Komunikasi Radio1

• Radio AM

• Radio FM

Komunikasi Radio2

Band standar radio siaran moda amplitudo modulation

(AM)) dimulai dari 540 sampai dengan 1600 kHz.

Di Indonesia lebih dikenal dengan gelombang menengah

(medium wave/MW). Band MW ini adalah tempat

mengudaranya stasiun stasiun radio siaran swasta di

Indonesia sebelum banyak yang pindah ke band FM.

Spektrum frekwensi MW tidak tergolong gelombang

pendek. Spektrum gelombang pendek justru dimulai dari

batas akhir alokasi frekwensi standar untuk radio siaran

AM di MW, yaitu 1600 kHz sampai 30000 kHz atau 30

MHz (1000 kHz = 1 MHz).

“SISTEM PEMANCAR RADIO FM”

Oleh :

Suthami Ariessaputra

3

Komunikasi Radio4

• Komunikasi radio memiliki tujuan untuk Mengirimkan informasi dari

sumber ke tujuan (dapat berjauhan letaknya) dengan

memanfaatkan media udara sebagai saluran transmisi.

• Informasi yang dimaksud disini adalah sinyal suara, percakapan

atau musik.

• Sinyal suara tidak dapat langsung dipancarkan karena sinyal suara

bukan gelombang elektromagnetik. Untuk dapat mengirimkan sinyal

suara dengan lebih mudah maka sinyal suara tersebut terlebih

dahulu ditumpangkan pada sinyal radio dengan frekuensi yang

lebih tinggi dari sinyal suara tersebut.

• Jika sinyal suara tersebut dirubah menjadi gelombang

elektromagnetik maka dibutuhkan suatu antena untuk

memancarkannya.

Alokasi Spektrum dan perencanaan Pita

5

Spektrum frekuensi radio adalah sumber daya alam yang dapat digunakan untuk

meningkatkan efisiensi dan produktivitas serta dapat meningkatkan kualitas hidup

masyarakat suatu bangsa. Spektrum frekuensi radio digunakan untuk bermacam-

macam jasa komunikasi radio termasuk diantaranya komunikasi perorangan dan

perusahaan, navigasi radio, komunikasi radio penerbangan dan maritim, penyiaran,

keselamatan dan marabahaya, radio lokasi dan radio amatir (Dephub RI, 2003).

Servis Band (MHz)

Radio Siaran AM (MW) 0,5625 – 1,6065

Radio Siaran AM (SW) 5,95 – 6,2

HF Broadcasting 7,1 – 7,3

9,5 – 9,9

11,65 – 12,0

15,1 – 15,8

Radio Siaran FM 88 – 108

TV VHF 174 – 230

TV UHF 470 – 806

Tabel pita frekuensi radio yang digunakan untuk keperluan penyiaran terestrial

6

Sistem Modulasi Analog

Modulasi Frekuensi(FM)

Modulasi Amplitudo(AM)

Modulasi Phase (PM)

Sistem Pemancar FM

7

Pemancar FM berfungsi untuk merubah satu atau lebih sinyal input yang berupa

frekuensi audio (AF) menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF (Radio

Frekuensi) yang kemudian diumpankan ke sistem antena untuk dipancarkan.

Blok Diagram Transmitter FM

Gambar. Diagram blok pemancar FM

Rangkaian

PenguatPLLMixer

Input

AudioStudio

Pemancar

Input Audio

8

Tape, CD/DVD-player, mp3-player, Ipod,

microphone, komputer

Studio

9

Studio

10

Studio

11

Studio

12

Studio

13

Mixer

14

Fungsi dari Mixer adalah menggabungkan berbagai macam input dari

Audio Generator dan pengaturan secara manual Amplitudo dari input

tersebut.

Sesuai dengan namanya, mixer merupakan terminasi berbagai input dari

audio, yaitu Microphone, Tape Recorder, CD/DVD Player, Tunner,

Computer Multimedia dan Line Telephon Hybrid.

Gambar. Mixer

Pemancar

15

PLL FM

Rangkaian Penguat

PLL FM

16

PLL (Phase Locked Loop). Suatu sistem yang memungkinkan suatu sinyal tertentu mengendalikan frekuensi sebuah osilator dalam sebuah Lingkar yang terkunci.

Frekuensi osilator dapat sama besar atau kelipatannya dari frekuensi sinyal tersebut (selanjutnya disebut frekuensi-referensi).

Kalau frekuensi sinyal berasal dari sebuah osilator kristal maka frekuensi yang lainnya dapat dijabarkan mempunyai stabilitas yang sama dengan frekuensi kristal. Inilah yang dijadikan dasar dari pesintesis frekuensi atau Frequency Synthesizer.

PLL FM

17

Kalau frekuensi-referensi mempunyai nilai yang berubah-ubah

maka frekuensi “osilator lingkar” akan mengikuti perubahan

tersebut.

