Propagasi Sinyal Dalam Saluran Transmisi

 PROPAGASI SINYAL DALAM SALURAN TRANSMISI

        Beberapa keadaan dimana diperlukan untuk menghubungkan suatu sumber  (Transmitter - Pembangkit gelombang radio) ke suatu beban  (Antena - Pemancar Gelombang Radio), atau dengan kata lain pengiriman suatu sinyal dari suatu sumber yang dihantarkan ke ujung lain sebagai penerima melalui suatu saluran transmisi atau wave guide.

            Bila sinyal diterapkan pada suatu saluran transmisi pada satu ujung yang satu sebagai sumber, ke ujung yang lainnya adalah beban,  maka sepanjang saluran transmisi ini sinyal tersebut akan mengalami redaman dan pergesan fasa. Sinyal merambat sepanjang saluran dengan kecepatan tertentu Kecepatan yang digunakan untuk merambatkan sebuah sinyal ini hampir sama dengan kecepatan cahaya yaitu 3 x 10⁸ m/det. Bila Suatu siklus yang lengkap dari gelombang membutuhkan suatu jarak sepanjang saluran yang disebut panjang gelombang. Panjang Gelombang λ berbanding terbalik dengan frekuensi f dari gelombang. Mereka dihubungkan dengan kecepatan propagasi  V dengan formula: V = f . λ dan mencapai beban bila impedansi beban sama dengan impedansi salauran transmisi maka seluruh sinyal akan disalurkan ke beban. Bila impedansi tidak sama maka sebahagian sinyal akan dipantulkan kembali dari beban  ke saluran dan kesumber.

Bila gelombang datang dan gelombang pantul saling bersuper posisi maka maka akan menghasilkan gelombang berdiri. Hal hal istimewa dimana gelombang tersebut dapat diamati  dan memiliki pola yang beraturan akan ditunjukkan pada simulasi yang akan dilaksanankan.

Karakteristik sebuah saluran ditunjukkan oleh persamaan Telegrapher di bawah ini :

Persamaan Telegrapher adalah persamaan diferensial parsial yang digunakan untuk menggambarkan karakteristik sebuah saluran transmisi listrik atau koaksial. Persamaan ini menjelaskan bagaimana sinyal listrik bergerak melalui saluran tersebut, termasuk bagaimana sinyal tersebut melewati gangguan dan distorsi.

Persamaan Telegrapher dapat dituliskan sebagai berikut:

dV/dz = -LdI/dt - RI

dI/dz = -CdV/dt - GV

di mana V adalah tegangan listrik pada saluran, I adalah arus listrik pada saluran, z adalah posisi pada saluran, t adalah waktu, L adalah induktansi saluran, R adalah resistansi saluran, C adalah kapasitansi saluran, dan G adalah konduktansi saluran.

Persamaan ini dapat digunakan untuk memperkirakan frekuensi dan karakteristik lainnya dari sinyal yang melalui saluran tersebut, serta bagaimana gangguan dan distorsi mempengaruhi sinyal tersebut. Persamaan Telegrapher sering digunakan dalam bidang komunikasi dan elektronik untuk merancang dan memperbaiki saluran transmisi listrik dan koaksial.

 

Parameter-parameter saluran transmisi beserta nilai defaultnya :

 

No.	Simbol	Nama Parameter	Nilai Default	Satuan
1.	Zen	Panjang saluran transmisi	100	M
2.	Rt	Resistansi per satuan panjang	0,1	W
3.	Lt	Induktansi per satuan panjang	1e-6	H
4.	Ct	Kapasitansi persatuan panjang	1e-12	F
5.	Gt	Konduktansi per satuan panjang	0	Mho

 

Propagasi dalam konteks komunikasi radio merujuk pada cara gelombang elektromagnetik (seperti gelombang radio) merambat dari antena pengirim ke antena penerima. Propagasi dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti frekuensi gelombang, kondisi cuaca, topografi, dan jenis saluran yang digunakan. Propagasi yang baik sangat penting dalam komunikasi radio untuk memastikan bahwa sinyal dapat sampai ke penerima dengan kekuatan yang cukup dan tanpa terlalu banyak distorsi. Beberapa jenis propagasi yang umum dalam komunikasi radio termasuk propagasi gelombang tanah, propagasi gelombang langit, dan propagasi line-of-sight.

