Spektrum Frekuensi

Spektrum Frekuensi

Apa itu Frekuensi? Frekuensi pertama kali di temukan oleh herts dan sekarang satuan untuk frekuensi adalah herts.

Berkat penemuan ini melahirkan berbagai macam komunikasi wireless/sellular dan melahirkan banyak Vendor/operator di seluruh dunia. Bisa kita katakan Spektrum frekuensi adalah resource untuk mengantarkan komunikasi wireless melalui media udara.

Mengapa Pita frekuensi mahal? Saat ini berapa banyak komunikasi melalui media udara? Bisa di katakan sangat banyak, ada TV, Radio, Telephone, Internet, Radar dan masih banyak lagi. sementara resource frekuensi terbatas, sedangkan pelaku sangat banyak. Itulah mengapa biaya pemakaisn pita frekuensi mahal.

Mengapa Pita Frekuensi di atur oleh pemerintah? Hal2 yg mengenai hajat hidup orang banyak katanya di kuasai oleh negara(lupa pasalnya J), Termasuk bandwith frekuensi. Bayangkan dengan pelaku operator yg sangat banyak ini, boleh kita sebutkan :

1.       Operator Telekomunikasi : Telkomsel, XL, Indosat, Esia dll

2.       OperatorTV : TransCorp, MNC, TVRI, Tvone, ANTV dll

3.       Radio

4.       Dll

Di tambah teknologi wireless berkembang sangat cepat, dimana satu teknologi baru di aplikasikan sementara teknologi baru sudah lahir. Sehingga menambah kebutuhan akan bandwith freuensi semakin banyak. 

Ambil contoh erah 1990 yaitu lahirnya GSM, di seluruh dunia merupakan teknologi sellular yg paling banyak di gunakan. Begitu juga di indonesia, pada awalnya di banyak negara di gunakan alokasi spektrum frekuensi di 900Mhz yaitu di kisaran 935-960Mhz downlink. Karena bertambah banyak di tambah alokasinya di blok 1800. Di pihak lain tahun 1995, teknologi CDMA mulai di aplikasikan dengan alokasi frekuensi di Blok 800, yaitu Blok sekitar 825-845 downlink dan Blok 1900.  Di Indonesia CDMA lahir setelah erah GSM dan erah AMPS, dimana Blok CDMA di 800 telah di pakai oleh teknologi lain yaitu Ratelindo (Esia sebelum migrasi ke CDMA). Sehingga pada awal berdirinya operator CDMA yaitu Flexi mendapatkan alokasi frekuensi di 1900. Masalah timbul pada saat selang setelah CDMA lahir, evolusi GSM telah lahir dan di aplikasikan juga. Di berbagai negara untuk evolusi GSM, alokasi frekuensinya banyak memakai slot 1900 an. menyebabkan irisan dengan operator Flexi, sehingga pemerintah memutuskan alokasi frekuensi baru untuk flexi dan pindah kanal ke 800.

Satu masalah alokasi frekuensi selesai, teknoligi baru siap untuk di implementasikan yaitu seperti LTE dan Wimax. Inilah mengapa perlu plan jangka panjang untuk mengatur pengaokasian kanal frekuensi dan merupakan tugas berat pemerintah.

Mengenal Spektrum Frekuensi

Gelombang elektromagnetik meliputi frekuensi, maupun panjang gelombang, yang sangat lebar. Wilayah frekuensi dan panjang gelombang ini sering di sebut sebagai spektrum elektromagnetik. Bagian spektrum elektromagnetik banyak di kenali oleh manusia adalah cahaya, yang merupakan bagian spektrum elektromagnetik yang terlihat oleh mata. Cahaya berada pada kira-kira frekuensi 7.5*1014 Hz and 3.8*1014 Hz, atau kira-kira panjang gelombang 400 nm (violet/biru) sampai 800 nm (merah).

