MATERI PEMBEKALAN UJIAN SKOR MATA UJIAN TEKNIK RADIO DIREKTORAT JENDERAL POS DAN TELEKOMUNIKASI DEPARTEMEN KOMUNIKASI DAN INFORMATIKA

Frekuensi & Panjang Gelombang Definisi Frekuensi Radio : Spektrum energi gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang di antara spektrum gelombang audio dan spektrum gelombang cahaya Panjang Gelombang Radio : Panjang suatu gelombang elektromagnetik yang merambat dalam satu periode. 1 T (s) T F (Hz) = C (m/s) F (Hz) l (m) = C = 3 x108 (m/s)

Gelombang Radio Electromagnetic wave F < 3000 GHz Gelombang elektromagnetik memiliki 2 vector: H : Medan Magnet E : Medan Listrik E H i Propagation

Polarisasi Gelombang Radio Vertical Polarization Horizontal Polarization Arah Propagasi Antena H E H E Arah Propagasi Antena

Electro magnetic waves Spektrum Frekuensi Definisi Spektrum Frekuensi Radio : Kumpulan pita frekuensi radio yang kontinyu dari besaran 300 Hz sampai dengan 3000 GHz 0 300 3K 3M 3G 3T 300T 3.1015 3.1016 3.1019  1000K 100K 0.1mm 1 1.10-7 1.10-8 1.10-11 F (Hz) Infra sound Radioelectric waves Infra red Ultra violets Gamma rays Audio Ultra sound Light X rays  (m) Electro magnetic waves

SPEKTRUM FREKUENSI RADIO 30 kHz 10 km 3 kHz 100 km VLF Sub-marine 30 kHz 300 kHz 1 km 10 km LF Broadcasting 300 kHz 3 MHz 100 m 1000 m MF Broadcasting & maritime links 30 MHz 10 m 100 m 3 MHz HF Tactical & ground links (Ground & ionospheric waves) 300 MHz 1 m 10 m 30 MHz VHF Radio-telephony & aeronautic 3 GHz 100 mm 1000 mm 300 MHz UHF Radio-telephony, aeronautic, TV & Micro-waves 100 mm 30 GHz 10 mm 3 GHz SHF Radar, Micro-waves & spatial links 300 GHz 1 mm 10 mm 30 GHz EHF Radar, Micro-waves

SPEKTRUM HF & V-UHF HF LW MW VHF UHF S SW HF (step 100Hz) Band 1 FM 26 MHz SW 1.5 MHz 11.5 m 30 MHz 10 m LW MW 100 m 0.3 MHz HF HF (step 100Hz) Band 1 10 m 41 MHz 80 MHz 7.32 m 3.75 m 30 MHz FM 87.5 MHz 108 MHz 3.42 m 2.78 m VHF 118.000 MHz 143.975 MHz Extension VHF 155.975 MHz Band 3 1.3 m 225.000 MHz 238.000 MHz 248.000 MHz TACTICAL VHF UHF Guard Reception AVIATION VHF 1000 mm 300 MHz 399.975 MHz UHF 470 MHz 614 MHz Band 4 638 mm 489 mm 958 MHz Band 5 315 mm 1.7 GHz 1.12 GHz L 268 mm 176 mm 115 mm LS 2.8 GHz 100 mm S 3 GHz UHF

Media Transmisi Wire / Kabel Wireless / Tanpa Kabel Kawat Tembaga Coaxial Cable Serat Optik Wireless / Tanpa Kabel Frekuensi Radio (HF, VHF, UHF, Gelombang Mikro) Infra Red

Media Transmisi Getaran sinyal pembawa itu harus disampaikan kepada penerima Proses penyampaian ini harus dilakukan melalui suatu media Analogi dengan pembawa truk maka maka jalan rayanya disebut media transmisi Proses perambatan sinyal gelombang pembawa dari satu tempat ketempat lain disebut propagasi. Di dalam media, carrier dalam bentuk gelombang pembawa. ( carrier wave ).

Modulation - Carrier ? ? MODULATION DEMODULATION Modulasi : Proses yang mengubah gelombang pembawa sesuai dengan sinyal informasi yang akan ditransmisikan Carrier Frequency: Frekuensi yang membawa sinyal informasi untuk ditransmisikan melalui media transmisi tertentu MODULATION DEMODULATION ? ? ? ?

