Sistem Radio

RADIO
Sistem-sistem pemancaran ada 2, yaitu:
SISTEM AM (AMPLITUDO MODULASI)
Pemancar pada umumnya menghasilkan frekuensi tinggi (high frekuensi) yang disebut Carrier yang membawa frekuensi rendah atau audio. Amplitudo Gelombang Pembawa (carrier) bisa berubah-ubah sesuai dengan perubahan-perubahan amplitudo m (t). Terdiri dari :
1.Oscilator berfungsi untuk membangkitkan frekuensi.
2.Buffer berfungsi sebagai driver, untuk memenuhi exitasi power amplifier dan untuk menguatkan keluaran dari oscilator yang masih relatif kecil.
3.Power Amplifier berfungsi untuk menguatkan High frekuensi dari driver melalui kable penyalur yang lazim disebut Coxial cable ke antena, system rangkaian ini menggunakan klas C, keluaran (output) sekitar 175 watt ini memang disyaratkan ¾ dari power output juga menggunakan Tuning Resonansi output, untuk menurunkan impedance output agar sama dengan impedance antenna.
4.Modulator berfungsi untuk menguatkan driver amplifier yang masih relatif kecil power outputnya untuk bisa memodulir pemancar.
5.Power Supply berfungsi sebagai pencatu daya atau tegangan ke masing-masing penguat sesuai dengan kebutuhan tegangan masing-masing tabung maupun transistor. Terdiri dari : Power suplai untuk oscilator dan driver, Power suplai untuk modulator (high voltage), Power suplai untuk Rf Power Amplifier (high voltage), Power suplai untuk screen grid ( G 2) Rf Power Amplifier dan Power suplai untuk exiter apabila menggunakan transistor.
SISTEM FM ( FREKUENSI MODULASI)









Rangkaian Pre Emphasis
Prinsip dan cara kerja :
Pada dasarnya rangkaian pre emphasis digunakan pada pemancar yang menggunakan differensiator sehingga sebagian sinyal audio didiffernsialkan sebelum dipancarkan. Pada rangkaian tersebut terdapat filter untuk frekuensi tinggi yang dipasang sebelum penguat audio pada pemancar FM (rangkaian modulator). Tujuannya adalah agar pada saat dikirim level tegangan frekuensi tinggi > frekuensi rendah. Artinya deviasi frekuensi carrier untuk sinyal infrormasi frekuensi tinggi > frekuensi rendah.
Gambar rangkaian pre emphasis dan kurva tanggapan frekuensinya :

Karena level tegangan sinyal informasi frekuensi tinggi > frekuensi rendah maka pada penerima harus dikoreksi agar spectrum frekuensi sinyal yang diterima = spectrum sinyal informasi sebelum di pre emphasis yaitu dengan memasang rangkaian de emphasis.

Rangkaian De Emphasis
Prinsip dan cara kerja :
Pada dasarnya rangkaian de emphasis merupakan rangakain low pass filter yang menggunakan integrator yang digunakan pada penerima sehingga sinyal audio akan di integralkan sebelum diterima. Rangkaian dipasang sesudah rangkaian demodulator. Tujuannya agar level tegangan sinyal informasi frekuensi tinggi < frekuensi rendah.
Rangkaian filter pada de emphasis :

Tujuan lainnya adalah untuk menghasilkan tegangan sinyal informasi di output de emphasis = di input pre emphasis.
Rangkaian dan kurva tanggapan frekuensi :


PENERIMA FM
Penerima FM = penerima AM Superheterodyne, perbedaannya rangkaian detector AM diganti dengan detector FM ditambah dengan rangkaian de emphasis.

DETEKTOR FM
Umumnya menggunakan rangkaian PLL (Phase Locked Loop). Terdiri dari :
Detektor fasa berfungsi mendeteksi perbedaan fasa/frekuensi sinyal dikedua inputnya yang berada dalam rentang frekuensi yang telah ditetapkan saat perancangan detector fasa tersebut.
VCO merupakan osilator yang frekuensi outputnya dikendalikan oleh tegangan input.
LPF berfungsi untuk memblok agar frekuensi tinggi (harmonisa) yang mungkin dihasilkan oleh detector fasa tidak sampai di output, hanya melewatkan frekuensi audio ditambah DC
FM STEREO
Dalam FM stereo, sinyal L dan R tidak dipancarkan masing-masing, malainkan digabung menadi jumlah (L+R) dan selisih (L-R).sinyal (L+R) dipancarkan langsung, sedangkan sinyal (L-R) memodulasi sub-carrier yaitu 38 kHz yang menghasilkan DSB-SC yang kemudian ditindas agar LSB dan USB lebih berperan dalam deviasi pemancar. Bentuk gelombang gabungan tersebut kemudian memodulasi pemancar FM.


