FREKUENSI RADIO

          Frekuensi radio (RF) atau Gelombang Radio adalah tingkat osilasi dalam kisaran sekitar 3 kHz sampai 300 GHz, yang sesuai dengan frekuensi gelombang radio, dan arus bolak-balik yang membawa sinyal radio.  RF merupakan unit pengukuran frekuensi gelombang, dan sesuai dengan satu siklus per detik. Gelombang elektromagnetik di daerah spektrum, dapat ditransmisikan dengan menggunakan generator arus bolak-balik yang disebabkan oleh satelit.

          Gelombang radio ini merupakan jenis radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang lebih besar (dan lebih jarang) dibandingkan radiasi inframerah. Seperti semua gelombang elektromagnetik lainnya bergerak dengan kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Gelombang tersebut dapat dihasilkan secara alami oleh petir atau oleh benda-benda astronomi lainnya.  Gelombang radio dapat dihasilkan untuk radio amatir, penyiaran (radio dan televisi), telepon selular, radar dan sistem navigasi lainnya, komunikasi satelit, jaringan komputer dan aplikasi lain yang tak terhitung Lainnya.

          Jika anda dapat membayangkan menjatuhkan batu ke dalam kolam dan melihat titik pusat riak air yang mengalir dari titik dimana batu membentur air), kemudian anda mempunyai ide bagaimana RF bekerja seperti dipancarkan dari antenna. Mengerti tingkah laku dari panyebaran gelombang RF adalah bagian penting untuk mengerti mengapa dan bagaimana wireless LAN berfungsi.
          Tanpa dasar pengetahuan tersebut,seorang administrator tidak mampu menentukan
lokasi instalasi dari perlengkapan dan tidak akan mengerti bagaimana memecahkan
masalah wireless LAN.

          B.       Spektrum Frekuensi Radio

Spektrum Frekuensi Radio adalah susunan pita frekuensi radio yang mempunyai frekuensi  lebih kecil dari 3000 GHz sebagai satuan getaran gelombang elektromagnetik yang merambat dan terdapat dalam dirgantara (ruang udara dan antariksa). Pengalokasian Spektrum Frekuensi Radio di Indonesia mengacu kepada alokasi frekuensi radio internasional untuk region 3 (wilayah 3) sesuai dengan peraturan Radio yang ditetapkan oleh International Telecommunication Union (ITU) atau Himpunan Telekomunisai Internasional. Penepatan Jalur atau Spektrum Frekuensi Radio yang menentukan kegunaannya ini bertujuan untuk menghindari terjadinya gangguan (Interference) dan untuk menetapkan protokol demi keserasian antara pemancar dan penerima.

          Besaran masing-masing jenis frekeunsi radio disebut Spektrum Frekuensi Radio , yaitu sebagai berikut:

1.         Middle Frekuensi (MF) : 300 – 3.000 KHz : (Banyak digunakan dalam radio siaran swasta niaga)

2.         High Frekuensi (HF) : 3 – 30 MHz (banyak dipakai untuk hubungan ke tempat yang jauh/ terpencil.)

3.         Very High Frekeunsi (VHF) : 30  – 300 MHz (banyak digunakan untuk kepentingan hubungan jarak dekat)

4.         Ultra High Frekuensi (UHF) : 300 – 3.000 MHz (banyak digunakan untuk kepentingan               hubungan jarak dekat)

5.         Super High Frekuensi (SFH) : 3 – 30 GHzv (banyak digunakan untuk tererstrial dan satelit )

6.         Extremely High Frekuensi (EHF) : 30 – 300 GHz (banyak digunakan untuk tererstrial dan satelit )

            a.       Karakteristik Spektrum Frekuensi

1.    Sistem Transmisi Radio HF

a)    Gelombang Radio HF biasanya digunakan untuk hubungan jarak jauh misalnya hubungan antar pulau. Dengan sistem ini satu saluraan dapat digunakan untuk 4 percakapan sekaligus tanpa saling mengganggu.

b)    Gelombang radio HF merambat melalui udara dan kemudian dipantulkan kembali ke bumi melalui lapisan ionosfer.  Jarak dua terminal bisa mencapai lebih dari 1500 Km untuk satu hop.

c)     Sistem ini daya jangkauannya sangat jauh tetapi membutuhkan daya pancar yang kuat sehingga dibutuhkan sumberdaya listrik yang banyak. Oleh karena itu biasanya tidak beroperasi 24 jam

2.    Sistem Radio Transmisi VHF/UHF

            VHF (Very high frequency atau frekuensi sangat tinggi) adalah frekuensi radio yang berkisar dari 30 MHz ke 300 MHz. Frekuensi langsung di bawah VHF ditandai frekuensi tinggi (HF), dan frekuensi yang lebih tinggi berikutnya dikenal sebagai frekuensi ultra tinggi (UHF). alokasi frekuensi ini ditetapkan oleh ITU.