MODULASI AM

Sistem Komunikasi Transducer Input Tx / Pemancar Media Transmisi Sinyal Input Tx / Pemancar Sinyal transmisi Media Transmisi Output Transducer Output Sinyal Output Rx / Penerima Sinyal transmisi - Redaman - Noise - Distorsi - Interferensi

Signal Losses Interferensi : tumpang tindihnya sinyal gelombang radio yang diakibatkan karena penggunaan frekuensi yang sama (sebutkan contoh penyebabnya seperti penggunaan yang bersamaan, kerusakan perangkat, perangkat yang tidak standar, perangkat lain yang memiliki frekuensi yang sama) Noise : sinyal gelombang elektromagnetik yang tidak diinginkan dimana masuk dan mengurangi kualitas sinyal gelombang yang dikehendaki Distorsi : Perbedaan nilai antara sinyal sebenarnya dengan sinyal yang terukur Redaman : Penurunan daya dari suatu sinyal terhadap nilai referensi atau nilai yang telah ditentukan

Transceiver CONTOH TRANSMITTER antenna Input Mic IF Filter Modulator Penguat RF Carrier Frequency OSC Local Oscilator CONTOH RECEIVER antenna RF BPF Penguat RF Detektor IF Filter Penguat IF speaker OSC

DIAGRAM BLOK TRANSCEIVER – CONTOH LAIN 1 2 5 6 7 Sumber sinyal pesan Penguat Modulator Penguat RF Antena pemancar 3 4 Penguat RF, Pelipatan frekuensi Osilator RF 3 8 9 11 12 13 14 15 Antena penerima Penguat RF (+ noise) Mixer (+ noise) Pengeras suara Dsb. Penguat IF Detektor Penguat Osilator Lokal (+ noise) Sumber : Teknik Radio Benda Padat UI Press, 1990 10

Elemen-elemen Sistem Radio - Keterangan Sumber dari sinyal pesan/informasi mungkin suatu mikropfon, kamera, atau alat lain yang mengubah informasi yang diinginkan menjadi sinyal listrik. Low Pass Filter. Sinyal informasi tersebut diperkuat dan dilewatkan melalui low pass filter untuk membatasi lebar pita. Osilator RF menentukan frekuensi pembawa atau kelipatannya. Penguat. Satu atau beberapa tingkat penguat menaikkan tingkat daya sinyal dari osilator ke besaran yang diperlukan untuk masuk ke modulator. Modulator menggabungkan sinyal dan komponen-komponen frekuensi pembawa untuk menghasilkan gelombang termodulasi. Spektrum sinyal keluaran berada dlaam daerah frekuensi pembawa RF yang diinginkan. Penguatan tambahan mungkin diperlukan setelah modulasi untuk membawa tingkat daya sinyal pada harga masukan ke antena yang diinginkan. Antena pemancar mengubah energi RF menjadi gelombang elektromagnet dengan polarisasi yang diinginkan. Antena harus diarahkan sebanyak mungkin energi yang dipancarkan menuju ke antena penerima. Antena penerima dapat bersifat omnidireksional (ke segala arah) untuk maksud pelayanan umum (broadcast) ataupun sangat terarah untuk komunikasi titik ke titik. Tingkat penguat RF menaikkan daya sinyal ke tingkat yang sesuai untuk masukan ke mixer dan membantu mengisolasi osilator lokal dari antena.

Elemen-elemen Sistem Radio - lanjutan Osilator lokal dalam penerima ditala untuk menghasilkan frekuensi fLO sebesar fRF + fIF atau fRF - fIF Pencampuran (mixer) merupakan alat non linier yang menggeserkan sinyal yang diterima pada fRF ke frekuensi intermediate fIF. Modulasi pada pembawa yang diterima juga diubah ke frekuensi IF. Penguat IF menaikkan sinyal ke tingkat yang cocok untuk deteksi dan menyediakan sebagian besar pemilahan frekuensi yang diperlukan untuk melewatkan sinyal yang diperlukan dan menyaring keluar (filter) sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang terdapat dalam keluaran mixer. Detektor memulihkan sinyal pesan asli dari masukan IF termodulasi. Penguat audio dan video menaikkan tingkat daya keluaran detektor ke besaran yang sesuai untuk masukan pengeras suara, tabung televisi atau alat keluaran lain. Alat keluaran mengubah sinyal informasi kembali ke bentuk aslinya (gelombang suara, gambar dan sebagainya).

Model Komunikasi Simplex : Transmisi satu arah pada suatu kanal transmisi yang tidak dapat dilakukan kebalikannya Contoh : radio siaran, TV, radio paging Half Duplex : Transmisi dua arah yang dilakukan pada saat yang tidak bersamaan Contoh : Handy Talky, Radio Trunking Full Duplex : Transmisi dua arah yang dilakukan pada saat yang sama Contoh : Fixed Phone, Mobile Phone

Model Komunikasi Simplex : Transmisi satu arah pada suatu kanal transmisi yang tidak dapat dilakukan kebalikannya Contoh : radio siaran, TV, radio paging Half Duplex : Transmisi dua arah yang dilakukan pada saat yang tidak bersamaan Contoh : Handy Talky, Radio Trunking Full Duplex : Transmisi dua arah yang dilakukan pada saat yang sama Contoh : Fixed Phone, Mobile Phone

