Pesawat pemancar dan penerima

assalamu alaikum wr wb selamat siang!!

saya harap semua dalam kondisi yang prima untuk mengikuti perkuliahan hari ini!

adapun topik kita hari ini,

Pesawat pemancar dan penerima

setelah membuat makalah tentang komponen radio/TV yuk simak Sejarah Perkembangan Pesawat Pemancar Dan Penerima Televisi.

​Pada saat industri dan teknologi pesawat radio menjadi mapan, para peneliti dibidang elektronika sibuk mencari temuan-temuan baru dibidang tersebut, yaitu televisi. Gagasan pemancaran dan penerimaan siaran televisi untuk pertama kali muncul dalam cerita fiksi ilmiah dalam tahun 1880-an. Dalam tahun 1884 seorang peneliti Jerman yang bernama Paul Nipkow mengembangkan sebuah teknologi yang disebut teknologi cakram berputar (rotating-disc technology) untuk mengirimkan gambar melalui kabel. Teknologi ini mendominasi tahun-tahun awal penelitian tentang televisi, tetapi kemudian mulaiditinggalkan karena dianggap tidak praktis.

Pesawat televisi elektronik pertama muncul setelah tahun 1927, yaitu ketika seorang peneliti berkebangsaan Amerika yang bernama Philo T. Farnsworth mengembangkan tabung “dissector”. Dalam tahun 1928 drama televisi pertama ditayangkan melalui pemancar eksperimen di Schenectady, New York. Selama kurun waktu tahun 1930-an Sarnoff yang kemudian menjadi presiden perusahaan RCA mengembangkan teknologi televisi. Pada saat itu ia mengangkat seorang akhli fisika Berkebangsaan Amerika keturunan Rusia yang bernama Vladimir Zworykin untuk melanjutkan penelitian dan perbaikan kamera televisi.

Pesawat televisi pertama yang berhasil dibuat adalah pesawat TV hitam putih dan berukuran 13 cm (kira-kira 5 inci). Perkembangan teknologi pesawat TV hampir terhenti pada awal tahun 1940-an karena adanya perang dunia kedua. Setelah perang dunia kedua selesai, teknologi televisi berkembang dengan pesat sampai tahun 1948. Pada saat itu ruang frekuensi untuk pemancar televisi pada gelombang VHF (very high frequency, untuk gelombang 2-13) mulai penuh, sehingga para peneliti harus mencari jalan keluar untuk masalah ini. Kemudian pada tahun 1952 disepakati bahwa tambahan ruang frekuensi untuk pemancar televisi dibuka pada jalur gelombang UHF (Ultra High Frequency, untuk gelombang 14-83).

Prinsip Pembentukan Gambar Pada Pesawat Penerima Televisi.

Gambar pada pesawat televisi dibentuk oleh sebuah pola kumpulan titik-titik yang bersatu untuk membentuk sebuah gambar yang lengkap. Titik-titik tersebut muncul pada layar televisi satu demi satu dalam selang waktu yang sangat singkat (frekuensi yang sangat tinggi). Pemcahan gambar menjadi deretan titik-titik kecil ini dilaksanakan melalui sebuah teknik yaitu “scanning” (penyapuan).

Prinsip Pembentukan Gambar Pada Pesawat Penerima Televisi.

Mata dari scanner menyapu sebuah gambar secara keseluruhan dalam cara yang sama seperti mata seorang pembaca melihat halaman buku, kata demi kata, baris demi baris. Scanner tersebut membangkitkan sinyal listrik yang sebanding dengan kecerahan titik-titik yang di “scan”. Bermacam-macam jenis teknik Scanning (baik secara mekanik maupun elektronik) telah banyak dicoba dan diterapakan dalam pengembangan teknologi televisi ini. Hampir semua pesawat televisi modern menggunakan berkas elektron sebagai scanner.

Prinsip Pembentukan Gambar Pada Pesawat Penerima Televisi.