Gambar spectrum :


Rangkaian yang bisa mengkode gelombang pemodulasi seperti spektrum di atas adalah berupa Enkoder FM Stereo (Multiplexer FM Stereo) yang blok diagramnya seperti di bawah ini :







Diagram blok FM Stereo di penerima :

Diagram blok FM Stereo di pemancar :


Spektrum FM Stereo :

MODULASI DIGITAL
Modulasi digital merupakan proses penumpangan sinyal digital ke sinyal carrier. Dalam modulasi digital, suatu sinyal analog di-modulasi berdasarkan aliran data digital.
Jenisnya :
1)Amplitude Shift Keying (ASK) atau On-Off Keying (OOK)
2)Phase Shift Keying (PSK) :
a.i.1.a.i.1.a.Binary - PSK (BPSK)
a.i.1.a.i.1.b.Binary Amplitude – PSK (BASK)
a.i.1.a.i.1.c.Binary Frequency-PSK (BFSK)
a.i.1.a.i.1.d.Quadrature – PSK (QPSK)
a.i.1.a.i.1.e.2n - PSK
3)Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
4)Frekeunsi Shift Keying (FSK)

Amplitude Shift Keying (ASK)
Proses pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran amplitude. Frekuensi gelombang carrier bergantung pada ada atau tidaknya sinyal informasi digital. Kelebihannya yaitu kecepatan digitalnya lebih besar, sedangkan kerugiannya yaitu selalu dipengaruhi oleh noise. Oleh karena itu ASK hanya baik digunakan pada jarak dekat saja.







Phase Shift Keying (PSK)
Proses pengiriman sinyal berdasarkan pergeseran fasa. Dalam modulasi ini, fasa dari frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan sinyal informasi digital. Lebih efisien digunakan untuk transmisi data atau sinyal digital dengan kecepatan tinggi.
a.i.1.a.i.1.BPSK sering disebut 2-PSK : Sinyal diwakilkan oleh perubahan fasa gelombang carrier. Bit 1 berarti fasa gelombang carrier tetap atau tidak berubah fasa, sedangkan bit 0 berarti fasa gelombang carrier berubah 180o .
a.i.1.a.i.2.BASK : Sinyal diwakilkan oleh perubahan amplitude gelombang carrier. Bit 1 berarti ada gelombang carrier (ON), sedangkan bit 0 berarti tidak ada gelombang carrier (OFF).
a.i.1.a.i.3.BFSK : Sinyal diwakilkan oleh perubahan frekuensi gelombang carrier. Bit 1 berarti frekuensi gelombang carrier tinggi, sedangkan bit 0 berarti frekuensi gelombang carrier rendah.
a.i.1.a.i.4.QPSK : Sinyal diwakilkan oleh 4 pergeseran fasa gelombang carrier.
a.i.1.a.i.5.2n-PSK :

Pergeseran fasa QPSK :















QPSK :




TEKNIK AKSES
Pengertian : Teknik untuk mengakses melalui media transmisi fisik dan non fisik.
Jenisnya : Single access dan Multiple access.
Single Access

Multiple Access
Suatu teknik yang memungkinkan satu media transmisi untuk dapat diakses oleh lebih dari satu titik lain tanpa mengalami suatu interferensi atau gangguan dari luar. Fungsinya untuk meyalurkan beberapa informasi secara serentak dalam satu spectrum dan memberikan komunikasi yang bebas interferensi.
Jenis-jenis Multiple Access :
FDMA (Frequency Division Multiple Access) : Membedakan satu saluran yang satu dengan yang lainnya dilakukan dengan membedakan frekuensi, sehingga satu media transmisi dapat di akses oleh beberapa saluran(user) berdasarkan perbedaan frekuensi.




Keuntungan dari FDMA : Sistem keseluruhan sederhana, pengoperasian mudah, murah dan lebih efektif.
Kerugian dari FDMA : Fleksibilitas rendah, berkurangnya kapasitas akibat adanya noise intermodulasi, memerlukan pemerataan daya tiap saluran agar terhindar dari capture effect.


TDMA(Time Division Multiple Access) : Membedakan satu saluran dengan saluran yang lainnya dilakukan dengan membedakan waktu akses, sehingga satu media transmisi dapat di akses oleh beberapa user berdasarkan time slot. Dapat dilakukan dengan menggabungkan FDMA dengan TDMA, satu frekuensi FDMA menyalurkan beberapa slot TDMA.

Keuntungan dari TDMA : Tidak ada intermodulasi, penguatan max, tidak ada capture effect, tidak perlu pemerataan daya carrier, penalaan mudah.
Kerugian dari TDMA : Perlu sinkronasi, dirancang untuk throughput tinggi, peralatan mahal.
Contoh aplikasi TDMA pada handphone :




CDMA (Code Division Multiple Access) : Membedakan satu saluran dengan saluran yang lainnya dengan cara membedakan kode akses dari masing-masing saluran, sehingga satu media transmisi dapat diakses oleh beberapa saluran berdasarkan kode aksesnya pada waktu dan frekuensi yang sama.


Keuntungan dari CDMA : Penguatan max, tidak ada intermodulasi.
Kerugian dari CDMA : Memerlukan power Kontrol.


MULTIPLEXING

Proses menggabungkan beberapa sinyal informasi untuk dapat ditransmisikan melalui satu kanal komunikasi. Ada dua teknik dasar multiplexing yaitu : FDM (Frequency Division Multiplexing) dan TDM (Time Division Multiplexing).





FDM (Frequency Division Multiplexing)

Sinyal informasi dapat ditransmisikan dalam waktu yang bersamaan tetapi dengan frekuensi yang berbeda dan dimodulasikan dengan gelombang carrier yang berbeda-beda.





TDM (Time Division Multiplexing)

Beberapa sinyal input deretan bit ditransmisikan melalui satu channel dengan bit dari sinyal input yang dikirim dalam satu time frame dengan menduduki time slot berbeda.




SPREAD SPECTRUM

Definisi :
Sebuah teknik dimana kode pseudo noise, independent data informasi digunakan sebagai gelombang modulasi yang menyebarkan melalui bandwidth yang lebih besar. Kemudian pada bagian penerima, sinyal dikumpulkan menggunakan replica kod