Makalah Gelombang Microwave
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Komunikasi
merupakan kebutuhan manusia yang sangat penting. Komunikasi dibutuhkan untuk
memperoleh atau memberi informasi dari atau kepada orang lain. Kebutuhan untuk
mendapatkan informasi semakin meningkat, sehingga manusia membutuhkan alat
komunikasi yang dapat digunakan kapanpun
dan dimanapun mereka berada.
Salah
satu sistem komunikasi yang merupakan andalan bagi terselenggaranya integrasi
sistem telekomunikasi secara global adalah sistem komunikasi dengan menggunakan
gelombang mikro.
Kurang
tahunya masyarakat mengenai gelombang mikrowave, yang padahal digunakan dalam
kehidupan sehari-hari, menghambat mereka dalam kemajuan teknologi yang selalu
memberikan kemudahan. Oleh karena itu, makalah ini disusun agar mampu memberikan
informasi yang mudah dipahami kepada kita semua yang membaca makalah ini
khususnya tentang komunikasi microwave.
Dalam
makalah ini, penulis
memaparkan hal-hal mengenai komunikasi microwave.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka didapat rumusan masalah sebagai
berikut
a. Apakah yang
dimaksud dengan komunikasi gelombang mikro?
b. Jenis komunikasi dari mikrowave?
c.
Prinsip kerja yang digunakan?
d.. Contoh
penerapan komunikasi mikrowave dalam kehidupan sehari-hari?
e. Apa saja kelebihan dan kekurangan
dari komunikasi microwave (gelombang pendek)?
1.3 Tujuan
a.
Mengetahui Sejarah Gelombang Mikro.
b.
Mengetahui apa
itu komunikasi mikrowave.
c.
Memahami prinsip kerja
komunikasi microwave.
d.
Mengetahui jenis-jenis
komunikasi microwave.
e.
Memahami penerapan
komunikasi microwave dalam kehidpan sehari-
hari.
f.
Memahami kelebihan dan
kekurangan penggunaan komunilasi microwave.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sejarah
Dari
keluarga berada, lahirlah Guglielmo Marconi tahun 1874 di Bologna, Itali.
Penemu radio ini dapat pendidikan privat dari seorang guru. Tahun 1894 tatkala
usianya menginjak dua puluh, Marconi baca percobaan-percobaan yang dilakukan
oleh Heinrich Hertz beberapa tahun sebelumnya. Percobaan-percobaan ini dengan
gamblang mendemonstrasikan adanya gelombang elektromagnetik yang tak tampak
oleh mata, bergerak lewat udara dengan kecepatan suara.
Marconi lantas tergugah dengan ide bahwa
gelombang ini bisa dimanfaatkan mengirim tanda-tanda melintasi jarak jauh tanpa
lewat kawat yang menyediakan banyak kemungkinan berkembangnya komunikasi yang
tak bisa dijangkau telegram. Misalnya, dengan cara ini berita-berita dapat
dikirim ke kapal di tengah laut.
Tahun 1895, hanya setahun
kerja keras, Marconi berhasil memprodusir peralatan yang diperlukan. Tahun 1896
dia memperagakan alat penemuannya di Inggris dan memperoleh hak paten
pertamanya untuk penemuan ini. Marconi bergegas mendirikan perusahaan dan
“Marconi” pertama dikirim tahun 1898. Tahun berikutnya dia sudah sanggup kirim
berita tanpa lewat kawat menyeberang selat Inggris. Meskipun patennya yang
terpenting diperolehnya tahun 1900, Marconi meneruskan pembuatan dan
mempatenkan banyak penyempurnaan-penyempurnaan atas dasar penemuannya sendiri.
Di tahun 1901 dia berhasil mengirim berita radio melintasi Samudera Atlantik,
dari Inggris ke Newfoundland.
Makna penting dari penemuan
barunya secara dramatis dilukiskan di tahun 1909 tatkala kapal S.S. Republic
rusak akibat tabrakan dan tenggelam ke dasar laut. Berita radio amat membantu,
semua penumpang bisa diselamatkan kecuali enam orang. Pada tahun yang sama
Marconi berhasil meraih Hadiah Nobel untuk penemuannya. Dan pada tahun
berikutnya dia berhasil mengirim berita radio dari Irlandia ke Argentina, suatu
jarak yang lebih dari 6000 mil.
Semua berita ini dikirim lewat
tanda-tanda sistem kode Marconi. Sebagaimana diketahui, suara itu dapat dikirim
lewat radio, tetapi hal ini baru bisa terlaksana sekitar tahun 1915. Penyiaran
radio dalam skala komersial baru mulai awal tahun 20-an, tetapi kepopulerannya
dan arti pentingnya tumbuh dengan amat cepatnya.
Sebuah penemuan yang hak
patennya punya harga tinggi dengan sendirinya menimbulkan pertentangan di
pengadilan. Tetapi, rupa-rupa tuntutan lewat pengadilan sirna melenyap sesudah
tahun 1914 tatkala pengadilan mengakui hak-hak Marconi. Pada tahun berikutnya,
Marconi melakukan pula penyelidikan penting di bidang gelombang pendek dan
komunikasi microwave. Dia menghembuskan nafas terakhir di Roma tahun 1937.
Selain Marconi menjadi kesohor
selaku penemu, jelas pula pengaruhnya tak diragukan dalam hal arti penting
radio dan hal-hal yang berkaitan dengan itu. Marconi tidak menemukan televisi.
Tetapi, penemuan radionya merupakan pembuka jalan penting buat televisi, karena
itu adalah layak menganggap Marconi punya saham juga dalam pengembangan
televisi.
Jelas, komunikasi tanpa kawat
punya makna teramat penting dalam dunia modern. Ini bermanfaat amat buat
pengiriman berita, untuk hiburan, untuk keperluan militer, untuk penyelidikan
ilmiah, untuk tugas-tugas kepolisian, dan lain-lain keperluan. Meskipun untuk
beberapa hal telegram (yang sudah diketemukan orang lebih dari setengah abad
sebelumnya) boleh dibilang punya kegunaan juga, penggunaan radio secara
besar-besaran betul-betul tak tertandingkan. Dia bisa mencapai mobil, kapal di
lautan, pesawat yang sedang mengudara, bahkan pesawat ruang angkasa. Jelas
merupakan penemuan lebih penting ketimbang tilpun karena berita-berita yang
dikirim via tilpun dapat pula dikirim lewat radio, lagi pula pesan-pesan lewat
radio dapat dikirim ke tempat-tempat yang tak bisa dicapai pun.
Radio Sebagai Nenek
Moyang Microwave Bentuk awal radio lebih dikenal sebagai'wireless telegraphy'
(telegrafi tanpa kabel). Istilah ini didapat karena pada masa itu (sekitar
tahun 1900-an) masyarakat menganggap bahwa radio adalah suatu bentuk
penyempurnaan dari telegraf. Teknologi ini digunakan untuk mengirim pesan dari
suatu lokasi ke lokasi lain (point-to-point). Saat ini kita lebih mengenalnya
sebagai radio telephony (bentuk telepon tanpa kabel) dan radio broadcasting
(transmisi dari suatu stasiun pemancar ke berbagai tempat di dunia).
Penggunaan teknologi
point-to-point dan radio broadcasting semakin lama semakin luas. Tetapi
penggunaan gelombang radio yang termasuk long waves ini mendapatkan suatu
masalah. Semakin banyak stasiun radio yang beroperasi, semakin besar
kemungkinan terjadinya interferensi gelombang. Untuk menghindari ini,
masing-masing stasiun radio diberikan frekuensi khusus untuk menyiarkan
programnya. Tetapi lama-kelamaan terjadi overcrowding seiring dengan semakin
bertambahnya stasiun radio yang memancarkan siarannya. Ini mendorong para
investor untuk memperbesar jangkuannya. Perusahaan-perusahaan besar mulai
mencoba menggunakan wireless telephony untuk hubungan internasional antara
Amerika Serikat dan Eropa. Saat melakukan penelitian untuk proyek-proyek besar
itulah, mereka menemukan bahwa untuk jangkauan sedemikian luas dibutuhkan
gelombang yang lebih pendek dari gelombang radio yang biasa mereka gunakan.
Gelombang yang lebih pendek juga memungkinkan berkurangnya masalah overcrowding
dan memberi kesempatan bagi penggunaan frekuensi yang sama untuk wilayah yang
letaknya berjauhan tanpa terjadi interferensi (karena gelombangnya semakin
melemah setelah beberapa ratus kilometer). Gelombang ini kemudian dikenal
sebagai gelombang medium (medium waves). Salah satu contohnya adalah gelombang
radio AM.
Dipersenjatai dengan
berbagai peralatan yang canggih, para peneliti menemukan bahwa gelombang yang
lebih pendek lagi mampu berkeliaran ke seluruh dunia secara lebih baik lagi.
Short waves atau gelombang pendek ini memiliki panjang gelombang sekitar 10-100
m. Frekuensinya sekitar 3-30 MHz.
Gelombang ini
memungkinkan transmisi dari suatu lokasi ke lokasi lain yang berada di belahan
dunia lain, hanya dengan menggunakan sumber tenaga beberapa Watt saja.
Berdasarkan penemuan ini, peneliti-peneliti jadi semakin penasaran. Apa yang
akan didapatkan jika mereka bisa menggunakan gelombang yang bahkan lebih pendek
lagi dari short waves ini. Itu berarti gelombangnya lebih pendek dari 10 m dan
frekuensinya lebih tinggi dari 30 MHz. Dimulailah eksperimen-eksperimen untuk
mendapatkan ultra-short waves atau microwaves (gelombang mikro).
2.2.1. Pengertian
Gelombang Mikro
Gelombang mikro atau
disebut juga dengan microwave adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi
super tinggi (Super High Frequency, SHF), yaitu di atas 3 GHz (3x109 Hz).
