Sistem Radio

61
SISTEM RADIO Komunikasi radio menggunakan gelombang elektromagnetis yang dipancarkan lewat atmosfer bumi atau ruang bebas untuk membawa informasi melalui jarak-jarak yang panjang tanpa menggunakan kawat. Gelombang radio dengan frekuensi yang berkisar dari kira-kira 100 Hz dalam jalur ELF sampai lebih dari 300 GHz dalam jalur EHF (Extra High Frekuensi) telah digunakan untuk tujuan-tujuan komunikasi, dan dalam waktu akhir-akhir ini radiasi pada dan dekat dengan daerah-daerah gelombang yang dapat terlihat (dekat dengan 1000 THz atau 1015 Hz) juga sudah digunakan. Beberapa sifat dasar dari sebuah gelombang elektromagnetis melintang (transverse electromagnetic = TEM). Sistem-sistem Gelombang Mikro Sistem-sistem radio gelombang mikro yang bekerja pada frekuensifrekuensi di atas 1 GHz merambat terutama dalam ragam garis pandangan (line of sight) atau ruang bebas, baik bila mereka berada di atas tanah, maupun pada sistem-sistem satelit. Sejak tahun 1950-an, sistem-sistem radio gelombang mikro sudah menjadi tulang punggung dari sistem-sistem komunikasi telepon jarak jauh. Sistem-sistem ini menyediakan lebar jalur transmisi dan keterandalan yang diperlukan untuk memungkinkan transmisi dari beberapa ribu saluran telpon atau beberapa saluran televisi melalui jalan yang sama dan dengan menggunakan fasilitas yang sama pula. Frekuensi-frekuensi pembawa dalam daerah 3-12 GHz digunakan karena gelombang-gelombang mikro hanya berjalan menurut jalur garis pandangan, perlu disediakan stasiun-stasiun pengulang kira-kira pada setiap jarak 50 km. Stasiun-stasiun terminal menggunakan dua buah antena, satu untuk penerima dan satu untuk memancarkan. Sistem ini mungkin mempunyai beberapa pemancar dan penerima, tetapi semuanya menggunakan antena yang sama. Stasiun-stasiun pengulang dilengkapi dengan dua antena yang ditujukan ke masing-masing arah, sehingga seluruhnya diperlukan empat antena. Sistem gelombang mikro saluran tunggal satu arah yang menggunakan stasiun-stasiun terminal dan pengulang portable sering digunakan untuk pick up televisi jarak jauh pada peristiwa-peristiwa khusus dan untuk instalasi sementara lainnya, seperti misalnya pada pengujian rute-rute gelombang mikro yang baru. Peralatan ini sering dipasang pada mobil-mobil pengangkut barang (vans) yang diperlengkapi dengan antena-antena teleskopik yang dapat ditegakkan dengan

description

radio

Transcript of Sistem Radio

Page 1: Sistem Radio

SISTEM RADIOKomunikasi radio menggunakan gelombang elektromagnetis yangdipancarkan lewat atmosfer bumi atau ruang bebas untuk membawa informasimelalui jarak-jarak yang panjang tanpa menggunakan kawat. Gelombang radiodengan frekuensi yang berkisar dari kira-kira 100 Hz dalam jalur ELF sampailebih dari 300 GHz dalam jalur EHF (Extra High Frekuensi) telah digunakanuntuk tujuan-tujuan komunikasi, dan dalam waktu akhir-akhir ini radiasi pada dandekat dengan daerah-daerah gelombang yang dapat terlihat (dekat dengan 1000THz atau 1015 Hz) juga sudah digunakan. Beberapa sifat dasar dari sebuahgelombang elektromagnetis melintang (transverse electromagnetic = TEM).Sistem-sistem Gelombang MikroSistem-sistem radio gelombang mikro yang bekerja pada frekuensifrekuensidi atas 1 GHz merambat terutama dalam ragam garis pandangan (line ofsight) atau ruang bebas, baik bila mereka berada di atas tanah, maupun padasistem-sistem satelit. Sejak tahun 1950-an, sistem-sistem radio gelombang mikrosudah menjadi tulang punggung dari sistem-sistem komunikasi telepon jarak jauh.Sistem-sistem ini menyediakan lebar jalur transmisi dan keterandalan yangdiperlukan untuk memungkinkan transmisi dari beberapa ribu saluran telpon ataubeberapa saluran televisi melalui jalan yang sama dan dengan menggunakanfasilitas yang sama pula. Frekuensi-frekuensi pembawa dalam daerah 3-12 GHzdigunakan karena gelombang-gelombang mikro hanya berjalan menurut jalurgaris pandangan, perlu disediakan stasiun-stasiun pengulang kira-kira pada setiapjarak 50 km.Stasiun-stasiun terminal menggunakan dua buah antena, satu untukpenerima dan satu untuk memancarkan. Sistem ini mungkin mempunyai beberapapemancar dan penerima, tetapi semuanya menggunakan antena yang sama.Stasiun-stasiun pengulang dilengkapi dengan dua antena yang ditujukan kemasing-masing arah, sehingga seluruhnya diperlukan empat antena.

Sistem gelombang mikro saluran tunggal satu arah yang menggunakanstasiun-stasiun terminal dan pengulang portable sering digunakan untuk pick uptelevisi jarak jauh pada peristiwa-peristiwa khusus dan untuk instalasi sementaralainnya, seperti misalnya pada pengujian rute-rute gelombang mikro yang baru.Peralatan ini sering dipasang pada mobil-mobil pengangkut barang (vans) yangdiperlengkapi dengan antena-antena teleskopik yang dapat ditegakkan dengancepat.Analogi modulasiDalam istilah teknik, kata modulasi mempunyai definisi yang cukuppanjang. Tetapi, hal itu dapat dijelaskan dengan analogi sederhana berikut: kalaukita ingin pergi ke tempat lain yang jauh (yang tidak bisa di lakukan dengan jalankaki atau berenang), kita harus menumpang sesuatu.Sinyal informasi (suara, gambar, data) juga begitu. Agar dapat dikirim ketempat lain, sinyal informasi harus ditumpangkan pada sinyal lain. Dalam konteksradio siaran, sinyal yang menumpang adalah sinyal suara, sedangkan yangditumpangi adalah sinyal radio yang disebut sinyal pembawa (carrier).Jenis dan cara penumpangan sangat beragam. Dari tinjauan "penumpang",cara menumpangkan manusia pasti berbeda dengan paket barang atau surat. Halserupa berlaku untuk penumpangan sinyal analog yang berbeda dengan sinyaldigital. Penumpangan sinyal suara juga akan berbeda dengan penumpangan sinyalgambar, sinyal film, atau sinyal lain.Dari sisi pembawa, cara menumpang di pesawat terbang akan berbedadengan menumpang di mobil, bus, truk, kapal laut, perahu, atau kuda. Hal yang

Page 2: Sistem Radio

sama juga terjadi pada modulasi. Di mana cara menumpang ke amplitudogelombang carrier akan berbeda dengan cara menumpang di frekuensi gelombangcarrier.Gelombang/sinyal "carrier"Gelombang/sinyal carrier adalah gelombang radio yang mempunyaifrekuensi jauh lebih tinggi dari frekuensi sinyal informasi. Berbeda dengan sinyal

suara yang mempunyai frekuensi beragam/variabel dengan range 20 Hz hingga 20kHz, sinyal carrier ditentukan pada satu frekuensi saja. Frekuensi sinyal carrierditetapkan dalam suatu alokasi frekuensi yang ditentukan oleh badan yangberwewenang.Di Indonesia, alokasi frekuensi sinyal carrier untuk siaran FM ditetapkanpada frekuensi 87,5 MHz hingga 108 MHz. Alokasi itu terbagi untuk 204 kanaldengan penganalan kelipatan 100 kHz. Kanal pertama berada pada frekuensi 87,6MHz, sedangkan kanal ke 204 berada pada frekuensi 107,9 MHz. Penetapantersebut dan aturan lainnya tertuang dalam Keputusan Menteri PerhubunganNomor KM 15 Tahun 2003.Frekuensi carrier inilah yang disebutkan oleh stasiun radio untukmenunjukkan keberadaannya. Misalnya, Radio XYZ 100,2 FM atau Radio ABC98,2 FM. 100,2 Mhz dan 98,2 MHz adalah frekuensi carrier yang dialokasikanuntuk stasiun bersangkutan.Karena berupa gelombang sinusoida, sinyal carrier mempunyai beberapaparameter yang dapat berubah. Perubahan itu dapat terjadi pada amplitudo,frekuensi, atau parameter lain.Modulasi AMDari banyak teknik modulasi, AM dan FM adalah modulasi yang banyakditerapkan pada radio siaran. Keduanya dipakai karena tekniknya relatif lebihmudah dibandingkan dengan teknik-teknik lain. Dengan begitu, rangkaianpemancar dan penerima radionya lebih sederhana dan mudah dibuat.Di pemancar radio dengan teknik AM, amplitudo gelombang carrier akandiubah seiring dengan perubahan sinyal informasi (suara) yang dimasukkan.Frekuensi gelombang carrier-nya relatif tetap. Kemudian, sinyal dilewatkan ke RF(Radio Frequency) Amplifier untuk dikuatkan agar bisa dikirim ke jarak yangjauh. Setelah itu, dipancarkan melalui antena.Dalam perjalanannya mencapai penerima, gelombang akan mengalamiredaman (fading) oleh udara, mendapat interferensi dari frekuensi-frekuensi lain,noise, atau bentuk-bentuk gangguan lainnya. Gangguan-gangguan itu umumnya

berupa variasi amplitudo sehingga mau tidak mau akan memengaruhi amplitudogelombang yang terkirim.Akibatnya, informasi yang terkirim akan berubah dan ujung-ujungnya mutuinformasi yang diterima jelas berkurang. Efek yang kita rasakan sangat nyata.Suara merdu Andien yang mendayu akan terdengar serak, aransemen Dewa yangbagus itu jadi terdengar enggak karuan, dan suara Iwan Fals benar-benar jadi fals.Cara mengurangi kerugian yang diakibatkan oleh redaman, noise, dan interferensicukup sulit. Pengurangan amplitudo gangguan (yang mempunyai amplitudo lebihkecil), akan berdampak pada pengurangan sinyal asli. Sementara, peningkatanamplitudo sinyal asli juga menyebabkan peningkatan amplitudo gangguan.Dilema itu bisa saja diatasi dengan menggunakan teknik lain yang lebih rumit.Tetapi, rangkaian penerima akan menjadi mahal, sementara hasil yang diperolehbelum kualitas Hi Fi dan belum tentu setara dengan harga yang harus dibayar.Itulah barangkali yang menyebabkan banyak stasiun radio siaran

Page 3: Sistem Radio

bermodulasi AM pindah ke modulasi FM. Konsekuensinya, mereka juga haruspindah frekuensi carrier karena aturan alokasi frekuensi carrier untuk siaran AMberbeda dengan siaran FM. Frekuensi carrier untuk siaran AM terletak di MediumFrequency (300 kHz - 3 MHz/MF), sedangkan frekuensi carrier siaran FM terletakdi Very High Frequency (30 MHz - 300 MHz/VHF).Modulasi FMDi pemancar radio dengan teknik modulasi FM, frekuensi gelombangcarrier akan berubah seiring perubahan sinyal suara atau informasi lainnya.Amplitudo gelombang carrier relatif tetap. Setelah dilakukan penguatan dayasinyal (agar bisa dikirim jauh), gelombang yang telah tercampur tadi dipancarkanmelalui antena.Seperti halnya gelombang termodulasi AM, gelombang ini pun akanmengalami redaman oleh udara dan mendapat interferensi dari frekuensi-frekuensilain, noise, atau bentuk-bentuk gangguan lainnya. Tetapi, karena gangguan ituumumnya berbentuk variasi amplitudo, kecil kemungkinan dapat mempengaruhiinformasi yang menumpang dalam frekuensi gelombang carrier.

Akibatnya, mutu informasi yang diterima tetap baik. Dan, kualitas audioyang diterima juga lebih tinggi daripada kualitas audio yang dimodulasi denganAM. Jadi, musik yang kita dengar akan serupa dengan kualitas musik yangdikirim oleh stasiun radio sehingga tidak salah kalau stasiun-stasiun radio siaranlama (yang dulunya AM) pindah ke teknik modulasi ini. Sementara stasiunstasiunradio baru juga langsung memilih FM.Selain itu, teknik pengiriman suara stereonya juga tidak terlalu rumit.Sehingga, rangkaian penerima FM stereo mudah dibuat, sampai-sampai dapatdibuat seukuran kotak korek api. Produk FM autotuner seukuran kotak korek apiini sudah mudah diperoleh di kaki lima dengan harga yang murah. Kualitasnyacukup memadai untuk peralatan semurah dan sekecil itu.Baik FM (Frekuensi Modulation) maupun PM (Phase Modulation)merupakan kasus khusus dari modulasi sudut (angular modulation). Dalam sistemmodulasi sudut frekuensi dan fasa dari gelombang pembawa berubah terhadapwaktu menurut fungsi dari sinyal yang dimodulasikan (ditumpangkan). Misalpersamaan gelombang pembawa dirumuskan sebagai berikut :Uc = Ac sin (wc + q c)Dalam modulasi amplitudo (AM) maka nilai 'Ac' akan berubah-ubah menurutfungsi dari sinyal yang ditumpangkan. Sedangkan dalam modulasi sudut yangdiubah-ubah adalah salah satu dari komponen 'wc + q c'. Jika yang diubah-ubahadalah komponen 'wc' maka disebut Frekuensi Modulation (FM), dan jikakomponen 'q c' yang diubah-ubah maka disebut Phase Modulation (PM).Jadi dalam sistem FM, sinyal modulasi (yang ditumpangkan) akan menyebabkanfrekuensi dari gelombang pembawa berubah-ubah sesuai perubahan frekuensi darisinyal modulasi. Sedangkan pada PM perubahan dari sinyal modulasi akanmerubah fasa dari gelombang pembawa. Hubungan antara perubahan frekuensidari gelombang pembawa, perubahan fasa dari gelombang pembawa, danfrekuensi sinyal modulasi dinyatakan sebagai indeks modulasi (m) dimana :m = Perubahan frekuensi (peak to peak Hz) / frekuensi modulasi (Hz)

Dalam siaran FM, gelombang pembawaharus memiliki perubahan frekuensi yang sesuaidengan amplitudo dari sinyal modulasi, tetapibebas frekuensi sinyal modulasi yang diatur olehfrekuensi modulator.

Page 4: Sistem Radio

Pre-EmphasisPre-emphasis dipakai dalam pesawat pemancaruntuk mencegah pengaruh kecacatan pada sinyalterima. Karena itu komponen pre-emphasis ditempatkan pada awal sebelum sinyalitu sempat masuk pada modulator. Pengaruh kecacatan itu berasal dari differentialgain (DG-penguatan yang berbeda) dan differential phase (DP-fasa yang berbeda).Pre-emphasis akan menekan amplitudo dari frekuensi sinyal FM yang lebihrendah pada input.Dengan penggunaan alat ini ketidaklinearan (cacat) akibat sifat DG dan DP dalamtransmisi dapat dikurangi. Nantinya di ujung terima pada demodulator dipasangkomponen de-emphasis yang mempunyai fungsi kebalikan dari pre-emphasis.Pada penerima FM (yang juga ada di pesawat televisi), sinyal radio yanghilang akan menyebabkan terdengar suara desis noise yang cukup keras. Karenamengganggu, sebagian besar penerima FM dilengkapi dengan rangkaian squelchyang berfungsi untuk mematikan audio jika tidak terdeteksi adanya sinyal siaran.Pada radio komunikasi VHF dan UHF (yang juga menggunakan FM), rangkaiansquelch dapat diatur sedemikian rupa sehingga masih dapat mendengarkan sinyalsuara yang volumenya sedikit di atas desis noise.Pemancar FMTujuan dari pemancar FM adalah untuk merubah satu atau lebih sinyal input yangberupa Frekuensi Audio (AF) menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF(Radio Frekuensi) yang dimaksudkan sebagai output daya yang kemudiandiumpankan ke sistem antena untuk dipancarkan. Dalam bentuk sederhana dapatdipisahkan atas modulator FM dan sebuah power amplifier RF dalam satu unit.

Sebenarnya pemancar FM terdiri atas rangkaian blok subsistem yang memilikifungsi tersendiri, yaitu:1. FM exciter merubah sinyal audio menjadi frekuensi RF yang sudahtermodulasi.2. Intermediate Power Amplifier (IPA) dibutuhkan pada beberapa pemancaruntuk meningkatkan tingkat daya RF agar mampu menghandle final stage.3. Power Amplifier di tingkat akhir menaikkan power dari sinyal sesuai yangdibutuhkan oleh sistem antena.4. Catu daya (power supply) merubah input power dari sumber AC menjaditegangan dan arus DC atau AC yang dibutuhkan oleh tiap subsistem.5. Transmitter Control System memonitor, melindungi dan memberikanperintah bagi tiap subsistem sehingga mereka dapat bekerja sama danmemberikan hasil yang diinginkan.6. RF lowpass filter membatasi frekuensi yang tidak diingikan dari outputpemancar.7. Directional coupler yang mengindikasikan bahwa daya sedang dikirimkanatau diterima dari sistem antena.Jantung dari pemancar siaran FM terletak pada exciter-nya. Fungsi dari exciteradalah untuk membangkitkan dan memodulasikan gelombang pembawa dengansatu atau lebih input (mono, stereo, SCA) sesuai dengan standar FCC. Gelombangpembawa yang telah dimodulasi kemudian diperkuat oleh wideband amplifier kelevel yang dibutuhkan oleh tingkat berikutnya.Direct FM merupakan teknik modulasi dimana frekuensi dari oscilatordapat diubah sesuai dengan tegangan yang digunakan. Seperti halnya oscilator,disebut voltage tuned oscilator (VTO) dimungkinkan oleh perkembangan diodatuning varaktor yang dapat merubah kapasitansi menurut perubahan tegangan biasreverse (disebut juga voltage controlled oscillator atau VCO).

