7. Sistem Pemancar Radio FM

Download 7. Sistem Pemancar Radio FM

Post on 07-Jul-2016

41 views

Category:

Documents

12 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

EBOOK

TRANSCRIPT

<ul><li><p>Komunikasi Radio1</p><p> Radio AM</p><p> Radio FM</p></li><li><p>Komunikasi Radio2</p><p> Band standar radio siaran moda amplitudo modulation </p><p>(AM)) dimulai dari 540 sampai dengan 1600 kHz. </p><p> Di Indonesia lebih dikenal dengan gelombang menengah </p><p>(medium wave/MW). Band MW ini adalah tempat </p><p>mengudaranya stasiun stasiun radio siaran swasta di </p><p>Indonesia sebelum banyak yang pindah ke band FM.</p><p> Spektrum frekwensi MW tidak tergolong gelombang </p><p>pendek. Spektrum gelombang pendek justru dimulai dari </p><p>batas akhir alokasi frekwensi standar untuk radio siaran </p><p>AM di MW, yaitu 1600 kHz sampai 30000 kHz atau 30 </p><p>MHz (1000 kHz = 1 MHz).</p></li><li><p>SISTEM PEMANCAR RADIO FM</p><p>Oleh : </p><p>Suthami Ariessaputra</p><p>3</p></li><li><p>Komunikasi Radio4</p><p> Komunikasi radio memiliki tujuan untuk Mengirimkan informasi dari</p><p>sumber ke tujuan (dapat berjauhan letaknya) dengan</p><p>memanfaatkan media udara sebagai saluran transmisi.</p><p> Informasi yang dimaksud disini adalah sinyal suara, percakapan</p><p>atau musik.</p><p> Sinyal suara tidak dapat langsung dipancarkan karena sinyal suara</p><p>bukan gelombang elektromagnetik. Untuk dapat mengirimkan sinyal</p><p>suara dengan lebih mudah maka sinyal suara tersebut terlebih</p><p>dahulu ditumpangkan pada sinyal radio dengan frekuensi yang </p><p>lebih tinggi dari sinyal suara tersebut. </p><p> Jika sinyal suara tersebut dirubah menjadi gelombang</p><p>elektromagnetik maka dibutuhkan suatu antena untuk</p><p>memancarkannya.</p></li><li><p>Alokasi Spektrum dan perencanaan Pita</p><p>5</p><p>Spektrum frekuensi radio adalah sumber daya alam yang dapat digunakan untuk</p><p>meningkatkan efisiensi dan produktivitas serta dapat meningkatkan kualitas hidup</p><p>masyarakat suatu bangsa. Spektrum frekuensi radio digunakan untuk bermacam-</p><p>macam jasa komunikasi radio termasuk diantaranya komunikasi perorangan dan</p><p>perusahaan, navigasi radio, komunikasi radio penerbangan dan maritim, penyiaran, </p><p>keselamatan dan marabahaya, radio lokasi dan radio amatir (Dephub RI, 2003).</p><p>Servis Band (MHz)</p><p>Radio Siaran AM (MW) 0,5625 1,6065</p><p>Radio Siaran AM (SW) 5,95 6,2</p><p>HF Broadcasting 7,1 7,3</p><p>9,5 9,9</p><p>11,65 12,0</p><p>15,1 15,8</p><p>Radio Siaran FM 88 108</p><p>TV VHF 174 230</p><p>TV UHF 470 806</p><p>Tabel pita frekuensi radio yang digunakan untuk keperluan penyiaran terestrial</p></li><li><p>6Sistem Modulasi Analog</p><p>Modulasi Frekuensi(FM)</p><p>Modulasi Amplitudo(AM)</p><p>Modulasi Phase (PM)</p></li><li><p>Sistem Pemancar FM</p><p>7</p><p> Pemancar FM berfungsi untuk merubah satu atau lebih sinyal input yang berupa</p><p>frekuensi audio (AF) menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF (Radio </p><p>Frekuensi) yang kemudian diumpankan ke sistem antena untuk dipancarkan. </p><p> Blok Diagram Transmitter FM</p><p>Gambar. Diagram blok pemancar FM</p><p>Rangkaian </p><p>PenguatPLLMixer</p><p>Input </p><p>AudioStudio</p><p>Pemancar</p></li><li><p>Input Audio</p><p>8</p><p>Tape, CD/DVD-player, mp3-player, Ipod, </p><p>microphone, komputer</p></li><li><p>Studio</p><p>9</p></li><li><p>Studio</p><p>10</p></li><li><p>Studio</p><p>11</p></li><li><p>Studio</p><p>12</p></li><li><p>Studio</p><p>13</p></li><li><p>Mixer</p><p>14</p><p> Fungsi dari Mixer adalah menggabungkan berbagai macam input dari </p><p>Audio Generator dan pengaturan secara manual Amplitudo dari input </p><p>tersebut.