SUPER HIGH FREQUENCY

SUPER HIGH FREQUENCY (SHF)

Dosen Pengampu : Fitri Elvira Ananda, S.T.M.T.

DEWI PUTRI SARI NAINGGOLAN             1317030045

MUHAMMAD IMRAN                                   1317030017

WIDYA INTAWANI                                       1317030025

TEKNIK TELEKOMUNIKASI – 1C

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2017

SUPER HIGH FREQUENCY

Temuan menarik terkait gelombang radio super-high frequency dari seorang profesor di New York membuka peluang untuk kelahiran mekanisme transfer data kecepatan tinggi untuk perangkat mobile. Pakar-pakar teknologi komunikasi dikabarkan tengah berkumpul untuk mendiskusikan temuan dari Ted Rappaport, profesor dari New York University (NYU) tersebut. Bila temuan tersebut benar-benar bisa dimanfaatkan, temuan tersebut bisa membuka ruang baru untuk transfer data ke perangkat mobile yang selama ini terbatasi oleh padatnya frekuensi gelombang radio.

Frekuensi super tinggi (bahasa Inggris:Super high frequency) yang disingkat (SHF) adalah kelompok frekuensi radio dengan rentang antara 3 dan 30 GHz. Frekuensi sangat tinggi juga disebut sebagai gelombang sentimeter karena panjang gelombangnya berkisar dari satu sampai sepuluh sentimeter. Para International Telecommunication Union (ITU), sebuah organisasi sipil internasional yang didirikan untuk seluruh dunia standar telekomunikasi telah menyatakan bahwa frekuensi supertinggi ditemui antara 100 mm sampai 10 mm. Gelombang elektromagnetik SHF relatif singkat untuk gelombang radio.

Pemanfaatan gelombang super-high frequency untuk transfer data ke perangkat mobile ini akan menggunakan gelombang di kisaran 28 GHz hingga 72 GHz. Gelombang super-high frequency tersebut, yang umumnya disebut sebagai milimeter wave, merujuk pada panjang gelombang di frekuensi tersebut, selama ini dihindari penggunaannya oleh industri radio karena jangkauan yang pendek dan ketidakmampuannya menembus dinding penghalang. Namun, dengan temuan dari Rappaport, gelombang super-high frequency mungkin saja bisa dimanfaatkan untuk transfer data ke perangkat mobile.

Berdasarkan penelitian dari Rappaport, gelombang super-high frequency bisa dimanipulasi sehingga bisa menjangkau jarak yang lebih jauh. Selain itu, penggunaan super-high frequency yang dikombinasikan dengan small cell di tempat tetentu memungkinkan gelombang radio digunakan untuk mentransfer data berukuran besar dengan lebih cepat, tanpa gangguan interferensi, di arena yang terbatas.

Terkait masa depan dari temuan ini, kebutuhan tranfer data ukuran besar antar perangkat mobile yang makin terasa dalam beberapa waktu terakhir ini bisa saja mendorong temuan ini untuk terus dikembangkan. Walaupun begitu, tampaknya masih dibutuhkan cukup banyak waktu sebelum super-high frequency ini bisa digunakan dengan baik untuk transfer data kecepatan tinggi.

PROPAGASI SUPER HIGH FREQUENCY

Propagasi Radio SHF Super High Frequency (SHF - "Microwave") - 3 GHz sampai 30 GHz 4,9 GHz Licensed Band Unlicensed National Information Infrastructure (U-NII) - 5.15 sampai 5.825 GH - Keuntungan Antena High Gain - Dish / Parabolic Sangat Rendah Kebisingan Lantai - Sinyal Menerima Kecil yang Diberikan - Kerugian Kerusakan Terrain dan Sangat Tinggi Atenuasi yang lebih tinggi pada kabel coax Line-of-sight (LOS) Kritis

BENTUK PROPAGASI SUPER HIGH FREQUENCY

           

            Pengenalan Gelombang Radio

Energi gelombang elektromagnetik terlihat dalam bentuk perambatan gelombang radio yang keluar dari antena pengirim dan dalam beberapa mode perambatan gelombang ini sangat tergantung pada frekuensi yang dikirimkan. Untuk perhubungan radio, mengingat gelombang elektromagnetik dipancarkan pada ruang yang dipergunakan secara bersama, maka sangat besar kemungkinannya untuk terjadi saling mengganggu. Agar gangguan ini dapat dicegah, maka alokasi frekuensi ditentukan bagi tiap daerah, sehingga perhubungan radio dapat terawasi.

