Mengapa Gelombang Radio Dipilih untuk Komunikasi Jarak Dekat

Mengapa gelombang radio dipilih untuk transmisi remote dan jarak dekat?

PENDAHULUAN

Dulu di zaman batu, informasi disebarkan secara kaki atau melalui binatang seperti kuda atau unta. Laju penyebaran informasi sangat lambat. Seorang kaki butuh hari atau bahkan bulan untuk mengirimi sebuah informasi melalui jarak tertentu.

Dengan penggunaan binatang, penyebaran informasi menjadi sedikit lebih cepat dan semakin cepat seperti kecepatan kilat dengan transisi kita ke abad kedua puluh satu, era ilmu pengetahuan dan teknologi yang dieksplorasi. Hal-hal benar-benar menjadi lebih mudah dan dapat dilakukan lebih cepat.

Anda bisa duduk di kamar Anda dan mengetik nomor di telepon Anda dan terhubung seketika dengan teman jutaan mil jauhnya. Pesan yang kita ketik dan kirim, percakapan yang kita buat melalui ponsel seluler semuanya disampaikan melalui gelombang elektromagnetik atau em wave seperti yang disebut orang lain.

Ada berbagai jenis gelombang EM (Electromagnetic), tetapi kita akan fokus pada gelombang radio; apa itu? bagaimana cara merambat? bagaimana cara mendeteksi? dan tentu saja cara membuat penerima radio sederhana? Untuk memahaminya lebih baik, mari kita lihat beberapa hal terlebih dahulu.

GELAMBANG EM

Gelombang elektromagnetik atau gelombang EM adalah bentuk radiasi elektromagnetik yang timbul dari pembebasan listrik atau bahkan kilat. Setiap pembebasan listrik dapat menghasilkan gelombang EM dengan panjang gelombang mendekati gelombang radio.

Radiasi elektromagnetik memiliki sifat gelombang, yaitu, gelombang EM dapat merambat, difraksi, bias, dll. Gelombang EM dapat mengalami interferensi, yaitu mengalami interferensi ketika gelombang EM dengan frekuensi yang sama atau dekat melintasi jalurnya. Gelombang EM berkisar dari gelombang radio yang memiliki frekuensi rendah dengan panjang gelombang panjang hingga sinar gamma yang memiliki frekuensi tertinggi dan panjang gelombang terpendek sehingga sinar gamma memiliki energi tertinggi.

GELAMBANG RADIO

Gelombang radio adalah bentuk radiasi elektromagnetik. Gelombang ini memiliki frekuensi rendah yang berkisar sekitar 150kHz hingga 100MHz.

OSCILLATORS

Untuk lebih memahami bagaimana data ditransmisikan melalui radio, perlu kita bicara tentang osilator. Osilator ada dua jenis; ada osilator mekanik dan osilator listrik, tetapi kita akan fokus pada osilator listrik saja. Osilator listrik atau getaran dapat dibuat dengan menghubungkan kapasitor ke coil.

Sistem dibuat untuk berosilasi dengan memberikan muatan listrik pada kapasitor. Energi disimpan bergantian di antara plat kapasitor dan dalam coil dalam bentuk medan magnet. Energi ditransfer dari coil ke kapasitor dan dari kapasitor ke coil, dan begitu seterusnya saat sistem berosilasi.

Aliran energi melibatkan aliran arus listrik. Aliran arus listrik menyebabkan beberapa energi sistem diubah menjadi energi internal dalam kapasitor, coil, dan kabel penghubung.

TRANSMITTER RADIO

Ketika ada pembebasan listrik, radiasi elektromagnetik frekuensi radio dihasilkan. Suara kretek dihasilkan pada set radio saat terjadi kilat karena interferensi antara gelombang radio yang dihasilkan oleh kilat dan yang ditransmisikan oleh stasiun di dekatnya. Ketipukan kecil di sekitar rumah dapat menghasilkan kebisingan pada set radio.

Ketipukan dihasilkan dengan menyalakan dan mematikan saklar, terutama yang membawa arus besar. Ketipukan yang dihasilkan oleh saklar termostat di kompor dan lemari pendingin, ketipukan pada kontak lonceng listrik, dll semuanya berpotensi menghasilkan gelombang EM yang terdeteksi oleh set radio. Transmitter radio awal bekerja pada prinsip pembuatan ketipukan. Transmitter modern bekerja secara berbeda. Mereka terdiri dari berbagai bagian;

1. Osilator: terdiri dari kapasitor dan coil. Kapasitor dan coil dipilih sehingga sirkuit berosilasi pada frekuensi beberapa kHz atau MHz. Jika sirkuit terhubung ke anten atau antenna, medan listrik yang berosilasi diciptakan dalam kabel.
2. Feedback amplifier: Akibat kehilangan energi, osilator tidak dapat menyuplai anten dengan energi kecuali disuplai energi untuk menimbang kerugiannya. Energi yang disuplai ke osilator harus dalam resonansi dengan osilator. Untuk mencapai ini, kita mengambil pecahan kecil dari arus yang berosilasi dari osilator sementara yang lain pergi ke antena. Pecahan kecil arus yang kita ambil diarahkan ke dalam amplifier. Output amplifier adalah arus osilasi yang besar. Arus ini memiliki frekuensi yang sama dengan osilator. Arus listrik besar kemudian diarahkan ke osilator sehingga menyediakan energi yang dibutuhkan untuk membuat sirkuit berosilasi secara berkelanjutan.

