Dasar Komunikasi (sistem pemancar dan penerima SSB)

SISTEM PEMANCAR DAN PENERIMA SSB

1.      PENGERTIAN (SUB MATERI)

Kalau kita berbicara tentang Single Side Band, maka kita menyinggung lebih jauh tentang modulasi amplitudo (AM). Pada setiap kita melakukan modulasi sebenarnya kita melakukan pencampuran antara frekuensi radio dengan frekuensi audio. Setiap pencampuran dua frekuensi akan terjadi proses penjumlahan kedua frekuensi dan sekaligus terjadi proses pengurangan dari kedua frekuensi tersebut.

Jadi setiap kali kita memodulir carrier, akan menghasilkan dua frekuensi sekaligus. Misalnya suatu carrier dengan frekuensi 3.000 Kc kita modulir dengan audio ferkuensi 3 Kc, hasilnya adalah 3.003 Kc dan 2.997 Kc, atau dikatakan tejadi dua sisi band ialah sisi atas dan sisi bawah. Sisi atas dan sisi bawah tersebut berbentuk symetris, jadi kalau hasil modulasi itu langsung kita pancarkan berarti kita memancarakan dua barang yang sama.

Apabila kita memancar dengan cara tersebut di atas, dikatakan kita menggunakan mode Double Side Band (DSB) karena carrier yang memuat sisi atas dan bawah dipancarkan bersama. Pada pesawat buatan pabrik, biasanya mode ini diberi kode AM yang sebenarnya istilah dalam teknik radio adalah DSB.

Apabila kita menggunakan mode DSB, maka setiap kita menekan PTT, gelombang pembawa (carrier) langsung terpancar walapun belum ada modulasi. Pancaran carrier dengan tanpa modulasi tersebut sebenarnya merupakan suatu pemborosan.

Pemborosan tersebut dapat dihilangkan apabila alat menggunakan balance modulator. Dengan menggunakan balance modulator, carrier hanya terpancar bila ada modulasi, walaupun PTT ditekan. Pancaran semacam ini dinamakan pancaran Double Side Band Suppressed Carrier (DSBSC).

Dengan DSBSC, kita sudah bekerja lebih efisien daripada DSB, akan tetapi pancaran masih memuat kedua sisi gelombang pemodulasi ialah USB dan LSB yang bentuknya symetris seperti telah diuraikan sebelumnya. Sehingga sebenarnya kita cukup memancarkan salah satu side band saja. Mode semacam ini dikatakan mode SSB.

Kita kenal ada dua macam cara untuk membuat SSB, cara pertama ialah dengan metoda phase shift, cara lain ialah dengan metoda filtering. Cara pertama tidak banyak digunakan dan pesawat SSB bikinan pabrik umumnya menggunakan filtering.

Signal DSBSC, sebelum diperkuat dan dipancarkan, dimasukkan ke SSB filter terlebih dahulu untuk menghasilkan LSB atau USB. Filter yang digunakan untuk keperluan ini adalah filter kristal atau filter mekanik. Rekan-­rekan penggemar homebrew lebih suka menggunakan filter kristal karena dapat dibuat sendiri.

Single Side Band (SSB), dalam banyak kasus diperlukan daya pancar Radio frequensi (RF) sebesar 10 sampai 25 W. Bila kita cukup puas dengan daya pancar sampai 3 W, maka perangkat dapat dioperasikan dalam rumah dengan catu daya ringan atau dengan baterai. Selain kemungkinan bekerja dengan stasiun relai Frequensi Modulasi (FM), Single Side Band (SSB) dapat menggunakan saluran pemancar sendiri. Pemakaian seperti ini sangat menguntungkan untuk daerah pegunungan.

Kelompok ketiga dalam bentuk transceiver adalah kelompok dengan pesawat yang secara teknik cukup canggih. Dari segi penerimaan digunakan konverter yang dapat memperkecil desah. Kebanyakan digunakan penguat Intermedia Frequensi (IF) untuk transceiver. Sistem FM (Frequensi Modulasi) tidak digunakan dalam sistem ini karena hampir seluruh transceiver High Frequensi (HF) hanya digunakan pada sistem Single Side Band (SSB) dan Continuous Wave (CW). Pada pemancar dipasang transceiver High Frequensi (HF) dari 28 sampai 30 MHz kejalur 2-m selebar 2 MHz (144-146 MHz). Daya keluaran yang dihasilkan antara 100 sampai 500 W atau lebih.

Amatir radio dengan peralatan stasiun 2-m biasanya mempunyai hubungan luas dalam Single Side Band (SSB) dan Continuous Wave (CW). Dengan antena yang sesuai, hubungan radio juga memungkinkan melalui satelit atau melalui bulan sebagai reflektornya yang disebut hubungan Earth-Mon-Earth (EME). Radio amatir yang mengoperasikan sistem seperti ini lebih sedikit dibanding dengan stasiun radio relai.