Page 5: Sistem Radio

Kestabilan frekuensi dari oscillitor direct FM tidak cukup bagus, untuk itudibutuhkan automatic frekuensi control system (AFC) yang menggunakan sebuahkristal oscillator stabil sebagai frekuensi referensi. Komponen AFC berperan

sebagai pengatur frekuensi yang dibangkitkan oscillator lokal untuk dicatukan kemixer, sehingga frekuensi oscillator menjadi stabil.Pembagian kanal FM di IndonesiaJumlah kanal yang disiapkan dalam alokasi frekuensi 87,5 MHz hingga108 MHz memang sebanyak 204 kanal. Tetapi, hal itu tidak menyebabkan 204stasiun radio bisa didirikan di kota kita. Sebab jarak antarkanal yang terlalu rapatakan menyebabkan interferensi antar stasiun radio.Karena itu, aturan dalam Keputusan Menteri Perhubungan No KM 15 Tahun 2003mensyaratkan jarak minimal antarkanal dalam satu area pelayanan (yangumumnya se-Kota atau se-Kabupaten) adalah 800 kHz. Kecuali pada kota besarsemacam Jakarta, Bandung, Surabaya, Semarang, Medan yang sudah telanjurmempunyai stasiun cukup banyak. Jarak minimal untuk kota-kota itu adalah 400kHz.Pembagian kanal untuk tiap area layanan tentunya juga disesuaikandengan faktor-faktor seperti : kepadatan penduduk, perkembangan kawasan, danlainnya. Sebab, apalah gunanya menyediakan banyak kanal jika pendirian stasiunstasiunbaru di suatu area layanan tidak menjanjikan.Kenapa Gelombang FM Lebih Jernih Dibanding AM?Gelombang AM sudah lama ditinggal. Hampir semua radio bermain dijalur FM. Kenapa FM lebih jernih? Hingga tahun delapan puluhan, stasiun radiobroadcast (siaran) banyak menggunakan modulasi AM (Amplitude Modulation).Pada saat itu, umumnya tidak ada siaran radio yang mampu menampilkan suarabening, apalagi stereo. Belum lagi kalau cuaca sedang tidak mendukung. Kitatidak bisa menikmati indahnya suara musik senyaman saat ini.Setelah periode itu, mulai bermunculan stasiun radio siaran pengusungmodulasi FM (Frequency Modulation). Jenis modulasi ini mampu memanjakanpendengar siaran karena menghasilkan suara yang lebih bening. Selain itu, iadapat diterima dengan pola mono atau stereo. Maksudnya, jika radio penerimahanya bisa menerima siaran mode mono, maka ia menampilkan suara mono.

Sedang radio penerima tipe stereo punya pilihan untuk menampilkan suara monoatau stereo yang asli (real stereo) sesuai dengan yang dipancarkan oleh stasiunradio siaran.Di antara keuntungan FM adalah bebas dari pengaruh gangguan udara, bandwidth(lebar pita) yang lebih besar, dan fidelitas yang tinggi. Jika dibandingkan dengansistem AM, maka FM memiliki beberapa keunggulan, diantaranya :1. Lebih tahan noiseFrekuensi yang dialokasikan untuk siaran FM berada diantara 88 – 108MHz, dimana pada wilayah frekuensi ini secara relatif bebas darigangguan baik atmosfir maupun interferensi yang tidak diharapkan.Jangkauan dari sistem modulasi ini tidak sejauh jika dibandingkan padasistem modulasi AM dimana panjang gelombangnya lebih panjang.Sehingga noise yang diakibatkan oleh penurunan daya hampir tidakberpengaruh karena dipancarkan secara LOS (Line Of Sight).2. Bandwith yang Lebih LebarSaluran siar FM standar menduduki lebih dari sepuluh kali lebarbandwidth (lebar pita) saluran siar AM. Hal ini disebabkan oleh struktursideband nonlinear yang lebih kompleks dengan adanya efek-efek

Page 6: Sistem Radio

(deviasi) sehingga memerlukan bandwidth yang lebih lebar dibandingdistribusi linear yang sederhana dari sideband-sideband dalam sistem AM.Band siar FM terletak pada bagian VHF (Very High Frequency) darispektrum frekuensi di mana tersedia bandwidth yang lebih lebar daripadagelombang dengan panjang medium (MW) pada band siar AM.3. Fidelitas TinggiRespon yang seragam terhadap frekuensi audio (paling tidak pada interval50 Hz sampai 15 KHz), distorsi (harmonik dan intermodulasi) denganamplitudo sangat rendah, tingkat noise yang sangat rendah, dan respontransien yang bagus sangat diperlukan untuk kinerja Hi-Fi yang baik.Pemakaian saluran FM memberikan respon yang cukup untuk frekuensiaudio dan menyediakan hubungan radio dengan noise rendah.

Karakteristik yang lain hanyalah ditentukan oleh masalah rancanganperangkatnya saja.4. Transmisi StereoAlokasi saluran yang lebar dan kemampuan FM untuk menyatukan denganharmonis beberapa saluran audio pada satu gelombang pembawa,memungkinkan pengembangan sistem penyiaran stereo yang praktis. Inimerupakan sebuah cara bagi industri penyiaran untuk memberikan kualitasreproduksi sebaik atau bahkan lebih baik daripada yang tersedia padarekaman atau pita stereo. Munculnya compact disc dan perangkat audiodigital lainnya akan terus mendorong kalangan industri peralatan danteknisi siaran lebih jauh untuk memperbaiki kinerja rantai siaran FMsecara keseluruhan.

MODULASI1. PendahuluanModulasi merupakan suatu proses untuk mengatur sinyal pembawayang berfrekuensi tinggi oleh sinyal informasi yang biasanya berfrekuensirendah. Gelombang modulasi dapat berupa gelombang frekuensi audio, dapatberupa isyarat video, atau denyut-denyut listrik. Mengapa diperlukan modulasidalam telekomunikasi umumnya dan sistem transmisi khususnya? Hal inidikarenakan antara lain :1. Dalam telekomunikasi diperlukan adanya pergeseran frekuensi dari rendahke tinggi agar dapat melakukan komunikasi jarak jauh.2. Pengiriman informasi dalam jumlah yang cukup besar secara simultan(serentak) untuk waktu pengiriman yang sama.3. Frekuensi yang tinggi menyebabkan periode yang rendah sehingga secarafisik menyebabkan bentuk antena yang semakin pendek.Isyarat campuran yang dihasilkan disebut gelombang termodulasi,yaitu gelombang yang diubah-ubah karakteristiknya dalam hal ini adalahgelombang pembawa (carrier). Karakteristik (parameter) gelombang pembawayang diubah-ubah adalah amplitudo yang karenanya prosesnya disebutpemodulasian amplitudo, amplitude modulation [am], atau frekuensi (fasa)dimana prosesnya disebut pemodulasian frekuensi, frequency modulation [fm],atau pemodulasian phase, phase modulation [pm]. Dapat juga terjadi secaratidak diinginkan suatu isyarat termodulasi oleh isyarat lain, peristiwa ini disebutpemodulasian silang, cross modulation.2. Isi1. Amplitude Modulation [AM]Merupakan proses dimana amplitudo suatu kuantitas listrik diubah-ubah

Page 7: Sistem Radio

menurut karakteristik tertentu di kuantitas kedua yang tidak perlu bersifatlistrik.Gambar. Amplitude Modulation [AM]2. Frequency Modulation [FM]Merupakan pemodulasian sudut dimana frekuensi saat suatu pembawagelombang sinus dibuat menyimpang dari frekuensi senter yang jauhsimpangannya berpadanan dengan amplitudo gelombang yang memodulasi.Ada dua cara untuk memperoleh pemodulasian frekuensi, yaitu (1)pemodulasian frekuensi langsung (direct frequency modulation), dan (2)pemodulasian fase isyarat pembawa oleh isyarat pemodulasi. Dalampemodulasian frekuensi langsung (sistem crosby), sebagai piranti reaktansi(transistor atau tabung) digunakan untuk mengubah talaan osilator, ubahantalaan itu berpadanan dengan isyarat yang memodulasi. Dapat diperoleh indeksmodulasi yang besar, sistem ini lazim diterapkan dalam pemancar televisi danpemancar bunyi. Dalam cara kedua, pemodulasian terjadi pada frekunsifrekuensirendah, kemudian frekuensi ini (beserta indeks modulasinya)digandakan.Gambar. FrequencyModulation [FM]3. Phase Modulation [PM]Merupakan tipe pemodulasian dimana fasa gelombang pembawa diubahubahsekitar harga tanpa modulasinya. Perubahan fasa itu berpadanan denganamplitudo isyarat yang memodulasi, dan pada frekuensi setinggi frekuensiisyarat pemodulasi, amplitudo gelombang pembawa tinggal konstan. Selisihtertinggi antara sudut pada gelombang yang termodulasi, dan sudut fasapembawa, disebut simpangan fasa, phase deviation. Kombinasi pemodulasianfasa dan pemodulasian frekuensi lazim disebut sebagai pemodulasian sudut,angle modulation.Gambar. Phase Modulation [PM]4. Amplitude Shift Keying [ASK]Bentuk pemodulasian amplitudo di mana pemodulasi amplitudogelombang termodulasi antara dua harga yang telah ditetapkan..Gambar. Amplitude Shift Keying [ASK]5. Frequency Shift Keying [FSK]Bentuk pemodulasian frekuensi di mana gelombang pemodulasimenggeserkan frekuensi keluaran di antara harga-harga yang sudah ditetapkansebelumnya, dan gelombang keluarannya tidak punya sandungan (diskontinyu)fasa. Atau dengan kata lain, frekuensi saat digeserkan antara dua harga yangdinamai frekuensi tanda (mark) dan frekuensi spasi (space).Gambar. Frequency Shift Keying [FSK]6. Phase Shift Keying [PSK]Bentuk pemodulasian fasa di mana fungsi yang memodulasimenggeserkan fasa pada gelombang yang termodulasi, antara dua hargaketengah (discrete values) yang sudah ditentukan.Gambar. Phase Shift Keying [PSK]7. Pulse Amplitude Modulation [PAM]Cara pemodulasian di mana gelombang informasi mengubah-ubah(memodulasi) amplitido sebagai pembawa yang berbentuk denyut. Ada duajenis pemodulasian denyut: satu disebut pemodulasian amplitudo denyut satuarah, unidirectional PAM, menerapkan denyut-denyut dengan satu polaritas,yang kedua adalah pemodulasian dwi arah, bidirectional PAM, menerapkandenyut-denyut yang berpolaritas negatif dan positif.

Page 8: Sistem Radio

Gambar. Pulse Amplitude Modulation [PAM]8. Pulse Frequency Modulation [PFM]Sejenis pemodulasian waktu denyut (pulse time modulaiton) , di manadenyut pembawa yang diubah-ubah berpadanan dengan frekuensi dan amplitudoisyarat informasi. Jadi isyarat ionformasi memodulasi frekuensi suatugelombang pembawa yang terdiri dari rentetan denyut-denyut satu arah.Gambar. Pulse FrequencyModulation [PFM]9. Pulse Code Modulairon [PCM]Bentuk pemodulasian denyut, di mana besarnya isyarat dicuplik lalusetiap cuplikan dikira-kirakan terhadap taraf acuan yang terdekat (proses inidisebut pengkwantitasan). Kemudian koda yang menyatakan taraf acuan yangbersangkutan dikirim (ke penerima jauh). Keunggulan PCM adalah bahwapenerimanya menerima akan ada atau tak adanya denyut untuk dideteksi, iniberarti terhindarnya cacat.Gambar. Pulse Code Modulairon [PCM]10. Pulse Position Modulation [PPM]Pemodulasian waktu denyut (pulse time modulation) di mana posisidenyut dalam waktu diubah-ubah oleh harga-harga cuplikan (sample) sesaat digelombang informasi.Gambar. Pulse Position Modulation [PPM]11. Pulse Duration Modulation [PDM]Pemodulasian waktu denyut (pulse time modulation) di mana hargasetiap cuplikan sesaat (sample) di gelombang informasi memodulasi(mengubah-ubah) jangka (duration) suatu denyut. Gelombang pemodulasi(informasi) itu mungkin mengubah-ubah waktu munculnya tebing depan denyutatau tebing belakangnya, atau pun dua-duanya. Istilah lama adalah Pulse WidthModulation, pemodulasian lebar denyut, dan Pulse Length Modulation,pemodulasian panjang denyut.Gambar. Pulse Duration Modulation [PDM]3. KesimpulanModulasi merupakan proses di mana suatu karakteristik (parameter)sebagai gelombang diubah berpadanan dengan karakteristik (parameter)gelombang lain. Gelombang yang pertama dinamai gelombang pembawa(carrier wave), gelombang terakhir dinamai gelombang pemodulasi.Pembagian modulasi didasarkan kepada bentuk sinyal yang terdiri darisinyal analog dan sinyal digital. Sinyal analog yaitu sinyal kontinuitas dan setiapsaat mempunyai nilai sedangkan sinyal digital yaitu sinyal yang diskret atauterputus-putus di mana tidak setiap saat mempunyai nilai. Kedua bentuk sinyaltersebut masing-masing di kominasikan seperti pada tabel berikut:

Sinyal pembawaAnalog DigitalAM PPMAnalog FM PWMPM PAMASKFSK PCMSINYA

Page 9: Sistem Radio

LINFODigitalPSKANALISIS SINYAL VIDEOAda tiga bagian sinyal video komposit adalah :1. Sinyal kamera yang bersesuaian dengan pariasi cahaya dalam adegan .2. Pulsa-pulsa penyelarasan, atau SYNC, yaitu untuk menyelaraskan(mensinkronkan) pemayaran ; dan3. Pulsa-pulsa pengosongan untuk membuat agar penjejakan (retrace) tidakterlihat.Sinyal kamera digabungkan dengan pulsa pengosongan, kemudian penyelarasanditambahkan untuk menghasilkan sinyal video komposit. Hasil yang diperlihatkandisini adalah sinyal dari satu garis pemayaran horizontal. Pada televisi berwarna,ditambahkan sinyal krominansi sebesar 3,58 Mhz dan ledakan (burst)penyelarasan warna.Dengan adanya sinyal-sinyal untuk semua garis, video kompositmengandung semua informasi yang diperlukan untuk gambar yang lengkap, garisdemi garis dan medan demi medan. Sinyal video digunakan dalam tabung gambaruntuk mereproduksi gambar pada raster pemayaran. Rincian yang lebih lengkapmengenai sinyal video komposit dan bagaimana dia mempengaruhi reproduksigambar, diberikan pada bab-bab berikut :KONTRUKSI SINYAL VIDEO KOMPOSITNilai amplitudo tegangan dan arus yang berurutan diperlihatan untukpemayaran dua garis horizontal dalam bayangan (citra). Karena waktu meningkatdalam arah yang horizontal, amplitudonya berubah untuk naungan putih, kelabu,

atau hitam pada gambar. Mulai dari yang paling kiri pada waktu 0, sinyal beradapada level putih dan berkas pemayaran berada disebelah kiri bayangan. Begitugaris pertama dipayar dari kiri ke kanan, diperoleh pariasi sinyal kamera denganberbagai amplitudo yang sesuai dengan informasi gambar yang diperlukan.Setelah penjejakan (trace) horizontal menghasilkan sinyal kamera yang diinginkanuntuk satu garis, berkas pemayaran berada disebelah kanan bayangan (image ataucitra). Kemudian pulsa pengosongan disisipkan guna mengembalikan amplitudosinyal video keatas sampai ke level hitam sehinggah pengulangan jejak dapatdikosongkan. Maka berkas pemayaran berada disebelah kiri, siap untuk memayargaris berikutnya. Sehingga inforormasi yang tepat ditengah-tengah garispemayaran adalah setengah waktu antara pulsa-pulsa pengosongan.Gambar. Sinyal Video Komposit untuk Garis HorizontalPOLARITAS PENYELARASAN DALAM SINYAL KOMPOSITSinyal video dapat memiliki dua polaritas :1. Polaritas penyelarasan positif dengan pulsa-pulsa penyelarasan pada posisimenghadap ke atas.2. Polaritas penyelarasan negatif dengan pulsa – pulsa penyelaras pada posisimenghadap ke bawah.Sinyal kamera pulsa penyelarashorisontalpulsa pengosonganhorisontal

Page 10: Sistem Radio

Video dengan polaritas penyelarasan negatif diperluakan pada kisipengaturan dari tabung gambar untuk mereproduksi gambar. Maka levelpengosongan adalah negatif untuk menambahkan arus berkas untuk hitam. Videodengan polaritas penyelarasan positif diperlukan pada katoda tabung gambar.Polaritas penyelarasan yang negatif adalah standar bagi sinyal-sinyalkedalam atau keluar dari perlengkapan video, dan jaringan distribusi telepon.Amplitudo standar adalah 1 Vp-p dengan sync (penyelarasan) yang negatif..Gambar. Sinyal Vidio dengan Polaritas Penyelarasan yang NegatifPENGOSONGAN (BLANKING)Sinyal vidio komposit mengandung pulsa-pulsa pengosongan untukmembuat garis-garis pengulangan jejak tidak terlihat, yakni dengan mengubahamplitudo sinyal menjadi hitam bila rangkaian-rangkaian pemayaranmenghasilkan pengulangan jejak. Semua informasi gambar dimatikan (cut-off)selama waktu pengosongan. Secara normal, pengulangan jejak akan terjadi selamawaktu pengosongan. Dengan demikian, laju pengulangan pulsa-pulsapengosongan horizontal adalah frekuensi pemayaran garis sebesar 15.730 Hz. Danfrekuensi pulsa-pulsa pengosongan vertical adalah 60 Hz untuk setiap medan.Setiap pulsa pengosongan mengubah sinyal vidio menjadi hitam selama waktupengosongan.Sinyal kamera Pulsa penyelarasanhorisontalPulsa pengosonganhorisontalGambar. Pulsa Pengosongan H dan V dalam Sinyal Video:SKALA IRE DARI AMPLITUDO SINYAL VIDEOIRE adalah singkatan dari “Institute Of Radio Engineers” yang sekarangini disebut IEEE ( Institut Of Electrical dan Elektronic Engineers) skala IRE totalmencakup 140 unit dengan 100 naik dan 40 turun dari nol. Sinyal video kompositpuncak ke puncak mencakup 140 unit IRE.AMPLITUDO PULSA PENYELARASANDari sejumlah 140 unit IRE, sebanyak 40 (atau mendekati 29 persen)adalah untuk penyelarasan (sync). Semua pulsa penyelarasan mempunyaiamplitudo yang sama, yakni 29 persen dari sinyal video puncak ke puncak.PEMASANGAN HITAM (BLACK SETUP)Puncak-puncak hitam dari variasi sinyal kamera adalah penyimpangan darilevel pengosongan hitam sebesar 7,5 unit IRE, yang secara pendekatan adalah 5persen dari keseluruhan. Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa sinyal-sinyalpembawa tambahan (subcarrier signal) untuk warna didekat hitam didalam sinyalkamera tidak berinterfrensi dengan amplitudo penyelarasan.Informasi gambar Pulsa pengosongan vertical(tidak ada informasi gambar)Pulsa pengosongan horisontalPulsa penyelarasan ditambahkanpada pulsa pengosoganLevel pengosonganAMPLITUDO SINYAL KAMERA.Putih puncak kira-kira mendekati 100 unit IRE. Pemasangan hitam adalah7,5 untuk mengofset hitam dari level pengosongan. Maka hasilnya adalah 100-7,5= 92,5 unit IRE untuk variasi sinyal kamera. Jumlah ini adalah 66 persen dari total140 unit IRE.INFORMASI GAMBAR DAN AMPLITUDO SINYAL VIDEO

