi, sumber utama

kerugian adalah atenuansi. Sehingga repeater dan amplifier  ditempatkan terpisah

jauh dari sistem gelombang mikro biasanya 10 sampai 100 km. Atenuansi

meningkat saat turun hujan khusunya tercatat diatas 10 GHz. Sumber gangguan-

gangguan yang lain adalah interferensi. Dengan semakin berkembangnya

popularitas gelombang mikro, daerah transmisi saling tumpang tindih dan

interferensi merupakan suatu ancaman. Karena itu penetapan band frekuensi

diatur dengan ketat.

Band yang paling umum untuk sistem telekomunikasi long-haul adalah

band 4 GHz sampai 6 GHz. Dengan meningkatkan kongesti (kemacetan) pada

frekuensi-frekuensi ini, sekarang digunakan band 11 GHz. Band 12 GHz

digunakan sebagai komponen sistem TV kabel. Saluran gelombang mikro juga

digunakan untuk menyediakan sinyal-sinyal TV untuk instalasi CATV local;

sinyal-sinyal yang kemudian didistribusikan kepelanggan melalui kabel coaxial,

sedangkan gelombang mikro dengan frekuensi lebih tinggi digunakan untuk

saluran titik ke titik pendek antar gedung. Biasanya digunakan band 22 GHz.

Frekuensi gelombang mikro yang lebih tinggi lagi tidak efektif untuk jarak yang

lebih jauh, akibat meningkatnya atenuansi, namun sangat sesuai untuk jarak

pendek. Sebagai tambahan, semakin tinggi frekuensi, antenanya akan semakin

kecil dan murah.

2. Gelombang Micro Satelite

Deskripsi Fisik

Satelit komunikasi adalah sebuah stasiun relay gelombang mikro.

Dipergunakan untuk menghubungkan dua atau lebih transmitter/receiver

gelombang mikro pada bumi, yang dikenal sebagai stasiun bumi atau ground

station. Satelit menerima transmisi diatas satu band frekuensi (uplink), amplifier

dan mengulang sinyal-sinyal, lalu mentransmisikannya ke frekuensi yang lain

(downlink). Sebuah satelit pengorbit tunggal akan beroperasi pada beberapa band

frekuensi, yang disebut sebagai transponder channel, atau singkatnya transponder.

Ada dua konfigurasi umum untuk komunikasi satelit yang popular yaitu:

a. Satelit digunakan untuk menyediakan jalur titik-ke titik diantara dua antena dari

dua stasiun bumi.

b. Satelit menyediakan komunikasi antara satu transmitter dari stasiun bumi dan

sejumlah receiver stasiun bumi.

Agar komunikasi satelit bisa berfungsi efektif, biasanya diperlukan orbit

stasioner dengan memperhatikan posisinya diatas bumi. Sebaliknya, stasiun bumi

tidak harus saling berada digaris pandang sepanjang waktu. Untuk mrnjadi

stasioner, satelit harus memiliki periode rotasi yang sama dengan periode rotasi

bumi. Kesesuaian ini terjadi pada ketinggian 35.784 km.

Dua satelit yang menggunakan band frekuensi yang sama, bila keduanya

cukup dekat, akan saling mengganggu. Untuk menghindari hal ini, standar-standar

terbaru memerlukan 4 derajat ruang.

Aplikasi

Satelit komunikasi merupakan suatu revolusi dalam teknologi komunikasi

dan sama pentingnya dangan serat optic. Aplikasi-aplikasi terpenting untuk satelit

lainnya diantaranya adalah:

a. Distribusi siaran televise

b. Transmisi telepon jarak jauh

c. Jaringan bisnis swasta

Beberapa karakteristik komunikasi satelit dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Akibat jarak yang panjang terdapat penundaan penyebaran (propagation delay) kira-kira

seperempat detik dari transmisi dari suatu stasiun bumi untuk di tangkap oleh stasiun

bumi lain. Disamping itu muncul masalah-masalah yang berkaitan dengan control error

dan flow control.

