PROPAGASI GELOMBANG RADIO (GELOMBANG ELEKTROMANETIK, GEM)

Transkripsi

1 PROPAGASI GELOMBANG RADIO (GELOMBANG ELEKTROMANETIK, GEM) Pengertian GEM GEM merupakan gelombang transversal yang dihasilkan oleh perambatan serentak medan elektrik dan medan magnetic. Muka Gelombang (wave front) Muka Gelombang adalah tampak kedudukan titik2 berfase sama dalam halijicepat rambat gelb ke segala arah sama, titik2 sefase adalah titik2 sama dan suatu gelombang => muka gelombang berupa kulit / permukaan bola. Perrnukaan kecil ini selamanya lengkung, tetapi sangat jauh dan sumber dapat dianggap datar. Jadi untuk tempat yang jauh dan sumber maka berupa bidang datar sehingga disebut Gelombang Dasar (plane wave) Gelombang Datar Andaikan gelb merambat kearah pembaca/menembus bidang tulis, maka garis2 gaya eiektrik dan magnetik berupa garis lurus di bidang tulis tsb, dan saling tegak lurus. Jadi pada gelombang datar: Gelombang yg E, H, dan arah rambat saling tegak lurus disebut juga TEM (Transverse Electric Magnetic). Gelombang radio yang merambat => medium terbuka dan sudah cukup jauh dan pemancar => berupa ragam TEM Universitas Gadjah Mada 1

2 Pengertian merambat dan menyebar Terhadap GEM dengan frekuensi f=ω/2π, medium mempunyai tetapan-tetapan sebagai berikut : 1. Tetapan / koefisien perambatan : γ 2. Impedans Karakteristik : η Universitas Gadjah Mada 2

3 Persamaan / rumusan pada gelombang merambat: (1) Andaikan gelombang merambat ke surnbu x (+) dan x =0, intensitas medan elektriknya: Maka di sembarang x, jika gelombang merambat tanpa menyebar: (2) Cepat rambat (3) Di setiap titik x, hubungan antar fasor intensitas medan (4) Di setiap titik x, didefinisikan pointing vector = Polarisasi Gelombang Pada GEM arah rambat, arah E, dan arah H saling tegak lurus. Jika GEM merambat menuju pembaca ( bidang tulis) tentu E dan yebar pada bidang yang sejajar bidang tulis tsb. Bila diamati bidang getarannya, b /atau arah E dalam satu dapat berubah-ubah sehingga terjadi polarisasi Atmosfer menyebabkan berubah/pemutaran bidang polarisasi (menabrak butih air tidak tegaklurus) Jarak dekat : polarisasi Linear, tidak terlalu parah Jarak jauh : polarisasi melingkar Universitas Gadjah Mada 3

4 Universitas Gadjah Mada 4

5 Beberapa Aspek Dalam Transmisi Darat ( Terestrial) Gelombang Mikro Tinjauan Untuk Transmisi Digital Gelombang Mikro Daya yang diterima < daya yang dikirim karena 1. Pancaran / tangkapan antena agak menyebar, sehingga semakin jauh, daya yang ditangkap semakin kecil. 2. Adanya atmosfer ( kaya partikel ) yang dapat menyebabkan a. Serapan oleh partikel partikel (1) gas-gas (misal : oksigen) kecil (2) hujan besar makin besar jika : - f makin tinggi - makin deras b. Pembiasan ( refraction ) karena variasi indeks bias ( kerapatan) atmosfer, sehingga gelombang elektromagnetik dapat (1) Berubah arah (2) Terperangkap dalam lapisan rapat 3. Permukaan bumi Universitas Gadjah Mada 5

6 Pudaran ( Fading ) Pengaruh atmosfer maupun muka bumi tidaklah konstan melainkan dapat berubah dari waktu ke waktu sehingga daya yang diterima juga turut bervariasi. Fenomena inilah yang kemudian disebut pudaran ( fading ) Serapan atmosfer dan lenturan menimpa semua frekuensi sehingga disebut pudaran datar ( flat fading ) atau pudaran tak gayut frekuensi ( frequency independent fading ) Pembiasan dan pantulan mengakibatkan gelombang yang tiba di penerima berasal dari beberapa lintasan. Perbedaan fase lintasan satu dengan yang lain, dapat membuat daya yang diterima meningkat, jika perbedaan fase menghasilkan superposisi saiing memperkuat daya yang diterima menurun;jika perbedaan fase menghasilkan superposisi saling memperlemah Oleh karena itu pudaran ini disebut pudaran lintasan jamak ( multipath fading ) karena 1. Untuk selisih panjng lintasan mekanik yang sama, selisih fasenya tergantung frekuensi 2. Indeks bias medium terkait frekuensi Maka dimungkinkan bahwa pudaran jenis ini menimpa frekuensi frekuensi tertentu dan tidak menimpa frekuensi frekuensi tertentu lainnya. Oleh karena itu, pudaran ini bersifat gayut frekuensi ( frequency selective fading ) Karena pudaran datar menimpa semua frekuensi, maka suatu cara mengatasi adalah dengan memperbesar daya pancar dan / atau menggunakan antena dengan peroleh ( gain ) yang tinggi -, cara ini tentu ada dampak negatifnya Dengan daya dan / atau peroleh yang terlanjur tinggi, jika daya yang diterima melemah akibat pudaran, daya terima itu diharapkan masih cukup besar -, cara ini sekaligus turut mengatasi pudaran Iintaasan jamak. Tetapi, karena pudaran lintasan jamak terkait dengan lintasan dan frekuensi, masih ada teknik mengatasi yang kurang berdampak, teknik tersebut antara lain diuraikan sebagai berikut Universitas Gadjah Mada 6

7 A. Peragaman ( diversity ) (1) Peragaman ruang ( space diversity ).Isyarat yang ditangkap oleh salah atu antena berasal dari lintasan yang berbeda dengan yang ditangkap antena lainnya, sehingga jika yang satu memudar yang lain diharapkan tidak sedang memudar. (2) Peragaman frekuensi ( frequency diversity ) Kedua frekuensi menempuh lintasan yang sama panjang (mekanik). Jika lintasan tersebut pada f1 mengakibatkan superposisi yang saling memperlemah, maka pada f2 diharapkan tidak. Begitu pula sebaliknya. Pengombinasian dapat dilakukan di tingkatan : (a)rf: (1) Sekedar memilih yang arasnya lebih tinggi (2) Pada peragaman ruang : disamakan fasenya lalu dijumlahkan (b)if : (1) Sekedar memilih yang arasnya lebih tinggi (2) Disamakan fasenya lalu dijumlahkan (c)bb : Universitas Gadjah Mada 7

8 B. Penyamaan ( equaiizing ) (1) Penyama IF adaptif Karena pudaran lintasan jamak frekuensi, maka komponen frekuensi yang berbeda mengalami pudaran yang berbeda. Spektrum IF ideal (tanpa pudaran) (2) Penyama bidang - dasar (BB) Distorsi pada isyarat IF memperparah interferensi antar bit ( ), yakni bahwa nilai isyarat pada suatu saat terpengaruh (terinterferensi) oleh nilai - nilai isyarat saat saat sebelumnya: Sehingga nilai seharusnya sebaiknya ditaksir sebagai : a1, a2, ditemukan secara matematis / statistis dan rumit Universitas Gadjah Mada 8

9 Universitas Gadjah Mada 9