Propagasi dan Sifat Ionosfir pdf
PROPAGASI
DAN
SIFAT IONOSFIR
By : Hot Boys.
Propagasi
2
Propagasi menyentuh pengetahuan yang berhubungan
dengan pancaran gelombang radio
Transmit proses memancarkan gelombang radio yang
ditumpangi oleh masukan audio. Gelombang radio
diterima oleh receiver lawan bicara kita dan oleh
receiver gelombang radionya dihilangkan dan masukan
audio ditampung lewat speaker.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Propagasi
3
Gelombang radio mempunyai sifat seperti cahaya, ia
dapat dipantulkan, dibiaskan, direfraksi dan
dipolarisasikan. Kecepatan rambatanya sama dengan
kecepatan sinar ialah 300.000 km tiap detik
Gelombang radio high frequency dari Indonesia bisa
sampai di Amerika Serikat yang terletak dibalik bumi,
WHY ?
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Propagasi
4
Di angkasa luar, ialah di luar lapisan atmosfir bumi
terdapat lapisan yang dinamakan ionosfir, yaitu
suatu lapisan gas yang terionisasi sehingga
mempunyai muatan listrik
Lapisan ionosfir berbentuk kulit bola raksasa yang
menyelimuti bumi, lapisan ini dapat berpengaruh
kepada jalannya gelombang radio.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Propagasi
5
Pengaruh-pengaruh penting dari ionosfir terhadap
gelombang radio adalah bahwa lapisan ini
mempunyai kemampuan untuk membiaskan dan
memantulkan gelombang radio.
Kapan gelombang radio itu dipantulkan dan kapan
gelombang radio dibiaskan atau dibelokkan
tergantung kepada frekuensinya dan sudut datang
gelombang radio terhadap ionosfir.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Propagasi
6
Frekuensi gelombang radio yang mungkin dapat
dipantulkan kembali adalah frekuensi yang berada
pada range Medium Frequency (MF) dan High
Frequency (HF).
Gelombang radio pada Very High Frequency (VHF)
dan Ultra High Frequency (UHF) atau yang lebih
tinggi, secara praktis dapat dikatakan tidak
dipantulkan oleh ionosfir akan tetapi hanya sedikit
dibiaskan dan terus laju menghilang ke angkasa luar
Gelombang radio yang menghilang ke angkasa luar
dalam istilah propagasi dikatakan SKIP.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
7
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Propagasi
8
Gelombang radio pada range MF dan HF dapat
dipantulkan oleh ionosfir, maka gelombang yang
dipancarkan ke udara dapat balik lagi ke bumi di
tempat yang cukup jauh. Oleh bumi gelombang tadi
dapat dipantulkan lagi balik ke angkasa dan oleh
ionosphere dipantulkan ulang balik ke bumi.
Dengan pantulan bolak balik ini, maka gelombang
radio dapat mencapai jarak sangat jauh dan dengan
demikian dapat mencapai belahan bumi di balik
sana.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Model Propagasi Gelombang Radio MF dan HF
9
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
HUBUNGAN FREKUENSI DAN PANTULAN
10
Makin tinggi frekuensi gelombang radio, dapat
dikatakan secara praktis makin sulit dipantulkan oleh
ionosfir
Makin tinggi frekuensi gelombang radio, agar dapat
dipantulkan oleh ionosfir diperlukan sudut yang makin
kecil. Dengan sudut pantul yang kecil tersebut jarak
capai pantulannya ke bumi makin jauh.
Pada Very High Frequency sudut pantul yang
diperlukan sangat kecil sehingga secara praktis tidak
mungkin dilakukan.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
HUBUNGAN FREKUENSI DAN PANTULAN
11
MUF (maximum useable frequency) frekuensi
tertinggi yang dapat digunakan untuk komunikasi
antara dua buah titik di permukaan bumi
OWF (optimum working frequency) frekuensi
optimal untuk komunikasi antara dua buah titik di
permukaan bumi dengan sudut datang I ,frek 15
% dibawah MUF
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
HUBUNGAN FREKUENSI DAN PANTULAN
12
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
f > MUF
i
f < MUF
f = MUF
Ket : sudut elevasi dijaga konstan, frekuensi dibuat bervariasi
Frekuensi dibawah MUF , gelombang dipantulkan oleh
lapisan ionosfir pada titik yang lebih rendah dari titik
pantul lapisan ionosfir untuk frekuensi MUF
Frekuensi diatas MUF , pembiasan gelombang tidak
cukup kuat untuk membawa kembali gelombang ke bumi
13
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
f = MUF
Ket : frekuensi dijaga konstan, sudut elevasi dibuat bervariasi
Sudut elevasi kurang dari sudut kritis , gelombang
dipantulkan oleh lapisan ionosfir pada titik yang lebih
rendah dari titik pantul untuk frekuensi MUF
Sudut elevasi lebih dari sudut kritis, pembiasan
gelombang tidak cukup kuat untuk membawa kembali
gelombang ke bumi
14
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
IONOSFIR
15
Ionosfir yang menyelimuti bumi kita ini dapat terdiri
atas beberapa lapis, antara lain yang disebut
lapisan D, E dan lapisan F. Lapisan D adalah
lapisan yang paling rendah, sedangkan E adalah
lapisan di atasnya dan disusul dengan lapisan F
yang merupakan lapisan teratas. Tinggi lapisan F
adalah sekitar 280 kilometer sedangkan lapisan E
sekitar 100 kilometer diatas permukaan bumi
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
IONOSFIR
16
Pada siang hari lapisan F terpecah menjadi dua ialah
F1 dan F2 masing-masing mempunyai ketinggian
sekitar 225 kilometer dan 320 kilometer. Sedangkan
pada malam hari kedua lapisan tersebut bergabung
lagi menjadi satu lapisan tunggal ialah lapisan F.