</p><p> Sesuai dengan namanya, mixer merupakan terminasi berbagai input dari </p><p>audio, yaitu Microphone, Tape Recorder, CD/DVD Player, Tunner, </p><p>Computer Multimedia dan Line Telephon Hybrid.</p><p>Gambar. Mixer</p></li><li><p>Pemancar</p><p>15</p><p> PLL FM</p><p> Rangkaian Penguat</p></li><li><p>PLL FM</p><p>16</p><p> PLL (Phase Locked Loop). Suatu sistem yang memungkinkan suatu sinyal tertentu mengendalikan frekuensi sebuah osilator dalam sebuah Lingkar yang terkunci. </p><p> Frekuensi osilator dapat sama besar atau kelipatannya dari frekuensi sinyal tersebut (selanjutnya disebut frekuensi-referensi). </p><p> 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.</p></li><li><p>PLL FM</p><p>17</p><p> Kalau frekuensi-referensi mempunyai nilai yang berubah-ubah </p><p>maka frekuensi osilator lingkar akan mengikuti perubahan </p><p>tersebut. </p><p> Prinsip ini digunakan dalam demodulator FM (Frequency </p><p>Modulation), FSK (Frequency Shift Keying) dan Tracking Filter.</p></li><li><p>PLL FM</p><p>18</p><p>Bagian-bagian dari PLL terdiri dari :</p><p> Fixed Osilator sebagai frekuensi-referensi yang biasanya dibangun menggunakan kristal kuarsa untuk menjamin kestabilannya</p><p> VCO (Voltage Control Oscillator) merupakan osilator yang frekuensi keluarannya terkendali tegangan</p><p> LPF (Low Pass Filter). Pada dasarnya bagian ini mengubah ayunan tegangan yang begitu cepat dari Phase Detektor menjadi tegangan dc terkendali fasa</p><p> LPF-Amplifier. Bagian ini memperkuat keluaran LPF yang masih sangat lemah sampai ke taraf beberapa volt dc hingga mampu mengendalikan VCO</p><p> n-Devider atau pembagi n kali. Bagian ini yang membagi frekuensi keluaran yang dikehendaki dari VCO supaya sama dengan frekuensi-referensi</p><p> 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</p></li><li><p>PLL FM</p><p>19</p><p> Berikut contoh Blok Diagram Aplikatif sebuah PLL Klasik yang </p><p>bekerja pada FM-II 100-MHz :</p></li><li><p>PLL FM</p><p>20</p><p>Bagian-bagian dari PLL terdiri dari :</p><p> Fixed Osilator sebagai frekuensi-referensi yang biasanya dibangun menggunakan kristal kuarsa untuk menjamin kestabilannya</p><p> VCO (Voltage Control Oscillator) merupakan osilator yang frekuensi keluarannya terkendali tegangan</p><p> LPF (Low Pass Filter). Pada dasarnya bagian ini mengubah ayunan tegangan yang begitu cepat dari Phase Detektor menjadi tegangan dc terkendali fasa</p><p> LPF-Amplifier. Bagian ini memperkuat keluaran LPF yang masih sangat lemah sampai ke taraf beberapa volt dc hingga mampu mengendalikan VCO</p><p> n-Devider atau pembagi n kali. Bagian ini yang membagi frekuensi keluaran yang dikehendaki dari VCO supaya sama dengan frekuensi-referensi</p><p> 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</p></li><li><p>PLL FM</p><p>21</p><p>Osilator</p><p> Pada PLL terdapat Osilator. </p><p> Osilator adalah Inti dari sebuah pemancar. </p><p> Osilator berfungsi untuk menghasilkan gelombang </p><p>sinus yang dipakai sebagai sinyal pembawa. </p><p> Sinyal informasi kemudian ditumpangkan pada sinyal </p><p>pembawa dengan proses modulasi.