Berikut adalah beberapa macam propagasi :

Ground wave propagation: propagasi gelombang tanah adalah propagasi gelombang radio yang merambat melalui permukaan bumi. Gelombang ini digunakan dalam komunikasi jarak pendek dan menengah, seperti siaran radio AM, siaran radio di bawah tanah, dan komunikasi maritim.

Sky wave propagation: propagasi gelombang langit adalah propagasi gelombang radio yang melibatkan pantulan gelombang di lapisan ionosfer, sehingga dapat digunakan untuk komunikasi jarak jauh. Gelombang ini digunakan dalam komunikasi radio jarak jauh seperti siaran radio SW dan radio amator.

Line-of-sight propagation: propagasi line-of-sight (LOS) adalah propagasi gelombang radio yang merambat dalam garis lurus dari antena pengirim ke antena penerima. Gelombang ini digunakan dalam komunikasi nirkabel jarak dekat seperti Wi-Fi, Bluetooth, dan telepon seluler.

Tropospheric propagation: propagasi troposferik adalah propagasi gelombang radio yang melibatkan pantulan gelombang di lapisan troposfer, terutama pada kondisi cuaca yang tidak stabil. Gelombang ini dapat digunakan untuk komunikasi jarak jauh dan digunakan dalam sistem komunikasi radio terestrial seperti radar dan sistem komunikasi satelit.

Scatter propagation: propagasi scatter adalah propagasi gelombang radio yang melibatkan pantulan gelombang dari objek-objek seperti bangunan, pegunungan, atau awan. Gelombang ini digunakan dalam komunikasi nirkabel jarak dekat seperti sistem komunikasi seluler dan jaringan mesh.

Setiap jenis propagasi memiliki karakteristik yang berbeda dan masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan dalam penggunaannya untuk berbagai aplikasi komunikasi radio.

 

Macam-macam gangguan pada saluran transmisi :

Attenuation: Attenuation terjadi ketika sinyal melemah saat melalui saluran transmisi karena hilangnya energi sinyal akibat hambatan dalam saluran atau karena jarak yang terlalu jauh antara pengirim dan penerima.

Dispersion: Dispersion terjadi ketika sinyal terurai atau terpecah menjadi beberapa bagian yang berbeda dan tiba di penerima dengan waktu yang berbeda-beda, sehingga mengakibatkan distorsi sinyal.

Noise: Noise adalah gangguan acak pada sinyal yang berasal dari sumber-sumber seperti gangguan elektromagnetik dari peralatan listrik atau sinyal yang bocor dari saluran lain. Noise dapat menyebabkan kesalahan dalam pengiriman data dan mengurangi kualitas sinyal.

Interference: Interference terjadi ketika sinyal yang dikirim melalui satu saluran tercampur dengan sinyal yang dikirim melalui saluran lain atau dengan sinyal lain yang hadir di lingkungan sekitar, sehingga mengakibatkan kesalahan dalam pengiriman data.

Reflection: Reflection terjadi ketika sinyal yang dikirimkan dipantulkan oleh dinding atau penghalang lain di sekitar saluran transmisi dan kembali ke pengirim atau menyebabkan interferensi dengan sinyal yang lain.

Crosstalk: Crosstalk terjadi ketika sinyal yang dikirim melalui satu saluran bocor ke saluran lain, menyebabkan interferensi dan kesalahan dalam pengiriman data.

Jitter: Jitter terjadi ketika sinyal tiba dengan waktu yang tidak stabil, sehingga menyebabkan distorsi dan kesalahan dalam pengiriman data.

Penting untuk mengatasi gangguan-gangguan ini agar sinyal dapat dikirim dan diterima dengan baik. Teknik-teknik seperti equalization, error correction, dan shielding dapat digunakan untuk mengurangi efek gangguan pada saluran transmisi.