Kelebihan scanning dengan berkas elektron ini adalah bahwa berkas elektron tersebut dapat digerakan dengan kecepatan (frekuensi) yang sangat tinggi dan dapat menyapu (men-“scan”) sebuah gambar secara keseluruhan dalam waktu yang sangat singkat. Gambar 1 menunjukan bentuk yang disederhanakan dari lintasan berkas elektron dalam menyapu gambar secara keseluruhan. Garis lurus yang utuh menyatakan lintasan berkas elektron di atas permukaan gambar dan garis putus-putus menyatatakan perioda “flyback” atau “retrace”.

Selama perioda ini berkas elektron dihapus.

​Perhatikan gambar!

Ilustrasi yang ditunjukkan pada Gambar 1 menunjukan sebuah pola “scanning” sederhana yang disusun hanya oleh bebrapa garis mendatar (horizontal) dan sebuah pengulangan sederhana dari bawah ke atas. Proses scanning sebenarnya yang terjadi dalam pesawat televisi melibatkan sejumlah besar garis-garis horizontal. Sebuah scanning yang lengkap seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 menghasilkan sebuah pola gambar diam yang mirip dengan sebuah frame gambar film bergerak. Jika sebuah pola gambar diulang ratusan kali per detik maka pola gambar itu akan tampak bergerak secara halus (tidak terpotong-potong). Makin banyak jumlah garis horizontal yang digunakan dalam sebuah pesawat televisi makin baik tampilan gambar yang ditunjukkan oleh pesawat televisi itu.

Dalam sebuah pesawat televisi, frekuensi pengulangan sebuah gambar dan jumlah garis scanning yang digunakan harus di standarisasi untuk setiap sistem yang digunakan di suatu negara untuk pemancar dan penerima. Sebagai contoh, di Amerika serikat, pemancar dan penerima menggunakan standar jumlah garis sebanyak 525 garis horizontal per frame dan dengan frekuensi 30 frame per detik. Dengan cara yang sama, jumlah elemen gambar dalam setiap garis horizontal dibatasi oleh frekuensi gelombang (“chanel”) sampai 330 elemen per garis.

​Hasilnya adalah sebuah gambar (bayangan) yang terdiri atas 173.000 elemen untuk sebuah “frame”;

Elemen-elemen ini diulang 30 kali per detik (dengan frekuensi 30 Hz) untuk menghasilkan 7 juta elemen gambar yang terpancar per detik.

Gelombang Elektromagnetik

Televisi

Gelombang TV adalah gelombang elektromagnetik yang sangat kompleks. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa gelombang TV mengandung informasi tidak hanya suara, tetapi juga informasi dalam bentuk gambar. Oleh karena itu, gelombang TV terdiri atas :

Gelombang Elektromagnetik Televisi

1. gelombang “blanking”, yang berfungsi menghaspus berkas elektron pada saat “retrace” pada proses “scanning” sebuah gambar.

2. gelombang sinkronisasi vertikal dan horizontal, yang berfungsi mensinkronkan proses scanning dalam arah vertikal dan horizontal.

3. gelombang AM, yang berfungsi membawa informasi gambar.

4. gelombang FM, yang berfungsi membawa informasi suara.

Jadi sinyal suara dikirimkan dalam bentuk modulasi FM, sedangkan gambar dalam bentuk modulasi AM. Oleh karena itu, suara yang dibawa oleh gelombang TV cenderung lebih tahan terhadap gangguan kelistrikan alam, sedangkan gambar lebih mudah terganggu. Disamping itu, karena gelombang TV mengandung gelombang FM, maka agar siaran TV dapat diterima di tempat-tempat yang jauh biasanya diperlukan pesawat pemancar ulang (relay) disekitar tempat-tempat tersebut. Dan lebih dari itu, untuk memperoleh penerimaan siaran yang sangat baik, biasanya dibantu oleh satelit buatan yang dapat menangkap dan memancarkan ulang siaran TV tersebut.