Prinsip ini digunakan dalam demodulator FM (Frequency

Modulation), FSK (Frequency Shift Keying) dan Tracking Filter.

PLL FM

18

Bagian-bagian dari PLL terdiri dari :

Fixed Osilator sebagai frekuensi-referensi yang biasanya dibangun menggunakan kristal kuarsa untuk menjamin kestabilannya

VCO (Voltage Control Oscillator) merupakan osilator yang frekuensi keluarannya terkendali tegangan

LPF (Low Pass Filter). Pada dasarnya bagian ini mengubah ayunan tegangan yang begitu cepat dari Phase Detektor menjadi tegangan dc terkendali fasa

LPF-Amplifier. Bagian ini memperkuat keluaran LPF yang masih sangat lemah sampai ke taraf beberapa volt dc hingga mampu mengendalikan VCO

n-Devider atau “pembagi n kali”. Bagian ini yang membagi frekuensi keluaran yang dikehendaki dari VCO supaya sama dengan frekuensi-referensi

Phase Detector. Bagian ini bekerja dengan membandingkan nilai frekuensi referensi dengan frekuensi dari n-Devider. Keluaran akan 0 volt jika terjadi kedua frekuensi sama dan bernilai taraf dc tertentu jika kedua frekuensi tersebut tidak sama

PLL FM

19

Berikut contoh Blok Diagram Aplikatif sebuah PLL Klasik yang

bekerja pada FM-II 100-MHz :

PLL FM

20

Bagian-bagian dari PLL terdiri dari :

Fixed Osilator sebagai frekuensi-referensi yang biasanya dibangun menggunakan kristal kuarsa untuk menjamin kestabilannya

VCO (Voltage Control Oscillator) merupakan osilator yang frekuensi keluarannya terkendali tegangan

LPF (Low Pass Filter). Pada dasarnya bagian ini mengubah ayunan tegangan yang begitu cepat dari Phase Detektor menjadi tegangan dc terkendali fasa

LPF-Amplifier. Bagian ini memperkuat keluaran LPF yang masih sangat lemah sampai ke taraf beberapa volt dc hingga mampu mengendalikan VCO

n-Devider atau “pembagi n kali”. Bagian ini yang membagi frekuensi keluaran yang dikehendaki dari VCO supaya sama dengan frekuensi-referensi

Phase Detector. Bagian ini bekerja dengan membandingkan nilai frekuensi referensi dengan frekuensi dari n-Devider. Keluaran akan 0 volt jika terjadi kedua frekuensi sama dan bernilai taraf dc tertentu jika kedua frekuensi tersebut tidak sama

PLL FM

21

Osilator

Pada PLL terdapat Osilator.

Osilator adalah Inti dari sebuah pemancar.

Osilator berfungsi untuk menghasilkan gelombang

sinus yang dipakai sebagai sinyal pembawa.

Sinyal informasi kemudian ditumpangkan pada sinyal

pembawa dengan proses modulasi.

PLL FM

22

Penguat Awal (Penyangga)

Rangkaian Penguat Kecil

Semua jenis osilator membutuhkan penyangga.

Penyangga berfungsi untuk menstabilkan frekuensi

dan/atau amplitudo osilator akibat dari

pembebanan tingkat selanjutnya.

Biasanya penyangga terdiri dari 1 atau 2 tingkat

penguat transistor yang dibias sebagai kelas A.

PLL FM23

Contoh : Rangkaian PLL

Penguat Akhir24

Transistor dengan daya keluaran besar biasanya

membutuhkan daya masukan yang besar pula.

Karena itu penguat dengan daya keluaran besar

biasanya dibuat beberapa tingkat agar

didapatkan daya yang cukup untuk menggerakkan

transistor tingkat akhir.

Penguat Akhir

25

Gambar . Penguat RF

Suatu struktur transmisi antara ruang bebas dan peralatan

pengarah (guiding divice), guiding divice bisa berupa

saluran koaksial atau waveguide.

Suatu peralatan untuk menggandengkan atau mengkopel

energi elektromagnetik dari saluran transmisi ke ruang

bebas.

Suatu peralatan untuk penerimaan dan pemancaran

energi gelombang elektromagnetik.

Antena

26

Untuk meradiasikan dan menerima energi elektromagnetik atau

gelombang radio.

Untuk merubah suatu guide wave ke free space elektromagnetik

wave.

Untuk mengarahkan atau mengoptimasikan energi

elektromagnetik yang diradiasikan ke arah tertentu yang

diinginkan dan menekan radiasi atau energi pada arah-arah lain

yang tak diinginkan

Sebagai impedansi matching device untuk menyesuaikan saluran

transmisi ke impedansi karakteristik ruang bebas.