Page 11: Sistem Radio

Sinyal-sinyal ini diperlihatkan bersama polaritas penyelarasannya yangpositif, tetapi ide yang sama berlaku dengan polaritas penyelarasan yang negatif.sinyal kamera yang diperoleh melalui pemayaran yang aktif dari bayangan mulamulaadalah pada level putih,sesuai dengan latar belakang putih. Berkaspemayaran meneruskan gerak majunya melintas latar belakang putih dankerangka, dan sinyalnya berlanjut pada level putih yang sama sampai diamencapai tengah-tengah gambar.Untuk bayangan, idenya adalah sama, tetapi sinyal kamera bersesuaiandengan sebuah batang vertical putih dibawah tengah-tengah dari sebuah kerangkahitam. Siyal ini mulai dan berakhir pada level hitam dan berada pada level putih ditengah-tengah.TEGANGAN KHAS SINYAL VIDEOSebuah gambar yang actual terdiri dari atas elemen-elemen yang memilikijumlah cahaya dan naungan yang berbeda dengan distribusi yang tidak seragamdalam garis-garis horizontal dan melalui medan-medan vertical. Didalam masingmasinggaris, amplitudo sinyal berubah-ubah untuk elemen gambar yang berbeda.INFORMASI GAMBAR DAN FREKUENSI SINYAL VIDEOFrekuensi-frekuensi sinyal kamera bervariasi dari sekitar 30 Hz sampai4Mhz, bahwa 30 Hz pada yang rendah merupakan frekuensi audio, dan 4 MHzpada ujung yang tinggi yang sebenarnya adalah suatu frekuensi radio. Suatu sinyal30 Hz menyatakan suatu perubahan amplitudo antara dua medan berurutan yang

berulang pada laju 60 Hz. Frekuensi-frekuensi yang lebih rendah daripada 30 Hzdapat dipandang sebagai suatu perubahan dalam level arus searah (DC).FREKUENSI VIDEO YANG TERCAKUP DALAM PEMAYARANHORISONTALSinyal gelombang persegi dipuncak menyatakan variasi-variasi sinyalkamera dari sinyal radio komposit yang diperoleh dalam pemayaran satu garishorizontal adalah dinginkan untuk mendapatkan frekuensi dari gelombangpersegi. Untuk menentukan frekuensi dari sebarang frekuensi sinyal, waktu untuksatu siklus lengkap harus diketahui, suatu siklus termasuk waktu dari stu titik padabentuk gelombang sinyal ketitik berurutan berikutnya yang memiliki besaran danarah yang sama. Variasi sinyal kamera dalam satu garis horizontal perlu memilikisuatu priode yang lebih pendek dan frekuensi yang lebih tinggi.FREKUENSI VIDEO YANG BERGABUNG DENGAN PEMAYARANVERTIKALPada ekstrem yang berlawanan, variasi-variasi sinyal yang sesuai denganelemen-elemen gambar yang berdekatan dalam arah vertical, memiliki frekuensifrekuensirendah sebab laju pemayaran vertical adalah termasuk lambat,perubahan-perubahan yang lebih lambat melalui jarak yang lebih besar dalampemayaran pertikal terjadi pada frekuensi-frekuensi yang lebih rendah.FREKUENSI-FREKUENSI VIDEO DAN INFORMASI GAMBARBesarnya informasi gambar berhubungan dengan frekuensi-frekuensivideo. Frekuensi-frekuensi video ini meluas sampai 100 KHz. Akan tetapi rincianpada pinggiran tajam dan garis-garis besar diisi oleh frekuensi-frekuensi videoyang tinggi dari 0,1 sampai 4 MHz. Informasi gambar tidak memerlukan suatufrekuensi yang terlalu tinggi dan berarti reproduksi dapat menjadi tajam dan jelas.Dalam televisi berwarna, pemandangan-pemandangan pengambilan dekatdan latar belakang kelihatan bagus sebab frekuensi-frekuensi video dari informasigambar relatif rendah, dibandingkan dengan yang pada pandangan pengambilan

Page 12: Sistem Radio

panjang. Secara khusus dalam kebanyakan penerima, informasi gambar yangtermasuk dalam gambar televisi hanyalah untuk frekuensi-frekuensi video sampaimendekati 0,5 MHz.INFORMASIWARNA DALAM SINYAL VIDEOUntuk televisi berwarna, video komposit mencakup sinyal warna 3,58MHz. Polaritas diperlihatkan bersama penyelarasan dan dengan hitam dalamposisi kebawah, sedangkan putih adalah pada posisi atas. Amplitudo relatif turununtuk dari putih untuk batang pertama sebelah kiri ke level kelabu, dan kemudianmendekat kelevel hitam. Level-level ini sesuai dengan nilai-nilai terang relatifatau luminansi untuk informasi satu warna. Warna-warna spesifik dalam sinyal Ctidak jelas sebab sudut-sudut fasa relatif tidak diperlihatkan. Hal utama disiniadalah bahwa beda antara televisi monokrom (satu warna) dan berwarna adalahsinyal warna 3,58 MHz.Sinyal berwarna mempunyai suatu ledakan penyelarasan warna padaserambi belakang dari penyelarasan horizontal. Ledakan ini terdiri 8 sampai 11siklus sinyal pembawah tambahan 3,58 MHz. Tujuannya adalah untukmenyelaraskan osilator berwarna 3,58 MHz dalam pesawat penerima.A. Sinyal monokrom sendiri untuk informasi putih, kelabu dan hitam.B. Digabungkan dengan penyelarasan dengan sinyal kombinansi 3,58 MHzwarna 3,58 MHz untuk informasi gambar.Putih Abu-abu HitamKuning Hijau Biru gelapA BGambar. Sinyal Video Dengan dan Tanpa warnaGELOMBANG RADIO PEMANCAR TV BERWARNAKanal dan Jalur-jalur FrekuensiPada sistim TV berwarna perlu dipancarkan sinyal gambar TV yangmempunyai komponen frekuensi lebar yaitu dari 0 Hz hingga 5 MHz (LihatGambar 1). Karena kedua gelombang pembawa suara dan gelombang pembawagambar mempunyai komponen frekuensi lebar yang harus dipancarkan padasebuah jalur frekuensi maka bisa digunakan gelombang radio VHF atau UHFsebagai pembawa pada pemancaran TV berwarna.Metoda modulasi sinyal gambar TV digunakan modulasi amplituda negatif, dimana amplituda modulasi menjadi dalam (kecil) pada puncak putih.Tabel 1 menunjukkan hubungan antara kanal-kanal dengan jalur frekuensi yangdipergunakan pada stasiun pemancar TV berwarna. Ada sebelas kanal VHF yangberada pada frekuensi 47 MHz sampai 230 MHz. Masing-masing kanalmempunyai lebar bidang frekuensi 7 MHz. Dalam beberapa hal dipergunakanjuga jalur UHF yang berkisar antara 590 MHz hingga 770 MHz.Gambar. Komponen frekuensi sinyal gambar TVGambar. Gelombang TV yang dipancarkan dengan modulasi amplituda negatifTabel 1 Nomor kanal dan jalur frekuensi gelombang TV VHFKanal No Jalur frekuensi2345678910

Page 13: Sistem Radio

111247-54 MHz54-61 MHz61-68 MHz174-181 MHz181-188 MHz188-195 MHz195-202 MHz202-209 MHz209-216 MHz216-223 MHz223-230 MHzKomponen frekuensiSinyal luminanKomponen frekuensiSub pembawa krominan0 1 2 3 4 5 MHz4,3 MHzFrekuensi subPebawa krominanPuncak putihPembawatermodulasiLevel hitamTransmisi Jalur Samping-Vestigial (Tersisa)Pada modulasi amplituda jalur samping dobel, yaitu jalur samping atas danjalur samping bawah, tiap jalur samping mempunyai lebar bidang yang samadengan frekuensi pemodulasinya. Jalur samping ini timbul mengapit frekuensipembawa gambar. Dalam sistim TV berwarna perlu dipancarkan lebar respon(bidang) frekuensi yang luas yaitu dari 0 Hz – 5 MHz atau lebih tinggi. Makaperlu dipergunakan lebar bidang frekuensi yang lebih luas lagi yaitu lebih dari 10MHZ bila sinyal gambar dimodulasi amplitudakan. Yang berarti banyakgelombang radio yang dipakainya sehingga boros.Pada sistim TV berwarna jalur frekuensi yang berguna dapat dihemat yaitudengan membuang sebagian dari jalur samping bawah. Metoda ini disebut sistimtransmisi jalur samping vestigial.Bila sinyal TV berwarna yang dipancarkan dengan jalur samping vestigialditerima oleh penerima TV berwarna yang mempunyai respon frekuensi akandideteksi oleh detektor amplop, dan didapat sinyal gambar TV berwarna yangmempunyai komponen respon frekuensi.-1,25f0 1 2 3 4 5(a) Karakteristik respon frekuensi pemancardalam sistim pemancar jalur sampingvestigial-1,25 f0 1 2 3 4 5(b) Karakteristik respon frekuensi penerima-1,25 f0 1 2 3 4 5(c) Karakteristik respon frekuensi yangdisatukan pemancar dan penerimaGambar. Pemancar dasar dan

Page 14: Sistem Radio

prinsippenerima sistim pemancarjalur samping vestigialKomponen Respon Frekuensi pada Kanal Sistim Baku PAL (B)Tabel 1 menunjukkan hubungan antara kanal-kanal dengan jalur-jalurfrekuensi. Frekuensi gelombang pembawa gambar f0 adalah 1,25 MHz lebihtinggi dari batas terendah frekuensi kanal itu, sedangkan frekuensi gelombangpembawa suara fA adalah 5,5 MHz lebih tinggi dari pembawa gambar atau fAadalah 0,25 MHz lebih rendah daripada batas teratas frekuensi kanal tersebut.Contoh, pada kanal nomor tiga, frekuensi pembawa gambar f0 = 55,25MHz dan frekuensi pembawa suara fA = 60,75 MHz. Dan mereka ditransmisikansebagai sinyal gambar TV berwarna ke penerima TV berwarna dengan transmisijalur samping vestigial.Gambar. Karakteristik amplituda tranmisi gambar idealTransmisi (Penyebaran) Sinyal SuaraPembawa suara TV yang besarnya 5,5 MHZ lebih tinggi dari pembawagambar, dimodulasi secara modulasi-frekuensi dengan sinyal suara, dandipancarkan melalui antena yang sama seperti pada pembawa gambar. Pada sistimpemancaran suara, menggunakan sistim modulasi-frekuensi, dengan deviasimaksimum frekuensi ± 50 KHz dan konstanta waktu dari pre-empasis dan deempasis± 50 μ detik.Karakteristik responfrekuensi gambarKarakteristik respon frekuensisinyal sub pembawa warnaF0 1 2 3 4 54,3 MHzSub Pebawakrominan-1,25 -0,75 5,5 MHzfAFrekuensi pusatsuaraPembawagambarf0 : Pembawa gambar gelombang TVfA : Pembawa suara gelombangPada pemancar, daerah frekuensi respon yang tinggi dari suara di preempasissedangkan pada penerima daerah ini di de-empasis. Maka hasilnyadengan cara tersebut respon frekuensi suara TV berwarna menjadi rata.Dengan sistim tranmisi suara seperti ini maka gangguan dari luar dapatdireduksi. Secara umum, S/N (yaitu sinyal/ gangguan noise) sinyal yangdipancarkan secara FM (Modulasi frekuensi) adalah sebanding dengan indekmodulasi(perbandingan deviasi frekuensi dengan frekuensi pemodulasi) sinyalFM itu. Yang diartikan dengan deviasi frekuensi yaitu penyimpangannya terhadapfrekuensi pusat pembawa suara dan yang diartikan dengan frekuensi pemodulasiyaitu frekuensi gelombang suara yang memodulasi. Bila frekuensi pemodulasisemakin tinggi maka S/N dari sinyal bertambah kecil sehingga kualitas suarasemakin jelek.Gambar. Karakteristik pre-emphasis de-emphasis sistim suara TVDistribusi energi umum dari suara ditunjukkan pada gambar 5 (a). Tampakbahwa energi suara rendah pada daerah frekuensi tinggi. Bila gelombangpembawa suara dimodulasi dengan suara maka pada daerah frekuensi tinggi

Page 15: Sistem Radio

deviasi frekuensinya kecil, SN dari sinyal menjadi kecil dan kualitas suaramenjadi jelek.(a) (b) (c)EnergiOutputEnergi Output(d)f →Distribusi energisuara TVf →Karakteristikpre-empasisf →Distribusi derauyang diterimaf →Karakteristikde-empasisKarakteristik pemancar suara Karakteristik TV penerimaAgar dapat mengatasi hal ini, pada pemancar derajat modulasi pada daerahfrekuensi tinggi dibesarkan (emphasize) seperti yang terlihat pada gambar 5 (b) inidisebut pre-empasis; dan pada penerima pembesaran respon frekuensi rendahdiperbesar seperti pada gambar 5 (d). Kedua pembesaran itu diintegrasikansehingga outputnya mempunyai karakteristik yang datar. Maka menjadi mungkinuntuk menghindarkan S/N yang mengecil, atau suara yang enjadi jelek dapatdihindarkan.Bidang Gelombang-Gelombang TV yang TerpolarisasiAda dua macam bidang gelombang TV yang terpolarisasi. Macam pertamayaitu bidang terpolarisasi horizontal, di mana bidang getaran sejajar dengan tanah.Yang lain adalah bidang terpolarisasi vertikal, di mana bidang getaran tegak lurusterhadap permukaan tanah.Gambar. Gelombang Terpolarisasi Vertikal dan Vorizontal~AntenapemancarGelombang TVterpolarisasihorizontalAntenapenerima~AntenapemancarGelombang TVterpolarisasi vertikal(a) Metoda gelombang TVAntenapenerima(b) Metoda penerimaan gelombang TVterpolarisasi vertikalBila elemen antena pada pemancar dibuat horizontal maka didapat

Page 16: Sistem Radio

gelombang TV terpolarisasi horizontal; dan bila elemen antena tegak lurus dengantanah didapat gelombang TV terpolarisasi vertikal.Bila harus diterima gelombang TV terpolarisasi horizontal maka elemenantena pada penerima harus diletakkan horizontal. Sebaliknya bila harus diterimagelombang TV terpolarisasi vertikal, maka elemen antena penerima harus vertikalPropagasi Rektilinier Gelombang TV, Sama dengan SinarDari antena pemancar TV gelombang merambat ke antena penerimadengan garis lurus seperti pada sinar. Bila ada penggalang seperti misalnyabangunan yang tinggi atau gunung antara antena pemancar dan antena penerima,maka gelombang TV yang merambat ke antena penerima menjadi sangat kecil,dan gambar yang diterima sangat banyak noise (derau) nya; bahkan kadangkadangsama sekali tidak dapat ditangkap.Gambar. Propagasi gelombang TV RektilinierGelombang TVStasiunpemancarDi balikgunungGambarburukGambarbaik(a) Karena gelombang TV menyebar lurus seperti sinar, mutu gambar TV menjadi buruk di balikgunungStasiun pemancar.StasiunpemancarGelombanglangsungGelombangpantulAntena penerima(b) Gelombang TV direfleksikan/ dipantulkan dari dinding gedung yang tinggi atau lerenggunung seperti pada sinar, gelombang TV lansung dan yang direfleksikan tiba pada penerimaTV pada waktu yang berbeda dari arah berbeda. Karena itu gambar TV menjadi ganda ataugambar berbayang/ (setan, gost).Juga gelombang TV dipantulkan oleh dinding bangunan tinggi ataugunung yang curam. Maka gelombang TV yang datang langsung dari pemancardan yang direfleksikan oleh dinding bangunan tinggi mencapai antena penerimadengan waktu yang berbeda. Akibatnya warna gambar yang diterima melebar danbahkan timbul bayangan gambar.Gelombang TV UHFGelombang VHF berkisar antara 47 MHz hingga 230 MHz yang lazimdigunakan, juga gelombang TV UHF berkisar antara 590 MHz hingga 770 MHz.Karena gelombang TV UHF lebih pendek daripada gelombang TV VHF, makagelombang UHF mempunyai sifat lebih menyerupai sinar daripada VHF dan jugatidak dapat dipropagasikan (dirambatkan) pada jarak jauh (di permukaan bumi).Dengan alasan itu gelombang TV UHF selama merambat menerima sedikitgangguan dibanding dengan gelombang TV VHF.Bila ada penghalang seperti bangunan dan pohon pada jalur propagasinya,

