Kami menggunakan bentuk gelombang dalam aneka macam jenis aplikasi seumpama komunikasi nirkabel, Radar, Eksplorasi Ruang Angkasa, Navigasi radio, Navigasi jarak jauh dll. Di antara aplikasi ini, beberapa menggunakan media media untuk mengirim gelombang sedangkan beberapa menggunakan media terarah.
Pada postingan ini, kita akan tahu bagaimana sifat media menghipnotis perambatan gelombang dan aneka macam cara perambatan gelombang.
Apa itu Propagasi Gelombang? - Definisi
Gelombang elektromagnetik dihasilkan oleh daya yang dipancarkan dari konduktor pembawa arus. Dalam konduktor, penggalan dari daya yang dihasilkan lolos dan merambat ke ruang bebas dalam bentuk gelombang Elektromagnetik, yang mempunyai medan listrik, medan magnet, dan arah rambat ortogonal yang bermacam-macam satu sama lain.Dipancarkan dari pemancar isotropik, gelombang ini bergerak lewat jalur yang berlawanan untuk meraih penerima. Jalur yang diambil oleh gelombang untuk melakukan perjalanan dari pemancar dan meraih akseptor dimengerti selaku Propagasi Gelombang.
Propagasi Gelombang Radio atau Elektromagnetik (EM)
Ketika radiator isotropik dipakai untuk transmisi gelombang EM kita menerima wajah gelombang bola seumpama yang ditunjukkan pada gambar lantaran memancarkan gelombang EM secara seragam dan merata di semua arah. Di sini sentra bola merupakan radiator sedangkan jari-jari bola merupakan R. Jelas, semua titik pada jarak R, terletak di permukaan bola mempunyai kepadatan daya yang sama.
Gelombang E bergerak di ruang bebas dengan kecepatan cahaya yakni c = Tapi gelombang EM bergerak lewat media lain kecepatan berkurang. Kecepatan gelombang EM dalam media apa pun selain ruang bebas diberikan oleh,
di mana c merupakan kecepatan cahaya dan relatif relatif dari media.
Gelombang EM mentransmisikan energi dengan perembesan dan emisi ulang energi gelombang oleh atom-atom dalam media. Atom-atom menyerap energi gelombang, mengalami getaran dan melalaikan energi dengan emisi ulang EM dari frekuensi yang sama. Kepadatan optik media menghipnotis perambatan gelombang EM.
Persamaan Propagasi Gelombang
Gelombang mengambil banyak rute dalam perjalanan mereka untuk meraih penerima. Banyak parameter menyeleksi jalur yang diambil oleh gelombang seumpama ketinggian antena pemancar dan penerima, sudut peluncuran di ujung transmisi, frekuensi polarisasi operasi dll.Banyak sifat gelombang yang dimodifikasi selama propagasi seumpama refleksi, refraksi, difraksi dll. lantaran kombinasi parameter media propagasi seumpama konduktivitas, permitivitas, permeabilitas, dan karakteristik objek yang menghalangi.
Secara umum, di saat daya dipancarkan di ruang bebas, energi gelombang sanggup dipancarkan atau diserap oleh benda-benda dalam media. Makara dikala mentransmisikan gelombang lewat media, penting untuk mengkalkulasikan kerugian yang sanggup disebabkan oleh gelombang.
Kerugian ini disebut kerugian transmisi radio, yang didasarkan pada aturan kuadrat optik terbalik dan dijumlah selaku rasio daya yang dipancarkan terhadap daya yang diterima.
Seperti yang kita pahami bahwa di saat pemancar isotropik digunakan, daya didistribusikan secara merata, daya rata-rata sanggup dinyatakan dalam bentuk daya radiasi seperti,
Arahan antena uji diberikan oleh
Asumsikan bahwa antena akseptor menerima semua daya yang dihasilkan dari gelombang radio tanpa kehilangan apapun. Membiarkan menjadi daya maksimum yang diterima oleh antena akseptor di bawah keadaan beban yang cocok. Kapan takjil efektif antena penerima, kita sanggup menulis sebagai,
Secara umum, direktifitas dan area takjil efektif untuk antena apa pun terkait sebagai
Membiarkan menjadi direktifitas dari antena penerima. Kemudian,
Mengganti nilai dalam (3) yang kita dapatkan,
Persamaan ini dimengerti selaku Persamaan Fundamental untuk Propagasi ruang bebas, juga dimengerti selaku persamaan ruang bebas Friss. Faktor ( λ / 4πr) 2 disebut kehilangan jalur ruang bebas yang menyediakan hilangnya sinyal. Kehilangan jalur sanggup dinyatakan sebagai
Kita sanggup menyatakan persamaan (6) dalam dB sebagai,
Daya yang diterima sanggup dinyatakan sebagai
Yang, pada penyederhanaan diberikan sebagai,
Di sini jarak r dinyatakan dalam kilometer sementara frekuensi f dinyatakan dalam MHz. Ini menyediakan kerugian jawaban penyebaran gelombang yang terjadi di saat merambat keluar dari sumber.
Jenis-jenis Propagasi Gelombang
Gelombang elektromagnetik atau perambatan gelombang radio, yang melalui lingkungan bumi tidak cuma bergantung pada sifat-sifat itu sendiri namun juga pada sifat-sifat lingkungan. Ada beberapa jalur propagasi dimana gelombang yang ditransmisikan sanggup meraih penerima. Semua mode ini tergantung pada frekuensi operasi, jarak antara pemancar dan akseptor dll.
