1. PROPAGASI GELOMBANGPROPAGASI GELOMBANG
RADIORADIO

2. PRINSIP UMUMPRINSIP UMUM
 Propagasi gelombang radio atau
gelombang elektromagnetik pada
umumnya dipengaruhi oleh banyak faktor
dalam bentuk yang sangat kompleks.
1. Kondisi yang sangat bergantung pada
keadaan cuaca
2. Fenomena luar angkasa yang tidak
menentu
 Makna inti dari propagasi suatu
gelombang radio adalah menyebarkan
(transmisi) gelombang elektromagnitik di
udara bebas

3. Gelombang radio yang menjalar dalam ruang
bebas mempunyai sedikit pengaruh terhadap
gelombang itu sendiri.
Demikian pula bila gelombang radio yang
menjalar di bumi, maka banyak pengaruh yang
diakibatkan terhadap gelombang itu.
Pengalaman menunjukkan bahwa masalah-
masalah yang dialami oleh gelombang radio
disebabkan oleh kondisi atmosfir tertentu yang
sangat kompleks.
Kondisi yang menyebabkan ini adalah sebagai
hasil dari berkurangnya tingkat keseragaman
udara atmosfir.
Atmosfir Bumi

4. MODEL PROPAGASI GELOMBANG
 Ground-Wave or Surface Propagation
 Baik digunakan untuk f<2 MHz
 Space-Wave or Direct wave Propagation
(Line of Sight)
 Digunakan untuk VHF dan di atasnya
 Sky-Wave Propagation
 Digunakan untuk HF signal

5. PROPAGASI GROUND-WAVE
Ground-wave dimulai dengan E tegak
lurus terhadap bumi
Direction of wave travel
Increasing
Tilt
Earth
Wavefront

6. GROUND-WAVE (LJT)
 Glb. EM Yang berjalan sepanjang permukaan
disebut sebagai gelombang permukaan (surface
wave)
 Ground-wave terpolarisasi vertikal
 Digunakan untuk maritime mobile
communication, radio navigation

7. GROUND-WAVE (LJT)
 Keuntungan:
 Power yang diberikan secukupnya dapat berjalan
mengikuti curva bumi
 Relatif tidak terpengaruh dengan kondisi atmosferik
 Kerugian:
 Membutuhkan power transmisi yang tinggi
 Membutuhkan antena yang panjang/besar karena
frekwensinya rendah
 Ground losses bervariasi terhadap terrain

8. SPACE-WAVE
 Energi yang diradiasikan berjalan dibawah
beberapa km dari atmosfer bumi
 Terdiri dari glb. Langsung, glb. Pantul, dan glb.
Refraksi
 Dibatasi oleh curva bumi (lengkung bumi)
 Intensitas medan pada Rx bergantung pada:
 Jarak Tx dan Rx
 Pergeseran fasa antara glb. Langsung glb. Refleksi
 Curvature bumi menggambarkan suatu radio
horison

9.  Tx dan Rx harus berada pada LOS
 Komunikasi Satelit (signal diatas 30 MHz tidak
dipantulkan oleh ionosfer)
 Komunikasi Ground (antena dalam LOS yang efektif)
 Jarak maksimum komunikasi :
( )RT hhd += 17
Propagasi Gelombang Radio

10. Propagasi Gelombang Radio
Bila pada sisi pemancar dan penerima digunakan antena
dengan gain G1 dan G2 : 2
⎡ λ ⎤Rumus Friis : P = P G Gr t 1 2⎢ ⎥4π d⎣ ⎦
Di medium sesungguhnya, propagasi gelombang radio
dipengaruhi oleh :
--pantulan
--pembiasan
–-penghamburan
--difraksi
Pantulan Pembiasan Penghamburan Difraksi

11. FREE SPACE LOSS
Propagation in straight line without
absorbtion or reflection : L p = (4 π D/λ)2
= (4
π f D/c)2
Lp = free-space pathloss in km
f = frequency in Hz
λ = wave length in m
c = 3 x 10 8 m/s
D=jarak propagasi antara antena

