Pernahkah terlintas di benak Anda tentang bagaimana kinerja perangkat elektronik seperti televisi, radio, dan ponsel? Itu adalah peran gelombang radio yang dapat menghasilkan gambar dan suara.
Pengertian radio sendiri berkaitan dengan gelombang elektromagnetik yang bervariasi dalam waktu dan ruang di mana magnet dan vektor listrik berubah secara sinusoidal dan merambat.
Gelombang elektromagnetik bersifat netral dan bergerak dengan kecepatan cahaya. Sehingga magnet dan medan listrik tidak menghalangi pergerakannya.
Sementara itu, gelombang elektromagnetik bersama panjang dan frekuensi gelombang menciptakan spektrum elektromagnetik.
Spektrum elektromagnetik tersebut akan membentuk tujuh area utama meliputi cahaya tampak, gelombang mikro, gelombang radio, inframerah, sinar ultraviolet, sinar-x, dan sinar gamma.
Pengertian Gelombang Radio
Gelombang adalah osilasi energi yang dapat ditransmisikan melalui media maupun di ruang angkasa. Beberapa contohnya termasuk suara dan cahaya. Gelombang radio umumnya dibagi menjadi dua jenis utama yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.
Gelombang mekanik hanya dapat ditransmisikan melalui media, sedangkan gelombang elektromagnetik dapat merambat tanpa media, seperti halnya di luar angkasa. Suara adalah jenis gelombang mekanik dan cahaya adalah contoh gelombang elektromagnetik.
Gelombang radio dihasilkan secara artifisial oleh pemancar radio dan diterima oleh antena dan penerima radio. Ini mempunyai panjang gelombang tertinggi dalam spektrum elektromagnetik.
Frekuensi gelombang radio berkisar dari 300 GHz paling tinggi. Sementara itu, gelombang terendahnya adalah 3 KHz. Panjang gelombang pada 300 GHz adalah 1 mm atau 0,039 inci. Sedangkan gelombang 3 KHz memiliki panjang 100 km atau 62 mil.
Gelombang elektromagnetik dapat merambat dengan kecepatan cahaya. Setiap komunikasi di bumi diselesaikan dalam bentuk gelombang radio yang dihasilkan melalui menara seluler, radar, satelit komunikasi, dan lainnya.
Sejarah Gelombang Radio
Selain pengertian gelombang raio, kita juga perlu mengetahui seputar sejarah radio. Ini mencakup awal mula radio, bagaimana para penemu mengeksekusi sinyal radio itu sendiri, dan perjalanan radio hingga saat ini.
Gelombang radio pertama kali ditemukan oleh James Maxwell dengan memprediksi perilakunya menggunakan persamaan Maxwell. Belakangan, konsep tersebut dijelaskan oleh fisikawan Jerman yang bernama Heinrich Rudolph Hertz.
Hertz membaca pengamatan yang dibuat oleh James Maxwell di mana mereka menulis tentang radiasi yang berasal dari sinar tak terlihat. Namun, Guglielmo Marconi merupakan orang pertama yang dianugerahi Hadiah Nobel untuk representasi eksperimennya.
Gelombang radio pertama kali digunakan pada tahun 1900 dan dikenal sebagai gelombang Hertzian sebelum diganti namanya menjadi gelombang Radio.
Pada dasarnya, gelombang radio terdiri dari dua jenis yaitu gelombang panjang dan gelombang pendek. Gelombang panjang atau gelombang langit dapat melewati rintangan dan melintasi jarak jauh seperti gunung dan laut.
BACA JUGA Printer Ready Tapi Tidak Bisa Ngeprint
Sedangkan gelombang yang lebih pendek atau gelombang tanah dapat berjalan di ionosfer bumi dalam garis lurus.
Setiap objek yang berada di ruang angkasa menghasilkan sejumlah energi gelombang radio. Begitu halnya matahari yang juga menghasilkan gelombang radio dan diterima oleh teleskop radio di luar angkasa.
Di luar angkasa, gelombang ini dapat bergerak dengan kecepatan cahaya. Tetapi ketika bergerak melalui medium, kecepatannya mengikuti hukum kuadrat terbalik. Masalah utama selama transmisi adalah difraksi dan defleksi.
Transmisi akan kehilangan data seiring adanya pertambahan panjang. Untuk mengatasi masalah tersebut, transmisi relay atau transmisi penguat bekerja dalam tiga langkah. Menangkap, memperkuat, dan mentransmisikan sinyal agar kembali ke atmosfer.
Jenis-jenis Sinyal Gelombang Radio
Pada dasarnya, gelombang radio diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu sinyal analog dan digital. Kedua gelombang ini memiliki karakteristik yang berbeda dan dapat diubah satu sama lain dengan mudah.
