Dokumen tersebut membahas tentang materi ujian skor mata ujian teknik radio yang mencakup frekuensi dan panjang gelombang, definisi spektrum frekuensi radio, propagasi gelombang radio, elemen-elemen sistem radio, model komunikasi, dan jenis-jenis antena.
1. MATERI PEMBEKALAN
UJIAN SKOR
MATA UJIAN TEKNIK RADIO
DIREKTORAT JENDERAL POS DAN TELEKOMUNIKASI
DEPARTEMEN KOMUNIKASI DAN INFORMATIKA
2. Frekuensi & Panjang Gelombang
Spektrum energi gelombang elektromagnetik yang mempunyai
panjang gelombang di antara spektrum gelombang audio dan
spektrum gelombang cahaya
Definisi
Frekuensi Radio :
Panjang Gelombang
Radio : Panjang suatu gelombang elektromagnetik yang merambat
dalam satu periode.
F (Hz) = 1
T (s)
λ
λ
λ
λ (m) = C (m/s)
F (Hz)
C = 3 x108 (m/s)
T
dalam satu periode.
3. • Electromagnetic wave F < 3000 GHz
• Gelombang elektromagnetik memiliki 2
vector:
Gelombang Radio
vector:
– H : Medan Magnet
– E : Medan Listrik
Propagation
E H
i
5. F (Hz)
0 300 3K 3M 3G 3T 300T 3.1015 3.1016 3.1019
Spektrum Frekuensi
Definisi Spektrum Frekuensi Radio :
Kumpulan pita frekuensi radio yang kontinyu dari besaran 300 Hz sampai dengan 3000
GHz
Infra
sound
Ultra
sound
Infra red Ultra
violets
X rays
Gamma
rays
Radioelectric waves
Audio
λ
λ
λ
λ (m)
Light
∞ 1000K 100K 0.1mm 1µ
µ
µ
µ 1.10-7 1.10-8 1.10-
11
Electro magnetic
waves
6. 30 MHz
3 MHz
300 kHz 3 MHz
100 m
1000 m
30 kHz 300 kHz
1 km
10 km
30 kHz
10 km
3 kHz
100 km
VLF Sub-marine
LF Broadcasting
MF Broadcasting & maritime links
HF Tactical & ground links (Ground & ionospheric waves)
SPEKTRUM FREKUENSI RADIO
300 GHz
1 mm
10 mm
30 GHz
3 GHz
100 mm
1000 mm
300 MHz
300 MHz
1 m
10 m
30 MHz
10 m
100 m
HF Tactical & ground links (Ground & ionospheric waves)
VHF Radio-telephony &
aeronautic
UHF
SHF
EHF Radar, Micro-waves
Radar, Micro-waves & spatial links
Radio-telephony, aeronautic, TV & Micro-waves
100 mm
30 GHz
10 mm
3 GHz
7. HF
HF (step 100Hz)
LW MW
100 m
0.3 MHz
VHF Band 3
FM
87.5 MHz 108 MHz
Band 1
41 MHz 80 MHz
30 MHz
26 MHz
SW
1.5
MHz
11.5 m
30 MHz
10 m
SPEKTRUM HF & V-UHF
VHF Band 3
FM
3.42 m 2.78 m
AVIATION
VHF
UHF
Guard Reception
118.000
MHz
143.975
MHz
Extension
VHF
155.975
MHz
Band 1
10 m 7.32 m 3.75 m
UHF
100 mm
S
3 GHz
115 mm
LS
2.8 GHz
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
UHF
1000 mm
300 MHz
399.975
MHz
TACTICAL VHF
1.3 m
225.000
MHz
238.000
MHz
248.000
MHz
8. Media Transmisi
1. Wire / Kabel
• Kawat Tembaga
• Coaxial Cable
• Serat Optik
• Serat Optik
2. Wireless / Tanpa Kabel
• Frekuensi Radio (HF, VHF, UHF,
Gelombang Mikro)
• Infra Red
9. 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
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 ).
10. Modulation - Carrier
DEMODULATION
MODULATION
? ?
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
? ?
13. 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
15. DIAGRAM BLOK TRANSCEIVER –
CONTOH LAIN
Sumber
sinyal
pesan
Penguat Modulator Penguat RF
Antena
pemancar
Osilator Penguat RF,
1 2 5
3 4
6 7
Osilator
RF
Penguat RF,
Pelipatan
frekuensi
Antena
penerima
Penguat RF
(+ noise)
Mixer
(+ noise)
Penguat IF Detektor Penguat
Pengeras suara
Dsb.
Osilator
Lokal
(+ noise)
8 9
10
11 12 13 14
3
15
Sumber : Teknik Radio Benda Padat
UI Press, 1990
16. Elemen-elemen Sistem Radio - Keterangan
1. Sumber dari sinyal pesan/informasi mungkin suatu mikropfon, kamera, atau alat lain yang
mengubah informasi yang diinginkan menjadi sinyal listrik.
2. Low Pass Filter. Sinyal informasi tersebut diperkuat dan dilewatkan melalui low pass filter
untuk membatasi lebar pita.
3. Osilator RF menentukan frekuensi pembawa atau kelipatannya.
4. Penguat. Satu atau beberapa tingkat penguat menaikkan tingkat daya sinyal dari osilator ke
besaran yang diperlukan untuk masuk ke modulator.