Komunikasi gelombang langit semula hanya digunakan melalui Continuous Wave (CW), saat ini dimungkinkan juga melalui pengiriman Single Side Band (SSB). Jarak yang dapat dilalui antara 1000 dan 2000 km. Hasil serupa dapat juga dicapai melalui teknik “Meteor-Scatter”. Dimana meteor berfungsi sebagai reflektor. Pada teknik penghubungan ini, harus tersedia daya pancaran yang cukup besar (950 sampai 1000 W).Jika dibandingkan dengan system pemantulan gelombang langit, perbedaann yang cukup jauh.

Sinyal AM yang termodulasi secara penuh, dua per tiga daya-nya tersimpan dalam sinyal carrier dan hanya seper tiga daya-nya berupa sinyal side-band. Pada hal sinyal side-band-lah yang mengandung informasi yang ditransmisikan dan sinyal carrier sekedar merupakan kendaraan pengantar informasi yang diperlukan rangkaian penerima untuk men-demodulasi informasi. Jika sinyal carrier bisa dibuang dan hanya sinyal side-band yang ditransmisikan maka dengan daya yang sama informasi bisa ditransmisikan lebih jauh. Di sisi penerima, diinjeksikan kembali sinyal carrier agar informasi bisa di-demodulasi.

Sistem komunikasi dengan menggunakan Single Side Band sudah lama dikenal di kalangan amatir radio. Peralatan komunikasi pada band HF kebanyakan menggunakan mode ini karena mode ini menggunakan bandwidth yang sempit yaitu sekitar 2,4 KHz, maka daya jangkau perangkat komunikasi ini pada daya pancar yang sama bisa lebih jauh bila di bandingkan dengan mode AM yang yang dipakai untuk radio siaran.

Gambar 1

Blok diagram transceiver SSB 80 Meter Band

Sekarang dipasaran memang banyak beredar transceiver SSB yang sudah jadi alias buatan pabrik dangan berbagai macam merek, misalnya Yaesu, Icom, Kenwood dan lain lain yang kebanyakan merupakan transceiver all band (bekerja pada band 160 meter sampai 10 meter), biasanya pesawat semacam ini dilengkapi juga dengan “general coverage receiver” dengan frekuensi antara 100KHz sampai 30 MHz, hal ini membuat transceiver tersebut semakin menyenangkan karena bisa dipakai memantau frekuensi di luar jalur amatir. Proyek dalam artikel ini membangun sebuah Tranceiver SSB pada 80 meter band dengan diagram blok seperti terlihat di Gambar 1. Dalam Gambar 1 Generator SSB merupakan yang inti dari seluruh sistem, dipakai untuk menghasilkan sinyal Single Side Band.

2.      CARA YANG DAPAT DILAKUKAN DALAM MEMBANGKITKAN SINYAL SSB  

-          Metoda Modulator-Filter Balans

Bentuk yang paling tua dari pemancar SSB menggunakan modulator balans untuk membangkitkan sinyal DSBSC (Double Side Band Suppressed Carrier), yang kemudian diikuti oleh ”Filter-filter jalur sisi” yaitu filter bandpass sempit yang hanya meneruskan jalur sisi frekuensi yang dikehendaki.

Biasanya cukup dipakai sebuah filter bandpass SSB, dan dilengkapi dengan sarana untuk memilih bagian mana yang akan diteruskan, (bagian uppernya atau bagian lowernya) dengan cara mengubah frekuensi pembawa untuk membawa frekuensi ke ujung passband yang lain sehingga diperoleh jalur sisi yang dikehendaki.

Sebuah penyampur balans dan osilator kristal memberikan konversi keatas ke frekuensi akhir pemancar, dan sebuah peguat RF linear menyediakan penguatan daya keluaran. Harus digunakan penguat-penguat linear untuk mencegah timbulnya cacat jalur sisi dan kemungkinan dibangkitkanya kembali jalur sisi yang kedua.

 

Gambar 2

Blok diagram pemancar SSBSC

-          Metoda Pergeseran Fasa

Metoda Pergeseran Fasa memakai prinsip pergeseran fasa dan penghapusannya untuk menghilangkan pembawa dan jalur sisi yang tidak dikehendaki. Dengan menggunakan penurunan persamaan trigonometri standar, rumus untuk frekuensi sisi bawah tunggal dapat diuraikan menjadi

suku pertama pada sisi sebelah kanan adalah hasil kali dari pembawa dan sinyal modulasi yang keduanya digeser sebesar 900, sedangkan suku kedua adalah hasil kali dari pembawa dan sinyal modulasi. Rangkaian-rangkaian yang diperlukan untuk menghasilkan pergeseran-pergeseran fasa, perkalian-perkalian dan penjumlahan adalah relatif sederhana dan ditunjukkan dalam diagram bloknya.