Gelombang ini tidak dapat dilihat dengan mata kita, karena panjang gelombang
yang sangat pendek (walaupun sangat kecil dibanding gelombang radio), dan
jauh lebih besar daripada panjang gelombang cahaya (di luar spektrum sinar
tampak). Keduanya sama-sama terdapat dalam spektrum gelombang elektromagnetik.
Panjang gelombang cahaya berkisar antara 400-700 nm (1 nm = 10-9 m), sedangkan
kisaran panjang gelombang mikro sekitar 1-30 cm (1 cm = 10-2m).
Tipe antena gelombang
mikro yang paling umum adalah parabola ‘dish’. Ukuran diameternya biasanya
sekitar 3 m. Antena pengirim memfokuskan sinar pendek agar mencapai transmisi
garis pandang menuju antena penerima. Antena gelombang mikro biasanya
ditempatkan pada ketinggian tertentu diatas tanah untuk memperluas jarak antara
antena dan mampu menembus batas. Untuk mencapai transmisi jarak jauh, diperlukan
beberapa menara relay gelombang mikro, dan penghubung gelombang mikro titik ke
titik dipasang pada jarak tertentu. Terdapat dua jenis teknik transmisi
gelombang mikro yaitu gelombang mikro terrestrial dan gelombang mikro satelit.
2.2.2. Gelombang Mikro
Terrestrial
Pada teknik Terrestrial
Microwave (Gelombang Mikro Teresterial) menggunakan transmitter dan receiver
yang terdapat di bumi. Jaringan telepon antar kota yang biasanya menggunakan
menara relay adalah salah satu contoh penggunaan gelombang mikro jenis
terestrial. Untuk mentransmisikan gelombang mikro biasanya digunakan antenna
parabola yang menghasilkan sinyal terpusat. Antena parabola juga digunakan pada
penerimanya. Pengaturan letak antena parabola yang akan digunakan sebagai
transmitter dan receiver pada teknik ini harus diperhatikan, mengingat sifat
dari sinyal yang dipancarkan adalah terpusat dan bukan tersebar. Terrestrial
microwave memiliki bandwidth antara 1-10 Mbps dan biasanya beroperasi pada
frekuensi antara 4-6 GHz dan 21-23 GHz.
2.2.3.
Gelombang
Mikro Satelit
Pada teknik ini
menggunakan satelit komunikasi yang berada di ruang angkasa sebagai relaynya.
Tiap-tiap stasiun di bumi menggunakan antena parabola untuk berkomunikasi
dengan satelit. Satelit berfungsi mentransmisikan kembali sinyal-sinyal yang
dipancarkan oleh stasiun yang berbeda. Apabila stasiun yang dituju letaknya
berlawanan dengan letak satelit yang digunakan sebagai relay, maka satelit
tersebut akan memancarkan sinyal ke satelit lainnya yang letaknya tidak
berlawanan dengan stasiun tujuan. Karena jarak yang ditempuh oleh suatu sinyal
yang ditransmisikan dari bumi (station transmitter) menuju satelit dan kembali
lagi menuju bumi (satelit receiver) sangat jauh, maka terdapat propagation
delay yang berkisar antara 0,5 hingga 5 detik. Gelombang mikro ini beroperasi
pada frekuensi antara 11-14 GHz dengan bandwidth antara 1-10 Mbps.
Dalam sebuah sistem
transmisi microwave selalu terdapat gain dan rugi-rugi baik yang terjadi pada
saluran, antena, maupun rangkaian pengirim dan penerima gelombang radio
tersebut, misalkan gain pada antena, rugi-rugi ruang bebas, dan lain-lain.
Satelit
komunikasi adalah sebuah stasiun relay gelombang mikro. Dipergunakan untuk
menghubungkan dua atau lebih transmitter/receiver gelombang mikro pada bumi,
yang dikenal sebagai stasiun bumi atau ground station. Satelit menerima
transmisi diatas satu band frekuensi (uplink), amplifier dan mengulang
sinyal-sinyal, lalu mentransmisikannya ke frekuensi yang lain (downlink).
Sebuah satelit pengorbit tunggal akan beroperasi pada beberapa band frekuensi,
yang disebut sebagai transponder channel, atau singkatnya transponder.
Satelit komunikasi
merupakan suatu revolusi dalam teknologi komunikasi dan sama pentingnya dangan
serat optic. Aplikasi-aplikasi terpenting untuk satelit lainnya diantaranya
adalah:
· Distribusi
siaran televisi
· Transmisi
telepon jarak jauh
· Jaringan
bisnis swasta.
2.3.
Karakteristik dan
Contoh Gangguan pada Gelombang Mikro
Karakteristik –
karakteristik transmisi gelombang mikro meliputi bagian yang mendasar dari
spectrum elektromagnetik. Frekuensi yang umum di gunakan untuk transmisi ini
adalah rentang frekuensi sebesar 2 sampai 40 GHz. Semakin tinggi frekuensi yang
digunakan semakin tinggi potensial bandwidth dan berarti pula semakin tinggi
rate data-nya. Sama halnya dengan beberapa sistem transmisi, sumber utama
kerugian adalah atenuansi. Sehingga repeater dan amplifier ditempatkan
terpisah jauh dari sistem gelombang mikro biasanya 10 sampai 100 km. Atenuansi
meningkat saat turun hujan khusunya tercatat diatas 10 GHz. Sumber
gangguan-gangguan yang lain adalah interferensi. Dengan semakin berkembangnya
popularitas gelombang mikro, daerah transmisi saling tumpang tindih dan
interferensi merupakan suatu ancaman. Karena itu penetapan band frekuensi
diatur dengan ketat.
Band yang paling umum
untuk sistem telekomunikasi long-haul adalah band 4 GHz sampai 6 GHz. Dengan
meningkatkan kongesti (kemacetan) pada frekuensi-frekuensi ini, sekarang
digunakan band 11 GHz. Band 12 GHz digunakan sebagai komponen sistem TV kabel.
Saluran gelombang mikro juga digunakan untuk menyediakan sinyal-sinyal TV untuk
instalasi CATV local, sinyal-sinyal yang kemudian didistribusikan kepelanggan
melalui kabel coaxial. Sedangkan gelombang mikro dengan frekuensi lebih tinggi
digunakan untuk saluran titik ke titik pendek antar gedung. Biasanya digunakan
band 22 GHz. Frekuensi gelombang mikro yang lebih tinggi lagi tidak efektif
untuk jarak yang lebih jauh, akibat meningkatnya atenuansi, namun sangat sesuai
untuk jarak pendek. Sebagai tambahan, semakin tinggi frekuensi, antenanya akan
semakin kecil dan murah.
2.4.
Cara Kerja
Gelombang Mikro
Stasiun gelombang mikro
bekerja dengan bantuan dari antenna, perangkat penerima, dan peralatan lainnya
yang dibutuhkan untuk transmisi data komunikasi dengan gelombang mikro. Sinyal
gelombang mikro dapat melakukan transmisi data dengan kecepatan mencapai 45
Mbps, namun karena sinyal gelombang mikro ini bergerak dalam satu arah garis
lurus, maka baik pemancarnya (transmitter) maupun penerimanya (receiver) harus
berada dalam satu garis pandang (one point line of sight). Sehingga pemasangan
pusat dari gelombang mikro ini harus diperhatikan sekali letak dan posisinya
untuk menghindari kemungkinan gangguan. Maka dari itu stasiun gelombang mikro
seringkali ditempatkan di puncak-puncak gedung, menara, ataupun gunung. Berikut
penjelasan sumber gelombang mikro atau (microwave), yaitu :
· Matahari,
walaupun sebagian besar gelombang mikro terhalang oleh atmosfer bumi.
· Alat
tabung vakum, cara kerjanya dengan menggunakan gerakan balistik electron dalam
ruang hampa yang dipengaruhi oleh medan listrik. Perangkat ini bekerja dalam
modus kepadatan dimodulasi. Ini berarti bahwa komponen-komponen tadi bekerja
atas dasar kumpulan elektron terbang ballistik melalui mereka, dengan
menggunakan aliran kontinyu.
· Sumber
microwave yang membutuhkan energi kecil seperti tunnel diodes, Gunn diodes and
IMPATT diodes.
· Maser,
amplifier (penguat) yang membentuk gelombang elektromagnetik koheren disebabkan
oleh emisi buatan.maser adalah perangkat yang mirip dengan laser, yang
menguatkan energi cahaya dengan merangsang radiasi yang dipancarkan. maser ini,
memperkuat energi cahaya, memperkuat frekuensi yang lebih rendah, panjang
gelombang microwave.
2.5.
Manfaat Gelombang
Mikro
Gelombang mikro
(microwave) merupakan bentuk radio yang menggunakan frekuensi tinggi (dalam satuan
gigahertz), yang meliputi kawasan UHF, SHF dan EHF. Gelombang mikro banyak
digunakan pada sistem jaringan MAN, warnet dan penyedia layanan internet (ISP).
Keuntungan menggunakan gelombang mikro adalah akuisisi antar menara tidak
begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena
setiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas, frekuensi tinggi atau
gelombang pendek karena hanya membutuhkan antena yang kecil. Kelemahan
gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah
terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya.