5. Modulator menggabungkan sinyal dan komponen-komponen frekuensi pembawa untuk
5. Modulator menggabungkan sinyal dan komponen-komponen frekuensi pembawa untuk
menghasilkan gelombang termodulasi. Spektrum sinyal keluaran berada dlaam daerah
frekuensi pembawa RF yang diinginkan.
6. Penguatan tambahan mungkin diperlukan setelah modulasi untuk membawa tingkat daya
sinyal pada harga masukan ke antena yang diinginkan.
7. Antena pemancar mengubah energi RF menjadi gelombang elektromagnet dengan polarisasi
yang diinginkan. Antena harus diarahkan sebanyak mungkin energi yang dipancarkan menuju
ke antena penerima.
8. Antena penerima dapat bersifat omnidireksional (ke segala arah) untuk maksud pelayanan
umum (broadcast) ataupun sangat terarah untuk komunikasi titik ke titik.
9. Tingkat penguat RF menaikkan daya sinyal ke tingkat yang sesuai untuk masukan ke mixer
dan membantu mengisolasi osilator lokal dari antena.
17. Elemen-elemen Sistem Radio - lanjutan
10. Osilator lokal dalam penerima ditala untuk menghasilkan frekuensi fLO sebesar fRF + fIF atau fRF
- fIF
11. 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.
12. 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
menyaring keluar (filter) sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang terdapat dalam keluaran
mixer.
13. Detektor memulihkan sinyal pesan asli dari masukan IF termodulasi.
14. Penguat audio dan video menaikkan tingkat daya keluaran detektor ke besaran yang sesuai
untuk masukan pengeras suara, tabung televisi atau alat keluaran lain.
15. Alat keluaran mengubah sinyal informasi kembali ke bentuk aslinya (gelombang suara,
gambar dan sebagainya).
18. 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
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
19. 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
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
20. 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
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
21. 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
22. 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
23. Propagasi Gelombang HF
1
4 1. Free space propagation
IONOSPHERE
2. Refraction deviation
2
3
TROPOSPHERE
STRATOSPHERE
2. Refraction deviation
3. Over the horizon by diffraction
4. Over the horizon by
ionospheric reflection
25. Summary
FREQUENCIES PROPAGATION REFLEXION
ABSORBTION
LIMITATION GROUND
WAVES
Trop
o
Iono D E F Noise Distance
LF 30kHz-300kHz x A X
MF 300kHZ-300MHz x A X X
HF 3MHz-30MHz x x No No R R X X X
VHF 30MHz-300MHz x No No No X X
UHF 300MHz-300GHz x No No No X X
26. 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
Mengubah energi listrik menjadi gelombang elektromagnetik dan
sebaliknya
Antena berfungsi sebagai
• Pelepas gelombang elektromagnetik ke udara/ruang bebas
• Penerima gelombang elektromagnetik dari ruang bebas
Tx Saluran Transmisi
Antena
Rx
Saluran Transmisi
27. Antena dalam Komunikasi
Gelombang Radio
• Untuk daerah frekwensi >30Mhz, antena
yang sering digunakan dalam komunikasi
gelombang radio adalah antena VHF dan
UHF
UHF
• Antena VHF / UHF ini dapat digolongkan
menjadi 2 jenis yaitu :
1. Antena Omnidirectional
2. Antena yang mempunyai pemancaran /
penerimaan ke suatu arah
28. Antena Omnidirectional
• Digunakan pada stasiun “ mobile service “
atau siaran radio dan televisi
• Antena Omnidirectional dapat dibedakan
menjadi 2 macam yaitu :
menjadi 2 macam yaitu :
– Antena Omnidirectional dengan Polarisasi
Vertical
– Antena Omnidirectional dengan Polarisasi
Horizontal
31. Antena Berarah
• Digunakan untuk perhubungan titik ke titik
atau penerimaan TV.
• Jenis – jenis antena dengan diagram
pancaran berarah antara lain adalah :
pancaran berarah antara lain adalah :
– antena “ corner reflector “
– antena Yagi Uda
– antena Parabola
– antena Helical.
32. Antena Corner Reflector
Reflectornya berupa array dari “ parasitic
element “ pada dua bidang datar yang
berpotongan membentuk sudut, dimana
radiatornya berada
radiatornya berada
33. Antena Yagi Uda
Terdiri dari “ driven element ”, reflektor,
direktor, dan boom
Banyak digunakan dalam komunikasi VHF
34. Antena Parabola
Digunakan untuk daerah frekuensi UHF
band atas dan gelombang mikro.
Prinsipnya adalah memusatkan tenaga
radiasi dari radiator
Penguatan antena parabola tergantung
Penguatan antena parabola tergantung
dari diameter dan frekuensi
35. Macam – macam konfigurasi antena
Dipole Dipole dengan
pemantul
Yagi
Dipole dengan pemantul dan penyearah Horn
Parabola dengan prime focus Parabola dengan casegrain
36. 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
Gain dan Arah Pancar
Arah Pancar (Directivity)
Arah Pancar (Directivity)
• Antena memiliki arah pancaran
• Diagram pancar digunakan untuk menggambarkan pola pancar dari
antena
37. Radiation pattern in azimuth
Elevation angle
plan
Radiation pattern in
elevation
Azimuth
Pola Radiasi
Azimuth radiation Elevation angle radiation
38. Sensitivity - Selectivity
• Sensitivity:
Minimum input level require to produce an
acceptable output
• Selectivity:
• Selectivity:
A measure of the receivers ability to
accept desired signal and reject the
unwanted signals