Fluktuasi arus listrik atau tegangan listrik yang sesuai dengan variasi intensitas cahaya biasa disebut sinyal video (video signal). Frekuensi dari sinyal video ini berkisar antara 30 Hz sampai 4 MHz, bervariasi sesuai dengan isi gambar. Pulsa-pulsa sinkronisasi adalah getaran-getaran energi listrik yang dibangkitkan oleh osilator pada statsion pemancar televisi. Pulsa-pulsa ini mengontrol frekuensi 10 scanning horizontal dan scanning vertikal pada kamera di statsion pemancar dan pada pesawat penerima.

Pulsa-pulsa Blanking menjadikan berkas elektron tidak beroperasi (tidak bekerja) selama elektron kembali dari unjung garis horizontal ke posisi awal garis horizontal berikutnya, serta selama elektron kembali dari bawah ke atas pada arah. Proses ini terjadi di dalam kamera di statsion pemancar dan di dalam pesawat penerima televisi.

nah, sampai disini jelas yaa bagaimaana alur gelombang elektromatik pada Televisi.

selanjutnya kita masuk pada pembahasan

selanjutnya>>

Pembagian gelombang siaran

Kesulitan dalam penyiaran gelombang TV adalah dalam hal pembagian ruang frekuensi siaran. Oleh karena itu, rentang frekuensi yang digunakan dalam penyiaran gelombang TV dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu kelompok frekuensi sangat tinggi (VHF = very high frequency) dan kelompok frekuensi sangat-sangat (ultra) tinggi (UHF = ultra high frequency).

Pembagian gelombang siaran

VHF dibagi menjadi 12 gelombang siaran sedangkan UHF dapat dibagi menjagi 56 gelombang siaran, sehingga jumlah total gelombang siaran yang dapat digunakan adalah 68 buah gelombang. Hal ini berarti kita dapat menerima siaran TV dari 68 buah pemancar yang berbeda. Rentang frekuensi untuk setiap gelombang dalam VHF adalah sebagai berikut:

​gelombang 2, 54-60 MHz; Gelombang 3, 60-66 MHz; Gelombang 4, 66-72 MHz; Gelombang 5, 76-82 MHz; Gelombang 6, 82-88 MHz; Gelombang 7, 174-180 MHz; Gelombang 8, 180-186 MHz; Gelombang 9, 186-192 MHz; Gelombang 10, 192-198 MHz; Gelombang 11, 198-204MHz; Gelombang 12, 204-210MHz; and Gelombang 13, 210-216 MHz.

Gelombang UHF diberi nomor 14 sampai 69 dan beroperasi dalam rentang frekuensi 470 MHz sampai 806 MHz.

Pemancar Televisi

Pemancar televisi adalah mirip dengan pemancar suara baik AM maupun FM. Bahkan perlengkapan pemancar suara adalah sama persis dengan perlengkapan yang biasa digunakan dalam pemancar radio FM. Dan kadang-kadang, sinyal suara dipancarkan secara terpisah dari sinyal gambar, sehingga sering ditemui dua antena pemancar yang terpisah, satu untuk suara dan yang lain untuk gambar.

Siaran berfrekuensi tinggi (High-Frequency Broadcasting)

Penggunaan frekuensi tinggi untuk siaran televisi menimbulkan sejumlah besar masalah yang tidak pernah ditemui dalam siaran radio AM atau pun FM. Rentang sinyal radio frekuensi rendah adalah sangat luas dan bahkan mencapai ratusan atau bahkan ribuan kilometer. Sebaliknya, rentang sinyal frekuensi tinggi adalah sangat terbatas dan bahkan tidak dapat mencapai jarak yang lebih jauh dari jarak pandang dari satu tempat ke tempat lain pada permukaan bumi. Jadi, sementara daerah layanan dari sebuah sebuah statsion siaran televisi mencakup daerah dengan radius di atas 160 km, daerah layanan tersebut untuk sebuah statsion televisi biasanya dibatasi sampai kira-kira 56 km, bergantung pada ketinggian antena pemancar dan penerima.