Sumber sinyal primer adalah sebuah oscilator kristal. Sinyalnya mendorong modulator balans secara langsung, dan sebuah modulator balans yang lain lewat suatu rangkaian yang menggeserkan fasanya sehingga berselisih 90⁰ dengan yang langsung. Kedua modulator balans tersebut menghapuskan pembawa itu sendiri dari sinyal keluaran.

Sinyal audio langsung dimasukkan ke modulator pembawa yang digeser, sedangkan yang ke modulator yang tidak digeser pembawanya dimasukkan sinyal audio yang sebelumnya sudah digeser fasanya sebesar 90^o. modulator pertama menghasilkan dua jalur sisi yaitu jalur sisi atas dan jalur sisi bawah tetapi masing- masing digeser fasanya dengan +90⁰. Modulator kedua juga menghasilkan jalur sisi atas dan jalur sisi bawah tetapi dalam hal ini jalur sisi atas di geser dengan +90⁰, sedangkan jalur sisi bawah digeser dengan -900. hasilnya ialah bahwa jalur sisi-jalur sisi atas dari kedua modulator adalah sefasa satu sama lain dan langsung dijumlahkan dalam peguat penjumlahan untuk menghasilkan sinyal jalur sisi yang dikehendaki. Jalur sisi-jalur sisi bawah di geser sedemikian sehingga keduanya berselisih fasa 180⁰ satu sama lainsehingga akan saling meniadakan bila dijumlahkan. Jalur sisi yang tertinggal diperkuat oleh penguat- penguat daya linear pada tingkat-tingkat terakhir sebelum dipancarkan. Pemindahan ke jalur sisi bawah dapat dilakukan dengan menggantikan jaringan penggeser fasa pembawa dengan yang memberikan pergeseran fasa sebesar     -90⁰.

 

-          Metoda Ketiga

Cara ketiga untuk memperoleh modulasi SSBSC (Single Side Band Suppressed Carrier) dengan sederhana dinamakan juga metode ketiga. Metoda ini dirintis oleh D.K. Weaver, dan dikembangkan pada tahun 1950-an. Cara ini mirip dengan metoda pergeseran fasa, dalam hal digunakannya penggeseran dan penghapusan dalam operasinya, tetapi berbeda dalam kenyataan bahwa sinyal audio dimodulasikan dulu pada suatu sub pembawa audio. Sistem ini di perlihatkan pada Gambar 3. Modulator 1 dan 2 bekerja untuk mengkombinasikan sinyal audio denga sub pembawa audio, sehingga keluaran modulator 1 mengandung jalur sisi atas dan bawah, yang keduanya tergeser fasanya sebesar 90⁰, sedangkan keluaran modulator 2 mengandung jalur sisi atas dan bawah yang tidak tergeser fasanya. Jalur sisi-jalur sisi atas dari keduanya di hilangkan oleh filter-filter low pass yang memotong pada frekuensi pembawa fo. Sinyal-sinyal ini kemudian dimasukkan kemodulator 3 dan 4, yang didorong berturut-turut oleh frekuensi pembawa RF langsung, dan pembawa RF yang digeser fasanya 90⁰. Keluaran dari modulator 3 mengandung suatu kelompok jalur sisi(fc + fo – fm) yang digeser dengan +90⁰ dan suatu kelompok jalur sisi yang kedua(fc – fo + fm) yang digeser dengan -90⁰. modulator 4menghasilkan (fc + fo – fm) yang digeser dengan +90⁰, adalah sefasa dengan komponen pertama dari modulator 3 dan dapat di jumlahkan langsung dengannya, modulator yang sama juga menghasilkan (fc + fo – fm) yang digeser dengan +90⁰ yang adalah berselisih fasa 180⁰ dengan komponen yang sesuai dari modulator 3, sehingga akan saling menghapus. Keluaran yang diperoleh dari rangkaian penjumlahan adalah komponen(fc + fo – fm) yang sesuai dengan jalur sisi bawah dari fm pada frekuensi pembawa(fc + fo). Jalur sisi yang lain dihapuskan

Jika masukan-masukan pembawa ke modulator 3 dan 4 saling ditukar, keluarannya dalah jalur sisi atas pada frekuensi pembawa (fc – fo). Perlu dicatat bahwa sub pembawa audio dapat ditempatkan ditengah-tengah frekuensi modulasi. Jika ini dilakukan, frekuensi modulasi dapat lebih besar dari fo dan setengan jalur sisi bawah dari modulator-modulator 1 dan 2 akan terlipat di dalam daerah dari 0 sampai fo dan dicampur dengan setengah yang lain dari jalur sisi. ini tidak akan berakibat apa-apa, karena modulator-modulator akhir 3 dan4 bekerja dengan cara sedemikian sehingga frekuensi-frekuensi jalur sisi yang timbul olehnya adalah seluruhnya pada satu sisi saja dari pembawa (fc + fo).