Fungsi Antena

27

Antena

28

Beberapa Spesifikasi dari antenna yang harus diperhatikan antara lain :

Frekuensi Kerja

Pola Radiasi

Power Input

Bandwidth

Impedansi

VSWR

Polarisasi

Berat dari antenna dan bahan yang digunakan.

Biasanya Antena FM disusun dalam bentuk Array

Antena

29

Beberapa parameter-parameter yang perlu diperhatikan

pada antena adalah :

1. Pola radiasi

Pola radiasi suatu antena adalah pernyataan grafis yang

menggambarkan sifat radiasi suatu antena (pada medan

jauh) sebagai fungsi arah. Pola radiasi ini berbentuk tiga

dimensi atau pola ruang. Pola ini dibuat untuk mengukur kuat

medan pada setiap titik permukaan bola dengan antena

sebagai pusatnya.

Antena

30

Berdasarkan arah pancarannya Pola radiasi dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:

a) Directional

Pola radiasi directional adalah pola radiasi dimana arah pancarannya satu arah. Berdasarkan

bentuk pola radiasinya, antena dapat diklasifikasikan dalam bentuk broadside, endfire dan

Intermediate.

b) Omnidirectional

Pola radiasi omnidirectional adalah suatu antena yang arah pancarannya ke segala arah.

Antena

31

2. Nilai SWR

SWR atau yang sering disebut VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) didefinisikan sebagai

perbandingan antara daya keluar (forward power) dengan daya kembali (reflected power).

Nilai SWR yang diperoleh diusahakan antara 1-2, supaya daya yang dipantulkan sedikit.

Hal ini berdasarkan koefisien pantul

3. Nilai Gain

Gain antena dapat didefinisikan sebagai perbandingan intensitas maksimum antena yang

diukur dengan intensitas radiasi suatu antena pembanding atau antena referensi.

Antena Telex

32

5/8λ

5/8λ

f

c

Teledata33

Pada sistem penyiaran FM stereo di pita frekuensi

88~108 MHz, tersedia fasilitas pengiriman data

untuk siaran teledata yang menempati sebagian kecil

pita bagian atas dari seluruh pita siaran.

Teledata34

Fasilitas penyiaran teledata disediakan oleh setiap

perangkat pemancar FM stereo yang standar.

Ada dua jenis sistem pengiriman teledata yang saat

ini

digunakan : sistem RDS (radio data system) dan

sistem telerate yang menggunakan SCA (subsidiary

communications authorization.

Teledata35

Sistem RDS (radio data system)

Sistem RDS berasal dari Inggris (tepatnya dari

European Broadcasting Union, EBU).

RDS menggunakan sub-frekuensi pembawa sejauh

57 kHz dari frekuensi pusat dengan sistem modulasi

amplitudo jenis DSBSC (double sideband suppressed

carrier) dan lebar pita sebesar + 2 kHz setelah

terlebih dulu dimodulasikan secara BPSK (bi-phase

shift keying)

Teledata36

SCA (subsidiary communications authorization

SCA menggunakan sub-frekuensi pembawa sejauh 67 kHz dari frekuensi pusat dengan sistem modulasi frekuensi (FM) setelah terlebih dulu dimodulasikan secara FSK (frequency shift keying) dan deviasi maksimum sebesar 7,5 kHz.

Karena menggunakan modulasi frekuensi, maka jelaslah bahwa sistem SCA lebih kebal terhadap derau dibanding sistem RDS.

Keunggulan lainnya adalah laju pengiriman data yang lebih tinggi (karena lebar pitanya lebih besar) dan untai penerima yang lebih sederhana.

Teledata37

Gambar Spektrum Frekuensi Broadcast FM

Keterangan :

L+R = jumlah informasi suara kanal kiri dan kanan

L-R = selisih informasi suara kanal kiri dan kanan

pilot = sinyal pandu penanda siaran stereo

RDS = radio data system

SCA = subsidiary communications authorization

Teledata38

Pengiriman data teks dilakukan di luar spektrum frekuensi suara di antara keduanya. Pengiriman dilakukan dengan sistem modulasi bertingkat :

Stereo (L+R dan L-R yang menempati spektrum dari 0 hingga 53 kHz), sehingga tidak timbul interferensi FSK dan FM.

Modulasi FSK dilakukan pada tahap awal, yakni memodulasikan data-data digital (berupa informasi "1" dan "0" dari data digital teks informasi) menjadi sinyal audio DTMF (dual tone multiplefrequency).

Sinyal ini kemudian dimodulasikan kembali secara FM pada frekuensi pembawa 67 kHz dengan lebar deviasi maksimum sebesar 7,5 kHz.

Sinyal SCAFM ini pada akhirnya dijumlahkan dengan sinyal multipleks FM stereo konvensional.

39

TERIMA

KASIH