Karena itu, untuk siaran yang mencakup suatu negara yang luas, seperti Indonesia misalnya, diperlukan cukup banyak statsion pemancar televisi atau statsion pemancar ulang (relay).

Masalah lain yang timbul dalam penggunaan frekuensi tinggi untuk siaran televisi adalah bahwa gelombang elektromagnetik yang dipancarkan itu bertingkah laku seperti gelombang cahaya tampak.

Artinya, gelombang televisi dapat dipantulkan oleh bendabenda keras yang relatif kecil seperti gedung-gedung, dan bukit-bukit. Dan bahkan sering terjadi pemantulan gelombang televisi terjadi beberapakali sehingga antena pesawat penerima televisi menerima siaran yng sama beberapa kali. Hasilnya adalah gambar yang kabur (tidak jelas) karena berberapa gelombang pantul ditangkap antena penerima pada waktu yang berlainan. Masalah-masalah seperti ini biasanya diatasi dengan cara menggunakan antena penerima khusus

Antena jenis ini biasanya memiliki faktor penguatan yang tinggi sehingga dapat memperkuat sinyal-sinyl yang lemah. Dismaping itu, Antena khusus ini biasanya bersifat “directional”. Artinya, antena ini hanya akan memperkuat sinyal yang datang dari satu arah tertentu saja dan tidak memperkuat sinyal yang datang dari arah lain. Dengan cara mengarahkan sebuah antena directional, kita dapat memilih salah satu dari beberapa gelombang pantul dan menghilangkan gelombang pantul lainnya, sehingga kita dapat memperoleh gambar yang jernih.

Bagaimana Siaran melalui jaringan (Network Broadcasting)?

Di negara beberapa negara maju, siaran televisi komersial sudah biasa disalurkan (ditayangkan) melalui jaringan kabel biasa. Setiap pemirsa (pelanggan) yang ingin menerima siaran televisi melalui sistem ini harus secara fisik terhubung melalui kabel satu sumbu (coaxial) ke pusat distribusi siaran. Setiap pemirsa dapat memilih jenis layanan yang diinginkan, mulai dari layanan dasar yang hanya terdiri atas kurang lebih 20 buah statsion (basic rate) siaran sampai layanan terlengkap yang dapat terdiri atas kurang lebih 40 buah statsion siaran.

Meskipuns setiap pesawat televisi di rumah-rumah para pelanggan dihubungkan melalui kabel ke pusat-pusat distribusi siaran, tetapi para pelanggan dapat dengan bebas memilih siaran yang diinginkan dengan cara menggunakan sebuah pengontrol jarak jauh (remote control). Sistem siaran ini membatu pelayan dalam hal kesulitan menerima siaran langsung jika menggunakan antena televisi biasa, karena biasanya setiap antena televisi adalah “directional”, artinya antena ini hanya dapat menerima siaran televisi yang dipancarkan dari satu arah saja

Sebetulnya masalah antena jenis ini masih bisa ditanggulangi dengan menggunakan jenis antena parabola. Tetapi disamping harganya yang mahal dan harus dihadapkan ke arah tertentu dimana satelit berarad, juga masih belum dapat menerima seluruh siaran yang ada. Untuk itu, kita perlu banyak antena parabola. Tentu hal ini tidak ekonomis. Oleh karena itu, sistem siaran melalui jaringan kabel ini (network broadcasting system) menjadi salah satu alternatif yang paling murah dan memuaskan, karena setiap pelanggan tidak perlu memiliki antena parabola yang banyak, tetapi hanya pusat distribusi yang harus memiliki parabola yang banyak, dan kemudian menyalurkan siaran-siaran itu melalui kabel ke para permirsa

Dengan harus adanya hubungan fisik antara pesawat televisi pemirsa dengan pusat distribusi tentu akan menimbulkan masalah-masalah lain yang sebenarnya tidak timbul jika kita menggunakan gelombang elektromagnetik. Salah satu masalah yang nyata adalah bahwa kita perlu menarik kabel dalam jumlah banyak dan dalam arah yang ke segala arah. Hal ini akan menimbulkan masalah dalam koneksi antar kabel dan pemasangan kabel itu sendiri. Jika skoneksi antar kabel kurang baik sudah tentu siaran televisi itu tidak akan dapat diterima pemirsa.

