A.
Pengertian Gelombang Radio
Radio
adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi
dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Gelombang ini melintas
dan merambat lewat udara dan bisa juga merambat lewat ruang angkasa yang hampa
udara, karena gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut (seperti molekul
udara).
Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi
elektromagnetik, dan terbentuk ketika objek bermuatan listrik dimodulasi
(dinaikkan frekuensinya) pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang
radio (RF) dalam suatu spektrum elektromagnetik, dan radiasi elektromagnetiknya
bergerak dengan cara osilasi elektrik maupun magnetik. Ketika gelombang radio dikirim melalui kabel kemudian dipancarkan oleh
antena, osilasi dari medan listrik dan magnetik tersebut dinyatakan dalam
bentuk arus bolak-balik dan voltase di dalam kabel. Dari pancaran gelombang
radio ini kemudian dapat diubah oleh radio penerima (pesawat radio) menjadi
signal audio atau lainnya yang membawa siaran dan informasi.
Gelombang radio merambat pada frekuensi 100,000 Hz sampai 100,000,000,000 Hz,
sementara gelombang audio merambat pada frekuensi 20 Hz sampai 20,000 Hz. Pada
siaran radio, gelombang audio tidak ditransmisikan langsung melainkan
ditumpangkan pada gelombang radio yang akan merambat melalui ruang angkasa. Ada
dua metode transmisi gelombang audio, yaitu melalui modulasi amplitudo (AM) dan modulasi frekuensi (FM).
B.
Sejarah
Gelombang Radio
Gelombang
radio pertama kali diperkirakan pada tahun 1865 oleh James Clerk Maxwell, yang
datang dengan persamaan untuk elektromagnetisme, kemudian dikenal sebagai persamaan
Maxwell. Ketika bekerja pada hubungan antara elektromagnetisme dan cahaya, ia
menyadari bahwa bentuk lain dari radiasi elektromagnetik, dengan panjang
gelombang di atas dan di bawah kisaran terlihat, itu mungkin. Adanya radiasi
panjang gelombang yang lebih rendah ditunjukkan eksperimental 22 tahun
kemudian, pada tahun 1887, ketika Heinrich Hertz yang dihasilkan gelombang
radio di lab. Dalam beberapa dekade, mereka banyak digunakan untuk transmisi
informasi. Guglielmo Marconi dan Nikola Tesla keduanya dihormati sebagai pionir
awal di bidang radio, tapi Marconi mematenkan sistem telegrafi pertama nirkabel
pada tahun 1896.
C. Manfaat Gelombang Radio
Penggunaan
paling terkenal dari gelombang radio untuk mengirim foto, audio, dan teks dalam
bentuk sinyal – gelombang panjang radio memungkinkan untuk menghindari
rintangan dan perjalanan jauh, seperti cahaya tampak dan radiasi frekuensi yang
lebih tinggi lainnya. Gelombang radio dengan panjang gelombang kurang dari
sekitar 10 meter diserap oleh atmosfer. Gelombang yang lebih panjang memantul
bolak balik antara ionosfer dan tanah, membuat yang ideal untuk transmisi radio
di atas cakrawala. Frekuensi terendah yang digunakan untuk komunikasi dengan
kapal selam, karena energi yang rendah – bagi siluman – dan daya tembus yang
tinggi. Ini frekuensi yang lebih rendah dapat dianggap memiliki lebih “bass,”
yang berarti mereka menembus lebih jauh, terutama melalui media tebal seperti
air.
Untuk
mengirim informasi melalui gelombang radio, itu harus dikodekan dalam beberapa
cara. Ada dua metode utama, yang dikenal sebagai modulasi amplitudo (AM), dan
modulasi frekuensi (FM). Pada AM, informasi dikodekan dengan memvariasikan
amplitudo, atau tinggi, gelombang, sedangkan metode FM melibatkan menggunakan
perubahan frekuensi untuk membawa data. Pola-pola yang berbeda atau amplitudo
frekuensi yang diterjemahkan di mana mereka diterima untuk mereproduksi
informasi yang asli, yang mungkin gambar, suara atau teks. Dengan cara ini,
informasi yang kompleks dapat ditransmisikan jarak jauh murah.
Astronomi
radio merupakan alat vital untuk memahami alam semesta. Karena adanya awan gas
dan debu di galaksi, ada batas untuk jumlah informasi yang dapat diperoleh
dengan menggunakan cahaya tampak atau frekuensi yang lebih tinggi EMR.
Gelombang radio, bagaimanapun, dapat melewati rintangan ini, dan banyak dari
apa yang telah dipelajari tentang interior galaksi telah datang melalui
analisis sumber radio alami. Para astronom juga telah mampu mendeteksi radiasi
dari big bang itu sendiri, yang, karena perluasan alam semesta, telah
membentang dari awal frekuensi sangat tinggi dalam jangkauan gelombang mikro –
ini dikenal sebagai radiasi latar belakang kosmik (CMB ).