Page 17: Sistem Radio

gelombang TV UHF sangat banyak direndam. Ketika menerima gelombang TVUHF, sinyal yang diinduksikan pada terminal output antena penerima sangatbanyak berubah yang sangat bergantung pada letak dan tinggi antena penerimaBila menerima gelombang TV UHF emerlukan perhatian besar pada tinggi danletak antena penerimanya.Dalam berbagai bidang, khususnya dalam bidang teknologi, dirasakanadanya perubahan yang sangat besar bila dibandingkan dengan zaman-zamansebelumnya,misalnya saja, dimana orang-orang di zaman dahulu, masihmenggunakan api sebagai alat penerangannya, namun pada saat ini kita sudahmengenal lampu sebagai media penerangan, walaupun masih ada sebagian daripenduduk dunia yang masih menggunakan api sebagai alat penerangannya.Namun itu hanya bagian kecil,dari perkembangan teknologi yang ada. Jika kitatelaah lebih banyak, maka akan ada banyak sekali terdapat perkembanganteknologi, yang dapat kita rasakan.Gambar. Kekuatan VHF dan UHF Beberapa GelombangTV Bila Posisi Antena Penerima DiubahPada makalah ini kami akan membahas salah satu dari perkembanganteknologi itu, yaitu televisi berwarna, dimana pada awalnya, televisi diciptakanuntuk kali pertama, tampilan warnanya hanya hitam-putih saja, dan seiringberjalannya waktu dan perkembangan zaman,maka televisi pada saat ini memilikibanyak tampilan warna.Adapun beberapa alasan kami mengangakat masalah iniadalah: Sebagian dari mahasiswa masih ada yang belum mengerti bagaimanatampilan warna pada televisi dapat tercipta, hal ini dikarenakan masih kurangnyadaya keingin tahuan dari mahasiswa.Kekuatan gelombangTV UHFKekuatan gelombangTV VHFTinggi antena penerima (m)Kekuatan gelombang TV →(a) Kekuatan gelombang TV UHF tergantung daritinggi antena penerima sedangkan kekuatangelombang TV VHF, meskipun menaik dengantingginya antena pada suatu batas tertentu tidakmerubah banyak pada penerima antena sesudahketinggian tertentu.Kekuatan gelombang TVKedudukan antena penerima →(b) Kekuatan gelombang TV UHF berubah bilaletak antena penerima berubah, tetapi kekuatangelombang TV VHF tetap.Dalam bahasan televisi berwarna ini, akan ada berbagai pokok pembahasamulai dari, mengenai warna pembentuk cahaya pada tampilan televisi, adannyadaya luminasi, saturation, krominasi dan berbagai pokok bahasan lainnya akandijelaskan dalam bab selanjutnya.Suatu COMPATIBLE SIGNAL (signal gabungan),diperoleh dari kameratv yang terdiri dari LUMINANCE (luminan) dan CHROMINANCE (krominan),untuk memenuhi kebutuhan penonton tv yang menginginkan pilihan tv hitamputih dan berwarna. Bagian luminan meliputi juga BRIGTNESS (terangnyacahaya)Terang kemutlakan bukanlah hal yang penting, sebab mata manusia tidakmendeteksi terang secara linier dengan warna. pada dasarnya, kita lihat Hijau

Page 18: Sistem Radio

seperti lebih terang dibanding Biru. Maka, istilah luminan ditemukan, yang manaadalah terang disesuaikan untuk menandai apa yang kita benar-benar lihat.mengubah ke Skala Gray menunjukkan bahwa warna tidak mempunyai intensitasnyata yang sama. Tiga warna dasar, warna primer ini semua mempunyai nilaiintensitas yang sama 255, tetapi memiliki terang yang berbeda. biru Mempunyailebih sedikit terang dan Hijau mempunyai lebih. Biru ditambah hijau ( Cyan)mempunyai lebih banyak. Dan Merah ditambah Biru ditambah Hijau ( Putih)mempunyai lebih banyak luminan, dan lebih terang.Bagian krominan menyediakan info info tambahan yang diperlukan suatu sisten tverwarna. Jadi dalam tv hitam putih hanya menggunakan bagian luminan ,sedangkan tv berwarna menggunakan bagian luminan dan krominan.Gambar. Klasifikasi WarnaHijau ditambahkan biru menjadi Cyan.Hijau ditambahkan merah menjadi kuning.Merah ditambahkan biru menjadiWarna merah keungu-unguan atau magentaHijau ditambahkanMerah Dan biru menjadi Putih.DEFINISI PENGERTIAN TELEVISI BERWARNATeori warna mengakui bahwa semua warna dapat direproduksi denganmencampur warna-warna dasar (primary colors) : merah, biru, dan hijau. Sebagaisatu kenyataan ialah bahwa gambar berwarna dapat direproduksi denganmencampur warna-warna dasar secara tepat. Setiap warna memiliki tigakarakteristik untuk menyatakan informasi visual yakni : coraknya atau tint yanglazim kita sebut warna, saturasinya dan luminansinya. Saturasi menunjukkanbagaimana terkonsentrasinya, hidupnya atau kuatnya warna tersebut. Luminansimenunjukkan terangnya (brightness), atau bentuk naungan kelabu yangbagaimana warna-warna itu akan terlihat dalam gambar hitam-putih. Sekarangkita definisikan kualitas warna-warna ini dan istilah-istilah penting lainnya gunamenganalisis ciri khusus televisi berwarna.Defenisi kualitas warna dan istilah penting untuk menganalisis ciri khususTV berwarnaCahaya yang melalui lensa kamera itu,dipisahkan menjadi tiga warna olehkaca pemisah tiga warna yang masuk melalui saringan-saringan optika untukpengkoreksian warna. Tiap tabung masing-masing peka terhadap warna merah,biru dan hijau· PUTIH. Sebenarnya cahaya putih dapat dianggap suatu campuran merah,hijau dan biru dalam perbandingan yang tepat. Sebuah prisma gelasmenghasilkan warna pelangi dari cahaya putih. Untuk efek yangsebaliknya, merah, hijau dan biru dapat ditambahkan untuk menghasilkanputih.· CORAK (HUE). Warna itu sendiri adalah corak atau tint. Warna setiapbenda terutama dibedakan oleh coraknya. Corak yang berbeda dihasilkanbila panjang gelombang cahaya menghasilkan perasaan visual dalam mata.· KEJENUHAN (SATURATION). Warna-warna yang tersaturasi adalahhidup kuat, dalam, atau kuat. Warna pucat atau lemah memiliki saturasiyang kecil. Saturasi menunjukkan seberapa kecil warna itu terlarut olehputih, hasilnya adalah merah muda yang kenyataannya adalah merah yangkejenuhannya hilang. Perhatikan bahwa warna yang saturasi jenuh tidakmemiliki putih.· KROMINANSI. Istilah ini digunakan untuk menggabungkan kedua corakdan saturasi. Dalam televisi berwarna, sinyal warna 3.58 MHz secarakhusus adalah sinyal krominansi singkatnya, krominansi mencakup semuainformasi warna tanpa terang. Krominansi dan terang secara bersama-sama

Page 19: Sistem Radio

menyatakan informasi gambar secara lengkap. Krominansi juga disebutkroma.· LUMINANSI. Luminansi menunjukkan besarnya intensitas cahaya yangdirasakan oleh mata sebagai terang (brightness). Dalam gambar hitamputih bagian-bagian yang lebih terang memiliki luminansi yang lebih besardaripada daerah gelap, tetapi warna yang berbeda juga memiliki naunganluminansi karena sebagian warna kelihatan lebih terang daripada yanglain.· KESEPADANAN (COMPATIBILITY). Televisi berwarna sepadandengan televisi hitam - putih, sebab pada dasarnya digunakan standarpemayaran yang sama dan sinyal luminansi memungkinkan pesawatpenerima monokrom untuk menghasilkan gambar yang ditelevisikandalam berwarna ke hitam putih. Selain itu televisi berwarna dapatmenggunakan suatu sinyal monokrom untuk mereproduksi gambar dalamhitam putih.· PEMBAWA TAMBAHAN (SUBCARIER). Sinyal pembawa tambahanmemodulasi suatu gelombang pembawa lain dengan frekuensi yang lebihtinggi. Dalam televisi bewarna,informasi berwarna memodulasi sinyalpembawa tambahan untuk warna 3.58 MHz, yang menodulasi sinyalpembawa gambar utama dalam aturan pemancar standar.ENCODING INFORMASI GAMBAR.Sekarang kita tinjau dengan lebih terperinci bagaimana sinyal krominansidihasilkan untuk ditransmisikan ke pesawat penerima. Pertama-tama teganganvideo R, G dan B memberikan informasi gambar. Kemudian sinyal-sinyal inidienkode agar membentuk sinyal-sinyal krominansi dan luminansi yang terpisah.SINYAL-SINYAL VIDEO WARNA DASAR (PRIMARY COLOR VIDEOSIGNAL).Pada kamera penerimaan cahaya merah, hijau dan biru sesuai denganinformasi warna dalam adegan guna menghasilkan sinyal-sinyal video warnadasar. Bentuk-bentuk gelombang ini melukiskan tegangan-tegangan yangdiperoleh dalam pemayaran satu garis horizontal melintang batang-batangberwarna. Tabung kamera merah akan menghasilkan keluaran penuh warna merahtapi tidak ada keluaran untuk warna hijau dan biru dengan cara yang sama tabungtabungkamera hijau dan biru hanya akan memiliki keluaran-keluaran untuk warnamereka sendiri.1 2 3 4 5Gambar. Sinyal-sinyal Vidio Warna DasarKeterangan : Garis pemayaran horizontallap 1 = merahlap 2 = hijaulap 3 = birulap 4 = kuninglap 5 = putih· BAGIAN MATRIX. Sebuah rangkaian matrix membentuk tegangantegangankeluaran baru dari masukan sinyal. Matrix pada pemancarmenggabungkan tegangan-tegangan R, G, dan B dalam perbandingan yangspesifik guna membentuk 3 sinyal video yang lebih baik untuk penyiaran.Biasanya satu sinyal mengandung informasi terang, dan 2 sinyal lainnyamengandung warna. Kedua sinyal diluar matrix haruslah campuran warnayang berarti bahwa mereka mengandung R, G dan B. Dua campuran dapatmemiliki semua informasi warna asli dari ketiga warna dasar. Kedua

Page 20: Sistem Radio

campuran warna ditambah luminansi Y bersesuaian dengan informasigambar aktual dalam sinyal-sinyal video R, G dan B. Contoh duacampuran warna untuk mengkode informasi warna RGB adalah video Idan Q atau video R - Y dan B – Y.· ALASAN UNTUK SINYAL I DAN Q. Disini huruf Q adalah untukkuadratur sebab sinyal Q memodulasi sinyal pembawa tambahan warna3,58 MHz yang berbeda fasa 90 derajat dengan modulasi sinyal I dimanafasa kuadratur digunakan untuk membantu mengidentifikasi dua sinyalvideo berwarna yang berlainan.· KERUGIAN SINYAL I DAN Q. Lebar bidang tambahan dari sinyal Imerupakan suatu masalah pada pesawat penerima. Dalam modulasikrominasi 3,58 MHz frekuensi sisi atas dapat berinteferensi dengan sinyalsuara 4,5 MHz juga frekuensi sisi bawah dari sinyal I dapat berkembangrentang (range) frekuensi dari sinyal video Y untuk luminansi. Oleh karenaitu diperlukan filtering tambahan untuk menurunkan interferensi ini.DECODING INFORMASI GAMBAR.Dimulai dengan antena penerima sinyal pembawa gambar yangtermodulasi dari saluran terpilih diperkuat dalam tingkatan-tingkatan frekuensiradio RF dan frekuensi menengah IF. Kemudian sinyal gambar yang termodulasiamplitudo ini diserahkan didalam detektor video. Keluaran detektor video adalahsinyal video yang warnanya termultiplexi seluruhnya mencakup komponenkomponenY dan C.· MEMISAHKAN SINYAL C. Keluaran penguat video Y adalahsinyal luminansi tanpa sinyal warna, alasannya adalah bahwa responspenguat dibatasi pada frekuensi-frekuensi dibawah 3,2 MHz. Karenasinyal C adalah pada 3,58 MHz ia tidak diperkuat dalam penguat videoY akan tetapi perhatikan bahwa beberapa penerima berwarna memilikipenapis sisir untuk memperbaiki resolusi sinyal Y.Gambar. Pemisahan Sinyal Luminansi Y dan Sinyal Krominansi3,58 MHz pada Keluaran Detektor Video dalam Penerimaan.· DEMODULASI SEREMPAK. Demodulasi serempak (sinkron)hanyalah suatu istilah lain untuk deteksi.bila suatu sinyal termodulasiRangkaianpenerimamonokromPenguatbandpasskrominasai3,58 MHzPenguatvideo Y danO sampai 3,2MHzSinyal YSinyal Cdipancarkan tanpa gelombang pembawa atau pembaweatambahannya,gelombang pembawa mula-mula harus disisipkankembali pada penerima untuk mendeteksi modulasi.· DEMODULATOR B-Y DAN R-Y.banyak penerima mendekodesinyal kroma 3,58 MHz menjadi sinyal video B-Y dan R-Y, sebagaipengganti I dan Q.lebar bidang(bandwitch)dari penguat bandpasskroma umumnya dibatasi sampai 3,58 ± 0,5 MHz.selanjutnya lebar

Page 21: Sistem Radio

bidang tambahan dari sinyal I tidak digunakan lagi.Video B-Y adalah suatu campuran warna yang dekat ke biru.sudut fasauntuk corak B-Y tepatnya adalah 180 derajad berlawanan dengan fase ledakanpenyelarasan warna.akibatnya, adalah relatif mudah untuk menguji dalam 3,58MHz pada fasa B-Y.Sinyal video R-Y adalah suatu campuran warna yang dekat ke merah.sudut fasauntuk corak R-Y tepatnya adalah 90 derajad dari fasa B-Y.ENCODING PEMANCAR DECODING PENERIMA1. Video R, G dan B dari kamera2. Video Y, I dan Q dari matrix3. I dan Q memodulasi sinyalkrominasi 3,58 MHz4. Sinyal T yang warnanyatermultipleksi bersama sinyalY dan sinyal C 3,58 MHz5. Sinyal antena adalahpembawa gambar RF yangdimodulasi oleh sinyal T yangwarnanya termultipleksi1. Sinyal antena adalah pembawa gambarRF yang di modulasi oleh sinyal Tyang warnanya termultipleksi2. Pembawa gambar yang termodulasidiserahkan dalam detektor video3. Demodulator-demodulator serempakuntuk sinyal C 3,58 MHz melengkapivideo B-Y dan R-Y yang manadigabungkan untuk G-Y4. Video B-Y, R-Y dan G-Yditambahkan ke video Ymenghasilkan video R, G dan B5. Merah hijau dan biru bersamacampuran warnanya pada layar warnatabung gambarJENIS SINYAL-SINYAL VIDEO BERWARNAJenis utama dari sinyal-sinyal video berwarna harus mencakup warnawarnadasar karena sistem dimulai dengan tegangan-tegangan,R,B,dan G padatabung kamera dan berakhir dengan R, B dan G pada tabung gambar.Tetapicampuran-campuran warna digunakan untuk encoding dan dekoding.Alasannyaadalah bahwa dua sinyal campuran warna dapat memiliki semua informasi warnadari ketiga warna dasar, yang meperbolehkan sinyal ketiga menjadi sinyal Yuntuk luminansi.· SINYAL I. Tegangan video berwarna ini dihasilkan dalam matrikpemancar sebagai kombinasi merah,hijau dan biru.I = 0,06R - 0,28G - 0,32BTanda minus menunjukan penambahan tegangan video dari polaritasyang negatif.Dengan polaritas + I,sinyal mencakup merah dan kurangbiru atau kuning.Mereka bergabung untuk menghasilkan jingga. Padasinyal – I polaritas terbalik untuk semua komponen-komponendasar.Berarti gabungan tersebut mencakup hijau dan biru untuk cyandikurangi merah yang mana adalah cyan.· SINYAL Q. Tegangan-tegangan warna dasar digabungkan dalam

Page 22: Sistem Radio

matrik pemancar dalam proporsi:Q = 0,21R - 0,52G + 0,31BDengan polaritas +Q sinyal ini mencakup minus hijau atau mmagentabersama mereah dan biru.Mereka bergabung untuk membentuk corakcorakyang ungu.Untuk sinyal – Q polaritas ini terutama hijaubersama minus biru atau kuning.Gabungannya adalah kuning hijau.· SINYAL B-Y.Corak sinyal ini adalah terutama biru,akan tetapi diamerupakan suatu capuran warna yang disebabkan oleh komponen –Y.Bila kita menggabungkan 100 % biru dengan komponen dasar darisinyal Y, kita peroleh:B-Y = 1,00B - (0,30R + 0,59B + 0,11B)= -0,30R - 0,59G + 0,89BBila digabungkan –R dan –G sama dengan komppone3n kuning yaknibiru. Tapi sedikit lagi minus hijau menggeser corak menuju magentadan menghasilkan suatu biru yang keunguan.· SINYAL R-Y.Corak R-Y adalah merah keunguan.Pengabunganmerah dengan komponen-komponen dasar sinyal Y menghasilkanR-Y = 1,00R - (0,30R + 0,59G + 0,11B)= 0,70 - 0,59G - 0,11BMinus hijau adalah magenta yang mana digabungkan dengan merahguna menghasilkan suatu merah keunguan untuk polaritas positif darisinyal R-Y. Polaritas sinyal R-Y yang berlawanan memiliki corakcyan-biru.· SINYAL G-Y.Pengabungan sinyal –Y dan 100% G menghasilkancorak sinyal G-Y adalah hijau kebiru-biruan.Polaritas kebalikannyaadalah merah keungu-unguan.G-Y = 1,00G - (0,30R + 0,59G + 0,11B)= -0,30R + 0,416G - 0,11BCorak sinyal G-Y adalah hijau kebiru-biruan, polaritas kebalikannyaadalah merah keungu-unguan.PertanyaanApa yang membedakan televisi hitam putih dengan televisi berwarna?Jawab :Pada televisi hitam putih tidak terdapat sinyal I, sinyal Q, sinyal B-Y, sinyal R-Y,siyal G-Y, bagian matriks, encoding dan decoding. Pada televisi hitam putihhanya terdapat 1 tabung elektron, hanya menggunakan bagian luminansi, syarattransmisi sinyalnya lebih ringan. Sedangkan pada televisi berwarna terdapatsinyal-sinyal tersebut serta terdapat bagian matriks, decoding dan encodinginformasi gambar. Pada televisi berwarna juga memiliki minimal 3 tabungelektron masing-masing untuk warna merah, hijau dan biru serta terdapat bagianluminansi dan bagian krominansi.KONSEP JARINGAN KOMPUTERJika bekerja dengan komputer yang tidak dihubungkan dengan komputerlain, maka dapat dikatakan bekerja secara stand alone. Jika komputerdihubungkan dengan komputer dan peralatan lain sehingga membentuk suatugrup, maka ini disebut sebagai network (jaringan). Sedangkan bagaimanakomputer tersebut bisa saling berhubungan serta mengatur sumber yang adadisebut sebagai sistem jaringan (networking).Bila komputer yang saling berhubungan berada dalam satu lokasi sepertidalam satu gedung disebut sebagai Local Area Network (LAN). Jika grup-grupkomputer saling berhubungan dari satu lokasi dengan lokasi lain, misalnya kantorpusat yang berada di Jakarta berhubungan dengan kantor cabang yang berada di