2. Gelombang mikro merupakan sebuah fasilitas penyiaran, dan ini sudah menjadi sifatnya.

Bebarapa stasiun dapat mentransmisikan ke satelit, dan transmisi dari satelit dapat

diterima oleh beberapa stasiun. Karena sifat siarannya, satelit sangat sesuai untuk

distrbusi siaran televisi dan dipergunakan secara luas di seluruh dunia. Menurut

penggunaan cara lama, sebuah jaringan menyediakan pemrograman dari suatu

lokasi pusat. Program-program ditransmisikan ke satelit dan kemudian disiarkan

ke sejumlah stasiun, dimana kemudian program tersebut didistribusikan ke

pemirsa. Satu jaringan, public broadcasting service (PBS) mendistribusikan

program televisinya secara eksklusif dengan menggunakan channel satelit, yang

kemudian diikuti oleh jaringan komersial lainnya, serta sistem televisi berkabel

yang  menerima porsi besar dari program-program mereka dari satelit. Aplikasi

teknologi satelit terbaru untuk distribusi televisi adalah direct broadcast satellite

(DBS), dimana pada aplikasi tersebut sinyal-sinyal video satelit ditransmisikan

secara langsung kerumah-rumah pemirsa. Karena mengurangi biaya dan ukuran

antena penerima, maka DBS dianggap sangat visible, dan sejumlah channel mulai

disiapkan atau sedang dalam taraf perencanaan. Transmisi satelit juga

dipergunakan untuk titik ke titik antar sentral telepon pada jaringan telepon

umum. Juga merupakan media yang optimum untuk kegunaan luas  dalam

sambungan langsung internasional dan mampu bersaing dengan sistem terrestrial

untuk penghubung internasional jarak jauh. Juga terdapat sejumlah apliksi data

bisnis untuk satelit. Provider satelit membagi kapasitas total menjadi beberapa

channel dan menyewakan channel itu kepada user bisnis individu. Satu user

dilengkapi dengan antena pada sejumlah situs yang dapat menggunakan channel

satelit untuk jaringan swasta. Biasanya, aplikasi-aplikasi semacam itu sangat

mahal dan terbatas untuk organisasi-organisasi  yang lebih besar dengan peralatan

canggih. Sebuah hasil untuk pengembangan baru dalam hal ini adalah sistem Very

Small Aperture Terminal (VSAT), yang menyediakan alternatif biaya murah.

Dengan mengacu pada beberapa aturan, stasiun-stasiun ini menbagi kapasitas

transmisi satelit dari suatu stasiun pusat. Stasiun pusat dapat saling mengirimkan

pesan dengan setiap pelanggannya serta dapat merelay pesan-pesan tersebut di

antara pelanggan.

Gambar 1.2 Jalur ke Titik – titik Gelombang Mikro Satelite

Gambar 1.3 Jalur Broadcast Melalui Gelombang Mikro Satelit

Karakteristik – karakteristik transmisi

Jangkauan transmisi optimum untuk transmisi satelit adalah berkisar pada

1 sampai 10 GHz. Dibawah 1 GHz, terdapat derau yang berpengaruh dari alam,

meliputi derau dari galaksi, matahari, dan atmosfer, serta interferensi buatan

manusia, dari berbagai perangkat elektronik. Diatas 10 GHz, sinyal-sinyal akan

mengalami atenuansi yang parah akibat penyerapan dan pengendapan di atmosfer.

Saat ini sebagian besar satelit menyediakan layanan titik ke titik dengan

menggunakan bandwidth frekuensi berkisar antara 5,925 sampai 6,425 GHz untuk

transmisi dari bumi ke satelit (uplink) dan bandwidth frekuensi 4,7 sampai 4,2

GHz untuk transmisi dari satelit ke bumi (downlink). Kombinasi ini di tunjukkan

sebagai band 4/6 GHz. Patut dicatat bahwa frekuensi uplink dan downlink

berbeda. Sebuah satelit tidak dapat menerima dan mentransmisi dengan frekuensi

yang  sama pada kondisi operasi terus-menerus tanpa interferensi. Jadi, sinyal-

sinyal yang diterima dari suatu stasiun bumi pada satu frekuensi harus

ditransmisikan kembali dengan frekuensi yang lain. Band 4/6 GHz berada dalam

zona optimum 1 sampai 10GHz, namun menjadi penuh. Frekuensi-frekuensi lain

pada rentang tersebut tidak tersedia  karena interferensi juga beroperasi pada

frekuensi-frekuensi itu, biasanya gelombang mikro terrestrial. Karenanya, band

12/14 lebih dikembangkan lagi (uplink:14 sampai 14,5 GHz ; downlink: 11,7

sampai a4,2 GHz). Pada band frekuensi ini, masalah-masalah mulai datang. Untuk

itu, digunakan stasiun bumi penerima yang lebih kecil sekaligus lebih murah. Ini

untuk mengantisipasi band ini juga menjadi penuh, dan penggunanya dirancang

untuk band 19/29 GHz. (uplink 27,5 sampai 31.0 GHz; downlink: 17,7 sampai

21,2 GHz). Band ini mengalami masalah-masalah atenuansi yang lebih besar

namun akan memungkinkan band yang lebih lebar (2500 MHz sampai 500 MHz).

