Radio

Latar Belakang

Radio menerima gelombang elektromagnetik dari udara yang dikirim oleh pemancar radio. Gelombang elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan magnet yang tumpang tindih. Radio mengubah gelombang elektromagnetik ini, yang disebut sinyal, menjadi suara yang dapat didengar manusia.

Radio adalah bagian dari kehidupan sehari-hari. Mereka tidak hanya digunakan untuk memutar musik atau sebagai alarm di pagi hari, mereka juga digunakan di telepon nirkabel, ponsel, monitor bayi, pembuka pintu garasi, mainan, satelit, dan radar. Radio juga memainkan peran penting dalam komunikasi untuk polisi, pemadam kebakaran, industri, dan militer. Meskipun ada banyak jenis radio—jam, mobil, amatir (ham), stereo—semuanya mengandung komponen dasar yang sama.

Radio hadir dalam berbagai bentuk dan ukuran, dari "Walkman" AM/FM kecil hingga transceiver multi-mode yang sangat canggih di mana pemancar dan penerima digabungkan dalam satu unit. Mode yang paling umum untuk radio siaran adalah AM (modulasi amplitudo) dan FM (modulasi frekuensi). Mode lain yang digunakan oleh operator radio ham, industri, dan militer adalah CW (continuous wave menggunakan kode Morse), SSB (single sideband), mode digital seperti telemetri, radio teletype, dan PSK (phase shift keying).

Sejarah

Guglielmo Marconi berhasil mengirim pesan radio pertama melintasi Samudra Atlantik pada bulan Desember 1901 dari Inggris ke Newfoundland. Radio Marconi tidak menerima suara atau musik. Sebaliknya, ia menerima suara mendengung yang dibuat oleh pemancar celah percikan yang mengirimkan sinyal menggunakan kode Morse.

Radio mendapatkan suaranya pada Malam Natal 1906. Saat lusinan operator kapal dan radio amatir mendengarkan pesan lalu lintas malam itu, mereka kagum mendengar suara seorang pria memanggil "CQ, CQ" (yang berarti memanggil semua stasiun, saya punya pesan) bukannya dits dan dahs adat kode Morse. Pesan itu dikirimkan oleh Profesor Reginald Aubrey Fessenden dari sebuah stasiun radio kecil di Brant Rock, Massachusetts.

Pada tahun 1904 hingga 1914, radio mengalami banyak penyempurnaan dengan penemuan tabung vakum dioda dan trioda. Perangkat ini memungkinkan transmisi dan penerimaan suara dan musik yang lebih baik. Juga selama periode ini, radio menjadi perlengkapan standar di kapal yang melintasi lautan.

Radio menjadi dewasa selama Perang Dunia I. Para pemimpin militer mengakui nilainya untuk berkomunikasi dengan infanteri dan kapal di laut. Selama Perang Dunia I, banyak kemajuan yang dibuat untuk radio sehingga lebih kuat dan kompak. Pada tahun 1923, Edwin Armstrong menemukan radio superhetrodyne. Itu adalah kemajuan besar dalam cara kerja radio. Prinsip dasar yang digunakan dalam radio superhetrodyne masih digunakan sampai sekarang.

Pada tanggal 2 November 1920 stasiun radio komersial pertama mengudara di Pittsburgh, Pennsylvania. Itu adalah kesuksesan instan, dan memulai revolusi radio yang disebut "Zaman Keemasan Radio." Zaman Keemasan Radio berlangsung dari awal 1920-an hingga akhir 1940-an ketika televisi membawa era yang sama sekali baru. Selama Zaman Keemasan ini, radio berevolusi dari perangkat sederhana dalam kotak besar menjadi peralatan kompleks yang disimpan dalam lemari kayu yang indah. Orang-orang akan berkumpul di sekitar radio dan mendengarkan berita terbaru dan drama radio. Radio menempati posisi yang sama dengan televisi saat ini.

Pada tanggal 30 Juni 1948 transistor berhasil didemonstrasikan di Bell Laboratories. Transistor memungkinkan radio menjadi kompak, dengan yang terkecil dapat dimasukkan ke dalam saku baju. Pada tahun 1959, Jack Kilby dan Robert Noyce menerima paten pertama untuk sirkuit terpadu. Program luar angkasa tahun 1960-an akan membawa lebih banyak kemajuan ke sirkuit terpadu. Sekarang, radio bisa muat di bingkai kacamata atau di dalam sepasang earphone stereo kecil. Saat ini, dial frekuensi yang tercetak di kabinet telah diganti dengan dioda pemancar cahaya atau layar kristal cair.