Kita juga sering kali terekspose ke wilayah spektrum elektromagnetik lainnya, termasuk Gelombang Arus Bolak Balik (listrik) pada 50/60Hz, Ultraviolet (pada frekuensi tinggi dari cahaya yang kita lihat), infrared (atau frekuensi rendah dari cahaya yang kita lihat), radiasi X-ray / roentgen, maupun banyak lagi lainnya. Radio menggunakan bagian dari spektrum elektromagnetik dimana gelombangnya dapat di bangkitkan dengan memasukan arus bolak balik ke antenna. Hal ini hanya benar pada wilayah 3 Hz sampai 300 GHz. Untuk pengertian yang lebih sempit, biasanya batas atas frekuensi akan sekitar 1GHz.

Jika kita berbicara tentang radio, maka sebagian besar orang akan berfikir tentang radio FM, yang menggunakan frekuensi sekitar 100MHz. Di antara radio dengan cahaya infrared, kita akan menemukan wilayah gelombang micro (microwave) – yang mempunyai frekuensi sekitar 1GHz sampai 300GHz, dengan panjang gelombang dari 30cm sampai 1 mm.

Penggunaan paling populer dari gelombang mikro adalah di oven microwave, yang kebetulan menggunakan frekuensi yang sama dengan frekuensi standard wireless yang akan kita gunakan. Spektrum frekuensi ini berada dalam band yang dibuat terbuka untuk penggunaan umum tanpa perlu lisensi. Di negara maju, wilayah band ini di kenal sebagai ISM band, yang merupakan singkatan dari Industrial, Scientific, and Medical. Sebagian besar dari spektrum elektromagnetik yang ada biasanya di kontrol secara ketat oleh pemerintah melalui lisensi. Lisensi frekuensi merupakan pemasukan yang lumayan bagi pemerintah. Hal ini terutama terjadi pada spektrum frekuensi yang digunakan untuk broadcasting (TV, radio) maupun komunikasi suara dan data. Di banyak negara, ISM band di alokasikan untuk digunakan tanpa perlu lisensi. Di Indonesia, berdasarkan KEPMEN Nomor 2/2005, pengunakan frekuensi 2.4GHz dapat dilakukan tanpa perlu lisensi dari pemerintah.

Frekuensi yang paling menarik untuk kita semua adalah 2.400 – 2.495 GHz, yang digunakan oleh standard radio 802.11b and 802.11g (panjang gelombang frekuensi tersebut sekitar 12.5 cm). Jenis peralatan lain yang juga sering digunakan menggunakan standard 802.11a yang beroperasi pada frekuensi 5.150 – 5.850 GHz (panjang gelombang frekuensi tersebut sekitar 5 sampai 6 cm)

Ini mungkin ada hubungannya dengan Unguided Media Transmission ,Unguided transmission media atau media transmisi tidak terpandu merupakan jaringan yang menggunakan sistem gelombang.

Gelombang mikro

Gelombang mikro (microwave) merupakan bentuk radio yang menggunakan frekuensi tinggi (dalam satuan gigahertz), yang meliputi kawasan UHF, SHF dan EHF. Gelombang mikro banyak digunakan pada sistem jaringan MAN, warnet dan penyedia layanan internet (ISP). Keuntungan menggunakan gelombang mikro adalah akuisisi antar menara tidak begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena setiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas, frekuensi tinggi atau gelombang pendek karena hanya membutuhkan antena yang kecil. Kelemahan gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya.

Satelit

Satelit adalah media transmisi yang fungsi utamanya menerima sinyal dari stasiun bumi dan meneruskannya ke stasiun bumi lain. Satelit yang mengorbit pada ketinggian 36.000 km di atas bumi memiliki angular orbital velocity yang sama dengan orbital velocity bumi. Hal ini menyebabkan posisi satelit akan relatif stasioner terhadap bumi (geostationary), apabila satelit tersebut mengorbit di atas khatulistiwa. Pada prinsipnya, dengan menempatkan tiga buah satelit geostationary pada posisi yang tepat dapat menjangkau seluruh permukaan bumi. Keuntungan satelit adalah lebih murah dibandingkan dengan menggelar kabel antar benua, dapat menjangkau permukaan bumi yang luas, termasuk daerah terpencil dengan populasi rendah, meningkatnya trafik telekomunikasi antar benua membuat sistem satelit cukup menarik secara komersial. Kekurangannya adalah keterbatasan teknologi untuk penggunaan antena satelit dengan ukuran yang besar, biaya investasi dan asuransi satelit yang masih mahal, atmospheric losses yang besar untuk frekuensi di atas 30 GHz membatasi penggunaan frequency carrier.