3. Radio Broadcast

Deskripsi Fisik

Perbedaan-perbedaan utama diantara siaran radio dan gelombang mikro

yaitu, dimana siaran radio bersifat segala arah (broadcast) sedangkan gelombang

mikro searah (point-to-point). Karena itu, siaran radio tidak memerlukan antena

parabola, dan antena tidak perlu mengarah ke arah persis sumber siaran.

Aplikasi

Radio merupakan istilah yang biasa digunakan untuk menangkap frekuensi

dalam rentang antara 3 kHz sampai 300 GHz. Kita menggunakan istilah yang

tidak formal siaran radio untuk band VHF dan sebagian dari band UHF: 30 MHz

sampai 1 GHz. Rentang ini juga digunakan untuk sejumlah aplikasi jaringan data.

Karakteristik – karakteristik transmisi

Rentang 30 MHz sampai 1 GHz merupakan rentang yang efektif untuk

komunikasi broadcast. Tidak seperti k asus untuk gelombang elektromagnetik

berfrekuensi rendah, ionosfer cukup trasparan untuk gelombang radio diatas 30

MHz. jadi transmisi terbatas pada garis pandang, dan jarak transmitter tidak akan

mengganggu satu sama lain dalam arti tidak ada pemantulan dari atmosfer. Tidak

seperti frekuensi yang lebih tinggi dari zona gelombang mikro, gelombang siaran

radio sedikit sensitive terhadap atenuansi saat hujan turun. Karena gelombangnya

yang panjang maka, gelombang radio relative lebih sedikit mengalami atenuansi.

Sumber gangguan utama untuk siaran radio adalah interferensi multi-jalur.

Pantulan dari bumi, air, dan alam atau obyek-obyek buatan manusia dapat

menyebabkan terjadinya multi-jalur antar antena. Efek ini nampak jelas saat

penerima TV menampilkan gambar ganda saat pesawat terbang melintas.

4. Infra merah

Komunikasi infra merah dicapai dengan menggunakan transmitter/receiver

(transceiver) yang modulasi cahaya yang koheren. Transceiver harus berada

dalam jalur  pandang maupun melalui pantulan dari permukaan berwarna terang

misalnya langit-langit rumah. Satu perbedaan penting antara transmisi infra merah

dan gelombang mikro adalah transmisi infra merah tidak dapat melakukan

penetrasi terhadap dinding, sehingga masalah-masalah pengamanan dan

interferensi yang ditemui dalam gelombang mikro tidak terjadi. Selanjutnya, tidak

ada hal-hal yang berkaitan dengan pengalokasian frekuensi dengan infra merah,

karena tidak diperlukan lisensi untuk itu. Pada handphone dan PC, media infra

merah ini digunakan untuk mentransfer data tetapi dengan suatu standar atau

protocol tersendiri yaitu protocol IrDA. Cahaya infra merah merupakan cahaya

yang tidak tampak. Jika dilihat dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya

infra merah akan nampak pada spektruk elektromagnetik dengan panjang

gelombang diatas panjang gelombang cahaya merah.

PEMANFAATAN GELOMBANG MIKRO (MICROWAVE)

Pemanfaatan gelombang elektromagnetik sangat luas dalam kehidupan

sehari hari. Pemanfaatan gelombang elektromagnetik tersebut terutama untuk

keperluan telekomunikasi. Berikut akan diuraikan secara khusus tentang

pemanfaatan gelombang mikro:

1. Pemanasan

Kita tentu tidak asing dengan nama microwave oven yang sehari-hari kita

pakai untuk memanaskan makanan. Microwave oven menggunakan gelombang

mikro dalam band frekuensi ISM sekitar 2.45 GHz. Food processing hanyalah

salah satu contoh saja yang sederhana. Gelombang mikro juga dimanfaatkan

untuk pemanasan material dalam bidang industri. Pemanasan dengan gelombang

mikro mempunyai kelebihan yaitu pemanasan lebih merata karena bukan

mentransfer panas dari luar tetapi membangkitkan panas dari dalam bahan

tersebut. Pemanasannya juga dapat bersifat selektif artinya tergantung dari

dielektrik properties bahan. Hal ini akan menghemat energi untuk pemanasan.

Misalkan dipakai untuk pemanasan bahan untuk body mobil maka chamber untuk

pemanasan tidak akan panas tapi body mobil akan panas sesuai dengan yang kita

inginkan. SIstem autoclave yang konvensional sangat boros energi karena

chambernya ikut panas sehingga perlu proses pendinginan yang memakan energi

juga. Dengan sifat selecting heating tersebut teknik pemanasan gelombang mikro

juga dipakai untuk terapy kanker yang sering disebut dengan hyperthermia.