1. Sinyal Analog
Sinyal analog merupakan transmisi berbasis waktu di mana perubahan arus atau tegangan menciptakan besarnya transfer frekuensi.
Sinyal-sinyal ini ditransmisikan sebagai pulsa listrik terus menerus. Kecepatan cahaya dan angin adalah contoh yang diukur menggunakan Sinyal Analog.
2. Sinyal Digital
Sinyal digital menerjemahkan urutan data yang memiliki nilai tertentu pada waktu yang konstan. Sinyal ini ditransmisikan dalam pulsa yang tidak berkelanjutan. seperti halnya komputer dan telepon seluler.
Sifat-sifat Gelombang Radio
Setiap gelombang yang ada memiliki sifat tertentu. Ini merupakan hal yang membedakannya antara satu dan lainnya. Berapa sifat gelombang radio adalah sebagai berikut.
- Fase; jarak yang ditempuh oleh gelombang dari titik asalnya ke persilangan titik nol pertamanya.
- Amplitudo; perpindahan maksimum gelombang dari keadaan normal. Ini adalah jarak maksimum dari garis tengah ke puncak dan palung. Adapun satuan amplitudo adalah meter (m).
- Panjang gelombang; ini adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang antara dua titik berurutan. Seperti halnya puncak, palung, atau pusat. Satuan panjang gelombang adalah meter (m).
- Frekuensi; frekuensi adalah jumlah getaran yang melewati suatu titik dalam satuan interval waktu. Satuan frekuensi adalah hertz (Hz). Frekuensi dan panjang gelombang berbanding terbalik antara satu dan lainnya.
- Periode waktu; ini adalah waktu yang dibutuhkan oleh gelombang lengkap untuk melewati titik tertentu. Satuan periode waktu adalah sekon (detik). Periode waktu dan frekuensi gelombang selalu berbanding terbalik
- Kecepatan; jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam selang waktu tertentu. Satuan kecepatan adalah meter per detik (m/s).
Spektrum Gelombang Radio
Spektrum gelombang radio adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang terdiri dari gelombang radio dengan frekuensi yang bervariasi. Mulai dari 3 KHz hingga 300 GHz. Gelombang radio dapat diwakili oleh dua metode yaitu domain waktu dan domain frekuensi.
BACA JUGA Macam-macam Jaringan Komputer: Fungsi, Gambar dan Penjelasannya
Domain waktu menunjukkan bagaimana gelombang radio berubah terhadap waktu. Sedangkan domain frekuensi menunjukkan berapa banyak sinyal yang dibawa oleh setiap pita frekuensi.
Pita Gelombang Radio
Untuk memanfaatkan gelombang radio secara efisien, spektrum radio dibagi menjadi sembilan tingkatan yaitu Extremely Low Frequency (ELF), Very Low Frequency (VLF), Low Frequency (LF), Medium Frequency (MF), High Frequency (HF), Very High Frequency (VHF), Ultra High Frequency (UHF), Super High Frequency (SHF), dan Extremely High Frequency (EHF).
1. Gelombang Radio Frekuensi Rendah hingga Menengah
Gelombang radio ini memiliki frekuensi terendah dengan jangkauan transmisi yang sangat panjang, juga dapat melewati air dan bebatuan dengan mudah. Oleh karena itu, gelombang radio jenis ini biasanya digunakan sebagai komunikasi untuk kapal selam, tambang, dan gua.
Sambaran petir adalah gelombang frekuensi rendah yang paling kuat. Pantulan gelombang elektromagnetik dari permukaan bumi dan ionosfer menyebabkan distorsi satelit.
2. Gelombang Radio Frekuensi Gelombang Pendek
Ini adalah gelombang radio frekuensi tinggi yang berkisar antara 1,7 MHz hingga 29,8 MHz. Gelombang radio transmisi ini termasuk saluran penyiaran di seluruh dunia, seperti British Broadcast Communications, Voice of Russia, Voice of America, dan lainnya.
3. Gelombang Radio Frekuensi Tinggi
Gelombang ini digunakan dalam sistem komunikasi satelit kelautan dan penerbangan. Modulasi Amplitudo (AM) merupakan frekuensi radio yang bekerja paling baik pada malam hari. Ini karena ionosfer bebas untuk membiaskan gelombang.
Sayangnya, komunikasi pada bandwidth di sini tidak lancar karena mudah terdistorsi melalui struktur logam seperti gedung pencakar langit.
4. Gelombang Radio Frekuensi Tertinggi
Gelombang radio frekuensi Tinggi dan Ultra-Tinggi memiliki jangkauan yang pendek. Gelombang ini umumnya digunakan pada sistem navigasi GPS, Radio FM, Menara Seluler, dan lainnya.