 

Gambar Blok diagram pembangkitan SSB metode Ketiga

-          Tranceiver SSB

Rangkaian yang dikemukakan di artikel ini adalah penyederhanaan dari metode pertama, memanfaatkan filter untuk membuang sideband yang tidak dikehendaki. Cara semacam ini banyak dipakai pada pesawat komunikasi Single Side Band yang sebenarnya.

Dalam rangkaian ini diusahakan memakai komponen yang mudah didapat dan rangkaian dirancang tidak terlalu rumitu. Filter yang digunakan adalah filter yang disusun dari 8 buah kristal yang frekwensinya sama, hal ini dipilih karena filter SSB yang sebenarnya harganya sangat mahal dan sulit untuk didapat. Diagram blok rangkaian yang dibuat dapat dilihat di Gambar 5, rangkaian selengkapnya dengan pembahasan cara kerja rangkaian, berikut dengan seluk beluk pembuatan Tranceiver SSB ini, akan dibahas dalam artikel mendatang.

 

3.   Cara Modulasi

Dalam teknik radio kita kenal berbagai macam cara modulasi antara lain modulasi amplitudo yang kita kenal sebagai AM, modulasi frekuensi yang kita kenal sebagai FM dan cara modulasi yang lain adalah modulasi fasa. Radio yang kita gunakan sehari­hari untuk berbicara dengan rekan­-rekan misalnya dengan pesawat HF SSB menggunakan modulasi AM sedangkan pesawat VHF dua meteran umumnya digunakan modulasi FM.

Pada modulasi amplitudo (AM) getaran suara kita akan menumpang pada carrier yang berujud perubahan amplitudo dari gelombang pambawa tadi seirama dengan gelombang suara kita. Sedangkan dengan modulasi frekuensi (FM), gelombang suara kita akan menumpang pada gelombang pembawa dan mengubah­ubah frekuensi gelombang pembawa seirama dengan getaran audio kita.

Rasanya bisa juga dikatakan bahwa pada AM, gelombang audio menumpang secara transversal sedangkan pada FM audio kita menumpang secara longitudinal. Transversal ialah getarannya tegak lurus dengan arah perambatan sedang longitudinal ialah getarannya sama dengan arah perambatannya. Perangkat transceiver yang banyak terdapat di pasaran dan yang kita pergunakan sekarang ini menggunakan dua macam modulasi tersebut. Kebanyakan pesawat HF SSB menggunakan modulasi AM dan pesawat-­pesawat VHF dan UHF yang ada di pasaran, menggunakan modulasi FM.

Pada beberapa jenis pesawat HF (SSB) misalnya TS­430 disediakan fasilitas tambahan dengan modulasi FM, sedangkan pasawat VHF misalnya Kenwood TR­9130 tersedia mode SSB (pada mode SSB, jenis modulasi yang digunakan adalah AM).

4.  Spesifikasi Umum Dari S.S.B

      -     Jumlah Kanal = 4

      -     Daerah Frekwensi kanal 1 dan 2 = (3,0 - 6,7) Mhz

      -     Daerah Frekwensi kanal 3 dan 4 = (6,7 - 15) Mhz

      -     Impedansi Antena yang digunakan =

            R = (10-80) Ohm

            C = 300 µF minimum

-          Kristal yang digunakan ada 2 buah masing-masing dengan frekwensi = 250 KHz dan 1100 KHz

-          Sifat Pancaran = S.S.B Suppressed carrier atau S.S.B dengan Carrier

-          Sifat Penerima = S.S.B Suppressed carrier atau S.S.B dengan Carrier

PENUTUP

1.      KESIMPULAN

Dari pemampaan makalah ini kami dapat menyimpulkan bahwa Sebagai Mahasiswa Elektronika yang nantinya akan berkecimpun di Dunia Industri, dengan adanya makalah ini kami mengharapkan senantiasa sebagai sumber referensi yang tersedia yang lebih dapat dikembangkan selanjutnya..

2.      SARAN

Adapun saran yang dapat kami berikan adalah sebagia berikut :

Kita sebagai Obyek dalam proses Pembelajaran selalu merencanakan atau membuat program yang berkesinambungan mengenai pemahaman materi tentang pemancar dan penerima SSB.

Suatu Proses yang cukup baik jika kita selaku penganalisa lebih dapat mengembangakan tentang dasar-dasar Komunikasi yang ada di dunia Elektronika.