Pemanfaatan gelombang
elektromagnetik sangat luas dalam kehidupan sehari hari. Pemanfaatan gelombang
elektromagnetik tersebut terutama untuk keperluan telekomunikasi. Berikut akan
diuraikan secara khusus tentang pemanfaatan gelombang mikro, yaitu :
v
Pemanasan
Gelombang mikro
mempunyai energi yang sangat besar, karena frekuensinya yang sangat besar. Hal
itu dapat kita ketahui dari persamaan E=hf, sehingga gelombang mikro dapat
menghasilkan kalor yanga besar. Kita tentu tidak asing dengan nama microwave
oven yang sehari-hari kita pakai untuk memanaskan makanan. Microwave oven
menggunakan gelombang mikro dalam band frekuensi sekitar 2.45 GHz. Prinsip
Dasar Microwave adalah sebuah gelombang elektromagnetik dengan panjang
gelombang antara 1 milimeter sampai 1 meter dan berfrekuensi antara 300
megahertz sampai 300 gigahertz. Oven adalah sebuah peralatan dapur yang
digunakan untuk memasak atau memanaskan makanan. Microwave oven adalah adalah
sebuah peralatan dapur yang menggunakan radiasi gelombang mikro untuk memasak
atau memanaskan makanan.
v
Telekomunikasi
Gambar 1.1 Menara
Telekomunikasi Gelombang Mikro
Mikro gelombang biasa disebut tranmisi garis-pandang
disebabkan antara pengirim dan penerima harus dalam keadaan garis-pandang.
Sifat ini didasarkan karateristik frekuensi yang digunakan, dengan gelombang
frekuesi diatas 100 MHz akan menjalar dengan arah arus. Jarak tranmisi biasanya
terbatas pada 20-30 Km, karena faktor kelengkungan bumi. Jika ingin lebih dari
jarak tersebut maka perlu adanya penambahan repeater.
Mikro gelombang banyak pakai pada system jaringan MAN,
warnet dan penyedia layanan internet (ISP). Keuntungan menggunakan gelombang
mikro adalah akuisisi antar menara tidak begitu
dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena setiap
tower antena tidak memerlukan
lahan yang luas, frekuensi tinggi atau gelombang pendek karena hanya
membutuhkan antena yang kecil. Kelemahan gelombang mikro adalah rentan terhadap
cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di
atasnya.
Bagi yang senang
memanfaatkan fasilitas hotspot tentunya tidak asing dengan WiFi yang
menggunakan band frekuensi ISM. Begitu juga yang gemar menggunakan bluetooth
untuk transfer file antara handphone atau handphone dnegan komputer. Operator
telekomunikasi juga memanfaatkan gelombang mikro untuk komunikasi antara BTS
ataupun antara BTS dengan pelanggannya. di Eropa khususnya di Jerman sudah
jarang terlihat penggunaan gelombang mikro untuk komunikasi dengan metode WDM
antara BTS dengan BSC. Jaringan backbone komunikasi sudah memakai jaringan fiber optic.
Untuk komunikasi ke end user pada sistem selular tetap menggunakan gelombang
mikro. Untuk di indonesia pada tower-tower operator telekomunikasi sangat
sering kita jumpai antena directional untuk komunikasi antara BTS . Untuk
komunikasi ke end user operator GSM di indonesia memakai frekuensi di sekitar
800 MHz, 900MHz dan 1800MHz.
Dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui
ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave
ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari
karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall
Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi
microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi elektromagnetik
atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensitas
hujan.
v Radar
Radar merupakan
pemanfaatan gelombang mikro pada rentang frekuensi 3 GHz. Radar adalah
singkatan dari Radio Detection and Ranging. Antena radar dapat bertindak
sebagai pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik. Waktu antar transmit
dan receive itu yang dipergunakan untuk mengitung jarak objek tersebut. pada
sistem radar, pengolahan sinyal memainkan peranan yang penting untuk mengurangi
interferens. Radar memancarkan dan menerima sinyal pantulan secara bergantian
dengan sistem switch. Sisem kerja radar ini diterapkan pada sistem GPS. Setiap satelit
secara periodis mengirimkan pesan yang isinya adalah waktu pengiriman pesan dan
informasi orbit satelit. Receiver GPS akan menghitung jarak receiver dengan
setiap satelit yang mengirimkan pesan – pesan tersebut. Dengan membandingkan
jarak antara beberapa satelit ini dapat ditentukan letak GPS receiver tersebut.
Pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan
menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan
gelombang mikro dengan frekuensi sekitar 1010 Hz. Karena cepat rambat glombang
elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara
pemancaran dengan penerimaan. Gelombang mikro memiliki sifat, antara lain :
a. Menimbulkan efek panas jika
berinteraksi dengan materi.
b.
Mudah dipantulakan oleh benda berukuran beberapa meter karena panjang
gelombangnya hanya beberapa sentimater.
2.6.
Kelebihan dan Kelemahan Gelombang Mikro
v
Kelebihan
Gelombang Mikro
Berikut ini merupakan beberapa kelebihan dari
gelombang mikro, yaitu :
ü Kemampuan
saluran yang lebih besar dibanding HF
ü Keandalan
tinggi tidak terpengaruh oleh cuaca
ü Memungkinkan
disalurkannya percakapan SLJJ
ü Fleksibilitas
tinggi
ü Repeater
dapat dikendalikan tidak perlu dijaga oleh tenaga teknis.
ü Dapat
membawa jumlah data yang besar
ü Frekuensi
tinggi atau gelombang pendek karena hanya membutuhkan antena yang kecil
ü Bandwidth
yang lebar
ü Kemampuan
hantar yg tinggi
ü Mudah dalam
instalasi
Keterbatasan microwave yang tidak boleh terhalang dan cakupan yang tidak begitu luas. Maka stasiun pemancar microwave di bumi pada lokasi satu memancarkan sinyalnya ke satelite di luar angkasa, yang berfungsi sebagai stasiun relay, untuk kemudian mengirimkannya kembali ke stasiun microwave di bumi pada lokasi lainnya yang ingin dituju. Karena walaupun tidak mampu menembus gedung, bukit dan gunung namun gelombang mikro mampu merambat
di ruang hampa udara.
v
Kelemahan
Gelombang Mikro
Selain ada kelebihan pasti ada kelemahan
dibaliknya. Berikut merupakan penjelasan dari beberapa kelemahan gelombang
mikro,yaitu :
ü Jarak
jangkau lebih pendek dibanding HF
ü Membutuhkan
saluran repeater yang banyak
ü Lokasi
repeater sering di daerah terpencil dan susah dicapai
ü Rentan
terhadap cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat
terbang yang
melintas di atasnya.
ü Jarak
jangkauan yg terbatas
ü Rawan
interferensi RF/EM
ü Rawan
terhadap perubahan cuaca
Kekhawatiran
telah dikemukakan tentang kemungkinan efek pada kesehatan paparan gelombang
radio, terutama di kisaran gelombang mikro, yang digunakan oleh ponsel dan
radar. Ketika radiasi frekuensi radio yang diserap tubuh, dapat menyebabkan
pemanasan. Eksposur yang normal tidak dianggap menimbulkan masalah, tetapi
berada di dekat pemancar radar yang kuat dapat berpotensi berbahaya. Lensa mata
sangat rentan terhadap kerusakan akibat pemanasan, dan paparan berlebihan
terhadap radiasi gelombang mikro berpotensi menyebabkan katarak. Ada juga
kekhawatiran tentang efek jangka panjang penggunaan ponsel terlalu sering.
2.7. Pengertian Microwave
Microwave atau gelombang pendek adalah gelombang elektromagnet yang
memiliki panjang gelombang antara 1 mm (milimeter) samapi 1m (meter) yang
berarti range frekuensinya antara 0,3 GHz (Giga Herz) sampai 300 GHz (Giga
Herz)[1], Definisi yang luas ini mencakup baik
UHF dan EHF (gelombang milimeter ), dan berbagai sumber menggunakan batas-batas
yang berbeda. [2] Dalam semua kasus, termasuk microwave band SHF seluruh (3
sampai 30 GHz, atau 10 sampai 1 cm) minimal, dengan teknik RF sering
menempatkan batas bawah pada 1 GHz (30 cm), dan bagian atas sekitar100GHz(3mm).
Aparatur dan teknik dapat
digambarkan secara kualitatif sebagai "microwave" ketika panjang
gelombang sinyal kira-kira sama dengan dimensi peralatan, sehingga elemen lumped-teori
rangkaian tidak akurat. Sebagai konsekuensinya, teknik microwave praktis cenderung untuk
menjauh dari resistor diskrit, kapasitor, dan induktor digunakan dengan
gelombang radio frekuensi yang lebih rendah.
Sebaliknya, didistribusikan elemen sirkuit dan transmisi-teori garis metode
yang lebih bermanfaat untuk desain dan analisis. Jalur transmisi Open-kawat dan
koaksial memberikan cara untuk waveguides dan stripline, dan disamakan-elemen
sirkuit disetel diganti dengan resonator rongga atau garis resonan. Efek
refleksi, polarisasi, difraksi hamburan, dan penyerapan atmosfer biasanya
berhubungan dengan cahaya tampak memiliki signifikansi praktis dalam penelitian
propagasi gelombang mikro. Persamaan yang sama berlaku pada teori
elektromagnetik semua frekuensi.
Sementara nama mungkin menyarankan
mikrometer panjang gelombang, lebih baik dipahami sebagai menunjukkan panjang
gelombang lebih pendek daripada yang digunakan dalam penyiaran radio.
Batas-batas antara cahaya inframerah jauh, radiasi Terahertz, microwave, dan
ultra-tinggi frekuensi gelombang radio yang cukup sewenang-wenang dan digunakan
bervariasi antara berbagai bidang studi.
Teknik stripline menjadi semakin
diperlukan pada frekuensi yang lebih tinggi. Gelombang elektromagnetik lagi
(frekuensi rendah) dari gelombang mikro disebut "gelombang radio".
Radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih pendek dapat disebut
"gelombang milimeter", Terahertz radiasi atau bahkan T-ray. Definisi
berbeda untuk band gelombang milimeter, yang mendefinisikan sebagai IEEE 110
GHz sampai 300 GHz.
Di atas 300 GHz, penyerapan radiasi
elektromagnetik oleh atmosfer Bumi begitu besar sehingga secara efektif buram,
sampai atmosfer menjadi transparan lagi pada yang disebut rentang jendela
inframerah dan optik frekuensi.
Microwave merupakan gelombang radio frekuensi tinggi yang dipancarkan dari sebuah pemancar ke pemancar lainnya.