Bahan Baku

Radio saat ini terdiri dari antena, papan sirkuit cetak, resistor, kapasitor, kumparan dan transformator, transistor, sirkuit terpadu, dan speaker. Semua bagian ini ditempatkan dalam wadah plastik.

Antena internal terdiri dari kawat tembaga berisolasi berdiameter kecil yang dililitkan di sekitar inti ferit. Antena eksternal terdiri dari beberapa tabung aluminium yang meluncur di dalam satu sama lain.

Papan sirkuit tercetak terdiri dari pola berlapis tembaga yang disemen ke papan fenolik. Pola tembaga adalah pengkabelan dari komponen ke komponen. Ini menggantikan sebagian besar kabel yang digunakan di radio sebelumnya.

Resistor membatasi aliran listrik. Mereka terdiri dari film karbon yang diendapkan pada substrat silindris, terbungkus dalam rumah plastik (alkyd polyester), dengan kabel kawat yang terbuat dari tembaga.

Kapasitor menyimpan muatan listrik dan memungkinkan arus bolak-balik mengalir melalui sirkuit listrik tetapi mencegah arus searah mengalir di sirkuit yang sama. Kapasitor tetap terdiri dari dua elektroda aluminium foil diperpanjang yang diisolasi oleh film polipropilen, ditempatkan di rumah plastik atau keramik dengan kabel tembaga. Kapasitor variabel memiliki satu set pelat aluminium tetap dan satu set pelat aluminium berputar dengan isolator udara.

Kumparan dan transformator melakukan fungsi serupa. Tujuannya adalah untuk mengisolasi sirkuit sambil mentransfer energi dari satu sirkuit ke sirkuit lainnya. Mereka terdiri dari dua atau lebih set kumparan kawat tembaga baik luka pada isolator atau dipasang berdampingan dengan udara sebagai isolator.

Transistor terdiri dari germanium atau silikon yang terbungkus dalam rumah logam dengan kabel tembaga. Transistor mengontrol aliran listrik dalam suatu rangkaian. Transistor menggantikan tabung vakum yang digunakan pada radio sebelumnya.

Sirkuit terpadu menampung ribuan resistor, kapasitor, dan transistor ke dalam paket kecil dan ringkas yang disebut chip. Keripik ini seukuran kuku di jari kelingking. Chip dipasang dalam wadah plastik dengan tab aluminium yang memungkinkannya dipasang ke papan sirkuit tercetak.

Desain

Radio terdiri dari banyak sirkuit elektronik khusus yang dirancang untuk melakukan tugas tertentu—penguat frekuensi radio, mixer, osilator frekuensi variabel, penguat frekuensi menengah, detektor, dan penguat audio.

Penguat frekuensi radio dirancang untuk memperkuat sinyal dari pemancar siaran radio. Mixer mengambil sinyal radio dan menggabungkannya dengan sinyal lain yang dihasilkan oleh osilator frekuensi variabel radio untuk menghasilkan frekuensi menengah. Osilator frekuensi variabel adalah tombol tuning di radio. Frekuensi antara yang dihasilkan diperkuat oleh penguat frekuensi menengah. Sinyal perantara ini dikirim ke detektor yang mengubah sinyal radio menjadi sinyal audio. Penguat audio memperkuat sinyal audio dan mengirimkannya ke speaker atau earphone.

Radio AM/FM yang paling sederhana akan memiliki semua sirkuit ini yang dipasang pada satu papan sirkuit. Sebagian besar sirkuit ini dapat ditampung dalam satu sirkuit terpadu. Kontrol volume (resistor variabel), kenop penyetelan (kapasitor variabel), speaker, antena, dan baterai dapat dipasang di papan sirkuit cetak atau di kotak radio.

Manufaktur
Proses

Tidak ada proses tunggal untuk membuat radio. Proses pembuatannya tergantung pada desain dan kerumitan radio. Contoh radio AM/FM standar. Radio paling sederhana memiliki papan sirkuit tunggal yang ditempatkan dalam wadah plastik. Radio yang paling kompleks memiliki banyak papan sirkuit atau modul yang ditempatkan dalam wadah aluminium.

Produsen membeli komponen dasar seperti resistor, kapasitor, transistor, sirkuit terpadu, dll., dari vendor dan pemasok. Papan sirkuit tercetak, biasanya berpemilik, dapat diproduksi di rumah. Sering kali, produsen akan membeli modul radio lengkap dari vendor. Sebagian besar operasi manufaktur dilakukan oleh robot. Ini termasuk papan sirkuit tercetak dan pemasangan komponen pada papan sirkuit tercetak. Pemasangan papan sirkuit tercetak dan kontrol ke dalam kasing dan beberapa operasi penyolderan biasanya dilakukan dengan tangan.