Masalah lain yang berkaitan dengan kabel adalah kualitas kabel adalah kualitas kabel. Makin jauh jarak permirsa dari pusat pendistribusian siaran, maka makin lemah sinyal televisi yang sampai ditempat pemirsa. Oleh karena itu, untuk menghidari penurunan intensitas sinyal televisi, kita harus menggunakan kabel yang berkualitas tinggi. Lebar frekuensi dari sinyal televisi itu sendiri masih menimbulkan masalah lain. Lebar frekuensi ini berkaitan dengan jumlah statsion yang dapat disalurkan dan bergantung pada jumlah siaran. Masalah ini berkaitan dengan kemampuan kabel menyalurkan siaran televisi.

Setiap kabel biasanya memiliki batas lebar frekuensi yang dapat disalurkan. Sehingga jika kita ingin menyalurkan siaran televisi dalam jumlah yang besar dan untuk jarak yang sangat jauh maka kita harus menggunakan kabel dengan batas lebar frekuensi yang besar. Tidak semua jenis kabel dapat digunakan untuk keperluan ini.

Selanjutnya, bagaimana Siaran televisi melalui satelit

(Television via Satellites)?

Disamping siaran melalui jaringan kabel dan melalui jaringan pemancar ulang di darat (ground relay stations), sebuah satelit buatan dapat digunakan untuk menyiarkan ulang siaran televisi ke daerah-daerah yang lebih luas. Fungsi satelit dalam hal ini adalah sama dengan fungsi sebuah relay di darat. Tetapi perbedaannya adalah bahwa ia menangkap siaran langsung di pemancar di Bumi dan kemudian memancarkannya kembali ke Bumu (ke tempat yang sama atau ke tempat yang berbeda dengan statsion pmancar utama). Sedangkan statsion relay hanya memancarakan siaran yang ditangkapnya ke tempat yang berbeda dengan tempat pemancar utama.

Masalah utama dalam siaran tlevisi melalui satelit buatanini adalah masalah gangguan (distorsi) dan pelemahan sinyal televisi pada saat diterima satelit, karena telah menempuh jarak yang cukup jauh. Disamping itu, untuk dapat menangkap siaran televisi yang dipancarakan ulang oleh satelit kita harus menggunakan antena parabola yang cukup mahal dan sedikit sulit untuk memasang dan mengarahkannya.

Pesawat Penerima Televisi

Bagian utama dari pesawat penerimat televisi adalah tabung gambar dan rangkaian elektronik. Tabung gambar berfungsi untuk mengubah pulsa-pulsa listrik sinyal televisi menjadi gambar. Sedangkan rangkaian elektronik berfungsi sebagai pemilih siaran (tuner dan Antena), pembangkit frekuensi lokal (osilator lokal), pencampur frekuensi lokal dengan frekuensi siaran yang ditangkap, penguat sinyal suara dan gambar, pemisah pulsa sinkronisasi horizontal dan vertikal, dan pemisah pulsa blanking (pulsa penghapus).

Pesawat penerima TV terdiri atas dua bagian utama, yaitu tabung gambar yang sering disebut tabung sinar katoda (CRT) dan rangkaian elektronika. Tabung sinar katoda ini berfungsi mengubah pulsa-pulsa listrik menjadi gambar. Salah satu jenis tabung gambar yang pernah dibuat adalah tabung gambar Orthicon. Tabung gambar ini membentuk gambar pada layar fluorensi yang sangat peka cahaya.