Gelombang mikro pada microwave tidak boleh terhalang
(line of sight) oleh bangunan,
bukit, dan gunung.
Cakupan wilayah yang dapat di jangkau oleh
microwave sebesar 30 sampai dengan
50 kilometer, memiliki panjang gelombang antara 1 mm (milimeter) samapi 1m
(meter) yang berarti range frekuensinya antara 0,3 GHz (Giga Herz) sampai 300 GHz (Giga Herz). Untuk itu diperlukan stasiun-stasiun relay untuk memperkuat sinyal diantara sumber sampai dengan penerima sinyal.
Range frekuensi microwave dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu :
1.
Ultra High Frequency (UHF) : 0,3 – 3 GHz
2.
Super High Frequency (SHF) : 3 – 30 GHz
3.
Extra High Frequency (EHF) : 30 – 300 GHz
Aplikasi pemakaian microwave sangat banyak, diantaranya adalah untuk radar, GPS, pemanas oven, komunikasitelevisi, radio
wireless, komunikasisatelit, dll.
2.8. Dasar
Komunikasi Microwave/Gelombang
Frekuensi gelombang radio
(RF) sebagaimana dibahas pada bab terdahulu punya alokasi mulai dari VHF s/d. EHF. Daerah frekuensi
30 MHz ( VHF,UHF, SHF dan EHF) biasa disebut sebagai gelombang mikro ( microwave), sehingga
komunikasi yang menggunakan frekuensi dalam alokasi ini lebih dikenal dengn
komunikasi gelombang mikro. Adapun
keuntungan komunikasi dengan gelombang mikro ini antara lain : 1. Pemakaian
frekuensi tidak perlu berebutan disebabkan alokasinya yang cukup luas. 2. Dapat
menampung kanal yang sangat banyak, ekivalen dengan ribuan kanal telepon
ataupun puluhan kanal TV 3. Dimensi antena relatif kecil 4. Hubungan lebih
reliable dalam arti punya keandalan yang relatif tinggi, karena tidak
tergantung kepada cuaca ataupun musim.
Berdasarkan propagasi dari gelombangnya maka komunikasi gelombang mikro ini
punya 2 klasifikasi, yakni :
1. Komunikasi Teresterial : Repeater berada dipermukaan bumi
2. Komunikasi Satelit :
Repeater berada diruang angkasa.
1. Matahari,
walaupun sebagian besar gelombang mikro terhalang oleh atmosfer bumi.
2. Alat tabung vakum, cara kerjanya
dengan menggunakan gerakan balistik electron dalam ruang hampa yang dipengaruhi
oleh medan listrik.
3. Perangkat ini bekerja dalam modus kepadatan dimodulasi. Ini berarti
bahwa komponen-komponen tadi bekerja atas dasar kumpulan elektron terbang ballistik melalui
mereka, dengan menggunakan aliran kontinyu.
4.
Sumber microwave yang membutuhkan energi kecil seperti tunnel diodes, Gunn
diodes and IMPATT diodes.
5. Maser,
amplifier (penguat) yang membentuk gelombang elektromagnetik koheren disebabkan
oleh emisi buatan.
maser adalah perangkat yang mirip dengan laser, yang menguatkan energi
cahaya dengan merangsang radiasi yang dipancarkan. maser ini, memperkuat energi
cahaya, memperkuat frekuensi yang lebih rendah, panjang gelombang microwave.
2.10. Sifat Gelombang Mikro
Frekuensi gelombang mikro yang digunakan pada Microwave Oven
adalah 2.450 Mhz yang termasuk dalam jalur UHF yang digunakan oleh frekuensi
radio dan Televisi.
Spektrum
gelombang elektromagnet :
Didalam
spektrum gelombang elektromagnetik, gelombang mikro mempunyai sifat yang sama dengan gelombang
infra red atau gelombang cahaya.
Sifat-sifat
gelombang mikro dalam kaitanya dengan Microwave Oven adalah :
1. Refleksi (Pemantulan)
Gelombang
mikro lebih banyak dipantulkan bila mengenai permukaan logam atau yang berwarna
cerah. Bila digunakan wadah memasak yang terbuat dari logam / metal, makanan
tidak akan / lama matang karena gelombang mikro dipantulkan dan juga dapat
menimbulkan bunga api (spark).
2. Transmisi
gelombang
mikro dapat melalui atau melewati benda / material yang mempunyai sifat
dielektrik (perlawanan arus listrik) yang kecil seperti gelas, plastik, kertas,
keramik porselin; sehingga benda ini tidak dipengaruhi oleh gelombng mikro
3. Absorbsi (Penyerapan)
Gelombang
mikro diserap oleh benda / material yang mempunyai sifat dielektrik yang besar
seperti makanan dan benda yang mempunyai permukaan berwarna gelap. Gelombang
mikro yang diserap oleh makanan akan menghasilkan panas didalam makanan
sehingga makanan dimasak / matang.
Prinsip Kerja
Stasiun
gelombang mikro bekerja dengan bantuan dari antena, perangkat penerima, dan
peralatan lainnya yang dibutuhkan untuk transmisi data komunikasi dengan
gelombang mikro. Sinyal gelombang mikro dapat melakukan transmisi data dengan
kecepatan mencapai 45 Mbps, namun karena sinyal gelombang mikro ini bergerak
dalam satu arah garis lurus, maka baik pemancarnya (transmitter) maupun
penerimanya (receiver) harus berada dalam satu garis pandang (one point line of
sight). Sehingga pemasangan pusat dari gelombang mikro ini harus diperhatikan
sekali letak dan posisinya untuk menghindari kemungkinan gangguan. Maka dari
itu stasiun gelombang mikro seringkali ditempatkan di puncak-puncak gedung,
menara, ataupun gunung.
Komponen
·
Antenna
·
Parabola
2.11. Macam-Macam Komunikasi Microwave
a.
Terrestial Microwave (Repeater berada dipermukaan bumi)
·
Deskripsi Fisik
Tipe antena gelombang mikro yang paling umum adalah parabola ‘dish’. Ukuran
diameternya biasanya sekitar 3 m. Antena pengirim memfokuskan sinar pendek agar
mencapai transmisi garis pandang menuju antena penerima. Antena gelombang mikro
biasanya ditempatkan pada ketinggian tertentu diatas tanah untuk memperluas
jarak antara antena dan mampu menembus batas. Untuk mencapai transmisi jarak
jauh, diperlukan beberapa menara relay gelombang mikro, dan penghubung
gelombang mikro titik ke titik dipasang pada jarak tertentu.
·
Aplikasi
Kegunaan sistem gelombang mikro yang utama adalah dalam jasa
telekomunikasi long-haul, sebagai alternative untuk coaxial cable atau serat
optic. Fasilitas gelombang mikro memerlukan sedikit amplifier atau repeater
daripada coaxial cable pada jarak yang sama, namun masih memerlukan transmisi
garis pandang. Gelombang mikro umumnya dipergunakan baik untuk transmisi
televisi maupun untuk transmisi suara.
Pengguna gelombang mikro lainnya adalah untuk jalur
titik-titik pendek antara gedung. Ini dapat digunakan untuk jaringan TV
tertutup atau sebagai jalur data diantara Local Area Network. Gelombang mikro
short-haul juga dapat digunakan untuk aplikasi-aplikasi khusus. Untuk keperluan
bisnis dibuat jalur gelombang mikro untuk fasilitas telekomunikasi jarak jauh
untuk kota yang sama, melalui perusahaan telepon local.
·
Karakteristik – karakteristik
transmisi
Transmisi
gelombang mikro meliputi bagian yang mendasar dari spectrum elektromagnetik.
Frekuensi yang umum di gunakan untuk transmisi ini adalah rentang frekuensi
sebesar 2 sampai 40 GHz. Semakin tinggi frekuensi yang digunakan semakin tinggi
potensial bandwidth dan berarti pula semakin tinggi rate data-nya. Sama halnya
dengan beberapa sistem transmisi, sumber utama kerugian adalah atenuansi.
Sehingga repeater dan amplifier ditempatkan terpisah jauh dari sistem
gelombang mikro biasanya 10 sampai 100 km. Atenuansi meningkat saat turun hujan
khusunya tercatat diatas 10 GHz. Sumber gangguan-gangguan yang lain adalah
interferensi. Dengan semakin berkembangnya popularitas gelombang mikro, daerah
transmisi saling tumpang tindih dan interferensi merupakan suatu ancaman.
Karena itu penetapan band frekuensi diatur dengan ketat.
Band yang
paling umum untuk sistem telekomunikasi long-haul adalah band 4 GHz sampai 6
GHz. Dengan meningkatkan kongesti (kemacetan) pada frekuensi-frekuensi ini,
sekarang digunakan band 11 GHz. Band 12 GHz digunakan sebagai komponen sistem
TV kabel. Saluran gelombang mikro juga digunakan untuk menyediakan
sinyal-sinyal TV untuk instalasi CATV local; sinyal-sinyal yang kemudian
didistribusikan kepelanggan melalui kabel coaxial, sedangkan gelombang mikro
dengan frekuensi lebih tinggi digunakan untuk saluran titik ke titik pendek
antar gedung. Biasanya digunakan band 22 GHz. Frekuensi gelombang mikro yang
lebih tinggi lagi tidak efektif untuk jarak yang lebih jauh, akibat
meningkatnya atenuansi, namun sangat sesuai untuk jarak pendek. Sebagai
tambahan, semakin tinggi frekuensi, antenanya akan semakin kecil dan murah.
Terrestial microwave adalah
gelombang mikro yang menggunakan parabola dan
antena untuk berkomunikasi (mengirimkan dan menerima sinyal dalam range
di bawah gigahertz).
Gambar
1: Konsep perambatan gelombang dalam komunikasi teresterial
a.
Tanpa stasiun antara / relay station
b.