12. Link Budget
EIRP = P + GdB t,dBm t,dB
(FM=fade margin)P = EIRP − L − L + G + FMr, dBm dB fs,dB other,dB r
Parameter penerima :
• Level sinyal minimum atau sensitivitas penerima (Prmin), •
SNR, dan
• Noise Figure (F) atau temperatur ekivalen noise (Te)
N = kT BF0
TeF =1+
T0

13. KERUGIAN TRANSMISI WIRELESS
LOS
 Adanya atenuasi dan distorsi
 Free Space Loss
 Noise
 Absorpsi atmosfer
 Multipath
 Refraksi
 Termal noise

14. ATENUASI
 Kekuatan sinyal akan berkurang jauh
(merosot) sebanding dengan jarak
medium transmisi
 Faktor atenuasi untuk unguided media:
 Signal yang diterima harus kuat agar receiver dapat
menginterpretasikan signal
 Signal dijaga pada level lebih tinggi dari noise
 Atenuasi lebih besar pada frekuensi tinggi, ini
penyebab distorsi

15. Pengaruh atmosfir pada propagasi
• Fading : Masalah yang sangat menggangu
dan membuat orang frustasi dalam
mengatur penerimaan sinyal radio adalah
berubah-ubahnya kuat sinyal.
• Multipath Fading : jalur jamak
merupakan istilah sederhana untuk
menggambarkan jalur-laur berganda suatu
gelombang radio bisa melewati antara
pemancar dan penerima.

16. REFRAKSI GELOMBANG RADIO
 Ada tiga faktor penting terhadap refraksi
gelombang radio ini, yaitu :
1. Kepadatan ionisasi lapisan
2. Frekuensi gelombang radio
3. Sudut datang gelombang radio menuju lapisan.

17. REFRAKSI GELOMBANG RADIO

18. PEMBELOKAN GELOMBANG
RADIO OLEH LAPISAN IONOSFIR

19. PANTULAN (REFLEKSI)
 Pantulan terjadi bila gelombang radio tersimpul
pada bidang/permukaan datar.
 Pada dasarnya ada dua jenis pantulan yang
terjadi di atmosfir yaitu pantulan bumi dan
pantulan ionosfir.
 Pada gambar berikutnya dapat ditunjukkan
adanya dua gelombang yang mengalami
pantulan oleh permukaan bumi.

20. PENGARUH FREKUENSI TERHADAP ARAH
PEMBELOKAN
GELOMBANG RADIO

21. GELOMBANG PANTULAN OLEH
PERMUKAAN BUMI

22. DEFRAKSI
 Defraksi adalah kemampuan gelombang radio
untuk berputar pada sudut yang tajam dan
membelok disekitar penghalangnya.
 Daerah bayangan (shadow zone) pada dasarnya
adalah daerah kosong dari sisi berlawanan
datangnya gelombang dalam arah segaris
pandang dari pemancar terhadap penerima.

23. DEFRAKSI GELOMBANG RADIO
PADA SEKITAR PENGHALANG

24. APLIKASI PROPAGASI LINE OF
SIGHT
 FM and TV broadcast
 Cellular radio
 Short-range marine and aircraft communication
 Microwave communications
 Utilities (police, fire etc)
 Wireless data

25. TROPFOSFIR
• Hampir semua fenomena cuaca terjadi
pada lapisan ini.
• Temperatur (suhu) pada daerah ini secara
cepat menurun sejalan dengan
bertambahnya ketinggian.
• Terjadinya awan dan turbulensi angin
disebabkan oleh berubahnya suhu,
tekanan dan kepadatan udara.
• Kondisi ini sangat mempengaruhi dalam
propagasi gelombang radio, karena akan
menyebabkan terjadinya perubahan-
perubahan pada komponen gelombang

26. STRATOSFIR
• Stratosfir terletak di antara lapisan
troposfir dan ionosfir.
• Suhu pada lapisan ini hapir pasti tetap
dan sangat sedikit uang air yang ada.
• Karena kondisi lapisan ini yang cukup
stabil, tenang, maka daerah ini tidak
banyak memberi akibat yang jelek pada
propagasi gelombang radio.

