Transmisi dengan Menggunakan Kabel Tembaga [Part 3]

Distorsi Sinyal

Ketika sinyal ditransmisikan melalui kabel tembaga atau saluran transmisi yang lain, sinyal tersebut dapat mengalami kerusakan atau distorsi. Berikut ini adalah beberapa jenis distorsi yang mungkin terjadi.

Redaman

Setiap saluran transmisi bersifat meredam sinyal yang ditransmisikan melaluinya. Redaman ini dapat diakibatkan oleh respon frekuensi dari saluran transmisi yang kurang sempurna. Sebenarnya, efek redaman ini dapat diabaikan bila semua komponen frekuensi merasakan redaman yang sama. Kenyataannya, beberapa komponen frekuensi akan teredam lebih besar dibandingkan dengan komponen frekuensi yang lain dalam saluran tertentu. Misalkan dalam sistem wire-pair , komponen frekuensi tinggi akan teredam lebih jika dibandingkan dengan komponen frekuensi rendah. Jika suatu saluran transmisi memiliki karakteristik bandpass filter yang hanya melewatkan komponen frekuensi tertentu, maka redaman akan lebih tinggi ketika melewati batas frekuensi cut-off dari respon frekuensi saluran transmisi.

Grafik Respon Frekuensi
Contoh Karakteristik Bandpass Filter (dari http://www.mediacollege.com)

Distorsi Fasa atau Delay

Suatu sinyal memerlukan selang waktu tertentu dalam perambatannya di saluran transmisi. Waktu tersebut disebut delay.  Namun, waktu propagasi yang dibutuhkan oleh sinyal berbeda-beda, tergantung dari frekuensi sinyal. Delay propagasi yang berbeda-beda ini dapat menyebabkan pergeseran fasa. Jika pergeseran fasa terjadi pada seluruh frekuensi yang terkandung pada sinyal komunikasi, maka sinyal output akan sama dengan sinyal input. Yang menjadi permasalahan di sini adalah bagaimana jika pergeseran fasa tidak linear terhadap frekuensi? Jika terjadi hal yang demikian, sinyal akan terdistorsi. Distorsinya dinamakan distorsi delay atau distorsi fasa. Distorsi akibat delay ini biasanya dinyatakan dalam milisekon atau mikrosekon di sekitar frekuensi referensi.

Noise (Derau)

Noise merupakan sinyal yang tidak diinginkan dalam sirkuit komunikasi. Noise ini merupakan pembatas utama dari kinereja sistem telekomunikasi. Noise dapat dibagi ke dalam 4 kategori : thermal noise, intermodulation noise, crosstalk, dan impulse noise.

Pengaruh Noise pada Sinyal (dari cnx.org)

Pengaruh Noise pada Sinyal (dari cnx.org)

Thermal Noise

Thermal noise terjadi di dalam setiap perangkat komunikasi, termasuk komponen pasif. Noise ini dihasilkan oleh gerak elektron yang bersifat acak. Setiap peralatan dan medium transmisi turut menyebabkan terjadinya thermal noise jika peralatan atau medium tersebut bekerja pada suhu di atas nol Kelvin. Noise ini memiliki distribusi energy yang uniform untuk setiap frekuensi. Sementara itu, level dari noise memiliki distribusi Gaussian.  Thermal noise ini merupakan faktor penentu batas bawah sensitivitas sistem penerima. Dalam dBW, daya dari thermal noise dapat dicari dengan persamaan :

Pn = -228,6 dBW + 10 log T + 10 log B

Perlu diperhatikan bahwa satuan suhu T adalah Kelvin. Jika sistem bekerja pada suhu ruang, anggap 290 K, maka persamaannya menjadi :

Pn = -204 dBW + NFdB +10 log BHz

Dengan NF merupakan noise figure dalam satuan dB.

Intermodulation Noise

Noise ini muncul akibat gejala intermodulasi (IM). Maksudnya, apabila kita melewatkan dua sinyal masing-masing dengan frekuensi F1 dan F2 melalui suatu medium atau perangkat non-linier, maka akan dihasilkan frekuensi-frekuensi spurious yang berasal dari frekuensi harmonisa sinyal. Frekuensi yang dihasilkan bisa berupa orde dua, tiga, maupun empat, seperti pada gambar :

Intermodulasi

Bebagai sebab terjadinya IM:

  1. Pengesetan level yang tidak tepat, apabila terlalu tinggi, maka akan memasuki daerah kerja nonlinear.
  2. Delay selubung yang nonlinear
  3. Kerusakan pada alat

Crosstalk (Cakap Silang??)

Crosstalk merupakan kopling yang tidak diinginkan antara dua jalur sinyal. Penyebab crosstalk antara lain:

  1. Kopling elektris antar media transmisi
  2. Kontrol respon frekuensi yang buruk
  3. Performansi nonlinear dari sistem analog

Ada dua jenis crosstalk :

  1. Intelligible crosstalk. Bila crosstalk menyebabkan paling tidak ada empat kata yang dapat didengar (dari sumber yang tidak diinginkan) selama percakapan 7 detik
  2. Unintelligible crosstalk. Setiap bentuk gangguan akibat crosstalk lainnya

Impulse Noise

Impulse noise merupakan noise tidak kontinu yang terdiri dari pulsa-pulsa tak beraturan atau noise spikes berdurasi pendek dengan amplitudo yang relatif tinggi. Spike-spike ini biasa disebut hits. Impulse noise ini sangat mengganggu transmisi data.

Level

Selain distorsi, ada parameter lain yang penting dalam jaringan telekomunikasi, khususnya analog, yaitu level atau besarnya sinyal. Level dapat bersifat komparatif, maksudnya merupakan suatu perbandingan dengan nilai tertentu. Misalkan output amplifier 20 dB lebih tinggi dibandingkan dengan input. Cara lain untuk menyatakan level adalah secara absolut, yaitu dibandingkan dengan referensi 1 mW (disebut dBm, digunakan dalam jaringan telepon) ataupun 1 W (dBW, biasanya dipergunakan dalam sistem radio). Level memegang peranan yang penting dalam desain suatu sistem komunikasi. Apabila level terlalu tinggi, noise IM dapat ditimbulkan, seperti yang telah dibahas sebelumnya. Namun, level jangan terlalu rendah, sebab kepuasan pelanggan juga akan turun karena mendengar suara yang kecil.

—-

Referensi :

  1. Freeman, Roger L., Telecommunication System Engineering, 2004, John Wiley & Sons, edisi keempat.
  2. Juhana, Tutun. Slide Kuliah Jaringan Telekomunikasi.
  3. Mbah google, wikipedia, berbagai website dan blog

3 responses to “Transmisi dengan Menggunakan Kabel Tembaga [Part 3]

  1. Ping balik: Path Loss dan Noise « Eripahle's Blog

  2. Ping balik: Sel dalam Sistem Komunikasi Selular | Cornelius

  3. Ping balik: Wisnu Adi Wicaksono

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s