TEKNIK FREKUENSI TINGGI

7





SEKOLAH TINGGI METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA
PROGRAM STUDI INSTRUMENTASI

MAKALAH
TEKNIK FREKUENSI TINGGI

SALURAN TRANSMISI TELEKOMUNIKASI









Anggota Kelompok :
Elma Kumilaita Safitri (NPT. 41.13.0008)
Hanif Amri Fathulhuda (NPT. 41.13.0014)
Ikhwan Wardiansyah (NPT. 41.13.0016)
Justinus Risto (NPT. 41.13.0018)


Tangerang Selatan, 9 Mei 2016


SISTEM TRANSMISI TELEKOMUNIKASI
KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Tim Penyusun panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga Tim Penyusun dapat menyelesaikan makalah "Sistem Transimisi Telekomunikasi". Di dalam penyusunan makalah ini, Tim Penyusun banyak menghadapi kendala dan masalah, akan tetapi atas bantuan dan dorongan dari banyak pihak akhirnya Tim Penyusun dapat menyelesaikan makalah ini. Untuk itu pada kesempatan ini Tim Penyusun hendak mengucapkan banyak terima kasih kepada :
Bapak Agus Tri Sutanto, selaku Kepala Prodi Instrumentasi serta Dosen Mata Kuliah Teknik Frekuensi Tinggi, dan
Seluruh rekan Kelas Instrumentasi 4A
Kritik dan saran Tim Penyusun harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Atas perhatiannya Tim Penyusun ucapkan terima kasih.

Tangerang Selatan, 9 Mei 2016

Tim Penyusun





ABSTRAK

Dalam laporan berjudul "Sistem Transimisi Telekomunikasi" ini, tim penyusun akan membahas tentang segala aspek yang berkaitan dengan sistem transmisi dalam telekomunikasi.
Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhi salah satu tugas yang diberikan pada mata kuliah Teknik Frekuensi Tinggi dan memahami mengenai sistem transimisi, prinsip kerja, jenis, dan aplikasinya. Manfaat dari pembuatan makalah ini antara lain sebagai bahan pengetahuan dan sebagai bahan referensi lebih lanjut mengenai sistem transmisi telekomunikasi yang ada dalam mata kuliah Teknik Frekuensi Tinggi.
Metode penelitian yang dilakukan adalah tim penyusun mengumpulkan terlebih dahulu bahan atau materi yang berasal dari internet dan e-book. Kemudian bahan yang didapat tersebut disusun ke dalam makalah ini.
Sistem transmisi telekomunikasi sangat dibutuhkan oleh BMKG sebagai penyedia data cuaca dalam mengumpulkan dan mendistribusikan data-data yang diperlukan untuk keperluan prakiraan cuaca dan iklim.



DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR 2
ABSTRAK 3
DAFTAR ISI 4
DAFTAR GAMBAR 5
BAB I 6
BAB II 8
BAB III 11
BAB IV 17
DAFTAR PUSTAKA 18








DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Saluran Open Wire Line (OWL). 12
Gambar 2. Shield Pair 13
Gambar 3. Saluran Coaxial (a) bentuk fisik, (b) medan magnet dan listrik. 13
Gambar 4. Saluran Waveguide Rectangular (a) Silinder (b) 14
Gambar 5. Sistem Transmisi Serat Optik 15
















BAB I
PENDAHULUAN

Latar Belakang
Penyampaian informasi dari suatu sumber informasi kepada penerima informasi dapat terlaksana bila ada suatu sistem atau media penyampaian di antara keduanya. Jika jarak antara sumber informasi dengan penerima informasi dekat, maka sistem transmisi yang dipakai cukup melalui udara. Namun bila jarak keduanya jauh dan sangat jauh, maka dibutuhkan suatu sistem transmisi yang lebih kompleks. Sistem transmisi itu dapat terdiri atas satu atau lebih media transmisi. Media yang digunakan dalam sistem ini dapat berupa media fisik (kabel) maupun non fisik (nirkabel).
Media transmisi fisik merupakan media transmisi yang mempunyai bentuk fisik. Media fisik ini umumnya menggunakan kabel, bumbung gelombang atau serat optik, sedangkan media non fisik berupa udara atau ruang bebas (free space). Saluran transmisi merupakan suatu komponen yang sangat penting dalam sistem transmisi baik sistem kabel maupun nirkabel. Pada sistem transmisi nirkabel, saluran transmisi digunakan untuk menghubungkan pemancar dengan antena pemancar dan penerima dengan antena penerima.

Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang ada, maka perumusan masalah dalam pembuatan makalah ini adalah bagaimana mengetahui dan memahami tentang saluran transmisi telekomunikasi secara umum dan penggunaannya dalam kehidupan sehari-hari.

Tujuan Dan Manfaat
Tujuan dari pembuatan makalah ini yaitu untuk memenuhi salah satu tugas yang diberikan pada mata kuliah teknik digital dan untuk memahami mengenai saluran transmisi telekomunikasi, prinsip kerja, jenis, dan aplikasinya.
Manfaat dari pembuatan makalah ini antara lain sebagai bahan pengetahuan dan sebagai bahan referensi lebih lanjut mengenai saluran transmisi telekomunikasi yang ada dalam mata kuliah teknik frekuensi tinggi.

. Metode Penulisan
Dalam menulis makalah ini, penulis mengumpulkan terlebih dahulu bahan atau materi yang berasal dari internet dan e-book. Kemudian bahan yang didapat tersebut disusun ke dalam makalah ini.




















BAB II
LANDASAN TEORI

Pengertian
Sistem transmisi itu dapat terdiri atas satu atau lebih media transmisi. Media yang digunakan dalam sistem ini dapat berupa media fisik (kabel) maupun non fisik (nirkabel). Media transmisi fisik merupakan media transmisi yang mempunyai bentuk fisik. Media fisik ini umumnya menggunakan kabel, bumbung gelombang atau serat optik, sedangkan media non fisik berupa udara atau ruang bebas (free space). Saluran transmisi merupakan suatu komponen yang sangat penting dalam sistem transmisi baik sistem kabel maupun nirkabel. Pada sistem transmisi nirkabel, saluran transmisi digunakan untuk menghubungkan pemancar dengan antena pemancar dan penerima dengan antena penerima.

Jenis Media Saluran Transmisi
Dalam bidang telekomunikasi, media penghubung atau disebut saluran transmisi, dapat dikategorikan dalam dua kelompok, yaitu :
saluran fisik, yaitu saluran yang mempunyai bentuk serta ukuran fisik (solid), misalnya kawat atau kabel, bumbung gelombang (waveguide), serat optik.
saluran non fisik, yaitu saluran yang tidak berbentuk, dan hanya ada satu di alam, yaitu udara. Kecepatan rambat sinyal pada media udara sama dengan kecepatan cahaya (c = 2,99792458 x 108 m/detik).

Media Transmisi Fisik
Media ini biasa disebut juga sebagai media transmisi terbimbing (guided trans-mission media). Terdapat beberapa macam saluran fisik transmisi yang telah digu-nakan, baik berdasarkan bentuknya maupun ukuran fisiknya. Tetapi pada dasarnya semua jenis saluran tersebut adalah salah satu macam saluran berikut ini,
a). Sepasang kawat telanjang (open two wire line/OWL)
b). Sepasang saluran terbungkus (shielded pair)
c). Saluran satu sumbu (coaxial line)
d). Bumbung gelombang (waveguide)
e). Saluran serat optik (fiber optic).

Media Transmisi Non-fisik
Media ini biasa disebut juga sebagai media transmisi tidak terbimbing (non-guided transmission media), hanya satu di alam, yaitu, udara. Karena tidak terbimbing, maka sinyal yang dikirim yang merupakan gelombang elektromagnetik, akan me-nyebar ke semua arah sesuai pola radiasi antena yang digunakan. Sinyal gelombang elektromagnetik yang digunakan umumnya sudah termasuk sinyal dengan frekuensi RF (radio frequency), yaitu antara 3 kHz ~ 3000 GHz. Sebagai media transmisi, udara juga mempunyai impedansi karakteristik yang disebut intrinsic impedance. Nilainya sebesar 120π Ω atau 377 Ω.