Lapisan F inilah yang mempunyai arti penting dalam
pancaran gelombang radio teresterial, dimana
komunikasi jarak jauh bersandar kepada kondisi
lapisan ini.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
IONOSFIR
17
Kesempurnaan pemantulan yang dilakukan oleh lapisan
ionosfir cenderang tergantung kepada kesempurnaan ionisasi
dari lapisan tersebut.
Lapisan ionosfir yang terion secara sempurna merupakan
lapisan yang masif dan mempunyai daya pantul cukup baik
pada gelombang radio.
Kondisi propagasi pada malam hari dalam keadaan normal
sehari-hari pada umumnya cenderung lebih baik daripada
siang hari.
Siang hari terjadi lapisan ionosfir tambahan (lapisan D) yang
terionisasi kurang sempurna sehingga menghambat pantulan
gelombang radio kembali ke bumi.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
IONOSFIR
18
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Horizon Radio
19
d1
Gel radio
d2
hr
ht
ht
Horison optik
dmax
hr
a’
a
a
a’
Pertemuan ke-1
a’
Dasar Sist. Telkom
Horizon Radio (analisa)
20
Atmosfir standart : a’ = 4 a / 3
Hk Pythagoras : ( a’ )2 + d12 = ( a’ + ht )2
: d12 = 2 a’ ht + ht 2
d12 ≈ 2 a’ ht
Dengan a’ >> ht
Dengan cara sama
d22 ≈ 2 a’ hr
dmax = d1 + d2
dmax = (2 a’ ht ) + (2 a’ hr )
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
3.
Diketahui Ht=30m; Hr=30m; a= 10 km;
Tentukan : Panjang horison Radionya?
DAN
SIFAT IONOSFIR
By : Hot Boys.
Propagasi
2
Propagasi menyentuh pengetahuan yang berhubungan
dengan pancaran gelombang radio
Transmit proses memancarkan gelombang radio yang
ditumpangi oleh masukan audio. Gelombang radio
diterima oleh receiver lawan bicara kita dan oleh
receiver gelombang radionya dihilangkan dan masukan
audio ditampung lewat speaker.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Propagasi
3
Gelombang radio mempunyai sifat seperti cahaya, ia
dapat dipantulkan, dibiaskan, direfraksi dan
dipolarisasikan. Kecepatan rambatanya sama dengan
kecepatan sinar ialah 300.000 km tiap detik
Gelombang radio high frequency dari Indonesia bisa
sampai di Amerika Serikat yang terletak dibalik bumi,
WHY ?
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Propagasi
4
Di angkasa luar, ialah di luar lapisan atmosfir bumi
terdapat lapisan yang dinamakan ionosfir, yaitu
suatu lapisan gas yang terionisasi sehingga
mempunyai muatan listrik
Lapisan ionosfir berbentuk kulit bola raksasa yang
menyelimuti bumi, lapisan ini dapat berpengaruh
kepada jalannya gelombang radio.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Propagasi
5
Pengaruh-pengaruh penting dari ionosfir terhadap
gelombang radio adalah bahwa lapisan ini
mempunyai kemampuan untuk membiaskan dan
memantulkan gelombang radio.
Kapan gelombang radio itu dipantulkan dan kapan
gelombang radio dibiaskan atau dibelokkan
tergantung kepada frekuensinya dan sudut datang
gelombang radio terhadap ionosfir.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Propagasi
6
Frekuensi gelombang radio yang mungkin dapat
dipantulkan kembali adalah frekuensi yang berada
pada range Medium Frequency (MF) dan High
Frequency (HF).
Gelombang radio pada Very High Frequency (VHF)
dan Ultra High Frequency (UHF) atau yang lebih
tinggi, secara praktis dapat dikatakan tidak
dipantulkan oleh ionosfir akan tetapi hanya sedikit
dibiaskan dan terus laju menghilang ke angkasa luar
Gelombang radio yang menghilang ke angkasa luar
dalam istilah propagasi dikatakan SKIP.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
7
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Propagasi
8
Gelombang radio pada range MF dan HF dapat
dipantulkan oleh ionosfir, maka gelombang yang
dipancarkan ke udara dapat balik lagi ke bumi di
tempat yang cukup jauh. Oleh bumi gelombang tadi
dapat dipantulkan lagi balik ke angkasa dan oleh
ionosphere dipantulkan ulang balik ke bumi.