Page 23: Sistem Radio

Jogja, disebut sebagaiWAN (Wide Area Network).Untuk bisa membangun sebuah jaringan komputer, diperlukan pemahamantentang tipe dan arsitektur jaringan komputer yang sesuai dengan kondisi tempatdimana jaringan itu akan digunakan. Hal ini penting karena tipe dan arsitektursebuah jaringan menentukan perangkat apa yang harus disediakan untukmembangun jaringan tersebut.Tipe Jaringan KomputerMenurut fungsi komputer pada sebuah jaringan, maka tipe jaringan komputerdapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu:· Jaringan peer to peer atau point to point· Jaringan client-server1.Jaringan Peer to PeerPada jaringan peer to peer setiap komputer yang terhubung pada jaringandapat berkomunikasi dengan komputer-komputer lain secara langsung tanpamelalui komputer perantara. Pada jaringan tipe ini sumber daya komputer terbagipada seluruh komputer yang terhubung dalam jaringan tersebut, baik sumber dayayang berupa perangkat keras maupun perangkat lunak dan datanya.Pada prinsipnya komputer yang terhubung dalam jaringan peer to peermampu untuk bekerja sendiri sebagai sebuah komputer stand alone. Untukmembangun jaringan seperti ini bisa menggunakan komputer-komputer yangmemiliki kemampuan yang setara karena keamanan dalam jaringan diatur dandikontrol oleh masing-masing komputer.Tipe jaringan seperti ini sesuai untuk membangun sebuah workgroup dimanamasing-masing pengguna komputer bisa saling berbagi pakai penggunaanperangkat keras komputer. Gambar di bawah ini menunjukkan skema logikasebuah jaringan peer to peer.: :: :Gambar. Tipe Jaringan Peer to PeerDari gambar diatas di atas tampak bahwa masing-masing komputer dalamsebuah jaringan peer to peer terhubung secara langsung ke seluruh komputer yangterdapat dalam jaringan.Komputer-1 Komputer-2Komputer-3 Komputer-41.2 Jaringan Client – ServerBerbeda dengan jaringan peer to peer, pada jaringan client-server terdapatsebuah komputer yang berfungsi sebagai server sedangkan komputer-komputeryang lain berfungsi sebagai client. Sesuai namanya maka komputer serverberfungsi dan bertugas melayani seluruh komputer yang terdapat dalam jaringantersebut. Adapun bentuk pelayanan yang diberikan komputer server adalah:· Disk sharing, yaitu berupa penggunaan kapasitas disk secara bersamasamapada komputer client.· Print sharing, yaitu berupa penggunaan perangkat printer secara bersamasama.· Penggunaan perangkat-perangkat lain secara bersama-sama, demikian puladengan data dan sistem aplikasi yang ada.· Mengatur keamanan jaringan dan data dalam jaringan.· Mengatur dan mengontrol hak dan waktu akses perangkat-perangkat yangada dalam jaringan.Pada sebuah jaringan komputer dimungkinkan untuk digunakan lebih dari satuserver, bahkan dengan kemampuan dan fasilitas yang berbeda.Sedangkan komputer-komputer client sesuai dengan namanya menerimapelayanan dari komputer server. Komputer–komputer ini disebut juga dengan

Page 24: Sistem Radio

workstation, yaitu komputer dimana pengguna jaringan dapat mengakses danmemanfaatkan pelayanan yang diberikan oleh komputer server. Dalam sebuahjaringan komputer biasanya workstation menggunakan komputer yang memilikikemampuan lebih rendah dari server, meskipun tidak selalu demikian.: ::: :Gambar. Tipe Jaringan Client-ServerPada gambar diatas dapat dilihat bahwa komputer-komputer dalamjaringan (client) dapat saling berkomunikasi melalui perantara komputer server.Jika komputer server tidak aktif, maka komputer-komputer client tidak akan dapatsaling berkomunikasi.Arsitektur Jaringan KomputerArsitrektur sebuah jaringan komputer dibedakan menjadi arsitektur fisikdan arsitektur logic. Arsitektur fisik berkaitan dengan susunan fisik sebuahjaringan komputer, biasa juga disebut dengan topologi jaringan. Sedangkanarsitektur logic berkaitan dengan logika hubungan masing-masing komputerdalam jaringan. Bentuk-bentuk arsitektur jaringan secara fisik adalah sebagaiberikut:· Topologi Bus· Topologi Ring· Topologi StarTopologi BusPada topologi bus seluruh komputer dalam sebuah jaringan terhubungpada sebuah bus atau jalur komunikasi data (kabel). Komputer-komputer tersebutClient-1 Client-2ServerClient-3 Client-4berkomunikasi dengan cara mengirim dan mengambil data sepanjang bustersebut.Topologi ini merupakan topologi jaringan yang paling sederhana dan biasanyajaringan ini menggunakan media yang berupa kabel coaxial. Gambar dibawahmenunjukkan bentuk jaringan dengan topologi bus.: : : :Gambar. Bentuk Jaringan dengan Topologi BusKarena seluruh proses komunikasi data menggunakan satu bus (jalur) sajamaka topologi ini memiliki kelemahan pada tingkat komunikasi data yang cukuppadat. Pada kondisi lalu lintas data yang padat kemungkinan terjadinya tabrakankomunikasi antar beberapa komputer menjadi sangat besar. Hal ini akan berakibatturunnya kecepatan lalu lintas data, yang pada akhirnya akan menurunkan kinerjajaringan secara keseluruhan. Kelemahan lain dari topologi ini adalah jika terjadigangguan atau kerusakan pada salah satu lokasi (titik) dalam jaringan maka akanmempengaruhi jaringan secara keseluruhan, bahkan ada kemungkinan komunikasidalam jaringan akan terhenti sama sekali.Topologi RingPada topologi ini seluruh komputer dalam jaringan terhubung pada sebuahjalur data yang menghubungkan komputer satu dengan lainnya secara sambungmenyambungsedemikian rupa sehingga menyerupai sebuah cincin atau ring.Dalam sistem jaringan ini data dikirim secara berkeliling sepanjang jaringan.Setiap komputer yang akan mengirim data ke komputer lain dalam jaringan akanmenempatkan data tersebut ke dalam ring ini. Selanjutnya komputer yang dituju

Page 25: Sistem Radio

akan mengambil data tersebut dari ring. Seperti halnya dengan jaringan bus,jaringan ini memiliki kelemahan di mana bila terjadi gangguan pada salah satutitik atau lokasi dalam jaringan maka akan mempengaruhi jaringan secarakeseluruhan. Namun demikian jaringan ini memiliki kecepatan yang lebih baikbila dibandingkan dengan jaringan topologi bus. Gambar dibawah inimenunjukkan bentuk jaringan ring.: :: :Gambar . Bentuk Jaringan dengan Topologi RingTopologi StarBerbeda dengan kedua topologi di atas yang menggunakan satu bus untukberkomunikasi, dalam topologi ini masing-masing komputer dalam jaringandihubungkan ke pusat atau sentral dengan menggunakan jalur (bus) yang berbeda.Komunikasi jaringan diatur di sentral jaringan. Dengan digunakannya jalur yangberbeda untuk masing-masing komputer, maka jika terjadi gangguan atau masalahpada salah satu titik dalam jaringan tidak akan mempengaruhi bagian jaringanyang lain. Topologi jaringan seperti ini memungkinkan kecepatan komunikasidata yang lebih baik jika dibandingkan topologi yang lain. (bus dan ring).Kelemahan dari topologi ini adalah bahwa kinerja jaringan sangat dipengaruhioleh kemampuan sentral atau dari jaringan tersebut. Gambar 1.5 menunjukkanbentuk jaringan dengan topologi star.Komputer-1 Komputer-2Komputer-3 Komputer-4: ::: :Gambar. Bentuk Jaringan dengan Topologi StarSedangkan arsitektur jaringan komputer secara logika ada bermacammacam,bahkan terus dikembangkan bentuk-bentuk jaringan baru. Beberapabentuk arsitektur jaringan yang telah ada adalah:· Arsitektur ArcNet· Arsitektur TokenRing· Arsitektur Ethernet· Arsitektur FDDI· Arsitektur ATM, dan lain-lain.Dari bentuk-bentuk arsitektur tersebut, arsitektur ArcNet, TokenRing dan Ethernetmerupakan arsitektur yang banyak dikenal di Indonesia, terutama arsitekturEthernet.Arsitektur ArcNetArsitektur jaringan ini mungkin sudah tidak begitu populer lagi meskisebenarnya juga masih dikembangkan. Arsitektur ini dikembangkan olehDatapoint Corp. dan standarisasinya tidak diterbitkan oleh IEEE (Institute ofElectrical and Electronics Engineer), yaitu sebuah lembaga internasional yangmengatur standarisasi untuk perangkat dan teknlogi informasi. Jaringan iniKomputer-3 Komputer-4Komputer-1 Komputer-2Servermerupakan jaringan yang simple dan murah, namun jaringan ini tidak cocok untukkondisi yang membutuhkan kecepatan transfer data yang tinggi karena kelemahanjaringan ini adalah memiliki kecepatan transfer data yang rendah, yaitu kuranglebih 2,5 Mbps.Arsitektur jaringan ini bisa bekerja dengan topologi jaringan bus maupun

Page 26: Sistem Radio

star dengan menggunakan media komunikasi berupa kabel coaxial RG-62A/Uyang memiliki impedansi 93 ohm. Pada jaringan dengan menggunakan topologibus digunakan komponen tambahan yang berupa terminator bernilai 93 ohm padakedua ujung jaringan. Pada topologi star digunakan perangkat tambahan berupahub, baik aktif hub maupun pasif hub. Kedua hub ini memiliki perbedaan dalamhal penguatan sinyal data sehingga jangkauan di antara keduanya pun berbeda.Untuk jaringan yang menggunakan topologi bus dengan menggunakan kabelcoaxial RG-62A/U, panjang keseluruhan rentang kabel maksimal adalah 1000 feet(kurang lebih 300 meter) dengan jumlah titik (node) di sepanjang rentang tersebutmaksimal 8 titik. Gambar dibawah menunjukkan bentuk jaringan ArcNet dengantopologi bus.:: :Terminator93 ohmmaksimal 1000 feetGambar . Bentuk Jaringan ArcNet dengan Topologi BusKomputer-1 Komputer-2 Komputer-8Kabel CoaxRG-62A/UT-BNC ConnectorTerminator 93 ohmSedangkan pada jaringan dengan topologi star digunakan perangkat tambahanberupa hub sebagai sentral atau concentrator dari jaringan. Seluruh komputeryang menjadi bagian dari jaringan ini terhubung ke hub tersebut denganmenggunakan kabel coaxial RG-62A/U. Jarak maksimal antara hub dengankomputer adalah 2000 feet untuk jaringan yang menggunakan active hub;sedangkan untuk jaringan yang menggunakan passive hub jaraknya lebih pendek,yaitu kurang lebih 100 feet. Jumlah komputer yang bisa terhubung dalam jaringanditentukan oleh jumlah port pada hub yang digunakan. Bentuk jaringan ArcNetdengan topologi star dan menggunakan active hub sebagai concentrator-nya dapatdilihat pada gambar 1.7 di atas.Arsitektur Token RingJaringan Token-Ring dikembangkan oleh IBM dan standarisasi yangdigunakan adalah standar IEEE 802.5. Meskipun menggunakan topologi stardengan menggunakan perangkat hub atau concentrator, namun pada dasarnyaseluruh komputer yang terhubung dalam jaringan berada dalam satu lingkaran(ring). Sebagai media komunikasi dalam jaringan Token-Ring bisa digunakankabel STP (Shielded Twisted Pair) maupun UTP (Unshielded Twisted Pair).Data dalam jaringan dikirim oleh masing-masing komputer yangkemudian berjalan melingkar ke komputer-komputer yang lain untuk kemudiandata tersebut akan diambil oleh komputer yang dituju atau yang membutuhkan.Pola transmisi ini tetap berlaku meskipun digunakan topologi star. Jaringan inimemiliki keunggulan dalam hal kecepatan transfer data, yaitu kurang lebihsebesar 16 Mbps. Untuk penggunaan kabel UTP maupun STP, jarak maksimalantar hub dengan komputer adalah kurang lebih 100 meter.Seperti halnya pada jaringan ArcNet, pada jaringan Token-Ring juga bisamenghubungkan sebuah hub dengan hub yang lain. Jarak maksimal antar hub yansatu dengan lainnya kurang lebih 45 meter. Untuk menjaga proses transfer datayang melingkar maka harus dipasang kabel loopback dari hub yang terakhir kehub yang pertama. Gambar rangkaian arsitektur Token-Ring dapat dilihat padagambar di atas.Komponen Jaringan Komputer

Page 27: Sistem Radio

Untuk membangun sebuah jaringan komputer maka dibutuhkankomponen-komponen penunjang yang memungkinkan komputer-komputertersebut dapat berkomunikasi. Komponen-komponen tersebut adalah sebagaiberikut:· Perangkat Komputer· Kartu Jaringan (NIC/Network Interface Card)· Media Komunikasi· Sistem Operasi JaringanPerangkat KomputerSesuai dengan fungsinya, perangkat komputer yang terdapat dalam sebuahjaringan komputer dibedakan menjadi dua, yaitu:a) Komputer Server, yaitu komputer yang berfungsi untuk melayani danmengatur jaringan komputer tersebut.b) Komputer Workstation, yaitu komputer yang berfungsi sebagai tempat dimana para pengguna komputer jaringan bisa bekerja.Kedua jenis komputer di atas dihubungkan sedemikian rupa sehinggadapat saling berkomunikasi dengan arsitektur seperti telah diuraikan sebelumnya.Pada beberapa kondisi, jaringan tidak membutuhkan komputer server. Misalnyapada jaringan workgroup, di mana masing-masing komputer dapat menjalinkerjasama tanpa bantuan komputer server sebagai perantara.Perangkat komputer server dibedakan menjadi dua, yaitu:· Dedicated Server, yaitu komputer server yang hanya berfungsi sebagaiserver.· Non-Dedicated Server, yaitu komputer server yang sekaligus jugaberfungsi sebagai komputer workstation sehingga memungkinkan seorangpengguna komputer bekerja pada komputer server.Kartu JaringanAgar sebuah komputer dapat terhubung ke suatu jaringan maka komputertersebut harus dilengkapi dengan perangkat yang berupa kartu jaringan atau NIC(Network Interface Card). Kartu ini berupa sebuah kartu ekspansi yang dipasangpada salah satu slot ekspansi pada mainboard komputer. Jenis kartu yangdipasang pada komputer tersebut harus sesuai dengan jaringan yang akandibangun. Misalnya untuk komputer yang akan digunakan pada sebuah jaringanethernet maka di situ harus dipasang kartu jaringan jenis ethernet. Demikian pulauntuk jaringan ArcNet dan Token-Ring, kartu yang yang digunakan adalah kartujaringan ArcNet dan Token-Ring.Pada kartu jaringan terdapat konektor yang berfungsi untuk memasangkabel komunikasi dalam jaringan. Konektor yang tersedia sesuai dengan jenis atautipe kabel yang digunakan. Misalnya untuk kartu jaringan yang akan digunakanpada jaringan dengan menggunakan kabel BNC digunakan kartu jaringan yangmemiliki konektor BNC.Media Komunikasi (Pengkabelan)Sebagai media komunikasi dan transfer data dalam jaringan komputertersedia bermacam-macam media, seperti kabel, gelombang frekuensi dansebagainya. Media yang paling banyak digunakan adalah kabel. Media ini palingbanyak digunakan karena di samping murah dan mudah didapat, media ini jugamemiliki kemudahan dalam instalasinya. Kabel yang bisa digunakan pun adabermacam-macam dengan kemampuan dan karakteristik yang berbeda-beda pula.Misalnya kabel coaxial berbeda kemampuan dan karakteristiknya dengan kabelUTP. Media lain yang bisa digunakan adalah fiber optik, yaitu kabel yang terbuatdari bahan fiber. Dan juga media infra red, yaitu dengan memanfaatkan sinar inframerah.