Kualitas suara FM jauh lebih baik dibandingkan dengan frekuensi AM karena terdistorsi oleh logam yang digunakan pada struktur bangunan. Lebar pita FM berkisar dari 88 MHz hingga 108 MHz.
5. Frekuensi Sangat Tinggi
Gelombang ini juga dikenal sebagai gelombang mikro karena jangkauannya yang pendek. Gelombang frekuensi sangat tinggi digunakan pada perangkat Bluetooth, router Wi-Fi, dan lainnya. Gelombang ini bekerja dalam jarak yang sangat dekat dan tidak dapat terdistorsi oleh penghalang.
Cara Kerja Pembangkitan Gelombang Radio
Gelombang radio dihasilkan oleh getaran muatan listrik yang mengalami peningkatan karena adanya getaran di sekitarnya. Ini juga membuat semua benda memancarkan gelombang radio secara terus menerus.
Dengan kata lain, gelombang radio dihasilkan oleh muatan listrik, yang kecepatannya berubah seiring dengan perubahan gelombang radio tersebut.
BACA JUGA Frame Rate: Pengertian, Fungsi, Contoh dan Cara Kerja
Gelombang radio dihasilkan dari pemancar dan diterima oleh antena. Proses pembangkitan gelombang diselesaikan menggunakan antena yang mentransmisikan energi ke luar angkasa.
Nantinya, gelombang radio ini diterima oleh antena dan diubah menjadi getaran mekanis. Pemancar dan antena dirancang untuk frekuensi tertentu.
Sebuah sistem komunikasi gelombang radio pada dasarnya terdiri dari tiga komponen. Ini adalah:
- Pemancar; bertanggung jawab untuk mengirim kode sinyal dan mentransmisikannya ke media untuk tujuan komunikasi.
- Saluran komunikasi; media yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal dari pemancar ke antena penerima.
- Antena; menyerap sinyal dari media dan menerjemahkannya menjadi bentuk yang dapat dimengerti.
Penggunaan Gelombang Radio
Mengetahui pengertian gelombang radio dirasa tidak cukup jika kita tidak mengetahui penggunaannya. Umumnya, gelombang radio digunakan untuk berkomunikasi, sistem komputerisasi, dan teknologi lainnya.
Adapun contoh penggunaan gelombang radio lainnya adalah sebagai berikut.
- Bentuk komunikasi; radar, siaran, sistem komputer, dan multi-saluran.
- Alat komunikasi seluler seperti LAN atau Wi-Fi.
- Pengendali jarak jauh seperti remote control dan navigasi darat maupun luar angkasa.
Fakta Unik tentang Gelombang Radio
Selain mengetahui pengertian gelombang radio, ada hal yang membuatnya sangat cocok diulas lebih lanjut. Seperti halnya fakta unik gelombang radio berikut ini.
- Gelombang radio adalah gelombang elektromagnetik yang berbeda dengan gelombang suara.
- Gelombang elektromagnetik dapat merambat dengan kecepatan yang sama dengan cahaya.
- Sinar ultraviolet, gelombang radio, sinar-x, gelombang mikro, dan gelombang infrared adalah contoh gelombang elektromagnetik.
- Gelombang radio disiarkan pada frekuensi yang berbeda.
- Radio menerima gelombang radio dan mengubahnya menjadi sinyal listrik, kemudian diubah menjadi gelombang suara.
- Router nirkabel juga menggunakan gelombang radio untuk transmisinya. Frekuensi tersebut berkisar dari 2,4 GHz hingga 5,8 GHz.
- Perangkat berkemampuan 4G (Generasi ke-4) seperti ponsel menggunakan gelombang radio. Ini memungkinkan kecepatan transfer data hingga 1 GHz per detik.
- Penerima GPS menggunakan gelombang radio. Gelombang ini dipancarkan oleh satelit GPS di orbit yang dapat membantu menemukan lokasi GPS di bumi.
- NASA menggunakan gelombang radio untuk mempelajari ruang angkasa.
- James Maxwell mengembangkan sejumlah persamaan matematika untuk kelistrikan dan teori bahwa gelombang elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet. Mereka juga menemukan bahwa gelombang elektromagnetik ini dapat bergerak selamanya hingga tidak diserap oleh siapa pun.
- Heinrich Hertz adalah orang pertama yang menggunakan persamaan Maxwell dan menciptakan gelombang radio elektromagnetik pertama. Untuk menghormatinya, satuan pengukuran gelombang radio diberi nama Hertz.
Itulah tadi pembahasan mengenai gelombang radio, mulai dari pengertian, sejarah hingga jenis-jenis gelombang radio. Semoga bermanfaat dan sampai jumpa dipembahasan selanjutnya.