</p></li><li><p>PLL FM</p><p>22</p><p>Penguat Awal (Penyangga)</p><p> Rangkaian Penguat Kecil</p><p> Semua jenis osilator membutuhkan penyangga.</p><p> Penyangga berfungsi untuk menstabilkan frekuensi </p><p>dan/atau amplitudo osilator akibat dari </p><p>pembebanan tingkat selanjutnya.</p><p> Biasanya penyangga terdiri dari 1 atau 2 tingkat </p><p>penguat transistor yang dibias sebagai kelas A.</p></li><li><p>PLL FM23</p><p> Contoh : Rangkaian PLL</p></li><li><p>Penguat Akhir24</p><p> Transistor dengan daya keluaran besar biasanya </p><p>membutuhkan daya masukan yang besar pula.</p><p> Karena itu penguat dengan daya keluaran besar </p><p>biasanya dibuat beberapa tingkat agar </p><p>didapatkan daya yang cukup untuk menggerakkan </p><p>transistor tingkat akhir.</p></li><li><p>Penguat Akhir</p><p>25</p><p>Gambar . Penguat RF</p></li><li><p> Suatu struktur transmisi antara ruang bebas dan peralatan</p><p>pengarah (guiding divice), guiding divice bisa berupa</p><p>saluran koaksial atau waveguide. </p><p> Suatu peralatan untuk menggandengkan atau mengkopel</p><p>energi elektromagnetik dari saluran transmisi ke ruang</p><p>bebas.</p><p> Suatu peralatan untuk penerimaan dan pemancaran </p><p>energi gelombang elektromagnetik.</p><p>Antena</p><p>26</p></li><li><p> Untuk meradiasikan dan menerima energi elektromagnetik atau </p><p>gelombang radio.</p><p> Untuk merubah suatu guide wave ke free space elektromagnetik</p><p>wave.</p><p> Untuk mengarahkan atau mengoptimasikan energi</p><p>elektromagnetik yang diradiasikan ke arah tertentu yang </p><p>diinginkan dan menekan radiasi atau energi pada arah-arah lain </p><p>yang tak diinginkan</p><p> Sebagai impedansi matching device untuk menyesuaikan saluran</p><p>transmisi ke impedansi karakteristik ruang bebas.</p><p>Fungsi Antena</p><p>27</p></li><li><p>Antena</p><p>28</p><p>Beberapa Spesifikasi dari antenna yang harus diperhatikan antara lain : </p><p> Frekuensi Kerja </p><p> Pola Radiasi</p><p> Power Input </p><p> Bandwidth </p><p> Impedansi </p><p> VSWR</p><p> Polarisasi</p><p> Berat dari antenna dan bahan yang digunakan. </p><p> Biasanya Antena FM disusun dalam bentuk Array </p></li><li><p>Antena</p><p>29</p><p>Beberapa parameter-parameter yang perlu diperhatikan </p><p>pada antena adalah :</p><p>1. Pola radiasi</p><p>Pola radiasi suatu antena adalah pernyataan grafis yang </p><p>menggambarkan sifat radiasi suatu antena (pada medan</p><p>jauh) sebagai fungsi arah. Pola radiasi ini berbentuk tiga</p><p>dimensi atau pola ruang. Pola ini dibuat untuk mengukur kuat</p><p>medan pada setiap titik permukaan bola dengan antena</p><p>sebagai pusatnya.</p></li><li><p>Antena</p><p>30</p><p>Berdasarkan arah pancarannya Pola radiasi dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:</p><p>a) Directional</p><p>Pola radiasi directional adalah pola radiasi dimana arah pancarannya satu arah. Berdasarkan </p><p>bentuk pola radiasinya, antena dapat diklasifikasikan dalam bentuk broadside, endfire dan</p><p>Intermediate.