Karakteristik Saluran Transmisi
Ketika hubungan antara sumber sinyal dengan beban sedang berlangsung, maka sinyal akan merambat pada pasangan kawat penghantar saluran transmisi menuju ke ujung yang lain dengan kecepatan tertentu. Semakin panjang saluran transmisi, maka waktu tempuh dari rambatan sinyal itu akan semakin lama. Arus yang mengalir di sepanjang saluran akan membangkitkan suatu medan magnet yang menyelimuti kawat penghantar dan ada kalanya saling berimpit dengan medan magnet lain yang berasal dari kawat penghantar lain disekitarnya. Medan magnet yang dibangkitkan oleh kawat penghantar berarus listrik, merupakan suatu timbunan energi yang tersimpan dalam kawat penghantar tersebut sehingga dapat dianggap bahwa kawat penghantar bersifat induktif atau memiliki induktansi.
Tegangan yang ada diantara dua kawat penghantar akan membangkitkan medan listrik. Medan listrik ini juga merupakan timbunan energi yang mungkin juga saling berimpit dengan medan listrik lain disekitarnya, sehingga akan timbul kapasitansi diantara dua kawat penghantar. Untuk saluran yang panjang, induktansi dan kapasitansi itu akan menyebar secara merata pada sepanjang saluran dan besarnya tergantung pada frekuensi sinyal atau gelombang yang merambat didalamnya.
Setiap jenis saluran transmisi dua kawat juga mempunyai suatu nilai konduktansi yakni nilai yang merepresentasikan kemungkinan banyaknya elektron yang mengalir (arus) melewati atau menembus bahan dielektrik saluran. Jika saluran dianggap seragam (uniform), dimana semua nilai besaran-besaran tersebut sama disepanjang saluran, maka potongan kecil saluran dapat dianggap merepresentasikan panjang keseluruhan.




















BAB III
APLIKASI DAN PEMBAHASAN

Media Transmisi Fisik
Open Two Wire Line (OWL)
Gambar 1. Saluran Open Wire Line (OWL). Bentuk Fisik (a) Medan Magnet dan Listrik (b)Gambar 1. Saluran Open Wire Line (OWL). Bentuk Fisik (a) Medan Magnet dan Listrik (b)Mempunyai penampang depan, dan arah medan magnet serta medan listrik seperti ditunjukkan pada Gbr-1.
Gambar 1. Saluran Open Wire Line (OWL).
Bentuk Fisik (a) Medan Magnet dan Listrik (b)
Gambar 1. Saluran Open Wire Line (OWL).
Bentuk Fisik (a) Medan Magnet dan Listrik (b)











Jenis saluran ini mempunyai kerugian radiasi yang tinggi apabila digunakan untuk penyaluran sinyal frekuensi sangat tinggi, sehingga jarang digunakan untuk fre-kuensi diatas 100 MHz. Saluran transmisi jenis ini pernah digunakan pada jaringan transmisi telex atau telepon yang sekarang sudah banyak digantikan dengan saluran berisolasi. Jenis saluran sepasang kawat sejajar yang lain adalah kabel antena televisi yang berisolasi bahan vinyl. Jenis saluran yang terakhir ini dikenal mem-punyai impedansi karakteristik sebesar 300 .

Shielded Pair
Untuk mengatasi terjadinya hamburan medan magnet dan listrik seperti pada susun-an dua kawat OWL tersebut diatas, dapat digunakan saluran yang mempunyai peng-hantar ketiga yang membungkus (shield) kedua penghantar yang lain seperti ditun- jukkan diagramnya pada Gbr-2.

