Propagasi Radio

download Propagasi Radio

of 31

  • date post

    12-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    225
  • download

    0

Embed Size (px)

description

ssss

Transcript of Propagasi Radio

PROPAGASI GELOMBANG RADIO

1.PENDAHULUAN

1.1PengertianPropagasi adalah peristiwaa perambatan gelombang radio dari antena pemancar ke antena penerima.

Gelombang radio adalah suatu gelombang yang terdiri dari garis-garis gaya listrik (E) dan garis-garis magnet (H) yang merambat di ruang bebas (free space) dan mempunyai kecepatan sebesar kecepatan cahaya (3 x 108 meter/detik).

Susunan dari garis-garis gaya listrik dan garis-garis gaya magnet yang terdapat dalam gelombang radio disebut TRANSVERSE ELECTROMAGNETICS (TEM), dan susunan garis gaya adalah :

A. Garis gaya elektrik (E) tegak lurus gaya magnet (H)

B. Garis gaya listrik (E) tegak lurus arah rambatan.

C. Kumpulan garis-garis gaya yang terbanyak merupakan harga kuat medan maksimum

Gelombang radio selalu mempunyai :A. Kuat medan listrik (E) dan kuat medan magnet (H).B. Arah rambatan C. Frekwensi (f)D. Panjang gelombang () E. Polarisasi

Gambaran dari suatu gelombang elektromagnetik bidang XYZ dapat dilihat segabai berikut :

Gambar 1. Gelombang elektromagnetik

Polarasi gelombang radio adalah arah dari garis gaya listrik (E)

Macam macam polarisasi gelombang radio adalah :

a. Polarasi linier yaitu bila arah garis gaya listriknya merupakan garis lurus.Polarasi ini terdiri menjadi dua : 1) Polarasi vertical, yaitu apabila arah garis gaya listriknya tegak lurus terhadap permukaan bumi/tanah2) Polarasi linier horizontal, yaitu bila arah garis gaya listriknya sejajar terhadap permukaan bumi/tanah b. Polarasi non linier yaitu bila arah garis gaya listriknya melingkar. Polarasi ini terbagi menjadi dua :

1) Polarasi non linier positif, yaitu bila arah garis gaya listriknya melingkar searah jarum jam.2) Polarasi non linier negatif, yaitu bila arah garis gaya listriknya melingkar berlawanan arah jarum jam.

1.2Pembagian Frekwensi Gelombang RadioFrekwensi gelombang radio di kelompokkan menjadi :a. Very Low Frequency ( VLF ):3 - 30 KHzb. Low Frequency ( LF ):30 300 KHzc. Medium Frequency ( MF ):300 3000 KHzd. High Frequency ( HF ):3 30 MHze. Very High Frequency ( VHF ):30 300 MHzf. Ultra High Frequency ( UHF ):300 3000 MHzg. Super High Frequency ( SHF ):3 30 GHzh. Extra High Frequency (EHF ):30 300 GHz

Hubungan antara panjang gelombang dan frekwensi dinyatakan sebagai berikut :

Dimana := panjang gelombang (mzKm)f= frekwensi (Hz, KHz)c=3 x 108 meter / detik

1.3 Macam macam Gelombang RadioGelombang radio ditinjau dari perambatannya dibedakan menjadi :a. Gelombang ( Surface Wave / Ground Wave )b. Gelombang Angkasa ( Sky Wave / Ionospheric Wave )c. Gelombang ( Space Wave )

2. GELOMBANG TANAH

2.1 PengertianAdalah gelombang radio yang perambatannya selalu mengikuti bentuk permukaan bumi/tanahYang termasuk dalam gelombang tanah adalah gelombang radio yang mempunyaiFrekwensi 3 maka :

( Setelah P didapat , maka kita lihat dalam grafik ).

c) Jika 0,3 < < 3 maka : cos bdimana : tg b = cos b = ( Setelah di P didapat, kita lihat dalam grafik ).