27. IONOSFIR

28. IONOSFIR
 Berguna terutama pada rentang HF (3-30 MHz)
 Sinyal dibiaskan di ionosfer dan kembali ke bumi
 Komunikasi di seluruh dunia adalah mungkin
menggunakan beberapa "hop"

29. IONOSPHERIC LAPISAN
 Lapisan D: kira-kira pada ketinggian. 60-90 km
 Lapisan E: kira-kira pada ketinggian. 90-150 km
 Lapisan F1 : kira-kira pada ketinggian 150-250
km
 Lapisan F2: kira-kira pada ketinggian 250-400
km
 Lapisan D, E hilang pada malam hari
 Lapisan F menggabungkan menjadi satu di
malam hari

30. LAPISAN D
 Lapisan D hilang pada malam hari
 Mencerminkan VLF, LF
 Terendah, terletak antara 50 sampai 100 km,
sedikit ionisasi
 Pnyerapan pada MF dan HF

31. LAPISAN E
 100 – 140 km: Kennelly-Heaviside layer
 Menghilang pada malam hari
 Aids gelombang permukaan MF
 Merefleksikan gelombang HF agak siang hari

32. LAPISAN F
 Lapisan (layers) F1 and F2
 Perubahan lapisan dari siang ke malam dan
musim panas ke musim dingin
 F1: 140 sampai 250 km
 F2: 140 km sampai 350
 Kebanyakan gelombang HF melewati F2 dimana
mereka dibiaskan kembali ke Bumi

35. PROPAGASI SIANG HARI
 Lapisan D dan E menyerap frekuensi rendah, di
bawah sekitar 8-10 MHz
 Lapisan F sinyalnya kembali dari sekitar 10-30
MHz

36. PROPAGASI SIANG HARI

37.  Lapisan D dan E menghilang
 Lapisan F sinyal kembali ke sekitar 2-10 MHz
 Frekuensi yang lebih tinggi melewati ionosfer ke
ruang angkasa
PROPAGASI MALAM HARI

38. PROPAGASI MALAM HARI

39. • Frekuensi Kritis
– Frekuensi tertinggi dimana gelombang tersebut
masih bisa dipantulkan ke bumi
Hal yang penting pada Frekuensi HF

40. HAL YANG PENTING PADA FREKUENSI
HF … LANJUT
 Maximum Usable Frequency (MUF)
Frekuensi tertinggi yang dikembalikan pada suatu titik
tertentu
• Optimum Working Frequency (OWF)
– untuk MUF Frekuensi kerja yang masih dapat
diandalkan sekitar 85%

41. HAL YANG PENTING PADA
FREKUENSI HF … LANJUT
 Optimum Working Frequency (OWF)
 untuk MUF Frekuensi kerja yang masih dapat diandalkan
sekitar 85%

42. SKIP ZONE
 Jarak Skip : di mana gelombang langit
pertama kali kembali ke bumi. Jarak skip
bergantung kepada frekuensi gelombang
radio dan sudut datangnya, serta tingkat
ionisasi pada lapisan itu
 Daerah skip : daerah tenang antara 2 titik
di mana gelombang tanah terlalu lemah
untuk dapat diterima oleh antena penerima
dan titik dimana gelombang langit pertama
kali kembali ke bumi. Batas luar daerah skip
bervariasi bergantung pada frekuensi kerja,
kapan terjadinya (hari), musim, aktivitas
matahari dan arah pancaran.

43. SKIP ZONE

44. Pengaruh atmosfir pada propagasi
• Fading : Masalah yang sangat menggangu
dan membuat orang frustasi dalam
mengatur penerimaan sinyal radio adalah
berubah-ubahnya kuat sinyal.
• Multipath Fading : jalur jamak
merupakan istilah sederhana untuk
menggambarkan jalur-laur berganda suatu
gelombang radio bisa melewati antara
pemancar dan penerima.

45. APPLIKASI PROPAGASI
IONOSPHERIC
 Siaran Gelombang pendek
 Militer (Military)
 Pesawat Terbang (Aircraft)
 Komunikasi radio Kapal Laut (Marine radio)

46. Link budget, contoh link point to point