Dengan stasiun antara / relay station
Karena mekanisme perambatan
gelombang mikro menggunakan Space Wave yang bersifat line of sight (sesuai
garis pandang), dan karena bumi mempunyai permukaan yang melengkung, maka jarak
jangkau komunikasi ini adalah sangat terbatas.
Dari diatatas terlihat bahwa pd kontur rata dan tinggi
antena A,B,C,D(25m) serta E(50m), maka:
·
A-B
bisa berkomunikasi, masing-masing dengan tinggi antena 25 m.
·
A-D, C-B dan C-D tidak dapat berkomunikasi,
masing-masing ketinggian antena 25 m.
·
A-E
dapat berkomunikasi, tetapi ketinggian antena di E hrs > 25 m.
Untuk kontur rata dan ketinggian
antena 25m, jangkauan maksimum dari komunikasi teresterial hanyalah 60 km.
Dari gambar bahwa
jika nilai untuk jarak > 60 km, hubungan komunikasi sudah tidak dapat
dilaksanakan lagi disebabkan adanya horizon bumi. Dengan demikian untuk
hubungan jarak jauh tegantung jaraknya, dibutuhkan sejumlah stasiun antara
(relay station).
b. Komunikasi Satelit (Repeater
berada diruang angkasa)
·
Deskripsi Fisik
Satelit komunikasi
adalah sebuah stasiun relay gelombang mikro. Dipergunakan untuk menghubungkan
dua atau lebih transmitter/receiver gelombang mikro pada bumi, yang dikenal
sebagai stasiun bumi atau ground station. Satelit menerima transmisi diatas
satu band frekuensi (uplink), amplifier dan mengulang sinyal-sinyal, lalu
mentransmisikannya ke frekuensi yang lain (downlink). Sebuah satelit pengorbit
tunggal akan beroperasi pada beberapa band frekuensi, yang disebut sebagai
transponder channel, atau singkatnya transponder.
Ada dua konfigurasi umum untuk
komunikasi satelit yang popular yaitu:
a.
Satelit
digunakan untuk menyediakan jalur titik-ke titik diantara dua antena dari dua
stasiun bumi.
b.
Satelit
menyediakan komunikasi antara satu transmitter dari stasiun bumi dan sejumlah
receiver stasiun bumi.
Agar komunikasi
satelit bisa berfungsi efektif, biasanya diperlukan orbit stasioner dengan
memperhatikan posisinya diatas bumi. Sebaliknya, stasiun bumi tidak harus
saling berada digaris pandang sepanjang waktu. Untuk mrnjadi stasioner, satelit
harus memiliki periode rotasi yang sama dengan periode rotasi bumi. Kesesuaian
ini terjadi pada ketinggian 35.784 km.
Dua satelit yang
menggunakan band frekuensi yang sama, bila keduanya cukup dekat, akan saling
mengganggu. Untuk menghindari hal ini, standar-standar terbaru memerlukan 4
derajat ruang.
·
Aplikasi
Satelit komunikasi merupakan suatu
revolusi dalam teknologi komunikasi dan sama pentingnya dangan serat optic.
Aplikasi-aplikasi terpenting untuk satelit lainnya diantaranya adalah:
a.
Distribusi
siaran televise
b.
Transmisi
telepon jarak jauh
c.
Jaringan
bisnis swasta
Beberapa karakteristik komunikasi satelit dapat diuraikan
sebagai berikut:
1. Akibat jarak yang panjang terdapat penundaan penyebaran
(propagation delay) kira-kira seperempat detik dari transmisi dari suatu
stasiun bumi untuk di tangkap oleh stasiun bumi lain. Disamping itu muncul masalah-masalah
yang berkaitan dengan control error dan flow control.
Gelombang mikro merupakan sebuah fasilitas penyiaran, dan
ini sudah menjadi sifatnya. Bebarapa stasiun dapat mentransmisikan ke satelit,
dan transmisi dari satelit dapat diterima oleh beberapa stasiun. Karena sifat siarannya, satelit
sangat sesuai untuk distrbusi siaran televisi dan dipergunakan secara luas di
seluruh dunia. Menurut penggunaan cara lama, sebuah jaringan menyediakan
pemrograman dari suatu lokasi pusat. Program-program ditransmisikan ke satelit
dan kemudian disiarkan ke sejumlah stasiun, dimana kemudian program tersebut
didistribusikan ke pemirsa. Satu jaringan, public broadcasting service (PBS)
mendistribusikan program televisinya secara eksklusif dengan menggunakan channel
satelit, yang kemudian diikuti oleh jaringan komersial lainnya, serta sistem
televisi berkabel yang menerima porsi besar dari program-program mereka
dari satelit. Aplikasi teknologi satelit terbaru untuk distribusi televisi
adalah direct broadcast satellite (DBS), dimana pada aplikasi tersebut
sinyal-sinyal video satelit ditransmisikan secara langsung kerumah-rumah
pemirsa. Karena mengurangi biaya dan ukuran antena penerima, maka DBS dianggap
sangat visible, dan sejumlah channel mulai disiapkan atau sedang dalam taraf
perencanaan. Transmisi satelit juga dipergunakan untuk titik ke titik
antar sentral telepon pada jaringan telepon umum. Juga merupakan media yang
optimum untuk kegunaan luas dalam sambungan langsung internasional dan
mampu bersaing dengan sistem terrestrial untuk penghubung internasional jarak
jauh. Juga terdapat sejumlah apliksi data bisnis untuk satelit. Provider
satelit membagi kapasitas total menjadi beberapa channel dan menyewakan channel
itu kepada user bisnis individu. Satu user dilengkapi dengan antena pada sejumlah
situs yang dapat menggunakan channel satelit untuk jaringan swasta. Biasanya,
aplikasi-aplikasi semacam itu sangat mahal dan terbatas untuk
organisasi-organisasi yang lebih besar dengan peralatan canggih. Sebuah
hasil untuk pengembangan baru dalam hal ini adalah sistem Very Small Aperture
Terminal (VSAT), yang menyediakan alternatif biaya murah. Dengan mengacu pada
beberapa aturan, stasiun-stasiun ini menbagi kapasitas transmisi satelit dari
suatu stasiun pusat. Stasiun pusat dapat saling mengirimkan pesan dengan setiap
pelanggannya serta dapat merelay pesan-pesan tersebut di antara pelanggan.
Gambar
1.2 Jalur ke Titik – titik Gelombang Mikro Satelite
Gambar 1.3 Jalur Broadcast Melalui Gelombang
Mikro Satelit
·
Karakteristik – karakteristik
transmisi
Jangkauan transmisi optimum untuk transmisi satelit adalah
berkisar pada 1 sampai 10 GHz. Dibawah 1 GHz, terdapat derau yang berpengaruh
dari alam, meliputi derau dari galaksi, matahari, dan atmosfer, serta
interferensi buatan manusia, dari berbagai perangkat elektronik. Diatas 10 GHz,
sinyal-sinyal akan mengalami atenuansi yang parah akibat penyerapan dan
pengendapan di atmosfer. Saat ini sebagian besar satelit menyediakan layanan
titik ke titik dengan menggunakan bandwidth frekuensi berkisar antara 5,925
sampai 6,425 GHz untuk transmisi dari bumi ke satelit (uplink) dan bandwidth
frekuensi 4,7 sampai 4,2 GHz untuk transmisi dari satelit ke bumi (downlink).
Kombinasi ini di tunjukkan sebagai band 4/6 GHz. Patut dicatat bahwa frekuensi
uplink dan downlink berbeda. Sebuah satelit tidak dapat menerima dan
mentransmisi dengan frekuensi yang sama pada kondisi operasi
terus-menerus tanpa interferensi. Jadi, sinyal-sinyal yang diterima dari suatu
stasiun bumi pada satu frekuensi harus ditransmisikan kembali dengan frekuensi
yang lain. Band 4/6 GHz berada dalam zona optimum 1 sampai 10GHz, namun menjadi
penuh. Frekuensi-frekuensi lain pada rentang tersebut tidak tersedia
karena interferensi juga beroperasi pada frekuensi-frekuensi itu, biasanya
gelombang mikro terrestrial. Karenanya, band 12/14 lebih dikembangkan lagi
(uplink:14 sampai 14,5 GHz ; downlink: 11,7 sampai a4,2 GHz). Pada band
frekuensi ini, masalah-masalah mulai datang. Untuk itu, digunakan stasiun bumi
penerima yang lebih kecil sekaligus lebih murah. Ini untuk mengantisipasi band
ini juga menjadi penuh, dan penggunanya dirancang untuk band 19/29 GHz. (uplink
27,5 sampai 31.0 GHz; downlink: 17,7 sampai 21,2 GHz). Band ini mengalami
masalah-masalah atenuansi yang lebih besar namun akan memungkinkan band yang
lebih lebar (2500 MHz sampai 500 MHz).
Persyaratan Komunikasi
Satelit
·
Konsep dasar komunikasi satelit:
Gambar 2
a. Orbit matahari, bumi dan satelit
b. Bumi dan satelit sebagai 2 partikel yg saling tarik
menarik
Bila mendengar Sistem Komunikasi
Satelit, pertanyaan yang pertama muncul tentu adalah, bagaimana caranya agar
suatu satelit dapat berputar pada orbitnya tanpa jatuh ke bumi.