2) Bila gelombang tanah berpolarisasi HORISONTAL :

Besarnya A dapat dihitung yakni :

Dimana : tg b =

Catatan :

=Konstanta dielektrikum tanahx=suatu konstanta yang besarnya = 1.8 . 1012 =Konduktivitas tanah ( Mho/cm )f=Frekwensi yang digunakan ( Hz )d=jarak antenna Tx Rx ( Km )c=Cepat rambat gelombang radio ( Km/dtk )b=1800 - b=Panjang gelombang ( Km )

Cara pembacaan grafik faktor redaman tanah

Di dalam grafik terdapat 5 kurva, dimana masing-masing kurva berlaku untuk besaran sudut b yang berbeda-beda.

b=00 b=300b=600b=900b= 1800

Jadi apabila besarnya b misalnya = 00 maka digunakan kurva b = 00 dan seterusnya. tetapi jika ada kita dapatkan b yang tidak sama dengan kurva-kurva tersebut, maka dapat di tempuh jalan sebagai berikut :

1)b = 00berlaku untuk b = 00 s/d 150 2)b= 300berlaku untuk b = 150 s/d 450 3)b= 600berlaku untuk b = 450 s/d 750 4)b= 900berlaku untuk b = 750 s/d 1350 5)b= 1800berlaku untuk b = 1350 s/d 3600

b. ANALISA AUSTIN & COHANJika kita akan menghitung kuat medan yang di terima dari gelombang tanah Yang merambat di daerah berair/basah, maka kita gunakan analisa dari AUSTIN &COHAN, dimana dalam rumus inikita tidak akan menghtungBesarnya faktor redaman tanah melainkan kita dapatkan langsung besarnyaKuat medan yang di terima dari gelombang tersebut.

Besarnya kuat medan yang di terima adalah : . e .mVolt/mDimana :F =kuat medan gelombang tanah yang di terima di antenna Rx ( mVot/m)h =tinggi efektif antenna Tx (km)I =arus yang mengalir dalam antenna Tx ( Amperem) =panjang gelombang di udara (km)d=jarak antara antenna Tx Rx ( km )e =bilangannormal (2,7) =sudut yang terbentuk antara TX, pusat bumi dan Rx (radian)

a = jari jari bumi

2.3 Fading Pada Gelombang Tanah

Yang di maksud dengan Fading adalah berubah ubahnya kuat medan penerimaanDalam waktu relative singkat, karena adanya perubahan keadaan dari lapisan Atmosphere atau penyebab lain secara mendadak.

Keadaan lapisan Atmosphere yang berubah dan akan mengakibat adanya fadingIni, yaitu :a) Temperature dari lapisan tersebut.

b) Tekanan udara di lapisan Atmosphere.

c) Tekanan uap air.

Grafik faktor redaman tanah

3. GELOMBANG ANGKASA

3.1pengertian Gelombang Angkasa

Gelombang angkasa adalah gelombang radio yang merambat langsung ke atas bumi.Ke dalam atmosphere, dan dalam kondisi kondisi tertentu dapat di pantulkan Kembali ke bumi oleh lapisan ionosphere. Yang termasuk dalam gelombang angkasaAdalah gelombang radio yang mempunyai frekwensi di antara 3 s/d 30 Mhz.

Penggunaan gelombang angkasa ini adalah untuk sistem komunikasi jarak jauh dan jangkauan yang dapat di capai oleh sistem komunikasi ini tergantung dari tinggi rendahnya lapisan ionosphere sebagai lapisan pemantul.

3.2 Lapisan Ionosphere

Lapisan Ionosphere ini terletak di lapisan Atmosphere bumi dan berada pada ketinggian 50 400 Km di atas permukaan bumi.

Lapisan ionosphere ini terletak di atas lapisan stratosphere dan di sebut dengan lapisan ionosphere karena lapisan ini terkena sinar matahari, maka akan terjadi proses ionosasi. Proses ionosasi yaitu proses terurainya molekul molekul udara menjadi ion ion positif dan ion ion negartif yang berdiri dalam keadaan bebas. Ion ion inilah yang akan membanti gelombang angkasa untuk di pantulkan kembali ke permukaan bumi.