Propagasi gelombang adalah perambatan gelombang pada media perambatan. Media perambatan atau biasa juga disebut saluran transmisi gelombang dapat berupa fisik yaitu sepasang kawat konduktor, kabel koaksial dan berupa non fisik yaitu gelombang radio atau sinar laser. Gambar diatas  merupakan gambaran singkat tentang propagasi gelombang Gelombang radio termasuk keluarga radiasi elektromagnetik meliputi infra merah (radiasi panas), cahaya tampak (visible light), ultraviolet, sinar-X, dan bahkan panjang gelombang Gamma yang lebih pendek.

Propagasi Gelombang Radio

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 (em) dalam perambatannya menuju antenna penerima dapat melalui berbagai macam lintasan 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 Langit (Sky Wave)

Pada frekuensi tinggi atau daerah HF, yang mempunyai range frekuensi 3 -30MHz. gelombang dapat dipropagasikan menempuh jarak yang jauh keatas sampai lapisan ionosfir. Gelombang yang berpropagasi melalui lapisan ionosfir ini disebut sebagai gelombang ionosfir (ionospheric wave) atau juga disebut gelombang langit (sky wave).

Propagasi gelombang radio pada gelombang langit sangat dipengaruhi oleh kondisi atmosfir di atas permukaan bumi. Atmosfir di atas bumi terbagi dalam beberapa lapisan, yaitu ; Troposfir : adalah bagian atmosfir bumi yang membentang dari permukaan bumi hingga ketinggian sekitar 11 Km. Stratosfir : adalah atmosfir bumi yang berada di ketinggian sekitar 11 Km s/d 50 Km. Ionosfir : adalah lapisan atmosfir yang berada pada ketinggian di atas 50 Km dari permukaan bumi. Pada lapisan ionosfir inilah terdapat gas-gas yang secara terus-menerus terkena sinar matahari dan membentuk lapisan ion yang dapat memantulkan gelombang radio. Ionosfir tersusun dari 3 (tiga) lapisan , mulai dari yang terbawah yang disebut dengan lapisan D, E dan F.

Gelombang Ruang Bebas (Free Space)

Pembiasan (Refraction) oleh Atmosfir Bumi

Pada atmosfir bumi terjadi pembiasan gelombang sekitar 18 km dari permukaan bumi di daerah khatulistiwa dan sampai sekitar 8 dan 11 km di daerah kutub selatan dan utara. Untuk itu radius bumi diubah disesuaikan demikian hingga kelengkungan relatif antara gelombang dan bumi tetap seperti yang ditunjukkan pada gambar Radius kelengkungan bumi yang telah disesuaikan dengan perbandingan antara radius efektif bumi dan radius bumi yang sesungguhnya disebut dengan faktor K. Pada kondisi atmosfir normal, dalam perhitungan radius bumi ekuivalen biasanya digunakan K = 4/3 (J, Herman, 1986: 3.2).

Propagasi Line of Sight (LOS)

Propagasi gelombang pada frekuensi diatas 30 MHz memanfaatkan gelombang langsung dan gelombang pantul oleh permukaan bumi. Pada Gambar berikut ini adalah gambaran dari propagasi Line of Sight (LOS).

Pada propagasi LOS terdapat daerah yang harus dan wajib terhindar dari halangan, daerah itu disebut dengan daerah fresnel (fresnel zone). Seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Berdasarkan Gambar diatas  dan keterangan di atas, F1 disebut sebagai radius daerah Freshnel pertama, yang dirumuskan dengan (Aswoyo, 2006: 101) :

Difraksi oleh Penghalang (Knife Edge Diffraction)

Difraksi adalah kemampuan gelombang untuk berbelok setelah mengalami benturan dengan penghalang. J, Herman (1986: 4.5) menyatakan difraksi oleh bukit, pohon, bangunan dan lain-lain sulit sekali dihitung, akan tetapi perkiraan redamannya dapat diperoleh dengan mengingat harga-harga ekstrim yang disebabkan oleh difraksi rintangan tajam yang menyerap sempurna (Knife Edge Diffraction).