Page 28: Sistem Radio

ConcentratorPerangkat ini lebih sering disebut dengan hub. Perangkat ini digunakansebagai sentral atau concentrator dalam jaringan. Sebagai sentral jaringan,perangkat ini juga berfungsi untuk mengatur jalannya komunikasi dan transferdata dalam jaringan tersebut. Pada perangkat ini terdapat port-port tempatterhubungnya komputer dan perangkat dalam jaringan. Jumlah komputer yangbisa terhubung dalam hub sesuai dengan jumlah port yang ada pada hub tersebut.Misalnya, hub dengan kapasitas 8 port hanya bisa digunakan untukmenghubungkan delapan komputer.Namun demikian kita bisa juga menghubungkan beberapa hub (cascade)untuk menambah jumlah kapasitas port yang ada. Misalnya kita bisamenghubungkan dua buah hub berkapsitas 16 port sehingga keseluruhan kapasitashub tersebut menjadi dua kalinya.Sistem Operasi JaringanSebagaimana halnya dengan perangkat komputer yang bisa beroperasisetelah ada sistem operasi, maka sebuah jaringan pun dapat bekerja setelah adasistem operasi yang mengaturnya. Sistem operasi pula yang mampu membedakanarsitektur suatu jaringan dan mampu memanfaatkan fasilitas-fasilitas yang adapada jaringan. Misalnya, sistem operasi bisa membedakan antara jaringanEthernet dan Token-Ring. Sistem operasi itu juga dapat mengatur pemanfaatanfasilitas jaringan seperti print server untuk berbagi pakai perangkat printer danlain sebagainya.Saat ini banyak beredar sistem operasi untuk jaringan. Mulai dari sistemoperasi jaringan untuk workgroup sampai sistem operasi untuk sebuah jaringanyang sangat besar, seperti Novell Netware dari Novell dengan dedicated servernya,window NT dari microsoft dan Unix yang terkenal dengan sistem multiuserJurusannya. Mengingat pemanfaatan jaringan komputer yang sudah sedemikian besar,maka beberapa sistem operasi seperti Microsoft Windows menyediakan fasilitasuntuk membangun sebuah workgroup.Seluruh komponen jaringan di atas saling berhubungan satu sama lain dantidak bisa bekerja sendiri-sendiri. Namun demikian hubungan komponenkomponentersebut tidaklah mengikat. Maksudnya adalah bahwa perubahan padasalah satu komponen bisa dilakukan tanpa harus melakukan perubahan padakomponen yang lain. Misalnya, kita bisa mengganti sistem operasi jaringan tanpaharus mengganti instalasi jaringan yang sudah ada. Hal ini bisa dimungkinkankarena masing-maisng komponen menempati lapisan tersendiri dalam jaringan.Oleh sebab itu untuk menjaga konektivitas di antara lapisan-lapisantersebut ada standar yang digunakan. Ada beberapa standarisasi yang beredarsekarang ini yaitu misalnya OSI dan DOD. Meski banyak beberapa standarisasi,yang lebih banyak digunakan adalah standar dari OSI (Open SystemInterconnection) dengan 7 layer-nya yang dikeluarkan oleh ISO (InternationalStandarisasi Organization).Gambar. Susunan Lapisan Jaringan Model OSIApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysicalKetujuh lapisan jaringan model OSI tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut:· Application, merupakan lapisan jaringan yang tertinggi. Pada lapisan ini

Page 29: Sistem Radio

terdapat sistem aplikasi yang memiliki dan menggunakan data dalamjaringan. Lapisan ini menjadi titik masuknya sebuah pesan ke dalamjaringan.· Presentation, pada lapisan ini data yang diterima oleh lapisan applicationditentukan format datanya sebelum dikirim pada jaringan. Format iniberupa format data untuk dipresentasikan, terutama format data yangberupa gambar.· Session, lapisan ini bertugas mengatur sesi komunikasi data di antarastation (komputer-komputer) yang saling berkomunikasi, yaitu mengaturkapan sebuah sesi komunikasi dibuka atau diputus.· Transport, lapisan ini bertugas mengatur urutan pengiriman data dalamjaringan. Lapisan ini juga berfungsi untuk mengontrol kemungkinanterdapatnya duplikat data yang dikirim sehingga tidak terjadi pengirimandata yang kembar.· Network, pada lapisan ini data yang diterima dari lapisan di atasnyadipecah menjadi paket-paket data untuk dikirim melalui lapisan dibawahnya. Pada lapisan ini paket-paket data tersebut dilengkapi denganalamat asal dan alamat yang akan dituju oleh paket-paket data tersebut.· Data Link, pada lapisan ini terjadi proses pengkodean data yang dikirim/diterima. Pada lapisan ini pula terdapat fungsi error detection(pendeteksian kesalahan).· Physical, merupakan lapisan paling bawah dalam struktur lapisan jaringan.Lapisan ini berupa perangkat keras koneksi jaringan, seperti kabel, hubdan lain-lain.Lapisan-lapisan jaringan di atas pada dasarnya tersusun menjadi sebuahbahasa atau protocol dalam jaringan, yaitu suatu bahasa yang memungkinkanterjadinya suatu komunikasi dalam jaringan.Teknologi Satelit untuk Berbagai Aplikasi di Masa Depan1. PendahuluanDewasa ini, pelayanan telekomunikasi mempunyai peran yang sangatpenting dalam modernisasi kehidupan manusia dan menjadi sangat diperlukandalam tiap aspek kehidupan seperti bisnis, perdagangan, rumah tangga, industri,dan sebagainya. Secara tradisional, pengembangan-pengembangan infrastrukturjaringan telekomunikasi selama ini menggunakan teknologi terrestrial, tetapidisadari bahwa penyebaran teknologi semacam itu memerlukan biaya investasiyang sangat tinggi dan waktu pengembangan yang lama. Teknologi terrestrialseperti wirelines secara umum telah menunjukkan kinerja yang sangat bagusdalam mengakomodasikan pelayanan umum. Sejak tahun 1990, teknologi satelitdipandang sebagai salah satu teknologi yang sesuai untuk menyediakan solusiyang memadai di beberapa negara.Pada masa yang lalu, aplikasi-aplikasi satelit kebanyakan digunakan untukkomunikasi jarak jauh (trunk to trunk) dan sejak tahun 1990 sistem-sistemaplikasi satelit telah mampu diperbaiki secara dramatik disebabkan oleh kemajuandalam teknologi satelit, dan pada akhirnya telah mengubah situasi bisnis satelit.Semua perubahan tersebut terjadi karena didorong oleh meningkatnya permintaanpara konsumen untuk hidup dengan kualitas yang lebih baik dan lebih praktis.Berbagai aplikasi satelit jenis baru telah tersedia di pasaran seperti : SatelliteMobile Communication, aplikasi multi media, aplikasi transaksi, dan berbagaiaplikasi spesifik (penginderaan jarak jauh, meteorologi, GPS,kedaruratan/emergency).Kecenderungan akhir-akhir ini dalam sistem-sistem satelit adalah meliputiketentuan-ketentuan pelayanan satelit langsung ke pengguna akhir dan

Page 30: Sistem Radio

menyediakan pelayanan-pelayanan dalam cakupan skala regional maupun skalaglobal. Pada dasawarsa yang lalu, ukuran stasiun bumi masih berupa antena besardengan diameter 10-20 meter, tetapi saat ini ukurannya hanya sebesar telepongenggam. Sebaliknya ukuran dan berat satelit menjadi jauh lebih besar dan sangatcanggih. Sebagai gambaran, pada dasawarsa 1970-an, satelit dengan 12transponder memiliki berat sekitar 200 kg, tetapi sekarang berat satelit bisamencapai lebih dari 2 ton dengan muatan 10 kW. Kemajuan teknologi dalambidang elektronik dan teknologi pesawat peluncur satelit memungkinkankemajuan yang pesat dalam teknologi satelit.Komunikasi satelit akan memainkan peranan yang sangat penting dalaminfrastruktur informasi global dalam menyediakan pelayanan-pelayanan global,personal, dan mobile, melalui akses langsung atau bergabung dengan sistemkomunikasi terrestrial melalui apa yang disebut sebagai gateways. Dengankemajuan teknologi pemroses digital berkecepatan tinggi untuk videomenggunakan teknologi kompresi video digital (digital video compression),transmisi radio menghadapi perubahan dalam berbagai aspek industri penyiaran(broadcasting).2. Cara Kerja Sistem SatelitGambar. Kerja Sistem SatelitGambar diatas menunjukkan proses perjalanan suatu sinyal dariTransmitter(TX) menuju Receiver(RX) dengan menggunakan sistem satelit.Apabila ada suatu informasi yang akan dikirim dari TX menuju RX sedangkanjarak antara keduanya sangat jauh (berada pada belahan bumi lain), maka sinyaltidak dapat dikirim secara langsung. Seperti yang telah kita ketahui bahwa bentukbumi adalah bulat dan sinyal frekwensi tinggi sifatnya LOS (Line Of Sight)sehingga sinyal hanya merambat lurus dan tidak dapat dibelokkan. Agar sinyalsampai ke tujuan maka dibutuhkan suatu repeater yang fungsinya menerima sinyaldari TX, mengubah frekwensi, menguatkan dan memancarkan kembali sehinggadapat diterima oleh RX. Bila jarak antara TX dan RX terlalu jauh maka tidakcukup hanya dengan satu repeater saja, hal ini dikarenakan oleh keterbatasandaya pancaran repeater dan kondisi geografis bumi sehingga diperlukan lebih darisatu repeater. Dengan banyaknya repeater gangguan yang muncul makin banyakdan delay timenya juga makin besar, maka untuk mengatasi kasus ini digunakansistem satelit yang berada di angkasa luar yang berperan sebagai penggantistasiun repeater yang ada di bumi.Sinyal dari TX yang dikirim ke Satelit (Up Link) menggunakan frekwensi±6 GHz dan sinyal dari satelit menuju ke RX (Down Link) menggunakanfrekwensi ±4 GHz. Kedua sinyal ini frekwensinya sengaja diubah oleh satelit,karena jika frekwensi yang digunakan sama, maka akan terjadi interferensisehingga informasi yang dibawa tidak akan sampai ke tujuan.System antenna satelit menggunakan dua macam yaitu jenisomnidirectional sebagai antenna penerima dan jenis bidirectional sebagai sebagaiantenna pemancar. Antenna penerima berfungsi menerima sinyal dari berbagaistasiun pemancar yang ada di bumi, sedangkan antenna pemancarnya hanyadiarahkan pada suatu daerah atau negara tertentu saja. Antenna yang digunakan dibumi (TX dan RX) keduanya menggunakan antenna bidirectional yaitu samasamadiarahkan pada salah satu satelit yang digunakan.3. Perkembangan aplikasi-aplikasi satelit komunikasiTelah hampir 40 tahun sejak satelit di dunia diluncurkan, sejak saat itupula berbagai aplikasi satelit dikembangkan. Dan sejak tahun 1964, hampir semuasatelit komunikasi berada pada posisi Geostasionary Earth Orbit (GEO). PosisiGEO ini kira-kira berada pada ketinggian 35000 km di atas permukaan bumi.

Page 31: Sistem Radio

Orbit-orbit pada posisi ini menyederhanakan sistem-sistem operasi daninfrastruktur stasiun bumi. Tiga atau 4 satelit GEO dapat menyediakan cakupanpelayanan telekomunikasi untuk seluruh dunia. GEO menjadi sangat padat, karenakemampuan antena stasiun bumi untuk membeda-bedakan antara satelit-satelittersebut dibatasi oleh ukuran antena. Karena keterbatasan orbit geostasioner ini,beberapa produsen satelit mengajukan usulan untuk memanfaatkan orbit-orbityang lebih rendah baik Low Earth Orbit (LEO, 1000 km dari bumi) maupunMedium Earth Orbit (MEO, 10000 km dari bumi) untuk menempatkan satelitsatelitkomunikasi yang mereka produksi. Masing-masing jenis orbit tersebutmemiliki beberapa keuntungan dan kerugian sendiri-sendiri dan ini tergantungpada aplikasi-aplikasi satelit yang akan dikembangkan.Pada masa yang lalu, aplikasi satelit GEO kebanyakan digunakan untukkomunikasi analog jarak jauh atau penyiaran TV analog. Bersamaan denganperjalanan waktu, generasi pertama digunakan untuk melayani wilayah rute tidakpadat. Pada waktu itu pelayanan percakapan telepon dan faksimil merupakanaplikasi paling utama yang digunakan oleh perusahaan telekomunikasi.Perkembangan teknologi baru seperti piranti elektronik digital dan pesawatpeluncur satelit telah secara dramatis mengubah penggunaan aplikasi-aplikasisatelit dari aplikasi data kecepatan rendah sampai aplikasi data berkecepatan skalagigabit. Munculnya permintaan-permintaan atas berbagai aplikasi satelit telahmendorong para produsen satelit untuk melaksanakan konsep-konsep baru danmenerapkan teknologi-teknologi yang lebih efektif biayanya seperti improvepower (EIRP and linearity), lifetime (lebih dari 15 tahun), serta pemakaian ulangpolarisasi dan frekuensi, maupun fleksibilitas muatan.4. Aplikasi-aplikasi Satelit di masa depanHampir 30 tahun Fixed Satellite Services (FSS) telah digunakan untukmenyediakan berbagai komunikasi di beberapa wilayah di dunia. Satelit-satelitFSS ini berada pada lokasi orbit geostasioner (GEO) sehingga terminal bumidapat dijaga pada posisi yang tetap. Pada masa lalu, kebanyakan aplikasi FSSadalah untuk menyediakan komunikasi-komunikasi dua arah (pelayananpercakapan telepon, faksimil, komunikasi data) dan penyiaran TV.Beratus-ratus satelit FSS telah diluncurkan pada lokasi di orbitnya masingmasingoleh negara-negara maupun perusahaan-perusahaan dari seluruh dunia.Saat ini, celah orbit dari GEO telah penuh (padat) sehingga untuk pemilik satelitbaru sangat kesulitan untuk masuk dan menemukan celah orbit yang baru dantepat bagi satelitnya.Kemajuan teknologi komputer dan elektronik telah mengubah situasibisnis satelit FSS. Sistem satelit FSS mempunyai kapasitas sangat besar denganharga sistem yang relatif rendah termasuk biaya penyediaan terminal.Kecenderungan ini mengakibatkan sistem satelit FSS menjadi bisnis satelit yangsangat menarik. Sistem-sistem satelit FSS menyediakan berbagai aplikasi padapara pelanggan. Aplikasi-aplikasi tersebut tidak terbatas hanya untuk percakapantelepon, faksimil, penyiaran TV, ataupun pelayanan komunikasi data berkecepatantinggi saja, tetapi juga meningkat ke pelayanan-pelayanan baru sepertimultimedia, direct to home (DTH), akses Internet, video conferencing, SatelliteNews Gathering (SNG), frame relay, Digital Audio Broadcasting (DAB), danberbagai bentuk pelayanan baru lain yang memiliki nilai tambah. Contoh-contohberikut adalah aplikasi-aplikasi FSS yang telah tersedia di pasaran saat ini.4.1. Pelayanan-pelayanan untuk penyiaran TV, faksimil dan percakapantelepon.Pada masa lalu, sistem satelit FSS digunakan untuk pelayanan-pelayananpercakapan telepon, faksimil dan penyiaran TV. Dengan kemajuan teknologi fiber

Page 32: Sistem Radio

optik dan pengembangan infrastruktur telekomunikasi terrestrial seperti kabelbawah laut dan transmisi fiber optik bawah tanah, banyak sistem-sistem satelit ituyang dimanfaatkan sebagai sistem guna memback-up sistem terrestrial. Memangdisadari bahwa sistem-sistem terrestrial adalah media transmisi paling bagusuntuk layanan percakapan telepon dibandingkan sistem satelit ditinjau dari segikualitas dan ketersediaan lebar pita. Karena alasan tersebut, permintaanJurusanpermintaan sistem satelit tumbuh dengan cepat dan menjadi infrastruktur yangpopuler untuk pelayanan-pelayanan penyiaran TV global dan regional.Kemajuan teknologi satelit saat ini dan dalam kerangka globalisasimenghadapi era perdagangan bebas, telah mengubah penggunaan satelit dansekaligus mengubah situasi bisnis satelit. Sistem-sistem satelit FSS menjadiinfrastruktur telekomunikasi yang penting guna meningkatkan daya saing suatunegara dan untuk merebut kesempatan-kesempatan bisnis baru dalammenyediakan telekomunikasi global.Ukuran stasiun bumi saat ini semakin kecil tergantung pada frekuensi yangdigunakan. Pada tahun 1975, ukuran antena berdiameter antara 10 - 13 meter ataubahkan lebih, tetapi saat ini ukurannya hanya berdiameter 60 cm atau bahkankurang. Pada dasarnya kecenderungan pasar satelit sekarang adalah untukmenyediakan pelayanan-pelayanan telekomunikasi langsung ke pelanggan. Parapelanggan dapat menikmati pelayanan percakapan telepon, faksimil ataupunkomunikasi data sambil dalam waktu yang bersamaan juga menikmati siaran TV.Karena keunggulan yang dimiliki sistem satelit FSS seperti misalnya : tidaktergantung pada jarak dan dapat menyediakan layanan untuk semua cakupanwilayah, sehingga sangat menarik bagi negara-negara dengan luas wilayah yangbesar, berpulau-pulau dan tingkat kepadatan penduduknya rendah.4.2. Pelayanan-pelayanan multimedia satelitKemajuan-kemajuan teknologi multimedia telah meningkatkanpermintaan-permintaan berbagai pelayanan multimedia interaktif jenis baru.Beberapa pelayanan multimedia tersebut antara lain seperti : Image viewers, fullmotion video players, Audio players, high quality document readers. Dalambeberapa kasus, jenis-jenis pelayanan multimedia harus dipilih disesuaikandengan keterbatasan lebar pita dan permintaan pasar.Permintaan-permintaan pelayanan multimedia tumbuh dengan pesat, tetapidalam beberapa kasus ada kalanya sangat sulit untuk memenuhi permintaantersebut karena kesulitan yang dihadapi dalam menyediakan infrastrukturmultimedia. Pengembangan infrastruktur multimedia memerlukan biaya investasisangat besar dan waktu yang lama. Di negara-negara maju, pengembanganinfrastruktur multimedia tidak akan menghadapi berbagai masalah karena merekabiasanya telah memiliki infrastruktur-infrastruktur jaringan telekomunikasi yangtelah mapan. Mereka bisa dengan mudah meningkatkan kemampuan jaringandengan berbagai cara. Sebaliknya kebanyakan negara-negara berkembang masihmenitik beratkan pada pengembangan infrastruktur telekomunikasi.Mereka tidak memiliki dana yang mencukupi untuk diinvestasikan padajaringan multimedia seperti itu. Sistem satelit multimedia dapat menjadi solusiuntuk mengatasi penggunaan biaya investasi yang luar biasa besar, serta masalahkelangkaan pendanaan dan lamanya waktu yang diperlukan untuk proyek tersebutsehingga baik negara maju maupun negara berkembang dapat menyediakanpelayanan-pelayanan multimedia untuk memenuhi permintaan pasar.Aplikasi-aplikasi satelit multimedia telah dikembangkan sejak beberapatahun yang lalu. Pada dasarnya pelayanan-pelayanan multimedia dapatdikatagorikan ke dalam aplikasi pasar bisnis dan aplikasi pasar hunian (residentialmarket). Sistem satelit multimedia digunakan tidak hanya untuk pelayananpelayanan