Bumi dan satelit dapat dianggap
sebagai 2 partikel yang saling tarik menarik satu sama lain, sesuai dengan
hukum gaya tarik menarik antara 2 massa yg besarnya dapat dinyatakan sebagai
berikut:
F1 = k m1 m2 / ( R+h )2
............................................................. 1
dimana:
F1 = gaya tarik menarik
k = konstanta Gauss = 0,01720209895
m1 = massa bumi
m2 = massa satelit
R = radius bumi
h = tinggi satelit dari permukaan bumi
Agar supaya satelit dapat berputar
terus pada orbitnya tanpa jatuh kebumi, maka harus ada satu gaya lain yang
bekerja pada satelit, sehingga terjadi keseimbangan antara gaya tarik menarik
F1 dan gaya tersebut, yakni gaya sentrifugal yang besarnya adalah :
F2 = m2 v 2 / ( R+h )
...................................................................... 2
dimana:
F2 = gaya sentrifugal
m2 = massa satelit
v = kecepatan satelit mengelilingi bumi
R = radius bumi
h = tinggi satelit dari permukaan bumi
Karena terjadi keseimbangan antara gaya F1 dan gaya F2 ,
maka:
k m1 m2 / ( R+h )2 = m2 v 2 / ( R+h )
v = { k m1 / ( R+h ) } 1/2
................................................................. 3
Periode untuk satu putaran orbit satelit adalah panjang
lintasan satelit, dalam hal ini adalah keliling lingkaran dengan jari-jari
(R+h) dibagi dengan kecepatan gerak satelit v.
IX-4
Secara matematis:
T = 2 Ĉ (R+h) / v sehingga : v = 2 Ĉ (R+h) / T .............................
4
dimana :
T = periode waktu untuk satu putaran orbit satelit
S = 2 Ĉ (R+h) = panjang lintasan orbit satelit
v = kecepatan satelit mengelilingi bumi
Dari pers.IX-3 dan IX-4 diperoleh :
{ k m1 / ( R+h ) = { 2 Ĉ (R+h) / T } 2
k m1 = 4 Ĉ 2 (R+h) 3 / T 2
(R+h) 3 = 4 Ĉ 2 / T 2 k m1
(R+h) = { 4 Ĉ 2 / T 2 k m1 } 1/3
h = { 4 Ĉ 2 / T 2 k m1 } 1/3 - R
....................................................... 5
Apabila: T = periode waktu untuk satu putaran orbit satelit
= 24 jam
k m1 = 5,17 10 12 km3/jam2
R = jari-jari bumi = 6376 km
h = tinggi orbit satelit dari permukaan bumi.
Tentu saja perhitungan diatas amat
disederhanakan. Tetapi sebenarnya oleh karena satelit bergerak pada orbitnya
mengelilingi bumi, maka dapat diumpamakan sebagai partikel yang bergerak,
sehingga dengan demikian harus tunduk kepada hukum Keppler. Artinya, satelit
mungkin bergerak pada orbit yang berbentuk elips, hiperbola maupun parabola
atau lingkaran sebagaimana pemisalan sederhana diatas.
Persyaratan kedua yang harus
dipenuhi oleh satelit komunikasi adalah , satelit harus mempunyai lintasan yang
sinkron, artinya periode waktu perputarannya mengelilingi bumi harus sama
dengan rotasi bumi.
Hal ini agar bila ditinjau dari
suatu titik dipermukaan bumi, satelit seolah-olah konstan, tidak bergerak.
Untuk itu periode T dari satelit haruslah 24 jam.
Dengan memasukkan nilai
parameter-parameter dlm pers. 5 diatas, akan diperoleh ketinggian h = ±35.800
km.
Artinya agar satelit geostationer
terhadap bumi yakni punya posisi yg konstan dilihat dari permukaan bumi, maka
haruslah ditempatkan pada ketinggian h = ±35.800 km dari permukaan bumi.
2. Konsep Komunikasi Satelit
Gambar 3: Komunikasi antara 2
Stasiun Bumi (Medan-Jayapura)
a. Lintasan propagasi dengan satelit sebagai stasiun antara
b. Contoh sederhana suatu stasiun bumi (relay station)
Dalam bagan sederhana suatu sistim
komunikasi satelit dapat diperlihatkan seperti gambar 3. Persyaratan line of
sight bagi komunikasi gelombang mikro disini terpenuhi dengan baik.
Terlihat bahwa untuk hubungan
komunikasi antara 2 tempat yang masih “melihat¨ satelit hanya membutuhkan 1
stasiun antara, yaitu satelit tersebut.
Pada gambar satelit dipakai sebagai
relay untuk hubungan antara 2 stasiun bumi di Medan dan Jayapura. Apabila
satelit digunakan untuk hubungan pembicaraan telepon, maka komuniksi satelit
harus digabungkan dgn komunikasi teresterial sebagaimana gambar 4. Pada gambar
terlihat bahwa pembicaraan dapat dilakukan oleh pelanggan telepon A dari
sentral X dgn pelanggan telepon B dari sentral Y.
Bila lintasan punya uplink - down link, maka
komunikasi bersifat duplex.
|
3. Perbandingan Komunikasi
Teresterial Dan Komunikasi Satelit
Bagaimanapun juga merencanakan /
membuat suatu sistem senantiasa akan ditemukan kekurangan-kekurangannya
disamping kelebihan-kelebihannya, bila dibandingkan dengan sistem yang telah
ada, demikianpula halnya sistem komunikasi satelit bila dibandingkan dgn sistem
komunikasi teresterial.
Kelebihan Sistem Komunikasi Satelit
:
·
Panjang
lintasan hampir tidak terpengaruh oleh letak / posisinya dipermukaan bumi yang
berada dalam jangkauan satelit. Ketidak tergantungan pada jarak ini sangat
penting dalam penentuan pentarifan.
·
Gangguan
yang dialami sinyal diakibatkan oleh modulasi silang, distorsi amplituda /
fasa, derau dan beberapa faktor lainnya relatif lebih kecil dibanding
komunikasi teresterial.
·
Stasiun
rele hanya satu dibandingkan komunikasi terestrial yang membutuhkan rele untuk
setiap jarak ±60 km.
·
Karena
repeaternya hanya satu, maka pembangunan jaringan komunikasi satelit lebih
cepat dibanding pembangunan jaringan komunikasi terestrial.
·
Sistem
komunikasi satelit lebih fleksibel bagi perobahan posisi, cukup dengan
memindahkan stasiun buminya saja.
·
SKSD
lebih cocok dgn georaphy Indonesia yang berupa kepulauan.
Kekurangan Sistem Komunikasi Satelit
:
·
Lintasan
transmisi yang sangat panjang akan memungkinkan timbulnya echo, sehingga
perencanaannya menjdi lebih sukar.
·
Risiko
kegagalan peluncuran satelit masih tetap tinggi, hal mana terkait erat dengan
investasi yang sangat besar.
·
Terputusnya
komunikasi pada saat satelit, bumi dan matahari punya posisi yang segaris,
walau hal ini tidak berlangsung lama.
Sistem transmisi gelombang mikro
bekerja pada frekuensi UHF 300 MHz-30 GHz (pada umumnya 1-3 GHz) yang mempunyai
panjang gelombang dalam ruang bebas antara 1 cm-1 m. sinyal gelombang mikro
dipancarkan melalui lintasan lurus dari satu titik ke titik yang lain, dikenal
dengan istilah ” lintasan garis pandang” atau line of sight
(LOS). Stasiun yang digunakan, baik stasiun pemancar, penerima,
maupun relai ditempatkan pada lokasi yang tinggi pada menara antena yang tinggi
pula, agar transmisi dapat mencakup daerah LOS yang maksimum sehingga dapat
diperoleh suatu lintasan gelombang yang bersifat langsung (direct signal path).
Propagasi LOS gelombang mikro
menggunakan gelombang radio atau RF (Radio Frequency), yang juga
merupakan gelombang elektromagnetik. Komunikasi gelombang mikro dapat digunakan
untuk komunikasi satelit maupun
komunikasi terestrial yang merambat melalui atmosfer,
sehingga efek atmosfer sangat mempengaruhi energi dan berkas gelombangnya.
Redaman energi dan pemudaran berkas gelombang ini yang disebut dengan pemudaran
(fading).
Sistem transmisi gelombang mikro
terdiri atas dua macam yaitu sistem analog dan sistem digital. Sistem
gelombang mikro analog menggunakan gelombang radio dengan modulasi
FM (frequency Modulation), baik dengan sistem
penjamakan (multiplexing) frekuensi atau FDM (Frequency
Division Multiplexing) maupun waktu atau TDM (Time
Division Multiplexing). Sedangkan sistem gelombang mikro digital
menggunakan gelombang radio yang termodulasi digital PSK (Phase
Shift Keying), atau modulasi QAM (Quadrature Amplitude
Modulation) dan penjamakan yang digunakan adalah TDMA (Time Division Multiple
Access).
Sistem gelombang mikro digital dari
konfigurasinya dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
1. Point to Point Digital Microwave
Merupakan transmisi gelombang mikro
digital yang terjadi antara satu titik dengan satu titik lain. Sistem
ini menggunakan antena parabola, sedemikian rupa sehingga gelombang
yang dikirim memiliki perarahan (directivity) yang tinggi dengan
daerah berkas (beam area) yang sempit, yang dikenal dengan antene directional.
Konfigurasi point to point digital microwave ditunjukkan
pada Gambar 1.
2. Point to Multipoint Digital Microwave
Merupakan transmisi gelombang mikro
digital yang terjadi antara satu titik (master) ke banyak
titik (remote), atau sebaliknya. Menara yang berfungsi
sebagai master dilengkapi dengan antena yang bersifat segala
arah (omnidirectional), agar dapat menerima dan mengirimkan
informasi ke dari dan ke banyak arah, sehingga dapat
menjangkau ke daerah-daerah lokasi remote yang luas.
Sedangkan menara remote menggunakan antena terarah (directional), pada umumnya
yang digunakan adalah berbentuk parabola.
Transmisi dengan jarak 30-60 km atau
lebih digunakan
repeater sebagai regenerator sinyal, agar
informasi yang diterima sesuai dengan data yang ditransmisikan. Transmisi pada
area relatif sempit tidak membutuhkan repeater karena
jarak antara pengirim dan penerima tidak terlalu jauh, pada keadaan ini
variable jarak tidak banyak berpengaruh pada transmisi sinyal.