Gelombang radio

Gelombang radio adalah media transmisi yang dapat digunakan untuk mengirimkan suara ataupun data. Kelebihan transmisi gelombang radio adalah dapat mengirimkan isyarat dengan posisi sembarang (tidak harus lurus) dan dimungkinkan dalam keadaan bergerak. Frekuensi yang digunakan antara 3 KHz sampai 300 GHz. Gelombang radio digunakan pada band VHF dan UHF : 30 MHz sampai 1 GHz termasuk radio FM dan UHF dan VHF televisi. Untuk komunikasi data digital digunakan packet radio.

Inframerah

Inframerah biasa digunakan untuk komunikasi jarak dekat, dengan kecepatan 4 Mbps. Dalam penggunaannya untuk pengendalian jarak jauh, misalnya remote control pada televisi serta alat elektronik lainnya. Keuntungan inframerah adalah kebal terhadap interferensi radio dan elekromagnetik, inframerah mudah dibuat dan murah, instalasi mudah, mudah dipindah-pindah, keamanan lebih tinggi daripada gelombang radio. Kelemahan inframerah adalah jarak terbatas, tidak dapat menembus dinding, harus ada lintasan lurus dari pengirim dan penerima, tidak dapat digunakan di luar ruangan karena akan terganggu oleh cahaya matahari.

Pada Gambar 2 bisa dijelaskan bahwa semakin tinggi frekuensi maka semakin kecil panjang gelombangnya (semakin rapat) juga sebaliknya, jika frekuensi semakin kecil frekuensinya, maka semakin panjang gelombangnya (semakin regang).

Berikut adalah aplikasi pada spektum frekuensi:

a. VLF = Very Low Frekuensi

Memiliki rentang frekuensi 9 kHz – 30 kHz, aplikasinya digunakan pada saluran telepone, komunikasi audio, komunikasi pada kapal selam, microphone, dsb.

b. LF = Low Frekuensi

Memiliki rentang frekuensi 30 kHz-300 kHz, aplikasinya digunakan pada komunikasi twisted pair, komunikasi pada mercu suar, dsb.

c. MF = Medium Frekuensi

Memiliki rentang frekuensi 300 kHz-3 MHz, aplikasinya digunakan pada AM radio (535-1605 kHz).

d. HF = High Frekuensi

Memiliki rentang frekuensi 3 Mhz-30 Mhz, aplikasinya digunakan pada amatir radio atau shortwave radio.

e. VHF = Very High Frekuensi

Memiliki rentang frekuensi 30 Mhz- 300 Mhz, aplikasinya digunakan pada FM radio (88-108 Mhz), VHF TV.

f. UHF = Ultra High Frekuensi

Memiliki rentang frekuensi 300 Mhz-3 GHz, aplikasinya digunakan pada gelombang mikro (microwave), komunikasi seluler, UHF TV.

g. SHF = Super High Frekuensi

Memiliki rentang frekuensi 3 GHz-30 GHz, aplikasinya digunakan pada TV Satelit, komunikasi seluler.

h. EHF = Extra High Frekuensi

Memiliki rentang frekuensi 30 GHz-300 GHz, aplikasinya digunakan pada Radar, Komunikasi Infrared.

i. UV = Ultraviolet Light

Memiliki rentang frekuensi 3 PHz-30 PHz, Beberapa hewan, termasuk burung, reptil, dan serangga seperti lebah dapat melihat hingga mencapai “hampir UV”. Banyak buah-buahan, bunga dan benih terlihat lebih jelas di latar belakang dalam panjang gelombang UV dibandingkan dengan penglihatan warna manusia.