KEGUNAAN SUPER HIGH FREQUENCY

           

Gelombang mikro atau Mikrogelombang (microwave) adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency, SHF), yaitu di atas 3 GHz (3x109 Hz). Gelombang ini tidak dapat dilihat mata kita karena panjang gelombangnya (walaupun sangat kecil dibanding gelombang radio) jauh lebih besar dari 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).

1.Pemanasan

Gelombang mikro mempunyai energi yang sangat besar, karena frekuensinya yang sangat besar.Maka dari itu kita dapat memanfaatkan nya 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.

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 tower2 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

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.

4. Komunikasi Point-to point Terestrial

Fixed Services didefinisikan sebagai servis komunikasi radio antara titik-titik tertentu yang tetap, yang juga meliputi system radio point-to-point serta point-to-multipoint digunakan untuk Transmisi Suara, Video dan Informasi Data.

Di Indonesia penggunaan system radio fixed services point-to-point atau point-to-multipoint dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu :

Sistem Komunikasi Radio HF.

Sistem Komunikasi Radio VHF/UHF.

Sistem Komunikasi Radio Microwave Link.

Sistem Komunikasi Radio HF.

Untuk hubungan komunikasi radio yang dapat melintasi batas wilayah negara, harus dilakukan terlebih dahulu koordinasi frekuensi dengan negara lain. Sebagai contoh adalah penggunaan frekuensi HF yang dapat menjangkau ribuan kilometer, sehingga dapat menjangkau negara lain. Komunikasi radio HF menggunakan gelombang langit (skywave) yang bergantung pada kondisi ionosfir yang bervariasi dari siang dan malam, waktu ke waktu serta posisi pemancar dan penerima. Diperlukan sejumlah frekuensi yang berbeda untuk system komunikasi radio HF yang baik.

Sistem komunikasi radio microwave link beroperasi pada pita frekuensi radio 1 s/d 60 GHz. Pita frekuensi di bawah 12 GHz, umumnya digunakan untuk aplikasi Radio-relay jarak jauh karena karakteristik propagasi yang mendukung. Sebagai konsekuensinya, pita frekuensi ini sangat padat digunakan, terutama di kota-kota besar.

Sebagai tambahan, bahwa pada pita frekuensi 1-3 GHz juga digunakan untuk sistem-sistem Komunikasi Tetap, Bergerak maupun Satelit. Misal GSM 1800, WLL, CDMA 1900, IMT 2000, Satelit Broadcasting Cakrawarta I. Karena itu Dirjen Postel tidak akan menetapkan izin baru bagi microwave link di pita 1-3 GHz tersebut. Sejumlah pengguna microwave link yang telah beroperasi sejak tahun 1990-an pita 1-3 GHz, akan sedikit demi sedikit dikurangi dan tidak diperpanjang izinnya lagi.

5. Remote Sensing Satelit

DAFTAR PUSTAKA

Marwadi Rajkot, Geographic Information System. https://gisatmarwadi.wordpress.com/2011/08/12/what-is-remote-sensing-technology/ (10 Desember 2017)

Telekomunikasi Point-To-Point atau Point-To-Multipoint (Terrestrial Fixed Services).

https://teknikpenyiaran.wordpress.com/2009/04/17/telekomunikasi-point-to-point-atau-point-to-multipoint-terrestrial-fixed-services/  (10 Desember 2017)

Spektrum Frekuensi. https://sekaranindya.wordpress.com/2011/11/28/spektrum-frekuensi/ (10 Desember 2017)

Hilmi, Arief. Difraksi Gelombang EM. http://slideplayer.info/slide/2899758/ ( 10 Desember 2017)

Chap 4 (large scale propagation). https://www.slideshare.net/asadkhan1327/chap-4-large-scale-propagation  ( 10 Desember 2017)

Hutabarat, Risdawati. Propagasi Gelombang Langit. https://www.slideshare.net/risdawatihtb/propagasi-gelombang-langit ( 10 Desember 2017 )

https://img.yumpu.com/31647021/1/358x487/super-high-frequency-characteristics-of-optical-modulators-on-the-.jpg?quality=85 ( 10 Desember 2017)