D. Efek Kesehatan Gelombang Radio
Kekhawatiran
telah dikemukakan tentang kemungkinan efek pada kesehatan paparan gelombang
radio, terutama di kisaran gelombang mikro, yang digunakan oleh ponsel dan
radar. Ketika radiasi frekuensi radio yang diserap tubuh, dapat menyebabkan
pemanasan. Eksposur yang normal tidak dianggap menimbulkan masalah, tetapi
berada di dekat pemancar radar yang kuat dapat berpotensi berbahaya. Lensa mata
sangat rentan terhadap kerusakan akibat pemanasan, dan paparan berlebihan
terhadap radiasi gelombang mikro berpotensi menyebabkan katarak. Ada juga
kekhawatiran tentang efek jangka panjang penggunaan ponsel sering, tetapi
karena tahun 2013, studi klinis telah meyakinkan.
E. Perilaku Gelombang Radio
Ada beberapa aturan
yang dapat digunakan dalam merencanakan instalasi jaringan nirkabel, yaitu : (Onno
dkk, 2008)
Semakin
panjang gelombang, semakin jauh gelombang radio merambat. Untuk daya pancar
yang sama, gelombang dengan panjang gelombang yang lebih panjang cendrung untuk
dapat menjalar lebih jauh daripada gelombang dengan panjang gelombang pendek.
Efek ini kadang kala terlhat di radio FM, jika di bandingkan jarak pancar
pemancar FM diwilayah 88 MHz dengan wilayah 108 MHz.
Semakin
panjang gelombang, semakin mudah gelombang melalui atau mengitari penghalang.
Sebagai contoh, radio FM (88-108 MHz) dapat menembus bangunan atau berbagai
halangan dengan lebih mudah. Sementara yang gelombangnya lebih rendah, seperti
handphone GSM yang bekerja pada 900 MHz atau 1800 MHz akan lebih sukar untuk
menembus bangunan. Memang efek ini sebagian karena perbedaan daya pancar yang
digunakan di radio FM dengan GSM, tapi juga sebagian karena pendeknya panjang
gelombang di sinyal GSM.
Semakin
pendek panjang gelombang, semakin banyak data yang dapat dikirim. Semakin cepat
gelombang berayun atau bergetar, semakin banyak informasi yang dapat dibawa
setiap getaran atau ayunan digunakan untuk mengirimkan bit digital ‘0’ atau
‘1’, ‘ya’ atau ‘tidak’. Ada sebuah prinsip yang dapat dilihat di semua jenis
gelombang dan amat sangat berguna untuk mengerti proses perambatan gelombang
radio. Prinsip tersebut dikenal sebagai Prinsip Huygens, yang diambil dari nama
Christiaan Huygens, seorang matematikawan, fisikawan dan astronomer Belanda
1629-1695.
“Prinsip
Huygens adalah metoda analisis yang digunakan untuk masalah perambatan atau
propagasi gelombang dibatasan medan jauh (far field). Prinsip Huygens memahami
bahwa setiap titik dalam gelombang berjalan adalah pusat dari perubahan yang
baru dan sumber dari gelombang yang lain, dan gelombang berjalan secara umum
dapat dilihat sebagai penjumlahan dari gelombang yang muncul pada media yang
bergerak. Cara pandang perambatan atau propagasi gelombang yang demikian sangat
membantu dalam memahami berbagai fenomena gelombang lainnya, seperti difraksi.”
Prinsip
ini membantu untuk mengerti difraksi maupun zone Fresnel yang dibutuhkan untuk
line of sight (LOS) maupun kenyataan bahwa kadang-kadang kita dapat mengatasi
wilayah tidak line of sight.
F.
Contoh-contoh
Aplikasi dari Gelombang Radio
1.
Di stasion radio, musik dan suara lain diubah menjadi sinyal listrik. Sinyal ini kemudian dikirim ke menara pemancar yang mengubahnya menjadi gelombang radio.
2.
Radio walkie-talkie
mengubah suaramu menjadi gelombang radio. Gelombang itu merambat ke radio
walkie talkie lain yang mengubahnya menjadi suara kembali.
3.
Ini
adalah radio teleskop yang menangkap gelombang radio dari luar angkasa. Para
ahli astronomi mempelajari gelombang ini untuk mencari tahu tentang alam
semesta yang tidak dapat diketahui dengan teleskop biasa.
4.
Antena
radio menangkap gelombang radio dari pemancar kemudian radio mengubah gelombang
itu kembali menjadi suara.