Page 33: Sistem Radio

multimedia, tetapi juga dapat melibatkan beberapa operator danprovider untuk bergabung dan bekerja bersama pada sistem satelit multimediaantara operator telekomunikasi yang lain seperti: value added service provider,akses internet, provider penyiaran TV atau video.Secara teknis, satelit multimedia menggunakan teknik kompresi videoindependen (misalnya MPEG I/II) dan mendukung baik point to point maupunbroadcast video. di samping itu, sistem ini memungkinkan untuk transmisi videosecara simultan, di samping menyediakan sistem video conferencing dua arahdengan kemampuan multipoint dan asymmetric video.Beberapa sistem satelit multimedia telah dioperasikan dan beberapa diantaranya masih dalam tingkat pengembangan. Sebagai contohnya : JCSATJapan, Koreasat, Thaicom, Measat Malaysia, Super Bird Japan, Multimedia Asia(M2A) Indonesia, Mabuhay Pilipina. Pada dasawarsa mendatang, sistem satelitmultimedia ini akan tumbuh dan menjadi trend dunia di beberapa negara.4.3. Satelit Direct To Home (DTH)Dewasa ini ada kecenderungan bahwa para pelaku bisnis penyiaran TVskala global ingin mendistribusikan program-program TV ke seluruh penjurudunia dalam jangka waktu implementasi yang singkat. Itulah kenapa merekamenggunakan teknologi Direct To Home (DTH) sebagai infrastruktur TV Linkuntuk mengirimkan beratus-ratus program langsung ke rumah-rumah melaluijaringan satelit.Ditinjau dari sisi pelanggan, DTH mempunyai beberapa keuntungan, diantaranya : para pelanggan dapat memilih berbagai macam program, berbagailayanan dapat dilayani di manapun dan kapanpun selama masih pada sistem satelityang sama. Secara umum pelayanan-pelayanan yang ditawarkan oleh paraprovider meliputi : program-program TV gratis (program lokal, regional, maupuninternasional beserta iklan-iklannya), TV pendidikan, Pay TV dan Video onDemand (VOD) atau Pay Per View.Pengiriman program dalam sistem DTH menggunakan teknologi kompresivideo digital, misalnya berbasis program MPEG-II/III dengan kecepatan databervariasi dari 1,5 sampai 6 Mbps per channel. Pada sisi penerimaan, parapelanggan dilengkapi dengan antena parabola kecil (berdiameter 60 - 180 cm),boks antarmuka (receiver dan decoder) ke pesawat penerima TV, serta kartupintar (smart card) yang berkemampuan untuk mengakses sistem.Beberapa perusahaan global dan sejumlah negara sekarang telahmengimplementasikan sistem ini, di antaranya : DirectTV from Japan, Thaicom,Koreasat, Multimedia Asia Indonesia, Measat Malaysia dan beberapa provider diAmerika dan di negara-negara Eropa.4.4. Akses Internet melalui SatelitPelayanan Internet tumbuh dengan sangat pesat dan mencakup hampirsemua negara di dunia. Menurut Forrester Research, pada pertengahan tahun1996, 11 juta pelanggan telah berlangganan Internet. Forrester memperkirakanbahwa jumlahnya akan mencapai 52 juta pada tahun 2000. Pada sisi lain, parapengguna sering merasa frustasi karena kecepatan yang lamban dandibutuhkannya waktu yang lama untuk menunggu manakala mengakses suatuinformasi. Masalah-masalah seperti ini bisa menjadi suatu bencana bagitumbuhnya permintaan di masa depan.Sistem-sistem satelit dapat menjadi suatu solusi untuk mengatasi masalahmasalahtersebut. Saat ini jenis teknologi satelit telah digunakan untuk aplikasiakses Internet seperti DirectPC di Amerika, Jepang, Kanada, dan beberapa negaradi Eropa. Kecepatan akses Internet dapat menggunakan kecepatan yang bervariasiantara 64 Kbps sampai 400 Kbps untuk keperluan down-loading dengan

Page 34: Sistem Radio

asymmetric IP traffic : transaksi atau file.Bagi pengguna skala besar, Intranet telah menjadi populer. Intranet adalahjaringan komunikasi bisnis di suatu gedung, berbasis protokol jaringan TCP/IP.Dua karakteristik yang menarik dari Intranet adalah bahwa Intranet bisadihubungkan dengan Internet, atau bisa juga tidak dihubungkan dengan Internet.Jika Intranet dihubungkan dengan Internet, Intranet harus dilengkapi denganperangkat lunak 'firewall'. Dibanding menggunakan jaringan terrestrial, Intranetmelalui satelit jauh lebih fleksibel dan mudah untuk dikembangkan. Sistem-sistemsatelit multimedia mempunyai kemampuan untuk mengirimkan pelayananpelayananakses Internet kepada para pengguna. Dalam beberapa kasus, sejumlahprovider jaringan Internet menggunakan sistem satelit konvensional sebagaiinfrastruktur internet.4.5. Satellite News Gathering (SNG)Pelayanan SNG menjadi jenis pelayanan yang populer diantara yangditawarkan oleh operator-operator satelit. Pelayanan SNG ini menyediakan padapara pelanggannya seperti perusahaan-perusahaan penyiaran TV, pemerintah,untuk memiliki kemampuan yang mobile dalam meliput program-programoutdoor dan siaran langsung TV (acara berita dan olahraga) maupun untukmemanfaatkan fasilitas-fasilitas komunikasi pada kondisi bencana atau darurat.Dalam mengirimkan pelayanan-pelayanan SNG, operator-operator satelitdengan cara sederhana menyediakan stasiun bumi portable atau mobile dengankemampuan sistem audio, percakapan telepon dan video.Kebanyakan operator satelit telah melakukan bisnis seperti ini danpermintaan-permintaan akan tumbuh secara berarti, paralel dengan pertumbuhanbisnis penyiaran TV.4.6. Satellite Video conferencingVideo conferencing adalah penggunaan peralatan audio dan video untukmenyelenggarakan konferensi dengan orang-orang yang berada pada lokasiberbeda. Sistem pelayanan ini sekarang masih digunakan hanya untuk tingkatyang masih terbatas. Para pengguna saat ini adalah sektor-sektor bisnis danindustri seperti institusi finansial. Sistem satelit multimedia merupakaninfrastruktur yang sangat cocok untuk video conferencing dibanding denganjaringan lain karena tingkat fleksibilitasnya dan kemudahannya untuk dipasang dimanapun.5. KesimpulanKemajuan teknologi komunikasi satelit telah menciptakan pelayananpelayanankomunikasi baru, di samping juga menciptakan kesempatankesempatanserta tantangan-tantangan bisnis global. Komunikasi-komunikasisatelit diharapkan mampu menyediakan pelayanan-pelayanan global dan terpadu(seamless) untuk setiap orang dan setiap negara. Juga memainkan peran yangpenting dalam menyediakan pelayanan-pelayanan komunikasi personal mobileskala global dan pelayanan-pelayanan komunikasi multimedia skala global.Berbagai pelayanan satelit telah tersedia di pasaran dari pelayananpelayanantradisional sampai ke pelayanan-pelayanan yang paling inovatif sepertipelayanan-pelayanan multimedia. Sistem komunikasi satelit dapat digunakanuntuk menyediakan berbagai pelayanan dengan kualitas yang sama, baik dinegara-negara maju maupun di negara-negara berkembang, baik bagi pelangganhunian maupun bagi pelanggan kalangan bisnis.KOMUNIKASI OPTIK FIBERPengantarDalam system komunikasi, fiber-fiber (serat-serat fiber) makin banyakmenggantikan saluran transmisi kawat. Saluran-saluran fiber optik semacam ini

Page 35: Sistem Radio

memberikan beberapa keuntungan penting dibandingkan dengan salurankawat.Pertama, karena cahaya secara efektif adalah sama seperti radiasi frekuensiradio, namun pada frekuensi yang sangat jauh lebih tinggi (kira-kira 3.106GHz),maka dalam teori kapasitas pembawaan informasi dari suatu fiber adalah jauhlebih besar daripada sistem-sistem radio gelombang mikro. Berikutnya, bahanyang digunakan dalam fiber adalah gelas silica atau dioksida silikon, yang adalahsalah satu dari bahan-bahan yang paling banyak terdapat di bumi kita ini, sehingganantinya biaya saluran-saluran semacam ini pasti akan jauh lebih rendah, baik darisaluran kawat maupun sistem-sistem gelombang mikro.Lagipula, fiber-fiber tidakbersifat menghantarkan listrik, sehingga mereka dapat digunakan di daerah-daerahdi mana isolasi listrik dan interferensi merupakan masalah berat.Dan karenakapasitas informasinya yang tinggi, rute-rute saluran majemuk dapat diringkasmenjadi kabel-kabel yang jauh lebih kecil, sehingga dengan demikian dapatmengurangi kemacetan pada terowongan-terowongan kabel yang sudah sangatpadat.Dengan teknologi yang telah dikuasai pada saat ini, sistem komunikasioptik fiber masih sedikit lebih mahal daripada sistem kawat atau radio yang setara,namun keadaan ini sedang berubah dengan cepat. Sistem optik fiber dengan cepatakan mampu bersaing dengan sistem-sistem lain dalam harga, dan dengankelebihan-kelebihannya yang lain, makin lama akan makin banyak sistem lainyang digantikannya.Bahasan ini melukiskan prinsip-prinsip yang ditemui dalam sistem optikfiber, dan di samping itu akan disajikan pula beberapa keistimewaan dari tingkatteknologi yang telah di capai hingga saat ini.DASAR-DASAR TRANSMISI CAHAYA DALAM SUATU FIBERRambatan Di Dalam FiberBila cahaya masuk salah satu ujung dari sehelai fiber gelas atau syaratsyaratyang semestinya, sebagian besar dari cahaya itu akan merambat, ataubergerak di sepanjang fiber, dan keluar dari ujung yang lain. Hanya sebagian kecilsaja dari cahaya akan kleluar lewat dinding-dinding sisi dari fiber, sebagian besarcahaya akan terkurung di dalam fiber dan akan dituntun ke ujung yang jauh. Fibersemacam ini disebutkan sebagai pipa cahaya atau penuntun cahaya.Cahaya tetap berada di dalam fiber karena oleh permukaan sebelah dalamfiber, cahaya dipantulkan secara total. Cahaya yang masuk ujung fiber dengansudut yang kecil saja terhadap sumbu, lewat serangkaian pantulan-pantulan akanbergerak menurut alur zig-zag di sepanjang fiber tersebut. Pantulan dalam totalpada dinding fiber hanya mungkin terjadi bila 2 persyaratan dipenuhi :1. Gelas di dalam inti fiber harus punya indeks pembiasan n1 sedikit lebihtinggi daripada indeks pembiasan n2 dari bahan yang mengelilingifiber.3. Cahaya harus mempunyai sudut masuk Φ, di antara alur sinar dan garistegak lurus kedinding fiber, yang lebih besar daripada sudut kritis Φc,yang didefinisikan sebagai sudut masuk yang mana berlaku :sin Φc = n2/n1 (1)Bila seberkas sinar lewat dari suatu zona dengan indeks bias yang rendahn0 kedalam zona lain dengan indeks bias yang lebih tinggi n1(seperti yang akanterjadi bila sinar memasuki permukaan ujung dari suatu fiber ),dengan sudutmasuk θ0 kegaris tegak lurus pada permukaan yang lebih kecil daripada sudutkritis θc ,sinar akan masuk atau dibiaskan kedalam zona dengan indeks bias yanglebih tinggi dengan sudut keluar θ1 yang lebih kecil daripada sudut masuk θ0 Bilasudut masuk θ0 > θc ,maka terjadilah pantulan (reflection).Hukum Snell mengatakan bahwa sudut masuk θ0 berkaitan dengan sudut keluar

Page 36: Sistem Radio

θ1 menurut persamaan :n0sin θ0 = n1 sin θ1 (2)Inti fiber mempunyai indeks bias n1 dan dikelilingi oleh bahan pelapisdengan indeks bias n2 yang lebih rendah.Cahaya dilepaskan ke dalam ujung fiber yang biasanya dari udara sekelilingdengan indeks n0 = 1.Seberkas sinar yang khas masuk ujung kabel sudut masukluar Φ terhadap sumbu fiber, yang biasa dibuat tegak lurus terhadappermukaan.Sinar masuk pada titik A dengan sudut bias θ1 terhadap sumbu fiber,dan kemudian dipantulkan dari dinding inti pada titik B dengan sudut masukdalam Φ. Untuk segi tiga siku-siku ABC yang dibentuk oleh alur sinar dan garisgaristegak lurus, berlaku :θ1=900- ΦPantulan pada suatu permukaan –peralihan (interface), pembiasan pada suatuinterface.Sehingga : sin θ1=sin(900- Φ)=cos ΦMaka diperoleh sudut masuk luar θ0 sebagai fungsi dari sudut masuk dalam ΦYang berbentuk sin θ0 = n1 cos Φn0Selama cahaya masuk fiber dengan sudut sedemikian hingga sudut masukdalam Φ tidak lebih kecil daripada Φc seperti yang diberikan persamaan (1).Cahaya akan tetap berada dalam fiber dan merambat ke ujung jauh.Namun bilasudut Φc dilampaui maka cahaya yang masuk fiber akan segera dibiaskan keluarmelalui dinding inti dan hilang.Karena itu suatu nilai maksimum kritis untuksudut masuk keluar θ0 didefinisikan dengan menggantikan Φc.Persamaan (1) menggunakan definisi untuk sinus sebelah sudut.Menurutteorema Phytagoras dan definisi untuk cosinus, didapatkan :12212cosnn nc-F =Dengan memasukan persamaan 20.6 kedalam persamaan 20.5 diperolahnilai maksimum da sudut masukluar yan mna cahaya akan merambatdidalam fiber :÷ ÷ ÷ ÷øöç ç ç çèæ-= -0221

Page 37: Sistem Radio

20( ) sin 1nn nq maksSudut ini juga dinamakan sudut penerimaan atau setengah sudut kerucutpenerimaan. Maka terlukislah kerucut penerimaan dari fiber. Setiap sinar yangdiarahkan keujung yang jauh .Dengan membuat sudut kerucut penerimaan maikinbesar,pelepasan cahaya menjadi mudah.Celah numerik (NA) dari fiber yang digunakan sebagai suatu angkaprestasi untuk fiber-fiber optik didefinisikan sebagai :Biasanya dengan fiber-fiber optik pelepaan akan terjadi dari udara dalam hal ini n0=1 dan221NA = n 2 - nSelisih pecahan Δ antara indeks-indeks inti dan pelapis didefinisikan sebagai:11 2nn - nD =Dengan memasukan persamaan 20.10 kedalam persamaan 20.8 dan 20.9 danmengingat bahwa Δ2 < Δ untuk semua fiber optik yang praktis maka celahnumerik menjadi :» DD= 1 201 2 nnNA nPerlu diperhatikan bahwa celah numerik secara efektif hanya tergantung padaindeks-indeks bias dari bahan inti dan bahan pelapis, dan bukannya suatu fungsidari ukuran-ukuran fiber.Pengaruh Profil Indeks Pada RambatanAnalisis pada bagian yang lalu berdasarkan apa yang disebut sebagai fiberprofil indeks tangga. Ciri dari fiber jenis ini yaitu suatu inti yang memilikidistribusi indeks bias n1 yang seluruhnya seragam di semua bagian volumenya,dan suatu transisi yang mendadak di perbatasan inti ke suatu daerah yang indeksbiasnya lebih rendah.Tiga macam situasi yang berbeda dapat timbul di daerah sekitarini.Keadaan pertama ialah untuk fiber dengan inti yang tidak dilapisi, di manamedium yang mengelilingi inti adalah hanya udara. Untuk keadaan ini gelas intidikelilingi oleh suatu lapisan gelas yang disebut pelapis (cladding). Jenis ke tigadari fiber indeks tangga menggunakan inti yang dilapis plastik. Namun jenis inicenderung memiliki rugi-rugi yang lebih besar daripada jenis yang dilapisi gelas.Pada fiber ini, bahan di dalam inti diubah sedemikian hingga indeks biaslebih tinggi dari n1. Fiber indeks campuran digunakan untuk transmisi majemukdimana dikehendaki bahwa pengaruh penyebaran waktu dari pulsa-pulsa dibuatminimum.

Page 38: Sistem Radio

Rambatan cahaya di dalam inti dari fiber indeks tangga ditandai oleh sinarsinarcahaya yang mengikuti alur zig-zag dari segmen-segmen garis lurus.Bahanpada inti dari fiber ini memiliki indeks bias yang tersebar merata, dan cahaya yangmerambat melalui bahan yang merata akan terus bergerak menurut garis lurussampai pada permukaan yang memantulkan seperti interface inti berkas sinar m1dan m2, yang dilepas pada fiber indeks tangga dengan sudut yang kurang darisudut kritis, yang merambat secara zig-zag ketika sinar memantul kembali daridinding inti.Sinar m3 yang dilepaskan dengan sudut yang lebih besar dari sudutkritis dibiaskan ke luar lewat pelapis dan tidak diteruskan ke ujung yang jauh darifiber.Cahaya merambat dalam fiber dengan indeks campuran karena indeks biaspada inti tidak tersebar dengan merata namun mengecil dengan jarak dari sumbuinti.Maka sinar-sinar Cahaya akan melengkung ke dalam arah sumbu.Suatu akibat yang menguntungkan dari pembiasan berangsur-angsur padainti ialah kecepatan kelompok dari sinar-sinar dengan sudut yang makinmembesar dapat dibuat hampir konstan yang tidak beraneka ragam seperti indekstangga.Ragam RambatanCahaya merambat sebagai suatu gelombang elektromagnetis dengan carayang sama seperti gelombang-gelombang mikro namun dengan frekuensi yangjauh lebih tinggi.Gelombang mikro menempati rentang frekuensi 3 GHz hingga100 GHz, yang berarti memiliki panjang gelombang 10 cm hingga 3 mm.Cahayayang dapat dilihat terdapat pada daerah panjang gelombang antara 0,4 dan 0,7 μmyang sesuai dengan frekuensi dari 750 hingga 430 THz, jadi lebih tinggi denganpangkat 6.Kebanyakan komunikasi optic fiber saat ini menggunakan 2 saluranyaitu 0,8 dan 0,9 μm, dan di antara 1,2 dan 1,4 μm di mana fiber memiliki rugirugiyang rendah..Bila suatu gelombang elektromagnetis rata merambat diruang bebas makagerak gelombang akan melintang. Dalam keadan ini medan listrik dan medanmagnet berkaitan dengan gelombang, keduanya tegak lurus pada arah rambatanseperti yang ditunjukkan oleh vector Et dan Ht pada gambar 20.7a. Vektor Etdiperlihatkan dalam arah tegak (Y) dan vector Ht dalam arah mendatar.Keseluruhan medan bergerak kearah Z dengan kecepatan cahaya c.Jadi Ez = 0 danHz=0Bila sebuah gelombang elektromagnetis dibatasi dalam guide, gelombangdapat merambat dalam salah satu dari beberapa ragam. Yang pertama ialah ragamlistrik melintang(TE). Dalam ragam TE medan listrik E seluruhnya terletakdibidang melintang Et yang tegak lurus terhadap arah rambatan tetapi medanmagnet H mempunyai sebuah komponen Hz yang sejajar dengan arah rambatan.Dalam keadaan ini Ez =0 tetapi Hz adalah berhingga.Rambatan terjadi pada arahZ dengan kecepatan kelompok Vg dengan permukaan gelombang bidang E-Hbergerak pada sudut tegak lurus dengan kecepatan cahaya c.Dalam ragam TM vector H seluruhnya terletak melintang (gb 20.7c),sedangklan vector Et yang melintang dan Ez yang memanjang, sehingga Hz = 0dan Ez adalah berhingga > Rambatan terjadi kearah Z dengan kecepatankelompok Vg sementara permukaan gelombang E-H bergerak dengan sudut tegaklurus dibidang Y-Z dengan kecepatan sinar c.Suatu sinar cahaya adalah alur yangakan diikuti oleh sebuah titik tertentu pada bidang E- H ketika bidang tersebutbergerak tegak lurus dengan kecepatan c. Bila sinar bertemu dengan permukaanyang memantulkan maka sinar akan berubah arah. Jika sinar membentuk suaturagam yang melalui sumbu memanjang dinamakan sinar-sinar meridian , yanghanya terjadi dalam ragam TE atau TM. Sinar-sinar yang tidak melewati sumbu