1. Papan sirkuit cetak kosong terdiri dari resin epoksi kaca dengan film tembaga tipis yang disemen pada salah satu atau kedua sisinya. Sebuah film photoresist peka cahaya ditempatkan di atas film tembaga. Sebuah topeng yang berisi sirkuit listrik ditempatkan di atas film photoresist. Film photoresist terkena sinar ultraviolet. Gambar photoresist dikembangkan, mentransfer gambar ke film tembaga. Area yang tidak terpapar larut selama etsa dan menghasilkan sirkuit tercetak di papan.
2. Lubang dibor di lokasi yang ditentukan pada papan sirkuit tercetak untuk menerima komponen. Kemudian, papan disolder dengan mencelupkannya ke dalam bak solder panas.
3. Komponen elektronik yang lebih kecil seperti resistor, kapasitor, transistor, sirkuit terpadu, dan kumparan dipasang di lubang yang ditentukan pada papan sirkuit tercetak dan disolder ke papan. Operasi ini dapat dilakukan dengan tangan atau dengan robot.
4. Komponen yang lebih besar seperti transformator daya, speaker, dan antena dipasang pada PCB atau kabinet dengan sekrup atau tab pegas logam.
5. Casing yang menampung radio bisa terbuat dari plastik atau aluminium. Kasus plastik terbuat dari pelet yang dilebur dan disuntikkan ke dalam cetakan. Kasing aluminium dicap menjadi bentuk dari lembaran aluminium dengan mesin press logam.
6. Komponen eksternal yang tidak dipasang pada papan sirkuit tercetak dapat berupa antena, speaker, transformator daya, volume, dan kontrol frekuensi yang dipasang pada casing dengan sekrup, paku keling, atau kancing plastik. Papan sirkuit tercetak kemudian dipasang pada casing dengan sekrup atau kancing. Komponen eksternal dihubungkan dan disolder ke papan sirkuit tercetak dengan kabel berinsulasi yang terbuat dari isolasi tembaga dan plastik.

Kontrol Kualitas

Karena sebagian besar komponen atau radio diproduksi oleh vendor khusus, pabrikan radio harus mengandalkan vendor tersebut untuk menghasilkan suku cadang berkualitas. Namun, pabrikan radio akan mengambil sampel acak dari setiap komponen yang diterima dan memeriksa/mengujinya untuk memastikan mereka memenuhi spesifikasi yang diperlukan.

Sampel acak dari rakitan radio akhir juga diperiksa untuk memastikan kualitas. Unit keseluruhan diperiksa untuk kekurangan—baik fisik maupun listrik. Radio diputar untuk memastikan dapat memilih frekuensi radio yang dirancang untuk diterima, dan output audio sesuai spesifikasi.

Produk Sampingan/Limbah

Kesadaran lingkungan saat ini mengharuskan semua limbah dibuang dengan benar. Sebagian besar produk sampingan dari pembangunan radio dapat direklamasi. Solusi etsa yang digunakan dalam pembuatan papan sirkuit tercetak dikirim ke pusat reklamasi kimia. Memo dari timah komponen elektronik dikirim ke pusat pemulihan limbah logam di mana mereka dilebur untuk membuat produk baru.

Masa Depan

Radio sedang digabungkan dengan komputer untuk menghubungkan komputer ke Internet melalui satelit. Akhirnya radio akan mengkonversi dari analog ke siaran digital. Sinyal analog dapat memudar dan interferensi, sinyal digital tidak. Mereka dapat menghasilkan suara berkualitas tinggi seperti yang ditemukan pada CD.

Radio digital dapat diprogram untuk stasiun tertentu, jenis musik, berita, dll. Akhirnya, radio akan memiliki komputer mini yang terpasang untuk memproses suara dalam "digit" pola numerik daripada bentuk gelombang analog. Ini akan memungkinkan pendengar untuk memprogram radio mereka untuk stasiun radio favorit, jenis musik, harga saham, informasi lalu lintas, dan banyak lagi.

Tempat Belajar Lebih Lanjut

Buku

Carter, Alden R. Radio Dari Marconi Hingga Zaman Antariksa. New York:Franklin Watts, 1987.

Floyd, Thomas L. Dasar-dasar Sirkuit Listrik. Columbus:Perusahaan Penerbitan Merrill, 1987.

Liga Relay Radio Amerika. Buku Pegangan ARRL untuk Amatir Radio. Newington, CT:ARRL, 1996.

Lainnya

Halaman Web Perusahaan Penyiaran Kanada. "Masa Depan Radio Digital.:Desember 2001. .

Halaman Web UC Berkley. Desember 2001. .

Ernst S. Saudaraku