Master dan remote masing-masing
dilengkapi dengan modul radio dan multiplexer, yang selanjutnya dihubungkan ke
piranti komunikasi seperti PABX (Private Automatic Branch Exchange) untuk
layanan telepon, ke modem untuk transmisi data dan sebagainya. Konfigurasi dan
diagram kotak point to multipoint digital
microwave ditunjukkan pada Gambar 2 dan Gambar 3.
2.13. Aplikasi Gelombang Mikro
·
Pemanasan Microwave (oven)
Microwave oven menggunakan gelombang
mikro dalam band frekuensi ISM sekitar 2.45 GHz. Food processing hanyalah salah
satu contoh saja yang sederhana. Gelombang mikro juga dimanfaatkan untuk
pemanasan material dalam bidang industri. Pemanasan dengan gelombang mikro
mempunyai kelebihan yaitu pemanasan lebih merata karena bukan mentransfer panas
dari luar tetapi membangkitkan panas dari dalam bahan tersebut. Pemanasannya
juga dapat bersifat selektif artinya tergantung dari dielektrik properties
bahan. Hal ini akan menghemat energi untuk pemanasan. Misalkan dipakai untuk
pemanasan bahan untuk body mobil maka chamber untuk pemanasan tidak akan panas
tapi body mobil akan panas sesuai dengan yang kita inginkan. Sistem autoclave
yang konvensional sangat boros energi karena chambernya ikut panas sehingga
perlu proses pendinginan yang memakan energi juga. Dengan sifat selecting
heating tersebut teknik pemanasan gelombang mikro juga dipakai untuk terapy
kanker yang sering disebut dengan hyperthermia. Penngaturan daya dan
perangcangan antena merupakan hal yang utama dari terapi ini. Fokus pemanasan
pada volume sel kanker dapat dioptimasi ari perancangan antenna dan pengaturan
daya serta jarak antena dengan sel kanker tersebut.
Gelombang mikro juga
dimanfaatkan untuk pemanasan material dalam bidang industri. Pemanasan dengan
gelombang mikro mempunyai kelebihan yaitu pemanasan lebih merata karena bukan
mentransfer panas dari luar tetapi membangkitkan panas dari dalam bahan
tersebut. Pemanasannya juga dapat bersifat selektif artinya tergantung dari
dielektrik properties bahan. Hal ini akan menghemat energi untuk pemanasan.
Misalkan dipakai untuk pemanasan bahan untuk body mobil maka chamber untuk
pemanasan tidak akan panas tapi body mobil akan panas sesuai dengan yang kita
inginkan. SIstem autoclave yang konvensional sangat boros energi karena
chambernya ikut panas sehingga perlu proses pendinginan yang memakan energi
juga.
Bagaimana
Gelombang Mikro dapat Memanaskan Makanan
Setiap gelombang electromagnet
membawa sejumlah energy yang dapat diolah untuk keperluan manusia. Panjang
masing-masing jenis gelombang elektromagnetik yang berbeda-beda akan
mempengaruhi perilaku gelombang jika bereaksi dengan berbagai jenis materi.
Perpindahan gelombang elektromagnetik
dilakukan secara radiasi, yaiotu perpindahan yang tidak memerlukan medium
perantara. Energy yang dipancarkan matahari dapat melewati ruang angkasa yang
vakum dan sampai di bumi. Contoh gelombang elektromagnetik adalah cahaya
matahari dalam bentuk sinar ultraviolet (UV) yang setiap hari masuk ke bumi
dalam jumlah yang tak terkira. Sinar UV pada saat melewati ruang angkasa tidak
menaikkan suhu di ruang angkasa yang vakum, tetapi di bumi sinar ini menaikan
suhu berbagai jenis benda yang ditemuinya. Pemahaman tentang karakteristik
sifat UV dapat digunakan untuk memanfaatkan sinar UV dan menghindari efek buruk
sinar UV, seperti resiko kanker kulit.
Di dalam setiap
microwave terdapat sebuah magnetron. Magnetron adalah sejenis tabung hampa
penghasil gelombang mikro. Fungsi magnetron adalah memancarkan gelombang mikro
ke dalam microwave. Pada awalnya magnetron dirancang untuk penggunaan radar.
Memang benar gelombang mikro yang digunakan sama dengan gelombang yang
digunakan di dunia telekomunikasi seperti radar, gelombang pemancar stasiun
radio, gelombang pemancar stasiun televise, atau gelombang sinyal handphone.
Gelombang mikro sendiri adalah salah satu gelombang radio.
Gelombang mikro dapat digunakan sebagai pemanas
makanan karena memiliki tiga
buah sifat dasar yang menjadi dasar prinsip kerja microwave;
1) Gelombang mikro akan dipantulkan oleh bahan logam seperti baja atau besi.
2) Gelombang ini dapat menembus bahan non logam tanpa memanaskannya
3) Gelombang ini akan diserap oleh air.
Sebagai gelombang
elektromagnetik, gelombang mikro yang menjalar membawa energi yang cukup untuk
memanaskan cairan pada makanan. Gelombang mikro yang dipancarkan magnetron ke
dalam ruang microwave aka terperangkap di dalamnya karena terlindung oleh
dinding microwave yang terbuat dari logam. Selanjutnya apabila geloombang mikro
mengenai cairan , maka energy gelombang mikro ini akan diserap oleh cairan
tersebut. Pengertian penyerapan energi oleh air adalah sebuah fenomena alam
yang dipelajari lebih jauh di bidang ilmu fisika, yang mungkin tidak lazm
dipahami dalam kehidupan sehari-hari.
Sebagai gelombang
electromagnet, gelombang mikro membawa medan listrik dan medan manet.
Molekul-molekul air pada kasus ini dapat dibayangkan memiliki dua buah muatan
di kedua ujungnya, yaitu positif dan negative. Gaya listrik yang diakibatkan
medan listrik gelombang mikro akan memutar molkul-molekul air hingga
molekul-molekul air tersebut dapat bergerak. Bergeraknya molekul-molekul air
ini disebabkan karena air adalah fluida. Pergerakan ini kemudian menyebabkan
molekul-molekul air saling bertubrukan. Tubrukan-tubrukan inilah yang akan
meningkatkan suhu makanan secara keseluruhan. Ruangan di dalam microwave
walaupun mengandung uap air akibat penguapan cairan tidak menjadi panas, karena
uap air memiliki kerapatan yang jauh lebih rendah disbanding air, sehingga
tidak terjadi tubrukan antara molekul air.
Bulatan merah = hidrogendengan muatan positif, berusaha mendekati muatan
negative, gelombang listrik dari gelombang mikro dalam bentuk gelombang akan
menyebabkan hydrogen bergerak, yang pada akhirnya molekul air saling
bertabrakan.
Oleh sebab itu, dapat
diakatan bahwa zat yang dapat dipanaskan oleh microwave harus mengandung air
atau cairan. Namun, karena setiap makanan mengandung cairan, maka makanan dapat
dipanaskan oleh microwave. Zat makanan lain yang juga akan menyerap panas
microwave adalah gula, garam. Lemak. Fenomena ini menyebabkan cara memasak
berbagai jenis makanan akan berbeda-beda tergantung dari kadar cairan yang
berada pada setiap unsur-unsur makanan yang aka dimasak. Logam tidak dapat
ditembus oleh gelombang mikro dikarenakan kerapatan molekul logam lebih rapat
dibandingkan panjang gelombang dari gelombang mikro. Namun aluminium foil yang
tipis masih dapat ditembus oleh gelombang mikro, hal ini dapat dimanfaatkan
untuk memasak makanan yang banyak mengandung air atau lemak yang lebih mudah
panas agar tidak cepat gosong.
Dengan sifat selecting
heating tersebut teknik pemanasan gelombang mikro juga dipakai untuk terapy
kanker yang sering disebut dengan hyperthermia. Pengaturan daya dan perancangan
antena merupakan hal yang utama dari terapi ini. Fokus pemanasan pada volume
sel kanker dapat dioptimasi ari perancangan antenna dan pengaturan daya serta
jarak antena dengan sel kanker tersebut.
2. Telekomunikasi Bagi
yang senang memanfaatkan fasilitas hotspot tentunya tidak asing dengan WiFi
yang menggunakan band frekuensi ISM. Begitu juga yang gemar menggunakan
bluetooth untuk transfer file antara handphone atau handphone dnegan komputer.
Operator telekomunikasi juga memanfaatkan gelombang mikro
untuk komunikasi antara
BTS ataupun antara BTS dengan pelanggannya. di Eropa khususnya di Jerman sudah
jarang terlihat penggunaan gelombang mikro untuk komunikasi dengan metode WDM
antara BTS dengan BSC. Jaringan backbone komunikasi sudah memakai jarinagn
fiber optis. Untuk komunikasi ke end user pada sistem selular tetap menggunakan
gelombang mikro. Untuk di indonesia pada tower-tower operator telekomunikasi sangat
sering kita jumpai antena directional untuk komunikasi antara BTS . Untuk
komunikasi ke end user operator GSM di indonesia memakai frekuensi di sekitar
800 MHz, 900MHz dan 1800MHz.
3. Radar dan navigasi
Radar juga memakai gelombang mikro untuk mendeteksi suatu object. Sesuai dengan
namanya radio detection and ranging, radar memanfaatkan pantulan gelombang dari
object tersebut untuk pendeteksian. meskipun sinyal sangat lemah tetapi dapat
dikuatkan kembali sehingga object bisa terdeteksi. Radar biasa dipergunakan
untuk mendeteksi benda bergerak. Pantulan tersebut berasal dari polarisasi
horizontal, vertical maupun circular. Waktu antar transmit dan receive itu yang
dipergunakan untuk mengitung jarak objek tersebut. pada sistem radar,
pengolahan sinyal memainkan peranan yang penting untuk mengurangi interferens.
