frekuensi RF/AF

     Frekuensi radio (RF) atau Gelombang Radio adalah tingkat osilasi dalam kisaran sekitar 3 kHz sampai 300 GHz, yang sesuai dengan frekuensi gelombang radio, dan arus bolak-balik yang membawa sinyal radio. u

    RF merupakan unit pengukuran frekuensi gelombang, dan sesuai dengan satu siklus per detik. Gelombang elektromagnetik di daerah spektrum, dapat ditransmisikan dengan menggunakan generator arus bolak-balik yang disebabkan oleh satelit.

    Gelombang radio ini merupakan jenis radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang lebih besar (dan lebih jarang) dibandingkan radiasi inframerah. Seperti semua gelombang elektromagnetik lainnya bergerak dengan kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Gelombang tersebut dapat dihasilkan secara alami oleh petir atau oleh benda-kbenda astronomi lainnya.

    Gelombang radio dapat dihasilkan untuk radio amatir, penyiaran (radio dan televisi), telepon selular, radar dan sistem navigasi lainnya, komunikasi satelit, jaringan komputer dan aplikasi lain yang tak terhitung Lainnya.

    Gelombang elektromagnetik juga disebut gelombang radio dan dikenal sebagai frekuensi radio atau gelombang radio sederhana. Gelombang radio dapat dihasilkan arus listrik yang bervariasi dengan cepat (yaitu, frekuensi tinggi arus listrik) dalam konduktor (seperti antena).

     Dari sudut pandang fisika, kurang dari panjang gelombang dan frekuensi, gelombang radio berbagi sifat yang sama dari gelombang elektromagnetik lainnya, seperti cahaya, radiasi infra merah, sinar-X dll yang juga dikenal denagn frekuensi Radio.

     RF juga mengacu pada frekuensi radio yaitu modus komunikasi untuk teknologi nirkabel dari semua jenis perangkat, termasuk telepon nirkabel, radar, radio ham, GPS, dan siaran radio dan televisi. teknologi RF begitu banyak dalam kehidupan manusia, kita hampir tidak menyadarinya karena banyaknya penggunaannya dari segala bidang.

      Mulai dari Bluetooth ®, mainan remote control dan lain sebagainya. Gelombang RF adalah gelombang elektromagnetik yang merambat dengan kecepatan cahaya, atau 186.000 mil per detik (300.000 km / s). Frekuensi gelombang RF, lebih lambat dibandingkan dengan cahaya tampak, membuat gelombang RF tak terlihat oleh mata manusia.

     Frekuensi gelombang ditentukan oleh osilasi atau siklus per detik. Satu siklus adalah salah satu hertz (Hz), 1.000 siklus adalah 1 kilohertz (KHz), 1 juta siklus adalah 1 megahertz (MHz), dan 1 milyar siklus adalah 1 gigahertz (GHz). Sebuah stasiun radio pada dial / saluran AM pada 980, misalnya, siaran tersebut menggunakan sinyal yang berosilasi 980.000 kali per

detik, atau memiliki frekuensi 980 KHz.

    Sedangkan Sebuah stasiun radio dengan di bawah dial pada 710 maka siaran tersebut menggunakan sinyal yang berosilasi 710.000 kali per detik, atau memiliki frekuensi 710 KHz.

    Frekuensi sangat rendah (ELF) radio menempati salah satu ujung yaitu sekitar 3-30 Hz, dan frekuensi sangat tinggi (EHF) di lainnya, mewakili 30-300 GHz.

    Band RF dapayt ditemui dengan saluran televisi VHF (frekuensi sangat tinggi), yang digunakan oleh stasiun radio dan televisi 2-13, dan UHF (Ultra High Frequency), yang digunakan oleh stasiun televisi lainnya, ponsel dan radio dua arah.

     Bahkan Oven Microwave menggunakan gelombang RF untuk memasak makanan, tapi gelombang ini berada di pita frekuensi super tinggi atau SHF. Setelah spektrum elektromagnetik dalam frekuensi yang lebih tinggi, orang menemukan gelombang inframerah, dan cahaya tampak. 

Gambar 1.Blok diagram penerima FM mono.

Di dalam radio penerima, pesan asli yang dipindahkan ke bagian frekuensi pembawa diproses dan dideteksi sehingga diperoleh kembali sinyal pesan asli yang dikirimkan oleh pemancar FM. Proses pengembalian pesan asli dari bagian frekuensi pembawa ini dapat dinikmati setelah melalui beberapa tahapan proses pada tiap bagian blok diagram radio penerima FM.

Berikut ini gambar Blok diagram radio penerima FM :

1. Antena Penerima.      

             Antena dapat bersifat omnidirectional (ke segala arah) untuk pemakaian umum atau sangat    

     terarah untuk komunikasi titik ke titik. Gelombang yang merambat dari pemancar menginduksi 

     tegangan lemah dalam antena penerima. Besarnya amplitudo tegangan antena yang terinduksi 

     antara beberapa puluh milivolt sampai kurang dari 1 mikrovolt, tergantung pada berbagai kondisi. 

     Pada penerima FM komersial banyak digunakan antena omnidirectional 1/4 lamda (panjang 

     gelombang) untuk pemakaian umum dengan menggunakan chasis pesawat sebagai pentanahan.

2. Penguat Tala RF.

Tingkat ini menaikkan daya sinyal ke tingkat yang cocok untuk masukan ke pencampur (mixer) dan membantu mengisolasi osilator lokal dari antena. Tingkat ini tidak memiliki tingkat pemilahan frekuensi yang tinggi, tetapi berperan untuk menolak sinyal-sinyal yang sangat jauh dari saluran yang diinginkan. Tingkat daya sinyal ini perlu dinaikkan sebelum dicampurkan, karena adanya derau yang tidak diinginkan masuk ke tingkat pencampur.

