Propagasi Gelombang Elektromagnetik

A. Pengantar

System komunikasi radio terrestrial adalah system komunikasi yang hanya menggunakan titik-titik di Bumi sebagai stasiun pemancar maupun penerima. Competitor utama system kounikasi radio terrestrial adalah system komunikasi satelit. System komunikasi satelit adalah system komunikasi yang menggunakan satelit sebagai media pemantul gelombang komunikasi yang ada di bumi sedemikian sehingga stasiun pemancar yang ada di bumi dapat mengirimkan gelombang komunikasi menuju stasiun penerima yang berada di belahan bumi lain.

Kelebihan system radio terrestrial adalah waktu pengiriman data yang relative lebih cepat dibandingkan dengan system komunikasi satelit. Kekurangan dari system radio terrestrial adalah sangat terpengaruh oleh kondisi geografis dan bentuk permukaan bumi. Selain itu, di dalam system komunikasi radio terrestrial jarak antar hop dibatasi oleh suatu jarak tertentu, hal itu disebabkan oleh bentuk permukaan bumi yang melengkung. Namun kekurangan tersebut dapat mudah diatasi dengan melakukan perencanaan jaringan yang matang dan teliti.

B. Model Kanal Propagasi

System komunikasi radio terrestrial sangat erat kaitannya dengan bentuk relief permukaan bumi. Sebagian besar permukaan bumi adalah tidak rata, ada lembah, ada bukit, ada pegunungan ada pula daerah yang ditutupi pohon. Berikut contoh model kanal propagasi:

Daerah 1 adalah daerah dimana signal langsung lebih mendominasi. Prosentase signal langsung lebih besar daripada signal pantulan tanah.

Daerah 2 adalah daerah dimana perbandingan antara signal langsung dan signal pantul relative sama.

Daerah 3 adalah daerah yang tidak menerima signal langsung. Signal yang diterima pada daerah tersebut adalah signal hasil difraksi pepohonan.

Daerah 4 adalah daerah yang tidak menerima signal langsung. Signal yang diterima adalah signal hasil difraksi puncak bukit dan scattering dari lapisan ionosfer dan troposfer.

Daerah 5 adalah daerah yang tidak menerima signal langsung. Signal yang diterima di daerah tersebut adalah signal hasil multiple diffraction.

Dari contoh kasus di atas dapat disimpulkan bahwa komunikasi radio terrestrial sangat dipengaruhi oleh relief dan keadaan geografis permukaan bumi.

C. Macam- macam propagasi gelombang

1. Free Space loss

Dalam propagasi gelombang free space loss, diasumsikan ada satu signal langsung antara pengirim dan penerima. Propagasi gelombang free space loss hanya dapat terjadi ketika pengirim dan penerima dalam keadaan Line Of Sight (LOS). Yang dimaksud dengan kondisi LOS adalah keadaan dimana tidak ada obstacle di daerah Fressnel 1 diantara pengirim dan penerima.

kondisi LOS adalah keadaan dimana tidak ada obstacle di daerah Fressnel 1 diantara pengirim dan penerima.

Daerah fressnel 1 didefinisikan dengan formula:

R₁ adalah daerah fressnel 1 (dalam m). d adalah jarak antara pengirim dan penerima (dalam Km). d₁ adalah jarak antara pengirim dan penghalang (dalam Km). d₂ adalah jarak antara penerima dan penghalang (dalam Km). f adalah frekuensi transmisi (dalam MHz).

Pada kondisi LOS, redaman propagasi hanya di sebabkan oleh redaman free space. Redaman free space dapat dirumuskan sebagai berikut:

2. Reflection

Pada kondisi ini, signal yang datang menuju penerima telah mengalami pantulan terhadap suatu object. Refleksi dapat terjadi jika signal mengenai obyek yang memiliki dimensi lebih besar dari panjang gelombang signal tersebut. Pantulan tersebut menyebabkan perubahan fasa dan menimbulkan delay.

3. Diffraction

Difraksi terjadi ketika signal melewati suatu obyek yang mempunyai bentuk yang tajam sehingga seolah-olah menghasilkan sumber sekunder. Contoh peristiwa difraksi adalah ketika gelombang mengenai puncak bukit atau atap rumah.

Redaman difraksi dapat diperoleh dengan mencari nilai v sesuai kondisi yang terjadi. Setelah itu, hitung nilai redaman sesuai dengan nilai v yang diperoleh.

4. Scattering

Scattering terjadi ketika signal melewati suatu obyek yang kasar atau memiliki mempunyai bentuk yang tajam. Peristiwa scattering menyebabkan dihamburkan dan terpecah-pecah menjadi beberapa signal. Hal itu menyebabkan level daya signal menjadi lebih kecil.

D. Jenis-jenis hubungan komunikasi

Komunikasi yang terjadi antara pengirim dan penerima dalam system komunikasi radio terrestrial dapat dibedakan berdasarkan perambatan gelombangnya.

1. Gelombang ruang

Dalam hubungan tersebut, penerima memperoleh gabungan antara signal langsung dan signal hasil pantulan.

2. Hubungan difraksi

Hubungan difraksi digunakan jika ada obstacle yang sangat tinggi sedemikian sehingga tidak mungkin lagi menambah tinggi antena. Hubungan difraksi dilakukan dengan memanfaatkan difraksi penghalang karena difraksi oleh penghalang dapat menimbulkan sumber gelombang sekunder.

3. Hamburan troposferic

Hamburan troposferic memiliki karakteristik yang mirip dengan hubungan difraksi. Hamburan troposferic memanfaatkan lapisan troposfer untuk menghamburkan gelombang sedemikian sehingga gelombang yang dipancarkan dapat diterima oleh stasiun yang mempunyai jarak cukup jauh atau terhalang obstacle.

4. Gelombang langit

Gelombang langit adalah hubungan komunikasi dengan memanfaatkan lapisan ionosfer untuk memantulkan gelombang agar gelombang yang dipancarkan dapat diterima oleh stasiun yang berada di belahan bumi lain. Contoh penggunaan hubungan komunikasi gelombang langit adalah radio BBC.

5. Gelombang permukaan

Gelombang permukaan adalah hubungan komunikasi yang memanfaatkan permukaan bumi sebagai media propagasi. Hubungan komunikasi ini hanya digunakan untuk frekuensi rendah (kurang dari 3MHz). Hubungan komunikasi gelombang permukaan digunakan untuk siaran AM maupun untuk keperluan navigasi.

6. Gelombang ruang bebas

Dalam hubungan ini, penerima diasumsikan hanya menerima satu gelombang langsung.

E. Penutup

Setelah mengetahui karakteristik system komunikasi radio terrestrial, pembaca diharapkan dapat menentukan perencanaan jaringan yang sesuai agar dapat terjadi komunikasi yang optimal.