    Penamaan tersebut mengacu pada penggunaan frekuensi tingkat tinggi berasal dari pertengahan abad ke-20, ketika layanan radio biasa digunakan MF, Frekuensi Medium, lebih dikenal sebagai "AM" di Amerika Serikat, di bawah HF. Saat ini VHF berada di urutan terbawah frekuensi penggunaan praktis, sistem baru cenderung menggunakan frekuensi dalam SHF dan EHF di atas jangkauan UHF.

            Pada umumnya yang menggunakan VHF adalah siaran radio FM, siaran televisi, pemancar telepon genggam darat (darurat, bisnis, dan militer), komunikasi data jarak jauh dengan modem radio, Radio Amatir, komunikasi laut, komunikasi kendali lalu lintas udara dan sistem navigasi udara (misalnya VOR, DME & ILS).

a)    Sistem VHF ini berhubungan dengan cara line of sight (saling bercermin), artinya kedua tempat dimaksud harus saling melihat sesamanya tanpa ada penghalang.

b)    Sistem UHF mempunyai kapasitas salur yang lebih besar dibanding VHF. Di negara kita sistem ini dipakai untuk menghubungkan Surabaya dengan Banjarmasin melalui jalur tropocaster. Disebut tropocaster karena pancaran gelombangnya dipancarkan oleh saluran troposfer (atmosfer terbawah bumi kita).

3.    Sistem Radio Transmisi SHF

a)    Sistem ini biasa disebut juga sistem Gelombang Mikro (Microwave). Disebut gelombang mikro karena menggunakan panjang gelombang yang sangat pendek. Sistem ini hanya menjangkau 50 – 70 Km, sehingga diperlukan repeater-repeater  untuk menghubungkannya.

Contoh : Terminal Gelombang Mikro Jakarta – Medan dengan jarak 2.300 Km memerlukan repeater sebanyak 56 buah.

b)   Di Indonesia dikenal memiliki Sistem Gelombang Mikro Nusantara, yang meliputi:

1.    Gelombang Mikro Trans Sumatera

2.    Gelombang Mikro Jawa – Bali

3.    Gelombang Mikro Indonesia bagian Timur

a.       Kelebihan dan Kekurangan

a)         Kelebihan Gelombang Radio HF

1.    Dapat menjangkau jarak yang kauh

2.    Dapat melewati laut, gurun, tandus, hutan belantara,

3.    Dapat melintasi daerah rawan

4.    Kapasitas lebih besar dibanding saluran fisik

b)        Kekurangan Gelombang Radio HF

1.        Tidak dapat beroperasi selama 24 jam

2.        Mudah terganggu oleh keadaan cuaca

3.        Kualitas percakapan kurang bisa diandalkan

4.        Kapasitas Kecil

c)         Kelebihan Gelombang Mikro

1.        Kemampuan salur yang besar dibanding HF

2.        Keandalan Tinggi tidak terpengaruh oleh cuaca

3.        Memungkinkan disalurkannya percakapan SLJJ

4.        Fleksibilitas Tinggi

5.        Repeater dapat dikendalikan tidak perlu dijaga oleh tenaga teknis

d)        Kekurangan Gelombang Mikro

1.        Jarak jangkau lebih pendek dibanding HF

2.        Membutuhkan saluran repeater yang banyak

3.        Lokasi repeater sering terpencil dan sukar dicapai

4.        Membutuhkan penelitian site yang tepat lama dan sukar

5.        Perambatan gelombangnya mudah terpengaruh oleh gunung

C.     Pengertian Radio AM dan Radio FM

     Ada 2 jenis siaran Radio Komersial paling sering kita temui di perangkat penerima Radio adalah Radio AM dan Radio FM. Yang dimaksud dengan AM (Amplitude Modulation) adalah proses memodulasi sinyal Frekuensi Rendah pada gelombang Frekuensi tinggi dengan mengubah Amplitudo Gelombang Frekuensi Tinggi (Frekuensi pembawa) tanpa mengubah Frekuensinya.