</p><p>b) Omnidirectional</p><p>Pola radiasi omnidirectional adalah suatu antena yang arah pancarannya ke segala arah.</p></li><li><p>Antena</p><p>31</p><p>2. Nilai SWR</p><p>SWR atau yang sering disebut VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) didefinisikan sebagai</p><p>perbandingan antara daya keluar (forward power) dengan daya kembali (reflected power). </p><p>Nilai SWR yang diperoleh diusahakan antara 1-2, supaya daya yang dipantulkan sedikit. </p><p>Hal ini berdasarkan koefisien pantul </p><p>3. Nilai Gain</p><p>Gain antena dapat didefinisikan sebagai perbandingan intensitas maksimum antena yang </p><p>diukur dengan intensitas radiasi suatu antena pembanding atau antena referensi.</p></li><li><p>Antena Telex</p><p>32</p><p>5/8</p><p>5/8</p><p>f</p><p>c</p></li><li><p>Teledata33</p><p> Pada sistem penyiaran FM stereo di pita frekuensi </p><p>88~108 MHz, tersedia fasilitas pengiriman data </p><p>untuk siaran teledata yang menempati sebagian kecil </p><p>pita bagian atas dari seluruh pita siaran.</p></li><li><p>Teledata34</p><p> Fasilitas penyiaran teledata disediakan oleh setiap </p><p>perangkat pemancar FM stereo yang standar. </p><p> Ada dua jenis sistem pengiriman teledata yang saat </p><p>ini</p><p> digunakan : sistem RDS (radio data system) dan </p><p>sistem telerate yang menggunakan SCA (subsidiary </p><p>communications authorization.</p></li><li><p>Teledata35</p><p>Sistem RDS (radio data system)</p><p> Sistem RDS berasal dari Inggris (tepatnya dari </p><p>European Broadcasting Union, EBU).</p><p> RDS menggunakan sub-frekuensi pembawa sejauh </p><p>57 kHz dari frekuensi pusat dengan sistem modulasi </p><p>amplitudo jenis DSBSC (double sideband suppressed </p><p>carrier) dan lebar pita sebesar + 2 kHz setelah </p><p>terlebih dulu dimodulasikan secara BPSK (bi-phase </p><p>shift keying)</p></li><li><p>Teledata36</p><p>SCA (subsidiary communications authorization</p><p> 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.</p><p> Karena menggunakan modulasi frekuensi, maka jelaslah bahwa sistem SCA lebih kebal terhadap derau dibanding sistem RDS. </p><p> Keunggulan lainnya adalah laju pengiriman data yang lebih tinggi (karena lebar pitanya lebih besar) dan untai penerima yang lebih sederhana.</p></li><li><p>Teledata37</p><p>Gambar Spektrum Frekuensi Broadcast FM</p><p>Keterangan :</p><p> L+R = jumlah informasi suara kanal kiri dan kanan</p><p> L-R = selisih informasi suara kanal kiri dan kanan</p><p> pilot = sinyal pandu penanda siaran stereo</p><p> RDS = radio data system</p><p> SCA = subsidiary communications authorization</p></li><li><p>Teledata38</p><p> Pengiriman data teks dilakukan di luar spektrum frekuensi suara di antara keduanya. Pengiriman dilakukan dengan sistem modulasi bertingkat :</p><p> Stereo (L+R dan L-R yang menempati spektrum dari 0 hingga 53 kHz), sehingga tidak timbul interferensi FSK dan FM. </p><p> 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). </p><p> Sinyal ini kemudian dimodulasikan kembali secara FM pada frekuensi pembawa 67 kHz dengan lebar deviasi maksimum sebesar 7,5 kHz. </p><p> Sinyal SCAFM ini pada akhirnya dijumlahkan dengan sinyal multipleks FM stereo konvensional.</p></li><li><p>39</p><p>TERIMA </p><p>KASIH</p></li></ul>