​Bagian-bagian dari tabung gambar orthicon ini;

Komponen utama dari tabung ini adalah katoda (cathode), anoda (anode), dan layar fluorensi. Diantara katoda dan anoda ini terdapat komponen-komponen lain yang semuanya berfungsi mengatur gerak dan lintasan berkas elektron yang keluar dari filamen (heater). Komponen-komponen tersebut adalah celah (grid), anoda kesatu (first anode), anoda kedua (second anode), pelat pembelok dalam arah vertikal (vertical deflecting plates), pelat pembelok dalam arah horizontal (horizontal deflecting plater), dan lapisan anoda (aquadag coating).

​Tabung Crookes (Crookes Tube)

Pada tahun 1870-an Sir William Crookes berhasil membuat cikal bakal tabung gambar pesawat televisi modern. Tabung ini sering disebut tabung Crookes dan dapat dilihat pada Gambar 3.

Beliau menemukan cikal-bakal tabung gambar ini adalah pada saat Beliau sedang mempelajari sifat-sifat sinar katoda. Pada saat tabung itu dihampakan dan elektroda (katoda) pada salah satu ujung tabung dihubungkan ke kutub negatif sumber tegangan tinggi dan elektroda di bagian tengah (anoda) dihubungkan ke kutub positif maka ujung yang lain dari tabung itu berpendar (bercahaya). Cahaya itu timbul membuktikan adanya sinar katoda yang sekarang diketahui sebagai elektron. Jadi pada saat sinar katoda (elektron) menumbuk layang fluorensi, layar itu terksitasi dan menimbulkan cahaya

Dalam tabung gambar seperti ini, proses pembelokan berkas elektron pada saat scanning dilakukan oleh dua buah deflection joke, yaitu vertical deflection joke dan horizontal deflection joke. Kedua deflection joke ini merupakan kumparan kawat konduktor yang ditempelkan pada bagian leher CRT.

Tabung gambar pesawat televisi modern adalah merupakan pengembangan langsung dari tabung Crookes. Tabung gambar ini sering disebut tabung sinar katoda 19 (CRT = Cathode Ray Tube). Sebagai contoh, salah satu jenis CRT dapat Anda lihat pada Gambar 4. Perbedaan utama antara tabung Crookes dengan CRT adalah bahwa CRT menggunakan filamen yang dipanaskan sebagai sumber elektron, sedangkan tabung Crookes tidak menggunakan filamen. Proses pemanasan filamen ini adalah dengan cara mengalirkan arus listrik pada filamen tersebut. Kelebihan dari penggunaan filamen yang dipanaskan ini adalah jumlah elektron yang dihasilkannya sangat banyak.

​Rangkaian elektronika pesawat penerima TV.

​Berdasarkan gambar Rangkaian elektronika pesawat penerima TV.

Sinyal TV yang diterima antena TV akan diperkuat dalam daerah penerimaan (tuner) yang biasa disebut daerah frekuensi radio. Kemudian sinyal yang telah diperkuat ini dicampur dengan frekuensi yang dihasilkan oleh osilator lokal (local oscilator). Keluaran dari pencampur (mixer) ini kemudian disalurkan ke bagian penguat suara dan gambar. Kemudian, pulsa sinkronisasi vertical dan horizontal dikirimkan ke rangkain sinkronisasi vertikal dan horizontal. Selanjutnya semua sinyal ini, kecuali suara, dikirim ke tabung gambar (CRT) dan ke vertical deflection joke serta horizontal deflection joke untuk menghasilkan gambar yang sesuai dengan informasi gambar yang diterima.

Open Ended

selanjutnya, jawab pertanyaan berikut dengan baik dan tepat!

1. dua bagian untama dari pesawat penerima televisi, adalah . . . . .

Open Ended

2. fungsi dari antena pesawat penerima televisi, adalah . . . . .

Open Ended

3. fungsi pulsa blanking, adalah . . . . .

Open Ended

4. fungsi dari osilator lokal, adalah . . . . .

Open Ended

5. fungsi pulsa sinkronisasi vertikal dan sinkronisasi horizontal, adalah . . . . .

sekian untuk pertemuan hari ini___

Wassalamu alaiku wr. wb.

selamat sore!