Page 39: Sistem Radio

inti tetapi mengikuti alur spiral dinamakan sinar-sinar serong yang hanyamerambat dalam ragam hybrid (EH atau HE).RUGI – RUGI DI DALAM FIBERRugi-rugi Penyebaran RayleighGelas dalam fiber optik adalah suatu benda padat amorphous yangdibentuk debngan cara membiarkan gelas itu mendingin dari keadaan cair hinggamembeku jika dalam keadaan plastic gelas itu ditarik dengan tegangan dalambentuk fiber yang panjang..Dalam proses ini variasi sub mikroskopis dalamkerapatan gelas dan campuran lainnya ikut dibekukan, dan kemudian menjadifacet-facet yang memantulkan dan membiaskan serta menyebarkan sebagian kecilcahaya yang melalui gelas .Rugi- rugi yang ditimbulkan karena efek penyebaran ini berubah menurutperbandingan terbalik dengan pangkat 4 dari panjang gelombang sehinggapengaruhnya berkurang lebih kecil dari 0,3 dB/km pada panjang gelombang1,3μm. Dari rugi penyebaran Rayleigh minimum yang intrinsic pada fiber gelassilica, sehingga dapat digunakan dari spectrum yaitu 0,7 hingga 1,6 μm.Rugi –Rugi PenyerapanTiga mekanisme yang berbeda pada rugi penyerapan dalam fiber gelasadalah penyerapan ultraviolet, penyerapan inframerah, dan penyerapan resonansiion. Penyerapan Ultra violet terjadi karena untuk silica lebur murni electronvalensi dapat di ionisasikan menjadi electron konduksi oleh cahaya denganpanjang gelombang 0,14 μm, setara dengan tingkat energi 8,9 eV.Penyerapan inframerah terjadi karena foton-foton dari energi cahayadiserap oleh atom didalam molekul gelas diubah menjadi fibrasi mekanis yangacak dari pemanasan.Penyerapan IR mengakibatkan puncak spectral utama untuksilica terjadi pada 8μm.Puncak ini adalh lebar dan mengekor kebagian spectrum,hingga rugi-rugi khas kurang dari 0,5dB/km pada 1,5μm.Ekor IR dapat dilihatpada gambar 20.10.Kuantitas yang sangat kecil dari molekul air yang terjebak dalam gelasmemberikan ion-ion OH- ke bahan, Yang menunjukkan puncak penyerapan dalamspectrum yang dapat dilihat, puncak utama terjadi pada 1,39 μm.Kandungan airyang khas dari gelas harus dijaga di bawah 0,01 bagian/juta agar puncak ini tidakmelebar dan menyatu menjadi terlalu besar dalam spectrum rugi dari fiber yangdihasilkan.Teknik rafinasi yang baik untuk memurnikan bahan-bahan metal bagisilica adalah suatu keharusan bila ketidakmurnian ini akan dikurangi hinggatingkat yang dapat diterima.Rafinasi zona dari jenis yang digunakan untukmempersiapkan silicon untuk IC adalah yang sering digunakan.Ragam-Ragam Yang BocorBila pada setiap pantulan dari suatu ragam serong sudut masuk adalahlebih kecil daripada sudut kritis dari dua arah maka ragam tersebut akanmerambat, namun dari ragam dengan orde yang tinggi komponen radial sudutmasuk melebihi sudut kritis, sebagian komponen radial sinar serong akan keluardari inti karena pembiasan.Pantulan sebagian yang berturut-turut akanmenyebabkan sinar serong yang bocor mengecil intensitasnya dengan cepat ketikamerambat, hingga pada jarak tertentu hanya ragam yang terbimbing saja yangmasih tersisa.Yang terakhir ini berguna bagi transmisi informasi.Perlu untuk membuang ragam-ragam bocor dari inti dan pelapis sedinimungkin agar dapat mengurangi dispersi (penyebaran) sinyal.Lapisan silica takhanya menambah kekuatan mekanis fiber namun juga menghilangkan sinar-sinarpembiasan sebagian dari ragam yang bocor.Ragam-ragam yang bocor yangditimbulkan pada ujung pemancar dari fiber biasanya hanya mengandung

Page 40: Sistem Radio

beberapa persen dari daya terbimbing total, yang dengan cepat diredam dekatpemancar .Ini menjadi suatu rugi tetap bagi fiber,bila fiber adalah lengkap dantidak bersambung, rugi ini hanya akan terjadi sekali. Namun, bila pada kabelterdapat sambungan –sambungan,ragam-ragam yang terkandung dan merambatdibagian pertama mungkin tidak digandengkan dengan tepat ke bagianberikutnya.Ini mengakibatkan dipindahkannya daya keragam-ragam bocorsambungan tersebut.Daya ini hilang tepat dibelakang sambungan karena efekmenghilangkan.Jadi setiap sambungan akan menambah rugi.ANTENAApa pentingnya antena? Sekadar alat menangkap dan mengirimgelombang? Ternyata ada juga yang membuat antena dari tutup panci. Antenaadalah yang paling penting dari system pemancar. Antena berfungsi sebagai alatyang dapat meradiasi gelombang pada transmitter sedangkan pada pemantulberfungsi menerima gelombang. Antena merupakan struktur transisi antara ruangbebas dan bagian padat (konstruksi yang terpadu). Kebanyakan orang sudahmengetahui yang namanya antena. Karena antena telah jadi barang umum. Antenatelevisi boleh jadi yang paling umum karena mudah terlihat di hampir setiaprumah. Karena banyak pemakainya, maka antena yang satu ini paling seringmemunculkan model baru. Antena-antena model baru itu selalu dicari orang untukdibuktikan kemampuannya. Dengan mengganti antena model baru, orang inginmendapat gambar yang lebih halus dan tajam di layar TV-nya.Tidak hanya itu,untuk "mendapatkan" kualitas gambar yang lebih baik, ada juga yang mencobamembuat antena sendiri , ada juga yang menambah antenanya dengan barangbarangaluminium, seperti tutup rantang, tutup panci, dan wajan. Kadang caracaraseperti itu dapat menambah performa antena.Sebenarnya, kegiatan perakitan dan "utak-atik" antena ini tidak hanya untukantena TV saja. Semua peralatan komunikasi yang menggunakan media radiopasti membutuhkan kegiatan semacam itu. Misalnya saja stasiun radio siaran yangberusaha membangun sistem antena berkualitas agar siarannya dapat diterimadengan baik pada area yang luas. Lihat juga pengguna-pengguna radiokomunikasi (ORARI, KRAP, Perusahaan Telekomunikasi, dan PerusahaanPelayaran) yang juga berusaha membangun sistem antena yang lebih baik.Jadi, performa antena yang baik memang selalu dicari orang dalam rangkamendapatkan kualitas komunikasi radio yang baik. Kualitas komunikasi radioyang baik akan menyebabkan, antara lain, gambar di TV lebih halus dan tajam,musik yang didengar di radio FM mendekati atau berkualitas Hi-Fi, komunikasitelepon seluler akan sebening telepon kabel, dan banyak lagi.1.Keuntungan Penggunaan Antena.Antena memang digunakan dalam banyak aplikasi karena dapatmemancarkan dan menerima gelombang radio (yang berupa gelombangelektromagnetik) tanpa menggunakan struktur penuntun seperti kabel (kabeltembaga maupun serat optik). Tidak adanya struktur penuntun ini memunculkanbanyak keuntungan. Di antaranya adalah:· Komunikasi dapat dilakukan secara mobile (bergerak), karena titik-titikkomunikasi tidak "terikat" secara fisik, seperti halnya telepon kabel.· Instalasi sistem menjadi mudah karena tidak diperlukan rancanganrancanganpeletakan komponen jaringan seperti halnya sistem yangmenggunakan kabel.· Penambahan titik komunikasi menjadi lebih fleksibel.· Lingkungan terlihat bersih karena tidak terdapat kabel atau tiang (sepertikabel telepon) yang sering kali terlihat seperti sarang laba-laba.Dengan beberapa keuntungan itu, antena cocok digunakan untuk komunikasi

Page 41: Sistem Radio

mobile, seperti komunikasi untuk pelayaran dan komunikasi untuk penerbangan.Komunikasi ruang angkasa (antara pesawat ruang angkasa dan stasiun di Bumi)juga menggunakannya. Bayangkan jika komunikasinya dilakukan lewat kabel.Ada dua penyelenggara telekomunikasi di negeri ini juga telah menginstalasi danmemasarkan produk telepon rumah yang tidak pakai kabel (fixed wireless).sehingga mobilisasinya enggak seluas area telepon seluler pada umumnya. Sistemini sejenis telepon seluler hanya saja operasinya dibatasi pada satu area lokalTetapi, sebenarnya bisa saja ia diset untuk melakukan operasional serupa dengansistem telepon seluler lain.2.Panjang Antena.Antena bisa berbentuk macam-macam. Tetapi, apa pun bentuknya, iatersusun dari satu atau lebih elemen antena. Antena juga merupakan alat yangbekerja berdasarkan konsep resonansi. Jadi, panjang elemen antena berkaitandengan frekuensi sistem radio yang digunakan. Karena itu, panjang elemen antenabiasa dinyatakan dalam parameter l (lambda), yang identik dengan satu panjanggelombang.Hubungan antara λ (dalam satuan meter) dan frekuensi radio f (dalam satuan Hz)dinyatakan dengan persamaan:c = λ . fdi mana c adalah “kecepatan rambat cahaya di ruang hampa”, dengan nilaisebesar 299.797.077 m/detik. Nilai ini biasa dibulatkan menjadi 3 x 108 m/detik.Jadi, panjang gelombang λ untuk gelombang radio dengan frekuensi 140Mhz adalah λ 300.000.000 / 145. 000.000 = 2,069 meter. Biarpun begitu, l elemenantena tidak akan sama dengan 2,069 meter. Bahan elemen antena yang umumnyaterbuat dari logam menyebabkan kecepatan rambat gelombang tidak sebesarkecepatan rambat gelombang di ruang hampa. Hasilnya bisa ditebak, λ elemenantena menjadi lebih pendek dibandingkan dengan λ di ruang hampa. Atauelemen antena lebih pendek dibandingkan dengan panjang gelombang radio diruang hampa.Nilai pemendekannya tergantung pada “velocity factor (K)” dari bahankonduktor yang digunakan untuk antena. Untuk mendapatkan l antena, velocityfactor dikalikan dengan λ di ruang hampa. Jika, velocity factor yang digunakanadalah 0,95, λ antena untuk frekuensi 145 MHz adalah 0,95 x 2,069 = 1,97 meter.Hubungan velocity factor dengan panjang gelombang dapat dilihat dari persamaansebagai berikut :λ = λ o . VFDimana VF adalah perbandingan antar panjang gelombang di media tertentu (λ )dengan panjang gelombang di free space ( λ o = c / f , artinya gelombangmempunyai kecepatan sebesar c (300000000 m/s) hanya pada ruang bebas (udarakering) atau hampa udara.3.Impedansi Antena.“Impedansi antenna” pada suatu titik di elemen antena adalah perbandinganantara tegangan terhadap arus di titik itu. Nilainya tergantung dari sifat resistif,kapasitif, induktif, dan frekuensi yang digunakan. Satuan yang digunakan adalahOhm, yang disimbolkan denganW.Agar transfer energi dari pemancar ke antena lewat kabel dapat berlangsungsecara efisien (tidak ada energi yang terbuang atau terpantul), impedansi antena,kabel , dan pemancar harus sesuai. Untuk impedansi keluaran pemancar sebesar50 Ohm, impedansi kabel dan antenanya pun harus sama. Efek terburuk dariimpedansi yang tidak sama adalah timbulnya daya pantul (reflected power) dariantena. Daya pantul yang kembali ke pemancar akan merusak rangkaianpemancar.

Page 42: Sistem Radio

Agar tidak terjadi kerusakan, perlu dilakukan penyesuaian impedansi(impedansi matching) pada antena dan kabel sehingga sesuai dengan impedansipemancar. Nilai voltage standing wave ratio (VSWR) mengindikasikan seberapabaik penyesuaian impedansi yang dilakukan. VSWR atau SWR yang tinggimenunjukkan bahwa sinyal yang dipantulkan masih lebih besar daripada sinyalyang dipancarkan antena.VSWR merupakan perbandingan antara tegangan maksimum dengantegangan minimum gelombang tegak pada saluran transmisi. VSWR terjadikarena ketidak cocokkn impedance karakteristik dari saluran transmisi tersebut.Nilai VSWR 2.0 : 1 atau lebih kecil dianggap cukup baik. Antena-antenakomersial umumnya mempunyai nilai VSWR 1,5 : 1. Jika daya yang dikeluarkanoleh pemancar adalah 100 watt, nilai 1,5 : 1 menunjukkan bahwa daya yangdipancarkan antena adalah 96 watt, sedangkan yang dipantulkan adalah 4 watt(4,167 persen daya yang dipancarkan).Untuk menghindari terjadinya gelombang tegak maka impedansikarakteristik dari saluran transmisi harus dalam kondisi matching sehingga tidakterjadi induksi pada saluran transmisi dimana arus maupun tegangan terpotongsecara tiba-tiba. Dan kondisi “ match” didapat jika seluruh energi padagelombang datang tersalur ke beban ( dengan kata lain tidak ada energi yangdipantulkan ) SWR =1 .4."Directivity" Antena.Directivity adalah kemampuan antena untuk memfokuskan energi ke arahtertentu dibandingkan dengan arah lain, pada saat memancarkan atau menerimasinyal. Dengan kemampuan itu, energi yang dipancarkan atau diterima dari arahtertentu akan lebih besar daripada arah lainnya.Analogi dari antena yang mempunyai directivity tertentu adalah lampuspotlight. Lampu spotlight (lampu dengan pemantul) berdaya 100 watt akanmemancarkan cahaya lebih terang ke arah tertentu dibanding arah lain. Hal iniberbeda dengan lampu biasa (tidak diberi pemantul). Sinar yang dipancarkanlampu biasa berdaya 100 watt akan sama pada semua arah.Pola dielektrivitas antara dipole ½ gelombang secara ideal ditunjukkan padagambar.Syarat yang diambil Syarat maksimumDengan intensitasYang sama Dipole ½ gelombang¼ λ ¼ λsyarat minimumDua buah lingkungan menunjukkan sinyal yang datang dari arah belakang danarah depan dengan kekuatan yang sama5.Gain/Penguatan Antena.Gain antena adalah perbandingan antara daya yang dipancarkan oleh suatuantena dan daya yang dipancarkan antena lain (yang biasanya sudah distandarkan)pada daya pesawat pemancar radio yang sama.Dan angka penguatan atau hasilpenguatan dari antenna adalah perbandingan antara daya yang dapat diserap olehjenis antenna standar dalam keadaan yang tepat sama , dan untuk mendapatkanhasil penguatan yang lebih baik terlebih dahulu ditentukan oleh antena standar.Antena standar ini biasanya berupa dipole ½ panjang gelombang dengan bentukyang sangat sederhana.Contoh “antena standar” adalah antena isotropis, yangmemancarkan sinyal secara merata ke segala arah. Radiasinya berbentuk bola.Secara nyata, antena ini tidak dapat direalisasikan, tetapi pola radiasinya idealsebagai standar. Penguatan antena dapat ditingkatkan dengan menambah elemenradiasi tambahan pada antena . Penguatan yang tinggi akan mengkosentrasikan

Page 43: Sistem Radio

energi . Directional antena dapat ditinggikan penguatannya melebihi penguatannon directional antena dengancara membatasi energi radiasi dari beberapa macamdirectional . Directional antena dipakai jika jarak tower ( pemancar ) dekat dengansumber air dan juga daerah deretan pegunungan atau juga tempat dimana energiradiasi dapat dibuang .Sebuah antena yang mempunyai penguatan 2 kali dibandingkan denganpenguatan antena isotropis dikatakan mempunyai penguatan sebesar 10 x log10(2) dBi = 3 dBi. dBi adalah satuan desibel dengan antena standar isotropis. Satuandesibel biasa digunakan untuk perbandingan/ratio antara dua daya, tegangan, atauarus.6.Pola Radiasi Antena.Pola radiasi antena digambarkan sebagai kuat relatif dari medanelektromagnet yang dipancarkan oleh antena ke segala arah pada jarak yangkonstan (seperti bola). Pola radiasi juga serupa dengan pola resepsi (terima) untukantena penerima. Pola radiasi berbentuk tiga dimensi. Namun, jikapenggambarannya sulit, dapat dibagi menjadi dua gambar dua dimensi. Gambarpertama adalah pandangan samping, sedangkan gambar kedua adalah pandanganatas.Berdasarkan pola radiasinya antena dibagi atas dua jenis, yaituomnidirectinal dan directional. Antena omnidirectional mempunyai pola radiasiyang sama ke segala arah horizontal. Adapun antena directional mempunyairadiasi terkuat pada arah tertentu, sementara radiasi pada arah lainnya sangat kecilatau bahkan nol.Antena omnidirectional dibutuhkan jika pancaran/penerimaan gelombangradio yang diharap, keluar atau datang dari segala arah. Antena-antena semacamini cocok dipasang pada stasiun broadcast yang terletak di tengah kota danberharap pancarannya dapat diterima di segala arah. Antena ini juga cocokdipasang pada mobil yang arah pergerakannya cepat berubah. Telepon seluler jugamembutuhkan antena ini. Standar perolehan antena omnidirectional 6 dB dan 9dB.Pada permukaan system ( omnicell ), semua antena pemancarnya yangdigunakan adalah antena omnidirectional akan berbentuk lingkaran yang rata jikapermukaan tanah sempurna datar , tetapi dalm kenyataannya sinyal cakupanbentuk bundar menyimpang (berubah) karena tidak ada arah yangsempurna.Antena directional dibutuhkan jika arah pancaran atau penerimaandatang atau menuju ke arah tertentu. Antena televisi kita termasuk jenis ini karenaletak rumah kita dan pemancar siaran TV tetap. Selain itu, kita mengharapkansinyal yang diterima pada arah tersebut jauh lebih besar daripada sinyal yangdatang dari arah lain.