Propagasi gelombang radio dapat diartikan sebagai
proses perambatan gelombang radio dari pemancar ke penerima. Transmisi sinyal
dengan media non-kawat memerlukan antenna untuk meradiasikan sinyal radio ke
udara bebas dalam bentuk gelombang elektromagnetik (EM). Gelombang ini akan
merambat melalui udara bebas menuju antenna penerima dengan mengalami peredaman
sepanjang lintasannya, sehingga ketika sampai di antenna penerima, energy
sinyal sudah sangat lemah.
Gelombang (EM) dalam perambatannya menuju antenna penerima
dapat melalui berbagai macam lintasan. Jenis lintasan yang diambil tergantung
dari frekuensi sinyal, kondisi atmosfir dan waktu transmisi. Ada 3 jenis
lintasan dasar yang dapat dilalui, yakni melalui permukaan tanah (gelombang
tanah), melalui pantulan dari lapisan ionosfir di langit (gelombang langit),
dan perambatan langsung dari antenna pemancar ke antenna penerima tanpa ada
pemantulan (gelombang langsung).
Propagasi Gelombang Tanah
Gelombang tanah merambat dekat permukaan tanah dan
mengikuti lengkungan bumi, sehingga dapat menempuh jarak melampaui horizon.
Perambatan melalui lintasan ini sangat kuat pada daerah frekuensi 30 kHz – 3
MHz. Di atas frekuensi tersebut permukaan bumi akan meredam sinyal radio,
karena benda-benda di bumi menjadi satu ukuran dengan panjang gelombang sinyal.
Sinyal dari pemancar AM utamanya merambat melalui lintasan ini.
Perubahan kadar air mempunyai pengaruh yang besar
terhadap gelombang tanah. Redaman
gelombang tanah berbanding lurus terhadap impedansi permukaan tanah. Impedansi ini merupakan fungsi dari
konduktivitas dan frekuensi. Jika bumi mempunyai
konduktivitas yang tinggi, maka redaman (penyerapan energi gelombang) akan berkurang. Dengan demikian,
propagasi gelombang tanah di atas air,
terutama air garam (air laut) jauh lebih baik dari pada di tanah kering (berkonduktivitas rendah), seperti padang
pasir. Rugi-rugi (redaman) tanah akan meningkat
dengan cepat dengan semakin besarnya frekuensi. Karena alasan tersebut, gelombang tanah sangat
tidak efektif pada frekuensi di atas 2 MHz.
Gambar Propagasi Gelombang Tanah
Propagasi Gelombang Langit
Gelombang langit diradiasikan oleh antenna ke
lapisan ionosfir yang terletak di atmosfir bagian atas dan dibelokkan kembali
ke bumi. Ada beberapa lapisan ionosfir yakni lapisan D , E, F1 dan F2, dimana
keberadaannya di langit berubah-ubah menurut waktu, dan sangat mempengaruhi
perambatan sinyal. Lapisan D dan E adalah lapisan yang paling jauh dari matahari
sehingga kadar ionisasinya rendah. Lapisan ini hanya ada pada siang hari, dan
cenderung menyerap sinyal pada daerah frekuensi 300 kHz – 3 MHz.
Gambar Propagasi Gelombang Langit
Lapisan F terdiri dari lapisan F1 dan F2, mempunyai
kadar ionisasi yang paling tinggi karena dekat dengan matahari, sehingga ada
pada baik pada siang maupun malam hari. Lapisan ini yang paling mempengaruhi
sinyal radio, dimana pada daerah frekuensi 3 – 30 MHz, sinyal yang sampai ke
lapisan ini pada sudut tertentu, akan dibelokkan kembali ke bumi, ke tempat
yang sangat jauh dari antenna pemancarnya dengan redaman yang kecil, sehingga
sangat bermanfaat untuk transmisi sinyal. Sinyal yang sampai ke lapisan
tersebut pada sudut yang besar terhadap bumi, akan dilewatkan ke ruang angkasa.
Propagasi Gelombang Langsung
Pada propagasi ini, sinyal yang dipancarkan oleh
antenna pemancar langsung diterima oleh antenna penerima tanpa mengalami
pantulan, disebut Line Of Sight (LOS). Karena perambatannya harus secara
langsung, maka di lokasi- lokasi yang antenna penerimanya terhalang, tidak akan
menerima sinyal (blocked spot).
Jarak transmisi yang dapat dijangkau pada propagasi
LOS relative pendek dan dibatasi oleh tinggi antenna pemancar dan penerimanya,
direpresentasikan melalui rumus berikut:
Dimana,
d : jarak antenna pemancar dan penerima, km
ht : tinggi antenna pemancar, m
hr : tinggi antenna penerima, m
Gambar Propagasi Line Of Sight
Komunikasi LOS paling banyak digunakan pada
transmisi sinyal radio di atas 30 MHz yakni pada daerah VHF, UHF, dan
microwave. Pemancar FM dan TV, menggunakan propagasi ini. Untuk mengatasi jarak
jangkau yang pendek, digunakan repeater, yang terdiri dari receiver dengan
sensitivitas tinggi, transmitter dengan daya tinggi, dan antenna yang
diletakkan di lokasi yang tinggi.
Propagasi Gelombang dalam
Air Laut
Propagasi gelombang
permukaan merupakan satu-satunya cara untuk berkomunikasi di dalam lautan
Untuk memperkecil redaman laut, maka digunakan frekuensi yang sangat rendah,
yaitu band ELF (Extremely Low Frequency), yaitu antara 30 hingga 300 Hz. Dalam
pemakaian tertentu dengan frekuensi 100 Hz, redamannya hanya sekitar 0,3 dB per
meter. Redaman ini akan meningkat drastis bila frekuensinya makin tinggi,
misalnya pada 1 GHz redamannya menjadi 1000 dB per meter.
Read more at: Elektronika Dasar dan Line Of Sight (LOS)