     Sedangkan yang dimaksud dengan FM (Frequency Modulation) adalah proses mengirimkan sinyal Frekuensi rendah dengan cara memodulasi gelombang Frekuensi tinggi yang berfungsi sebagai gelombang pembawa. Jadi yang membedakan antara AM dan FM adalah Amplitudo Modulatian (AM) mentransmisikan suara dengan mengubah kekuatan sinyal, senagnkan Frequency Modulation (FM) mentransmisikan suara dengan mengubah frekuensi sinyal.  Dalam bahasa Indonesia, Amplitude Modulation (AM) disebut dengan Modulasi Amplitudo sedangkan Frequency Modulation (FM) disebut dengan Modulasi Frekuensi.

          AM menggunakan modulasi amplitudo untuk mengirimkan suara. Metode ini mengubah kekuatan sinyal, amplitude untuk mengirimkan.sebuah penerima AM kemudian mendeteksi variasi amplitude pada gelombang radio pada gelombang tertentu, dan memperkuat perubahan tegangan sinyal, untuk menggerakan loudspeaker atau earphone. Maka orang mendengar pesan asli yang di sampaikan.namun jika sinyal tidak cukup kuat ketika mencapai penerima, seseorang mendengar hanya statik.AM jauh lebih sederhana dibandingkan dengan FM, yang memancarkan sinyal dengan memvariasikan frekuensi sinyal.pada FM, frekuensi sinyal pembawa meningkatkan dan menurunkannya untuk mempresentasikan perubahan tegangan dari sinyal dasar.

          AM biasanya siaran pad mono yang membuatnya cukup untuk radio talk, sedangkan FM dapat mengirimkan stereo yang membuatnya ideal untuk musik.FM biasanya memiliki kualitas sinyal yang lebih baik dari AM, tetapirentang yang jauh berkurang.

          Sebelumnya kita lihat sedikit bagaimana siaran radio ini dipancarkan. Konsep dasarnya adalah mentransmisikan suara yang disiarkan dari stasiun radio ke berbagai orang yang ada di seluruh penjuru kota. Tentu saja suara tersebut tidak bisa langsung sampai ke telinga kita semua. Untuk itu, perlu bantuan sarana lain agar suara tersebut bisa tersebar dengan jangkauan lebih luas. Dalam siaran radio, gelombang suara dari siaran tadi ditransmisikan dengan bantuan gelombang radio frekuensi tinggi supaya dapat menjangkau lebih luas. Gelombang suara tersebut menumpang ke gelombang radio lain itu (disebut juga gelombang pembawa atau carrier) dan mengubah-ubah komponen gelombang pembawa tersebut sesuai dengan pola gelombang suaranya, atau istilah kerennya adalah modulasi. Gelombang yang sudah termodulasi itulah yang ditransmisikan dari pemancar radio hingga sampai ke perangkat penerima sinyal radio di rumah kita. Perangkat radio itu kemudian mengambil komponen gelombang suaranya saja dan memainkannya sehingga dapat didengar oleh telinga kita.

             Mengapa kini radio banyak menggunakan saluran FM daripada AM? Ternyata, radio FM memiliki kualitas suara yang lebih baik daripada radio AM. Selain itu, gelombang radio FM lebih tahan terhadap cuaca buruk, tidak seperti gelombang radio AM yang cukup rentan. Meski demikian, ternyata jangkauan dari gelombang radio FM tidaklah sejauh jangkauan gelombang radio AM. AM memiliki jangkauan jauh lebih tinggi daripada FM, yang biasanya turun satelah 50km dari stasiun radio.oleh karena itu, FM harus menggunakan beberapa pemacar untuk menutupi area yang sama dari salah satu pemancar AM dan supaya dapat menjangkau lebih luas, pemancar radio FM harus diletakkan di tempat yang tinggi. Itulah mengapa menara pemancar radio dibuat sangat tinggi.

          Pada pengiriman informasi, sistem FM banyak digunakan dibandingkan dengan sistem AM. Jika dibandingkan dengan sistem AM, maka FM memiliki beberapa keunggulan diantaranya. Lebih tahan noise Frekuensi yang dialokasikan untuk siaran FM berada pada range frekuensi 88 MHz – 108 MHz, dimana pada wilayah frekuensi ini secara relatif bebas dari gangguan baik dari atmosfir maupun interferensi yang tidak diharapkan. Jangkauan dari sistem modulasi ini tidak jauh jika dibandingkan pada sistem modulasi AM dimana panjang gelombangnya lebih panjang. Sehingga noise yang diakibatkan oleh penurunan level daya hampir tidak berpengaruh karena dipancarkan secara Line Of Sight (LOS). Bandwidth yang lebar Lebar (band) FM terletak pada bagian VHF (Very High Frequency) dari spektrum frekuensi dimana tersedia bandwidth yang lebih lebar dari pada band siaran AM dengan panjang gelombang medium (MW = Medium Wave). Bandwidth yang lebar pada saluran FM juga memungkinkan untuk memuat dua saluran yaitu data atau audio.