Penngaturan daya dan perangcangan antena merupakan hal yang utama dari terapi

ini. Fokus pemanasan pada volume sel kanker dapat dioptimasi ari perancangan

antenna dan pengaturan daya serta jarak antena dengan sel kanker tersebut.

2. Telekomunikasi

Bagi yang senang memanfaatkan fasilitas hotspot tentunya tidak asing

dengan WiFi yang menggunakan band frekuensi ISM. Begitu juga yang gemar

menggunakan bluetooth untuk transfer file antara handphone atau handphone

dnegan komputer. Operator telekomunikasi juga memanfaatkan gelombang mikro

untuk komunikasi antara BTS ataupun antara BTS dengan pelanggannya. di Eropa

khususnya di Jerman sudah jarang terlihat penggunaan gelombang mikro untuk

komunikasi dengan metode WDM antara BTS dengan BSC. Jaringan backbone

komunikasi sudah memakai jarinagn fiber optis. Untuk komunikasi ke end user

pada sistem selular tetap menggunakan gelombang mikro. Untuk di indonesia

pada tower2 operator telekomunikasi sangat sering kita jumpai antena directional

untuk komunikasi antara BTS . Untuk komunikasi ke end user operator GSM di

indonesia memakai frekuensi di sekitar 800 MHz, 900MHz dan 1800MHz.

3. Radar dan navigasi

Radar juga memakai gelombang mikro untuk mendeteksi suatu object.

Sesuai dengan namanya radio detection and ranging, radar memanfaatkan

pantulan gelombang dari object tersebut untuk pendeteksian. meskipun sinyal

sangat lemah tetapi dapat dikuatkan kembali sehingga object bisa terdeteksi.

Radar biasa dipergunakan untuk mendeteksi benda bergerak. Pantulan tersebut

berasal dari polarisasi horizontal, vertical maupun circular. Waktu antar transmit

dan receive itu yang dipergunakan untuk mengitung jarak objek tersebut. pada

sistem radar, pengolahan sinyal memainkan peranan yang penting untuk

mengurangi interferens. Radar memancarkan dan menerima sinyal pantulan secara

bergantian dengan sistem switch.Begitu juga dengan sistem GPS. GPS

mempunyai prinsip yang mirip dengan radar. setiap satelit secara periodis

mengirimkan pesan yang isinya adalah waktu pengiriman pesan dan informasi

orbit satelit. receiver GPS akan menghitung jarak receiver dengan setiap satelit

yang mengirimkan pesan2 tersebut. Dengan membandingkan jarak antara

beberapa satelit ini dapat ditentukan letak gps receiver tersebut.

Ternyata dalam kehidupan sehari-hari kita tidak lepas dari peran

gelombang mikro. Lalu bagaimana dengan penelitian tentang bidang ini di

Indonesia? Sangat disayangkan bahwa studi tentang gelombang mikro secara

dasar maupun pemanfaaatannya masih sangat sedikit di Indonesia. Saya sebagai

pengajar di Universitas juga merasa malu bahkan prasarana yang ada di

universitas untuk melakukan penelitian di bidang ini sangat kurang.

Salah satu universitas yang masuk kategori paling ternama di Indonesia bahkan

hanya mempunyai satu buah spektrum analyzer peninggalan jepang (hasil hibah

dari Jepang). Lalu bagaimana dengan alat ukur lain seperti scalar network

analyzer, vector network analyzer dan piranti-piranti komponen-komponen sistem

gelombang mikro. Jangan harap tersedia di universitas, melihatnyapun belum

pernah.

Membandingkan dengan Jerman tentu tidak sepantasnya, hanya saja

sebagai lecutan motivasi tentu tidak ada salahnya. Studi intensif tentang

gelombang mikro dilakukan oleh banyak ilmuwan di Jerman. Dimulai dari studi

gelombang elektromagnetik yang merupakan induk dari gelombang mikro oleh

Hermann von Helmholtz yang untuk menghormatinya didedikasikan Hemlmhotz

equation. Helmhotz sendiri sebenarnya tidak terlalu berkontribusi besar tetapi

mahasiswa bimbingannya Heinrich Hertz yang kemudian menjadi seorang

profesor di Uni-Karlsruhe melakukan eksperimen tentang keberadaan

elektromagnetik membuat perkembangan studi elektromagnetik dan

pemanfaatannya menjadi sangat populer. Sekarang banyak ilmuwan-ilmuwan

yang menekuni bidang ini.Penelitian dan pengembangan teknologi secara sangat

profesional dikelola oleh berbagai institusi. Di institut tempatku bekerja saat ini