Ketiga penghantar yang menyusunnya dipisahkan oleh adanya bahan dielektrik diantaranya. Sifat saluran ini balance terhadap ground seperti juga saluran jenis OWL. Contoh jenis saluran ini adalah kabel audio 600 .
Gambar 2. Shield Pair Bentuk fisik (a) Medan Magnet dan Listrik (b)Gambar 2. Shield Pair Bentuk fisik (a) Medan Magnet dan Listrik (b)
Gambar 2. Shield Pair
Bentuk fisik (a) Medan Magnet dan Listrik (b)
Gambar 2. Shield Pair
Bentuk fisik (a) Medan Magnet dan Listrik (b)






Coaxial Line

Mempunyai penampang depan, serta arah medan magnet dan listrik seperti ditunjuk- kan pada Gbr-4. Konduktor dalam (inner) ditahan di tengah oleh bahan dielektrik dengan konstanta dielektrik tertentu. Saluran transmisi jenis ini tidak mudah di- pengaruhi medan elektromagnetik luar disamping medan elektromagnetiknya sendiri tidak menyebar. Karena keuntungan inilah, jenis saluran ini banyak digunakan pada frekuensi tinggi atau frekuensi radio sampai 3000 MHz. Diatas frekuensi tersebut, nampak bahwa redaman saluran makin tinggi seperti ditunjukkan pada grafik Gbr-3.

Gambar 3. Saluran Coaxial (a) bentuk fisik, (b) medan magnet dan listrik.Gambar 3. Saluran Coaxial (a) bentuk fisik, (b) medan magnet dan listrik.
Gambar 3. Saluran Coaxial (a) bentuk fisik, (b) medan magnet dan listrik.
Gambar 3. Saluran Coaxial (a) bentuk fisik, (b) medan magnet dan listrik.






(a) (b)



Saluran ini bersifat unbalance terhadap ground. Contoh jenis saluran coaxial adalah,
kabel video 75 : 3C-2V,
5C-2V,
RG-59

kabel RF 50 : 5D-2V,
RG-58,
RG-213

Waveguide
Untuk penyaluran sinyal dengan frekuensi yang sangat tinggi ( > 3 GHz) digunakan saluran bumbung gelombang atau waveguide, sebab penggunaan saluran coax pada daerah frekuensi tersebut akan mengalami kerugian daya (losses) yang makin besar seperti diuraikan di atas. Terdapat dua macam bentuk waveguide, yaitu rectangular yang mempunyai penampang segiempat, dan circular yang mempunyai penampang melintang berbentuk lingkaran. Kedua jenis waveguide tersebut ditunjukkan pada Gbr-4.
Gambar 4. Saluran Waveguide Rectangular (a) Silinder (b)Gambar 4. Saluran Waveguide Rectangular (a) Silinder (b)
Gambar 4. Saluran Waveguide Rectangular (a) Silinder (b)
Gambar 4. Saluran Waveguide Rectangular (a) Silinder (b)




Dengan susunan fisik seperti ditunjukkan pada Gbr-6, maka seolah-olah daya yang disalurkan tidak sampai ke ujung terima karena tidak terdapat konduktor yang menghubungkannya, melainkan hanya bumbung udara. Tetapi kenyataannya energi tersebut dapat mencapai ujung terima. Jadi kesimpulannya, bahwa energi yang disalurkan oleh waveguide adalah dalam bentuk energi gelombang elektromagnetik dengan satu pola medan tertentu yang disebut dengan mode, misalnya TE10 (trans- verse electric mode 10), TM11 (transverse magnetic mode 11), dsb. Sebagai saluran transmisi, waveguide berlaku sebagai satu high pass filter (HPF) dengan satu nilai cutoff frequency yang tertentu dari ukuran fisiknya.

Fiber Optic
Serat optik atau yang biasa dikenal dengan nama fiber optic, adalah satu jenis media fisik yang mulai dikembangkan tahun 1970-an. Pertama kali diperkenalkan tahun 1956 oleh A.C.S. van Heel dari Belanda, serta H.H. Hopkins dan N.S. Kapany dari Inggris. Media ini mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan media fisik yang lain, diantaranya mempunyai sifat redaman (attenuation) yang kecil (0,3 ~ 0,6 db/km) dan lebar bidang frekuensi (bandwidth) yang luas (sampai 15 GHz). Serat optik adalah media transmisi yang dibuat dari bahan silika (SiO2) atau dikenal sebagai bahan gelas, merupakan bahan yang bukan penghantar listrik, sehingga media serat optik ini mempunyai perbedaan yang mendasar dengan media fisik yang lain. Perbedaan tersebut adalah, penggunaan sinar laser (daya optik) untuk mem- bawa sinyal informasinya. Dengan demikian bagi media serat optik berlaku kaidah- kaidah optis, seperti pembiasan (adanya index-bias media), pemantulan maupun penyerapan energi sinar. Disamping itu, karena sinyalnya merupakan sinar, maka sistem serat optik ini kebal terhadap noise temperature, dan pengaruh medan magnet listrik. Secara garis besar, satu penyaluran informasi dengan menggunakan sistem serat optik ditunjukkan pada Gbr-5.


