Media Transmisi

Gelombang listrik (elektromagnetik) dalam perambatannya memerlukan medium, baik fisik maupun non-fisik. Yang merupakan medium non-fisik adalah udara, sedangkan yang termasuk golongan medium fisik antara lain :

1. Saluran transmisi
   Medium ini terdiri dari dua buah konduktor, contohnya : saluran dua kawat, coaxial, micro-strip line, three plate line dan lain-lain.
2. Wave guide (merupakan suatu konduktor berongga)
   Antara saluran transmisi dan wave guide memiliki redaman tipe eksponensial, sedangkan untuk panjang sama, redaman wave guide lebih kecil. Akan tetapi, pada frekuensi < 2 GHz, redaman wave guide lebih besar jika dibandingkan saluran transmisi, sehingga keduanya sangat cocok dipakai untuk transmisi pada jarak pendek.
3. Antenna
   Antenna memiliki redaman tipe inverse-square law dan sangat cocok digunakan untuk transmisi jarak jauh. Akan tetapi, karena ukurannya yang tidak efisien, membuat antenna tidak cocok digunakan untuk transmisi frekuensi rendah.
4. Optik

Saluran transmisi, wave guide dan antenna dikenal dengan istilah mode transmisi. Di bawah ini merupakan gambar yang menunjukkan daya input yang diperlukan oleh ketiga mode transmisi terhadap jarak.

Untuk komunikasi dengan jarak yang cukup jauh antara 2 tempat di bumi (tidak memakai satelit), untuk menjaga kemungkinan daya yang diterima kecil, sinyal diberi penguatan pada jarak-jarak tertentu. Sistem seperti ini disebut sistem terrestrial.

Read More

Traveling Wave Theory

Pada teori rangkaian dasar elektronika jarak dan waktu terhadap gelombang tegangan maupun arus diabaikan. Pada situasi yang mempertimbangkan jarak dan waktu terhadap gelombang untuk merambat dari satu titik ke titik yang lain diperlukan teori traveling wave. Teori traveling wave tersebut dirumuskan sebagai :

Dimana :
λ = jarak gelombang merambat dalam satu periode (m)
v/c = kecepatan cahaya jika medium yang digunakan merupakan ruang bebas (m/s)
f = frekuensi gelombang (Hz)

Contoh :

1. Power transmission (f = 60 Hz)
   
   Jadi, jarak yang ditempuh gelombang dalam satu periode adalah 5 x 10⁶ meter.
   Jika daya yang dipancarkan sebesar 1 W dan rugi-rugi transmisi sebesar 0.001 W/Km maka :
    - Rugi-rugi dalam satu panjang gelombang (5 x 10³ Km) adalah (5 x 10³) x (1 x 10^-3) = 5 Watt
    - Dan daya yang diterima dalam satu panjang gelombang adalah : 1W - 5W = -4 Watt  
2. FM/TV (f = 100 MHz)
   
   Jadi, jarak yang ditempuh gelombang dalam satu periode adalah 3 meter.
   Jika daya yang dipancarkan sebesar 1 W dan rugi-rugi transmisi sebesar 0.001 W/Km maka :
    - Rugi-rugi dalam satu panjang gelombang (3 x 10^-3 Km) adalah (3 x 10^-3) x (1 x 10^-3) = 3 x 10^-6 Watt
    - Dan daya yang diterima dalam satu panjang gelombang adalah : 1W - (3 x 10^-6) W = 0.999997 Watt

Berdasarkan kedua contoh di atas, dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :

• Untuk frekuensi 60 Hz cocok dipakai untuk transmisi daya (tegangan tinggi) yang biasanya dalam orde Mega-watt (MW) atau Mega-volt (MV). Karena dengan adanya daya yang sangat besar walaupun rugi-rugi transmisi cukup besar, daya yang diterima masih dalam batasan yang diinginkan.
• Sedangkan untuk frekuensi 100 MHz sangat cocok dipakai untuk transmisi daya rendah (telekomunikasi). Dalam dunia telekomunikasi, daya yang ditransmisikan pada umumnya dalam orde mili-watt (mW) hingga Watt (W). Kecuali untuk sistem satelit, daya yang ditransmisikan dalam orde kilo-watt (kW) karena tidak terdapat penguatan diantara stasiun bumi dan satelit atau sebaliknya.

Read More