3. Osilator Lokal

Osilator lokal dalam penerima ditala untuk menghasilkan frekuensi fLO yang berbeda dengan frekuensi sinyal datang fRF sebesar frekuensi intermediate (antara) fIF. Dengan demikian fLO adalah sama dengan fRF + fIF atau fRF – fIF. Pada banyak penerapan, seringkali digunakan frekuensi osilator lokal fLO lebih tinggi dibandingkan dengan frekuensi sinyal datang fRF, sehingga berlaku persamaan fLO = fRF + fIF atau fIF = fLO – fRF.

4. Mixer.

Merupakan pencampur, alat tidak linear yang menggeserkan sinyal yang diterima pada fRF ke frekuensi intermediate fIF. Modulasi pada pembawa yang diterima juga diubah ke frekuensi intermediate.

5. Penguat Tala IF.

Berfungsi menaikkan sinyal ke tingkat yang cocok untuk dideteksi dan menyediakan sebagian besar pemilahan frekuensi yang diperlukan untuk “melewatkan” sinyal yang diperlukan dan menyaring keluar (filter) sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang terdapat dalam keluaran pencampur. Karena rangkaian penguat tala IF selalu bekerja pada frekuensi tetap (fIF), maka sering digunakan filter-filter keramik atau kristal untuk dapat melakukan pemilahan yang baik.

6. Pembatas Penguat Tala IF.

Berfungsi membatasi sinyal keluaran dari penguat tala IF. Pada blok diagram radio  penerima FM di atas, pembatasan ini berfungsi untuk mendapatkan nilai linear dari sinyal IF sebelum masuk ke Detektor yang sering berupa rangkaian Diskriminator fasa. Penguat tala IF dan Pembatas Penguat Tala IF membentuk  sebuah rangkaian BPF dengan Band Width 150 kHz pada nilai tengah 10,7 MHz.

7. Detektor AGC.

Automatic Gain Control. Merupakan umpan balik negatif dengan mencuplik amplitudo sinyal dari penguat IF untuk menggerakkan rangkaian AGC yang selanjutnya mengendalikan gain dari Penguat Tala RF dan Penguat Tala IF.

8. Diskriminator.

Pada dasarnya merupakan detektor FM yang berfungsi memulihkan sinyal pesan asli dari masukan IF termodulasi. Detektor jenis ini mendeteksi simpangan frekuensi (deviasi frekuensi) pada sinyal pembawa termodulasi FM dan mengubahnya menjadi beda tegangan pada keluarannya.

9. AFC.

Automatic Frequency Control bekerja berdasarkan feedback negatif yaitu dengan diturunkan sebuah sinyal yang besarnya sebanding dengan deviasi rata-rata dari frekuensi tengah yang diterima pada titik tengah Band Pass IF penerima. Sinyal ini digunakan untuk mengubah reaktansi sebuah varaktor pada rangkaian osilator untuk menggeser frekuensinya, sehingga cukup untuk mengimbangi deviasi dan membawa sinyal tersebut kembali ke tengah Band Pass IF.

10. De-Emphasis.

Pada Blok Diagram radio FM, rangkaian ini berfungsi menekan kebisingan penerimaan akibat penerapan pre-emphasis pada pemancar dengan 6 dB/Oktaf, dengan demikian jaringan kebisingan dapat diratakan pada sisi keluarannya.

11. Volume dan Penguat Audio.

Bertugas menaikkan tingkat daya sinyal audio keluaran detektor setelah melalui de-emphasis ke harga yang cocok untuk menggerakkan pengeras suara.

12. Pengeras Suara (Loudspeaker).

Mengubah informasi sinyal listrik audio kembali ke bentuk aslinya yaitu gelombang suara. Dalam praktek, banyak sekali variasi dari sistem penerima radio FM yang dapat dijumpai, sehingga tidak satupun diagram blok radio fm yang dapat dianggap khas.

Rangkaian Radio Penerima FM Stereo

    Rangkaian radio penerima FM stereo diatas dapat diuraikan dalam 3 bagian urutan sebgai berikut.

   Bagian FM Tuner, bagian ini berfungsi untuk memilih pancaran gelombang radio dari pemancar radio FM. Rangkaian tuner FM pada rangkaian diatas menggunakan IC TDA7021 yang merupakan receiver FM dengan teknologi Micro Tuning Sistem (MTS) dan penguat IF (Intermediate Frequency) dengan sistel FLL (Frequency Locked Loop) dengan frekuensi IF 76 KHz. Rangkaian tuner ini memberikan output berupa sinyal informasi dari pemancar radio FM yang masih mono.

   Bagian Demodulator FM Stereo, bagian ini berfungsi untuk memulihakan kanal stereo sinyal informasi yang dipancarkan oleh pemancar FM stereo. Rangkaian demodulator FM stereo ini menggunakan IC TD7040 yang merupakan decoder FM stereo tipe PLL (Phase Locked Loop).

   Bagian Penguat Audio, rangkaian ini berfungsi untuk menguatkan sinyal audio (sinyal informasi) stereo agar bisa menggerakan loud speaker. Rangkaian penguat audio dibagun menggunakan penguat audio IC TDA7050 yang merupakan penguat audio dengan tegangan kerja rendah (Low Voltage Amplifier) stereo.

   Rangkaian radio penerima FM stereo diatas dilengkapi dengan pengatur level sinyal audio (volume control) menggunakan potensiometer stereo 22 KOhm.