- Gelombang yang merambat di erat permukaan bumi disebut GELOMBANG TANAH (ground). Jenis propagasi ini dimungkinkan di saat antena pengirim dan akseptor keduanya tertutup ke permukaan bumi.
- Gelombang tanah yang bergerak tanpa refleksi disebut gelombang Langsung atau Gelombang luar angkasa.
- Gelombang tanah yang merambat ke antena akseptor lewat pantulan dari permukaan bumi disebut gelombang Ground Reflected atau gelombang Permukaan.
- Gelombang yang meraih antena akseptor lantaran hamburan dan refleksi oleh ionisasi di atmosfer atas disebut Skywaves.
- Gelombang yang dipantulkan atau tersebar di troposfer sebelum meraih antena disebut gelombang troposfer.
Gelombang Tanah (ground wave) atau Propagasi Gelombang Permukaan
Gelombang tanah bergerak di sepanjang permukaan bumi. Gelombang-gelombang ini terpolarisasi secara vertikal. Jadi, antena vertikal memiliki fungsi untuk gelombang ini. Jika gelombang terpolarisasi horizontal disebarkan selaku gelombang tanah, lantaran konduktivitas bumi, medan listrik gelombang mengalami konsleting.Saat gelombang tanah bergerak menjauh dari antena pemancar, gelombang itu akan dilemahkan. Untuk meminimalisir kehilangan ini jalur transmisi mesti lewat tanah dengan konduktivitas tinggi. Sehubungan dengan keadaan ini, air bahari mesti menjadi konduktor terbaik namun diperhatikan bahwa penyimpanan besar air di kolam, tanah berpasir atau berbatu menyediakan kerugian maksimum.
Oleh lantaran itu, pemancar frekuensi rendah daya tinggi, menggunakan propagasi gelombang tanah, lebih digemari terletak di penggalan depan lautan. Karena ground loss meningkat dengan segera dengan frekuensi, propagasi ini dipakai secara simpel untuk sinyal sampai frekuensi 2 MHz saja.
Untuk siaran gelombang menengah walaupun gelombang tanah lebih disukai, sebagian energi ditransmisikan ke ionosfer. Tetapi pada siang hari energi sepenuhnya diserap oleh ionosfer dan pada malam hari ionosfer merefleksikan energi kembali ke bumi. Makara semua sinyal siaran yang diterima pada siang hari cuma disebabkan oleh ground wave saja.
Kisaran maksimum perambatan gelombang ground tidak cuma tergantung pada frekuensi namun juga pada kekuatan pemancar. Ketika gelombang ground melalui permukaan bumi, mereka juga disebut gelombang permukaan.
Propagasi SkyWave (gelombang langit)
Setiap komunikasi radio panjang frekuensi menengah dan tinggi dijalankan menggunakan propagasi skywave. Dalam mode ini, refleksi gelombang EM dari kawasan terionisasi di penggalan atas atmosfer bumi dipakai untuk transmisi gelombang ke jarak yang lebih jauh.Bagian atmosfer ini disebut ionosfer yang tingginya sekitar 70-400 km. Ionosfer memantulkan kembali gelombang EM bila frekuensinya antara 2 sampai 30 MHz. Oleh lantaran itu, mode propagasi ini juga disebut propagasi gelombang pendek.
Menggunakan titik rambat skywave untuk komunikasi titik jarak jauh merupakan mungkin. Dengan beberapa refleksi skywave, komunikasi global jarak yang sungguh jauh merupakan mungkin.
Tetapi kekurangannya merupakan bahwa sinyal yang diterima di akseptor sudah memudar lantaran sejumlah besar gelombang mengikuti sejumlah besar jalur yang berlawanan untuk meraih titik penerima.
Propagasi Gelombang Ruang (spave wave)
Ketika kita mempunyai problem dengan gelombang EM frekuensi antara 30 MHz sampai 300 MHz, maka propagasi gelombang ruang berguna. Di sini sifat-sifat Troposphere dipakai untuk transmisi.Ketika beroperasi dalam mode perambatan gelombang ruang, gelombang meraih antena akseptor eksklusif dari pemancar atau sehabis refleksi dari troposfer yang berada sekitar 16 km di atas permukaan bumi. Oleh lantaran itu mode gelombang space berisikan dua komponen Yaitu gelombang eksklusif dan gelombang tidak langsung.
Meskipun komponen-komponen ini ditransmisikan pada dikala yang serupa dengan fase yang serupa mereka sanggup meraih dalam fase atau keluar fase satu sama lain di ujung akseptor tergantung pada panjang lintasan yang berbeda. Jadi, pada segi sinyal, kekuatan sinyal merupakan jumlah vektor dari kekuatan gelombang eksklusif dan tidak langsung.
Mode propagasi gelombang ruang dipakai untuk propagasi frekuensi yang sungguh tinggi.
Manakah dari Propagasi Ini Digunakan Untuk Siaran Gelombang Pendek
Siaran gelombang pendek umumnya berjalan dalam rentang frekuensi 1.7 - 30 MHz. Seperti yang sudah kita lihat di atas, frekuensi dalam rentang ini diperbanyak lewat mode propagasi Skywave.Bergantung pada frekuensi atau panjang gelombang, gelombang elektromagnetik menciptakan dampak berlawanan pada aneka macam materi dan perangkat. Oleh lantaran itu, aneka macam penggalan spektrum elektromagnetik dipakai untuk aneka macam aplikasi.
Manakah dari perambatan gelombang yang menciptakan Anda tertarik? Aplikasi mana dari mode propagasi yang Anda dapatkan menantang.