Dengan pantulan bolak balik ini, maka gelombang
radio dapat mencapai jarak sangat jauh dan dengan
demikian dapat mencapai belahan bumi di balik
sana.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Model Propagasi Gelombang Radio MF dan HF
9
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
HUBUNGAN FREKUENSI DAN PANTULAN
10
Makin tinggi frekuensi gelombang radio, dapat
dikatakan secara praktis makin sulit dipantulkan oleh
ionosfir
Makin tinggi frekuensi gelombang radio, agar dapat
dipantulkan oleh ionosfir diperlukan sudut yang makin
kecil. Dengan sudut pantul yang kecil tersebut jarak
capai pantulannya ke bumi makin jauh.
Pada Very High Frequency sudut pantul yang
diperlukan sangat kecil sehingga secara praktis tidak
mungkin dilakukan.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
HUBUNGAN FREKUENSI DAN PANTULAN
11
MUF (maximum useable frequency) frekuensi
tertinggi yang dapat digunakan untuk komunikasi
antara dua buah titik di permukaan bumi
OWF (optimum working frequency) frekuensi
optimal untuk komunikasi antara dua buah titik di
permukaan bumi dengan sudut datang I ,frek 15
% dibawah MUF
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
HUBUNGAN FREKUENSI DAN PANTULAN
12
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
f > MUF
i
f < MUF
f = MUF
Ket : sudut elevasi dijaga konstan, frekuensi dibuat bervariasi
Frekuensi dibawah MUF , gelombang dipantulkan oleh
lapisan ionosfir pada titik yang lebih rendah dari titik
pantul lapisan ionosfir untuk frekuensi MUF
Frekuensi diatas MUF , pembiasan gelombang tidak
cukup kuat untuk membawa kembali gelombang ke bumi
13
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
f = MUF
Ket : frekuensi dijaga konstan, sudut elevasi dibuat bervariasi
Sudut elevasi kurang dari sudut kritis , gelombang
dipantulkan oleh lapisan ionosfir pada titik yang lebih
rendah dari titik pantul untuk frekuensi MUF
Sudut elevasi lebih dari sudut kritis, pembiasan
gelombang tidak cukup kuat untuk membawa kembali
gelombang ke bumi
14
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
IONOSFIR
15
Ionosfir yang menyelimuti bumi kita ini dapat terdiri
atas beberapa lapis, antara lain yang disebut
lapisan D, E dan lapisan F. Lapisan D adalah
lapisan yang paling rendah, sedangkan E adalah
lapisan di atasnya dan disusul dengan lapisan F
yang merupakan lapisan teratas. Tinggi lapisan F
adalah sekitar 280 kilometer sedangkan lapisan E
sekitar 100 kilometer diatas permukaan bumi
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
IONOSFIR
16
Pada siang hari lapisan F terpecah menjadi dua ialah
F1 dan F2 masing-masing mempunyai ketinggian
sekitar 225 kilometer dan 320 kilometer. Sedangkan
pada malam hari kedua lapisan tersebut bergabung
lagi menjadi satu lapisan tunggal ialah lapisan F.
Lapisan F inilah yang mempunyai arti penting dalam
pancaran gelombang radio teresterial, dimana
komunikasi jarak jauh bersandar kepada kondisi
lapisan ini.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
IONOSFIR
17
Kesempurnaan pemantulan yang dilakukan oleh lapisan
ionosfir cenderang tergantung kepada kesempurnaan ionisasi
dari lapisan tersebut.
Lapisan ionosfir yang terion secara sempurna merupakan
lapisan yang masif dan mempunyai daya pantul cukup baik
pada gelombang radio.
Kondisi propagasi pada malam hari dalam keadaan normal
sehari-hari pada umumnya cenderung lebih baik daripada
siang hari.
Siang hari terjadi lapisan ionosfir tambahan (lapisan D) yang
terionisasi kurang sempurna sehingga menghambat pantulan
gelombang radio kembali ke bumi.
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
IONOSFIR
18
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
Horizon Radio
19
d1
Gel radio
d2
hr
ht
ht
Horison optik
dmax
hr
a’
a
a
a’
Pertemuan ke-1
a’
Dasar Sist. Telkom
Horizon Radio (analisa)
20
Atmosfir standart : a’ = 4 a / 3
Hk Pythagoras : ( a’ )2 + d12 = ( a’ + ht )2
: d12 = 2 a’ ht + ht 2
d12 ≈ 2 a’ ht
Dengan a’ >> ht
Dengan cara sama
d22 ≈ 2 a’ hr
dmax = d1 + d2
dmax = (2 a’ ht ) + (2 a’ hr )
Pertemuan ke-1
Dasar Sist. Telkom
3.
Diketahui Ht=30m; Hr=30m; a= 10 km;
Tentukan : Panjang horison Radionya?