Radar memancarkan dan menerima sinyal pantulan secara bergantian dengan sistem switch begitu juga dengan sistem GPS. GPS
mempunyai prinsip yang mirip dengan radar. setiap satelit secara periodis
mengirimkan pesan yang isinya adalah waktu pengiriman pesan dan informasi orbit
satelit. receiver GPS akan menghitung jarak receiver dengan setiap satelit yang
mengirimkan pesan2 tersebut. Dengan membandingkan jarak antara beberapa satelit
ini dapat ditentukan letak gps receiver tersebut.
Cara Kerja
Berikut adalah cara kerja dari sebuah microwave oven dalam
memanaskan sebuah objek:
1. Arus listrik bolak-balik dengan
beda potensial rendah dan arus searah dengan beda potensial tinggi diubah dalam
bentuk arus searah.
2. Magnetron menggunakan arus ini
untuk menghasilkan gelombang mikro dengan frekuensi 2,45 GHz.
3. Gelombang mikro diarahkan oleh
sebuah antenna pada bagian atas magnetron ke dalam sebuah waveguide.
4. Waveguide meneruskan gelombang
mikro ke sebuah alat yang menyerupai kipas, disebut dengan stirrer. Stirrer
menyebarkan gelombang mikro di dalam ruang oven.
5. Gelombang mikro ini kemudian
dipantulkan oleh dinding dalam oven dan diserap oleh molekul-molekul makanan.
6. Karena setiap gelombang mempunyai
sebuah komponen positif dan negatif, molekul-molekul makanan didesak kedepan
dan kebelakang selama 2 kali kecepatan frekuensi gelombang mikro, yaitu 4,9 juta
kali dalam setiap detik.
Gelombang mikro merupakan hasil radiasi yang dapat
ditransmisikan, dipantulkan atau diserap tergantung dari bahan yang
berinteraksi dengannya. Oven microvawe memanfaatkan 3 sifat dari gelombang
mikro tersebut dalam proses memasak. Gelombang mikro dihasilkan oleh magnetron,
gelombang tersebut ditransmisikan ke dalam waveguide, lalu gelombang tersebut
dipantulkan ke dalam fan stirrer dan dinding dari ruangan didalam oven, dan
kemudian gelombang tersebut diserap oleh makanan. Microwave oven dapat membuat
air berputar, putaran molekul air akan mendorong terjadinya tabrakan antar
molekul. Tabrakan antar molekul inilah yang akan membuat molekul-molekul
tersebut memanas. Perlu diingat bahwa sebagian besar makanan memiliki kadar air
didalamnya dan jika makanan tersebut memiliki kadar air berarti efek yang sama
akan terjadi jika makanan tersebut dimasukan dalam microwave oven. Selain itu
harus dingat juga bahwa molekul makanan yang lain akan menjadi panas karena ada
kontak langsung antara molekul tersebut dengan molekul air yang memanas.
Melalui perpindahan energi, panas disebabkan
oleh pergerakan molekul-molekul. Perpindahan energi ini dapat terjadi dengan 3
cara berbeda, yaitu:
1.
Konduksi Terjadi karena adanya kontak
langsung dengan sumber panas, contoh papan pengorengan yang menjadi panas
setelah bersentuhan dengan sumber api pada kompor.
2.
Konveksi Konveksi terjadi ketika uap panas
naik atau uap berputar di dalam ruangan tertutup seperti oven. Panas uap ini
akan memanaskan bagian luar makanan dan diteruskan sampai bagian dalam makanan
tersebut.
3. Radiasi Terjadi karena adanya gelombang elektromagnetik yang membuat
molekul-molekul air bergerak.
·
Telekomunikasi
Bagi yang senang memanfaatkan
fasilitas hotspot tentunya tidak asing dengan WiFi yang menggunakan band
frekuensi ISM. Begitu juga yang gemar menggunakan bluetooth untuk transfer file
antara handphone atau handphone dnegan komputer. Operator telekomunikasi juga
memanfaatkan gelombang mikro untuk komunikasi antara BTS ataupun antara BTS
dengan pelanggannya. di Eropa khususnya di Jerman sudah jarang terlihat
penggunaan gelombang mikro untuk komunikasi dengan metode WDM antara BTS dengan
BSC. Jaringan backbone komunikasi sudah memakai jarinagn fiber optis. Untuk
komunikasi ke end user pada sistem selular tetap menggunakan gelombang mikro.
Untuk di indonesia pada tower-tower operator telekomunikasi sangat sering kita
jumpai antena directional untuk komunikasi antara BTS . Untuk komunikasi ke end
user operator GSM di indonesia memakai frekuensi di sekitar 800 MHz, 900MHz dan
1800MHz.
·
Radar Dan
Navigasi
Radar juga memakai gelombang mikro
untuk mendeteksi suatu object. Sesuai dengan namanya radio detection and
ranging, radar memanfaatkan pantulan gelombang dari object tersebut untuk
pendeteksian. meskipun sinyal sangat lemah tetapi dapat dikuatkan kembali sehingga
object bisa terdeteksi. Radar biasa dipergunakan untuk mendeteksi benda
bergerak. Pantulan tersebut berasal dari polarisasi horizontal, vertical maupun
circular. Waktu antar transmit dan receive itu yang dipergunakan untuk
mengitung jarak objek tersebut. pada sistem radar, pengolahan sinyal memainkan
peranan yang penting untuk mengurangi interferens. Radar memancarkan dan
menerima sinyal pantulan secara bergantian dengan sistem switch.Begitu juga
dengan sistem GPS. GPS mempunyai prinsip yang mirip dengan radar. setiap
satelit secara periodis mengirimkan pesan yang isinya adalah waktu pengiriman
pesan dan informasi orbit satelit. receiver GPS akan menghitung jarak receiver
dengan setiap satelit yang mengirimkan pesan2 tersebut. Dengan membandingkan jarak
antara beberapa satelit ini dapat ditentukan letak gps receiver tersebut.
2.14.
Kegunaan Gelombang Mikro Salam Bidang
Lain
1. DALAM BIDANG MILITER
Membuka lahirnya RADAR. Cara kerja
radar adalah dengan mengirimkan gelombang elektromagnetik menuju
sasaran/target. Waktu yang dibutuhkan gelombang untuk mencapai sasaran dan
kemudian memantul kembali ke pemancarnya dapat memberikan informasi tentang
lokasi (jarak) obyek yang di amati itu.suatu hal terpenting yang menjadi kunci
sukses radar adalah kemampuannya untuk melihat dalam gelap. Tidak peduli siang
atau malam, radar dapat dengan mudah mengidentifikasi suatu obyek , mulai sari
lokasinya , gerak-geriknya , bentuknya , sampai temperaturnya. Teknologi radar
menjadi sarana penting untuk keperluan navigasi di malam hari, di dalam air
(kapal selam), dan di saat cuaca buruk. ‘Mata’ yang digunakan untuk ‘melihat’
dalam gelap ini adalah microwave. Kini penggunaannya yang paling luas di
militer adalah dalam teknologi Global Positioning System (GPS). GPS yang kita
kenal dalam kehidupan sehari-hari hanya merupakan sebagian kecil aplikasi
teknologinya di dunia militer.
2. DALAM BIDANG KESEHATAN
Dalam dunia kesehatan berkaitan
dengan pemanasan suatu jaringan tubuh. Prinsipnya mirip dengan microwave oven.
Untuk menghancurkan tumor yang bersarang dalam tubuh, gelombang mikro diarahkan
pada lokasi tumor (lokasinya bisa ditentukan menggunakan gelombang mikro juga,
dengan prinsip yang sama seperti teknologi radar). Cairan tumor menyerap
gelombang mikro sehingga terjadi eksitasi atom.
3.
DALAM
BIDANG KOMUNIKASI
Semua benda yang memancarkan
gelombang mikro bisa diamati dan dipelajari karakteristiknya. Semua yang
memiliki temperatur di atas 0 K (-273oC atau 0o mutlak) pasti memancarkan
gelombang mikro. Semakin tinggi temperaturnya semakin kuat gelombangnya. Ini
berarti kita bisa mempelajari semua yang ada di jagad raya, termasuk lapisan
atmosfer, ozon, planet-planet, dan bintang. Kita juga bisa memantau perubahan
cuaca bumi dengan bantuan gelombang mikro ini. Alat penerima gelombang mikro
yang paling sensitif adalah radiometer. Jika radiometer diarahkan ke langit,
alat ini bisa berfungsi sebagai radiotelescope (teleskop yang menangkap
transmisi gelombang radio). Dua radiotelescope yang besar adalah :
1. Arecibo di puerto rico
2. Very Long baseline array ( VLBA ) di
New Mexico
Keduanya sangat terkenal dan pernah
membintangi film Contact (Jodie Foster) sebagai alat penerima gelombang mikro
yang ditransmisikan oleh makhluk luar.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan
pembahasan di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa Gelombang mikro (microwave) merupakan bentuk gelombang radio yang beroperasi
pada frekuensi tinggi (dalam satuan gigahertz), yang meliputi kawasan UHF, SHF
dan EHF. Gelombang mikro merupakan sistem transmisi yang ditemukan oleh
Guglielmo Marconi pada abad ke 17. Komunikasi microwave sangat penting
digunakan dalam dunia telekomunikasi masa kini, karena keuntungan dan kelebihan
yang ditawarkan oleh alat-alat berbasis microwave sangat membantu manusia dalam
menyelesaikan setiap kegiatan manusia.
Aplikasi microwave sangat mudah dijumpai dalam kehidupan
sehari-hari, alat-alat itu antara lain microwave oven, GPS (Global Positioning
System), komunikasi satelit, BTS (Base Transceiver Station), komunikasi
televisi, telepon, dan sebagainya.
3.2 Saran
Dalam menggunakan alat-alat berbasis
microwave, ada baiknya memperhatikan hal negatif yang ditimbulkannya, seperti
radiasi yang terus-menerus terkena tubuh dapat mengakibatkan penyakit kanker.
Komentar
Posting Komentar