Proses ionisasi yang terjadi pada lapisan ionosphere di pengaruhi oleh besar kecilnya intensitas sinar matahari, sehingga pada lapisan ionosphere ini akan terjadi pengelompokan ion ion tersebut.

Hal ini di karenakan matahari bersnar tidak merata dan lapisan ionosphere terletak pada jarak yang berbeda beda terhadap matahari.

Sifat sifat Lapisan Ionosphere Terhadap Gelombang Angkasa

Berdasarkan sifat sifat lapisan terhadap gelombang angkasa, maka lapisan Ionosphere dibagi menjadi :

a.Siang hari :Lapisan Ionosphere pada siang hari di kelompokan menjadi :1)Lapisan D2)Lapisan E 3)Lapisan F14)Lapisan F2

b.Malam hari :Pada malam hari lapisan ini di kelompokan menjadi :1)Lapisan E2)Lapisan FPengelompokan lapisan Ionospher ini jika terjadi pada saat jumlah ion ion mancapai maksimum, istilah lapisan dig anti menjadi LAYER

Sifat sifat lapisan Ionosphere terhadap gelombang angkasa adalah :1)Lapisan Da)Lapisan ini terdapat pada ketinggian 50 90 Km di atas permukaan bumi.

b)Lapisan ini terjadi pada waktu siang hari.

c)Lapisan ini akan memantulkan gelombang radio yang mempunyai frekwensi LF dn VLF, dan melemahkan/meredam gelombang radio yang berfrekwensi MF dan HF.

2)Lapisan ELapisan E teridir dari 2 bagian yaitu :

a) Lapisan E teratur( E regular )(1) Lapisan ini terdapat di ketinggian 110Km di atas permukaan bumi.(2) Lapisan ii memantulkan gelombang radio MF dan HF.

b) Lapisan E tidak teratur ( E sporadis )(1) Lapisan ini terdapat di ketinggian 90 130 Km di atas permukaan bumi.(2) Berbentuk lapisan tipis tipis yang menyebar.(3) Mencegah frekwensi frekwensi yang normalnya dapat menembus lapisan E dan memungkinkan adanya transmisi jarak jauh pada frekwensi sangat tinggi ( VHF )

3)Lapisan F1a) Lapisan ini terdapat di ketinggian 170 250 Km di atas permukaan bumi.b) Terjadi hanya di siang hari.c) Lapisan ini akan meredam seluruh gelombang radio yang melewatinya.

4)Lapisan F2a) Lapisan ini terdapat di ketinggian 250 400 Km di atas permukaan bumi.b) Terjadi hanya pada siang hari saja.c) Lapisan ini memantulkan gelombang radio yang mempunyai frekwensi HF.

5)Lapisan Fa) Lapisan ini merupakan gabungan dari lapisan f1 dan f2 di malam hari.b) Lapisan ini terdapat di ketinggian 300 Km di atas permukaan bumi.c) Lapisan ini akan memantulkan gelombang radio yang mempunyai frekwensi HF.3.3 Penggunaan Gelombang AngkasaJika kita menggunakan gelombang angkasa untuk komunikasi, ada beberapa hal yang harus kita ketahui, yaitu :

a. Tinggi Semu lapisan Ionosphere ( h )

Yaitu ketinggian yang dapat di capai oleh suatu energy gelombang radio dengan frekwensi HF, apabila kecepatannya = kecepatan cahaya.

b. Frekwensi Kritis ( fc )

Yaitu frekwensi tersebar yang masih dapat di pantulkan oleh lapisan ionosphere dengan sudut luncur vertical pada suatu tempat dan waktu tertentu.

c. Frekwensi Kegunaan Maksimum ( MUF )

Yaitu frekwensi terbesar yang dapat di gunakan untuk hubungan pada jarak tertentu dan saat serta sudut luncur tertentu pula.

d. Sudut Kritis / Critical Angle ( Ac )

Yaitu sudut datang terkecil pada lapisan pertama F