Gambar 5. Sistem Transmisi Serat Optik

Media transmisi serat optik ini telah dirancang dalam tiga macam berdasarkan indeks-bias, dan jumlah berkas sinar yang dikirimkan, yaitu :
Single-mode step index
Multi-mode step index
Multi-mode graded index
Ketiga jenis saluran serat optik tersebut ditunjukkan diagramnya dalam Gbr-6, yang dilengkapi data profil indeks-bias disamping kirinya.
Sebagai saluran transmisi, serat optik juga mempunyai karakteristik lebar-bidang frekuensi (3 dB bandwidth) seperti saluran jenis yang lain. Faktor yang mempenga-ruhi nilai bandwidth tersebut, diantaranya adalah koefisien dispersi bahan serat optik ini, panjang gelombang sinar laser yang digunakan, serta panjang total saluran.
Gambar 6. Tiga Macam Saluran Serat OptikGambar 6. Tiga Macam Saluran Serat Optik
Gambar 6. Tiga Macam Saluran Serat Optik
Gambar 6. Tiga Macam Saluran Serat Optik





















Media Transmisi Non-fisik
Media ini biasa disebut juga sebagai media transmisi tidak terbimbing (non-guided transmission media), hanya satu di alam, yaitu, udara. Karena tidak terbimbing, maka sinyal yang dikirim yang merupakan gelombang elektromagnetik, akan me-nyebar ke semua arah sesuai pola radiasi antena yang digunakan. Sinyal gelombang elektromagnetik yang digunakan umumnya sudah termasuk sinyal dengan frekuensi RF (radio frequency), yaitu antara 3 kHz ~ 3000 GHz.
Sebagai media transmisi, udara juga mempunyai impedansi karakteristik yang disebut intrinsic impedance. Nilainya sebesar 120π Ω atau 377 Ω. Nilai ini tertentu dari rumus (1-1) sebagai berikut,

η = -------------------------------------- (1-1)

dimana : = permeabilitas medium
= permitivity medium

Untuk ruang bebas atau udara, = 4π x 10-7 henry/m, dan = farad/m, sehingga nilai η0 = 120 = 377













BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan
Dalam bidang telekomunikasi, media penghubung atau disebut saluran transmisi, dapat dikategorikan dalam dua kelompok, yaitu :
saluran fisik, yaitu saluran yang mempunyai bentuk serta ukuran fisik (solid), misalnya kawat atau kabel, bumbung gelombang (waveguide), serat optik.
saluran non fisik, yaitu saluran yang tidak berbentuk, dan hanya ada satu di alam, yaitu udara. Kecepatan rambat sinyal pada media udara sama dengan kecepatan cahaya.


Saran
Adapun saran yang perlu dilakukan untuk pengembangan pengetahuan mengenai teknik frekuensi tinggi selain hanya membaca teori, perlu dilakukan juga pengamatan langsung untuk mengenali sistem transmisi telekomunikasi.













DAFTAR PUSTAKA

General Secretariat-ITU; Radio Regulations, Vol. 1, ITU, Geneva, 1990.
Kennedy, George; Electronic Communication Systems, McGraw-Hill Co., Singapore, 1988.
Roddy, Dennis & Coolen,John; Electronic Communications, Prentice-Hall of India Ltd, New Delhi, 1981.
Stallings, William; Komunikasi Data & Komputer, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta, 2001.
Suhana, et all; Buku Pegangan Teknik Telekomunikasi, PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1984.