Parameter Transmisi dB adalah satuan yang menggambarkan suatu perbandingan. “ Suatu perbandingan antara dua besaran tenaga (power) dengan skala logarithma” Dalam domain daya dikatakan : 1w 10w Contoh : Berapa dBW daya pancar yang diterima untuk sistem di atas ? dBW = 10 log (Pi/1W) = 10 log (10/1) = 10 x 1 = 10 dBW Jaringan

dBm Adalah level daya dikaitkan dgn 1 mW Dimana 0 dBm = 1 mW Persamaan dBm = 10 log daya (mW) mW Contoh: penguat punya keluaran = 100 w, berapa dalam dBm? Jaringan dengan input = 0,0001 w, berapa dalam dBm? dB => 20 log E1/E2, or, 10 log P1/P2 dBW => ref: 1 W dBm => ref: 1 mW

Propagasi Gelombang Radio Gelombang dapat merambat melalui berbagai medium, antara lain: Padat Cair Udara Propagasi gelombang radio, dibedakan menjadi: Propagasi Gelombang tanah: Gelombang langsung Gelombang pantulan tanah Gelombang permukaan tanah Propagasi Ionosfer

Propagasi Gelombang HF 1 4 1. Free space propagation IONOSPHERE 2. Refraction deviation 2 3. Over the horizon by diffraction STRATOSPHERE 4. Over the horizon by ionospheric reflection TROPOSPHERE 3

Reception possibility Ionosphere F1 F2 F4 F3 F5 Ground waves 30Km 80Km Reception possibility Uncertain possibility Reception possibility

Summary LF MF HF VHF UHF 30kHz-300kHz x A X 300kHZ-300MHz 3MHz-30MHz FREQUENCIES PROPAGATION REFLEXION ABSORBTION LIMITATION GROUND WAVES Tropo Iono D E F Noise Distance LF 30kHz-300kHz x A X MF 300kHZ-300MHz HF 3MHz-30MHz No No R R VHF 30MHz-300MHz UHF 300MHz-300GHz

Antena - Definisi Definisi : Antena adalah pengubah transmisi dari bentuk gelombang terbimbing (saluran transmisi) menjadi bentuk gelombang ruang bebas atau sebaliknya. Antena sebagai transducer : Mengubah energi listrik menjadi gelombang elektromagnetik dan sebaliknya Antena berfungsi sebagai • Pelepas gelombang elektromagnetik ke udara/ruang bebas • Penerima gelombang elektromagnetik dari ruang bebas Antena Tx Rx Saluran Transmisi Saluran Transmisi

Antena dalam Komunikasi Gelombang Radio Untuk daerah frekwensi >30Mhz, antena yang sering digunakan dalam komunikasi gelombang radio adalah antena VHF dan UHF Antena VHF / UHF ini dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu : Antena Omnidirectional Antena yang mempunyai pemancaran / penerimaan ke suatu arah

Antena Omnidirectional Digunakan pada stasiun “ mobile service “ atau siaran radio dan televisi Antena Omnidirectional dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu : Antena Omnidirectional dengan Polarisasi Vertical Antena Omnidirectional dengan Polarisasi Horizontal

Antena Omnidirectional dengan Polarisasi Vertical Macamnya: Antena Koaksial dan antena Brown Antena Vertikal dengan penguatan tinggi (a) (b)

Antena Omnidirectional dengan Polarisasi Horizontal Macamnya : Antena Super Turnstile Antena Super Gain

Antena Berarah Digunakan untuk perhubungan titik ke titik atau penerimaan TV. Jenis – jenis antena dengan diagram pancaran berarah antara lain adalah : antena “ corner reflector “ antena Yagi Uda antena Parabola antena Helical.

Antena Corner Reflector Reflectornya berupa array dari “ parasitic element “ pada dua bidang datar yang berpotongan membentuk sudut, dimana radiatornya berada

Antena Yagi Uda Terdiri dari “ driven element ”, reflektor, direktor, dan boom Banyak digunakan dalam komunikasi VHF

Antena Parabola Digunakan untuk daerah frekuensi UHF band atas dan gelombang mikro. Prinsipnya adalah memusatkan tenaga radiasi dari radiator Penguatan antena parabola tergantung dari diameter dan frekuensi

Macam – macam konfigurasi antena Dipole Dipole dengan pemantul Yagi Dipole dengan pemantul dan penyearah Horn Parabola dengan prime focus Parabola dengan casegrain

Gain dan Arah Pancar Arah Pancar (Directivity) Gain Power yang dipancarkan suatu antena bergantung pada arah pancaran di mana pengukuran dilakukan Gain Antena adalah nilai/besar penguatan maksimum daya pancar Suatu antena memiliki konsentrasi daya pancar dalam satu atau beberapa arah pancaran Arah Pancar (Directivity) Antena memiliki arah pancaran Diagram pancar digunakan untuk menggambarkan pola pancar dari antena

Pola Radiasi Elevation angle radiation Azimuth radiation Elevation angle plan Radiation pattern in elevation Radiation pattern in azimuth Azimuth Elevation angle radiation Azimuth radiation

Sensitivity - Selectivity Minimum input level require to produce an acceptable output Selectivity: A measure of the receivers ability to accept desired signal and reject the unwanted signals