D.    Macam-macam Gelombang
 
Pada umumnya gelombang dibagi menjadi dua yaitu:

1.         Gelombang mekanis.
Yaitu gelombang yang memerlukan medium atau perantara, contohnya diantaranya adalah gelombang air laut, gelombang pda tali dan gelombang bunyi.

2.         Gelombang Electromagnetik.
Adalah gelombang yang tidak memerlukan medium atau perantara dalam perambatannya. Gelombang elektromagnetik juga disebut gelombang radio dan dikenal sebagai frekuensi radio atau gelombang radio sederhana. Gelombang radio dapat dihasilkan arus listrik yang bervariasi dengan cepat (yaitu, frekuensi tinggi arus listrik) dalam konduktor (seperti antena).Dari sudut pandang fisika, kurang dari panjang gelombang dan frekuensi, gelombang radio berbagi sifat yang sama dari gelombang elektromagnetik lainnya Contohnya adalah sinar gamma, sinar x, sinar ultra violet, cahaya infra merah dan gelombang radio.

E.     Frekuensi dan Panjang Gelombang
     Dalam gelombang elektromagnetik ada beberapa parameter yang dapat diukur, yaitu panjang gelombang (wave length), frekuensi dan kecepatan.

1.         Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam 1 periode. Atau besarnya jarak satu bukit satu lembah. Gelombang air laut saat mendekati pantai akan berubah panjang gelombangnya

2.         Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Misalkan untuk mencapai suatu jarak tertentu, semakin panjang gelombang, semakin rendah frekuensinya. Dan sebaliknya, semakin pendek gelombang, semakin tinggi frekuensi yang diperlukan.

3.         Kecepatan = Frekuensi * Panjang Gelombang
Kecepatan biasanya diukur dalam meter per detik, frekuensi biasanya di ukur dalam getaran per detik (atau Hertz, yang di singkat Hz), dan panjang gelombang biasanya di ukur dalam meter.

F.      Memahamai Sinyal RF (Radio Frequency)

       Sinyal RF merupakan gelombang elektromagnetik yang digunakan oleh sistem komunikasi untuk mengirim informasi melalui udara dari satu titik ke titik lain. Sinyal RF telah digunakan selama beberapa tahun. Sinyal tersebut memberikan cara untuk mengirimkan musik pada radio FM dan video pada televisi. Pada kenyataannya, sinyal RF juga merupakan sarana umum untuk mengirim data melalui jaringan wireless.

a.          Sifat-Sifat Sinyal RF:
         Sinyal RF merambat di antara antena pemancar pengirim dan penerima. sinyal yang dipasok pada antena memiliki amplitudo, frekuensi, dan interval. Sifat-sifat tersebut berubah-ubah setiap saat untuk merepresentasikan informasi.
         Amplitudo mengindikasikan kekuatan sinyal. Ukuran untuk amplitudo biasanya berupa energi yang dianalogikan dengan jumlah usaha yang digunakan seseorang pada waktu mengendarai sepeda untuk mencapai jarak tertentu. Energi, dalam konteks sinyal elektromagnetik, menggambarkan jumlah energi yang diperlukan untuk mendorong sinyal pada jarak tertentu. Saat energi meningkat, jaraknya pun juga bertambah
         Saat sinyal radio merambat melalui udara, sinyal tersebut kehilangan amplitudo. Jika jarak antara pengirim dan penerima bertambah, amplitudo sinyal menurun secara eksponensial. Pada lingkungan yang terbuka, di mana tidak ada rintangan, sinyal RF mengalamai apa yang disebut para engineer sebagai free-space loss yang merupakan bentuk dari pelemahan. Kondisi tersebut menyebabkan sinyal yang telah dimodulasi melemah secara eksponensial saat sinyal merambat semakin jauh dari antena. Oleh karena itu, sinyal harus memiliki cukup energi untuk mencapai jarak di mana tingkat sinyal bisa diterima sesuai yang dibutuhkan receiver.     Kemampuan receiver dalam menerima sinyal tergantung pada kehadiran sinyal-sinyal RF lain yang berada di dekatnya. Frekuensi menyatakan beberapa kali sinyal berulang setiap detiknya. Satuan frekuensi adalah Hertz (Hz) yang merupakan jumlah siklus yang muncul setiap detik. Sebagai contoh, LAN nirkabel 802.11 beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz yang berarti mencakup 2.400.000.000 siklus/detik