MODULATOR

Suatu transmitter radio hanya dapat menghasilkan aliran gelombang radio yang berkelanjutan dengan frekuensi dan amplitudo konstan jika transmitter hanya berisi osilator dan feedback amplifier. Semakin modulator memodulasi frekuensi (FM).

Dalam transmitter radio, e.m.f frekuensi audio diarahkan ke modulator. Gelombang pembawa juga diarahkan ke modulator. Modulator kemudian memodulasi amplitudo gelombang pembawa untuk mengikuti bentuk gelombang e.m.f frekuensi audio. Gelombang pembawa yang dimodulasi amplitudo kemudian diarahkan ke antena.

DETEKSI GELAMBANG RADIO

Beberapa alasan, gelombang radio dipantulkan oleh reflektor parabola yang diarahkan ke stasiun penerima yang berjarak jutaan mil. Reflektor digunakan untuk transmisi dari dan ke satelit telekomunikasi dan untuk hubungan radio gelombang mikro yang digunakan dalam sistem telekomunikasi.

Ketika radiasi elektromagnetik mencapai objek logam, ia menghasilkan arus listrik kecil dalam objek tersebut. Antena digunakan untuk menangkap gelombang radio. Antena atau antenna membawa arus yang dihasilkan oleh semua transmisi di dekatnya yang mencapai antena. Ketika kita mencoba mendengarkannya, kita tidak akan mendengar suara yang jelas dan berbeda karena ada banyak suara gelombang yang diterima oleh penerima radio.

Untuk mendengar suara yang berbeda yang ditransmisikan oleh salah satu stasiun pemancar, digunakan penerima radio untuk menyetir ke saluran tertentu. Penerima terdiri dari;

• Tuner: terutama terdiri dari sirkuit kapasitor-coil. Frekuensi osilasi diubah dengan mengubah kapasitansi kapasitor sehingga memiliki frekuensi yang sama dengan stasiun pemancar yang kita terima.
• Rectifier: Tidak akan terdengar apapun ketika headset terhubung di seluruh kapasitor meskipun arus berosilasi. Hal ini karena frekuensi (150kHz atau lebih) di atas frekuensi yang dapat dideteksi telinga kita. Rectifier membantu kita untuk mendengar suara dengan jelas.
• Amplifier: Amplifier akan memperkuat arus sehingga suara dapat didengar bahkan di speaker keras.

CARA MEMBUAT PENERIMA RADIO SEDERHANA

Untuk membuat penerima radio sederhana, ikuti langkah-langkah di bawah ini:

• Hubungkan antena, dioda, kabel grounding, dan tuner Anda secara seri dengan kapasitor variabel terhubung secara paralel di seluruh coil. Antena dapat berupa kabel isolasi panjang 25m.
• Gali sepotong logam di tanah dan hubungkan kabel grounding padanya. Jika tanah tempat Anda akan mengubur sepotong logam kering, basahi dengan memberikan air padanya.
• Buat coil dengan melilit sekitar 80 putaran kabel isolasi pada batang ferrit yang meningkatkan properti coil.
• Gunakan kapasitor variabel dengan sedikit kapasitansi, misalnya seratus Pico farad (pf). Jika Anda tidak dapat menemukan itu, gunakan kapasitor tetap yang berkisar dari 10pF hingga 470pF.
• Dioda yang akan digunakan harus OA91. Ini adalah dioda geranium. Dioda geranium lainnya juga dapat digunakan.
• Jika Anda tidak mendapatkan hasil, coba 40 putaran coil dan jika masih tidak ada hasil, kemungkinan karena stasiun pemancar di dekat Anda tidak cukup kuat untuk sirkuit ini untuk menerima.

Anda pikir stasiun pemancar di dekat Anda kuat tetapi masih tidak ada hasil? Tenang! Dalam hal ini, Anda perlu memperkenalkan amplifier ke dalam sirkuit. Buat koneksi seperti dalam diagram. Itu adalah radio sederhana untuk Anda. Sinyal radio memiliki energi paling sedikit dan oleh karena itu tidak dapat menyampaikan data besar pada satu waktu. Ini cocok untuk transmisi lokal/jarak dekat karena sebagian besar hal yang ditransmisikan melalui radio adalah audio yang dapat disampaikan oleh gelombang radio tanpa keterlambatan.

Mengapa gelombang radio dipilih untuk transmisi remote/jarak dekat?

Anda mungkin bertanya-tanya mengapa gelombang EM lainnya tidak digunakan untuk transmisi jarak dekat dan tidak dapat digunakan untuk mengirim sinyal ke daerah terpencil. Nah, gelombang radio tidak memberikan efek pemanasan berbeda dengan gelombang mikro.

Gelombang radio dengan frekuensi rendah mengalami difraksi sehingga memungkinkan orang di balik bukit untuk menerima sinyal. Berbeda dengan gelombang EM lain, penerima gelombang radio tidak perlu berada di depan pemancar untuk menerima sinyal.

Untuk gelombang radio frekuensi rendah, kemampuan mereka untuk mengalami difraksi memungkinkan sinyal diterima di balik bukit. Stasiun penguat digunakan untuk meningkatkan kualitas sinyal. Gelombang EM lain tidak mudah mengalami difraksi.

Anda juga dapat membaca:

Mengapa Kabel Koaksial Sangat Terisolasi? Mengapa Energi Nuklir adalah Pilihan Terakhir? Mengapa Garis Tegangan Tinggi Longgar? Komunikasi Serial oleh Arduino Pemrograman PWM Arduino Pemrograman. Cara memrogramnya?