sedang dikembangkan gyrotron pembangkit gelombang mikro frekuensi dan daya

tinggi. Selain itu juga ada grup yang mengembangkan penelitian di bidang

aplikasi gelombang mikro untuk pemrosesan material. Itu hanya salah satu contoh

pada satu insitut, padahal suatu riset center atau suatu universitas terdiri dari

banyak institut. Jadi studi gelombang mikro dan pemanfaatannya dalam bidang,

komunikasi, radar dan navigasi maupun pemanasan dilakukan secara intensif

diberbagai institut yang tidak saling tumpang tindih. Penelitian kerjasama

dilakukan antar institut untuk mengoptimalkan sumberdaya manusia dan

prasarana yang masing-masing mempunyai keunggulan tersendiri.

FILTER GELOMBANG MIKRO

Filter merupakan rangkaian yang meloloskan sinyal pada lebar pita

frekuensi tertentu dan meredam sinyal pada frekuensi yang tidak diinginkan.

Berdasarkan daerah frekuensi yang dilewatkan, filter dibagi menjadi

beberapa jenis yaitu: LPF( Low Pass Filter), HPF( High Pass Filter), BPF

( Band Pass Filter) dan BSF / BRF (Band Stop Filter / Band Reject Filter).

Respon frekuensi dari keempat filter tersebut adalah sebagai berikut :

Suatu filter ideal mempunyai nol rugi-rugi penyisipan (insertion loss)

dan group delay yang relatif konstan pada passband, dan redaman yang sangat

besar pada stopband. Secara praktis, perancangan sebuah filter sangat

menyimpang dari kondisi ideal. Yang terbaik yang dapat terpenuhi adalah untuk

mendapatkan sebuah filter yang dapat bekerja dengan cukup baik pada frekuensi

yang dibutuhkan. Dalam merancang sebuah filter, persamaan yang dipakai dalam

perancangan filter jenis lain pada umumnya menggunakan parameter

prototipe LPF (Low Pass Filter), kemudian disintesis dengan pemetaan ke jenis

filter yang dirancang dan berberapa parameter yang harus diperhatikan,

yaitu: Bandwidth , Frekuensi dan atenuasi pada stop band, Impedansi masukan

dan keluaran, Return Loss, Insertion Loss dan Group delay.

TIPE FILTER GELOMBANG MIKRO

Pada dasarnya filter dapat dibuat sesuai dengan komponen yang

digunakan, dalam hal ini berdasarkan komponen yang digunakan filter dapat

digolongkan kedalam 2 jenis yaitu menggunakan komponen diskrit dan

komponen terdistribusi.

Filter dengan menggunakan komponen – komponen diskrit biasanya

tersusun atas komponen reaktif R ( resistor), L ( Induktor), C (Kapasitor) atau

biasa disebut filter pasif dan komponen R,C penguat / Operational

Amplifier ( filter aktif).

TERDISTRIBUSI

Filter dengan menggunakan komponen – komponen terdistribusi tersusun atas

componen yang berasal dari komponen L,C,R terdistribusi (saluran transmisi).

Dalam hal ini beberapa contoh saluran transmisi diantaranya saluran strip,

mikrostrip, waveguide, coaxial dan jenis saluran transmisi yang lain.

PENUTUP

Gelombang mikro atau mikro gelombang (microwave) adalah gelombang

elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency, SHF)

yaitu di atas 3 GHz (3x109Hz).

Gelombang mikro dimanfaatkan pada RADAR (Radio Detection and

Ranging). RADAR digunakan untuk mencari dan menentukan jejak suatu benda

dengan gelombang mikro pada frekuensi sekitar 1010Hz.

Dalam kehidupan sehari – hari gelombang mikro digunakan terutama

dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka,

memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan

kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik

target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall Measuring Mission’s

(TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi microwave yang

dipancarkan dari spectrum elektromagnetik, energi elektromagnetik atmosfer

bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensif hujan.

Sinyal microwave berpropagasi satu arah pada satu waktu, sehingga dua

frekuensi diperlukan untuk komunikasi dua arah. Mikro gelombang banyak

dipakai pada sistem jaringan MAN, warnet dan penyedia layanan intenet (ISP).

Keuntungan menggunakan gelombang mikro adalah akuisisi anatar

menara tidak begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya

murah karena setiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas, frekuensi

tinggi atau gelombang pendek karena hanya membutuhkan antenna yang kecil.

Kelemahan mikro gelombang yaitu rentan terhadap cuaca, hujan dan

terpengaruh terhadap pesawat terbang yang melintas di atasnya.