sejarah perkembangan radio

Sejarah Perkembangan Radio di Dunia

   Radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Gelombang ini melintas dan merambat lewat udara dan bisa juga merambat lewat ruang angkasa yang hampa udara, karena gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut (seperti molekul udara).

Sejarah radio adalah sejarah teknologi yang menghasilkan peralatan radio yang menggunakan gelombang radio. Awalnya sinyal pada siaran radio ditransmisikan melalui gelombang data yang kontinyu baik melalui modulasi amplitudo (AM), maupun modulasi frekuensi (FM). Metode pengiriman sinyal seperti ini disebut analog. Selanjutnya, seiring perkembangan teknologi ditemukanlah internet, dan sinyal digital yang kemudian mengubah cara transmisi sinyal radio

1. Awal 1800-an secara terpisah Joseph Henry, profesor dari Pinceton University, dan fisikawan Inggris Michael Faraday mengembangkan teori induksi. Percobaan mereka terhadap elektromagnet membuktikan arus listrik di sebatang kawat dapat menimbulkan arus di batang kawat lain, meski keduanya tidak berhubungan.

2. Dasar teori dari perambatan gelombang elektromagnetik pertama kali dijelaskan pada 1873 oleh James Clerk Maxwell dalam papernya di Royal Society mengenai teori dinamika medan elektromagnetik (bahasa Inggris: A dynamical theory of the electromagnetic field), berdasarkan hasil kerja penelitiannya tahun 1864. Fisikawan Inggris James Clerik Maxwell, berteori bahwa arus listrik dapat menciptakan medan magnet dan bahwa gelombang elektromagnet bergerak dengan kecepatan cahaya.

3. Pada 1878 David E. Hughes adalah orang pertama yang mengirimkan dan menerima gelombang radio ketika dia menemukan bahwa keseimbangan induksinya menyebabkan gangguan ke telepon buatannya. Dia mendemonstrasikan penemuannya kepada Royal Society pada 1880 tapi hanya dibilang itu cuma merupakan induksi.

4. Teori Maxwell itu belakangan dibuktikan kebenarannya oleh percobaan yang dilakukan fisikawan Jerman Heinrich Hertz, tahun 1880. Heinrich Rudolf Hertz yang, antara 1886 dan 1888, pertama kali membuktikan teori Maxwell melalui eksperimen, memperagakan bahwa radiasi radio memiliki seluruh properti gelombang (sekarang disebut gelombang Hertzian), dan menemukan bahwa persamaan elektromagnetik dapat diformulasikan ke persamaan turunan partial disebut persamaan gelombang.

5. Baru kemudian Guglielmo Marconi pada 1895, berhasil mengirim sinyal komunikasi radio dengan gelombang elektromagnet sejauh , 1,5 km. Tahun 1901, sinyal dari perangkat radio Marconi mampu melintasi Samudera Atlantik dari Inggris ke Newfoundland, Kanada dan dunia inovasi radio mencatat nama Guglielmo Marconi, sebagai penemu radio.

Dia lahir di Bologna, Italia, 25 April 1874. Sejak kecil ia sudah tertarik dengan kerja Maxwell, Hertz, Righi, sampai Lodge. Dalam usia 21 tahun, ia membuat laboratorium di rumah ayahnya, di Pontecchio dan mengadakan penelitian soal gelombang radio "Gelombang Hertzian" untuk mengirim sinyal telegraf. Ia sudah berhasil mengirim sinyal telegraf sejauh 2 km. Pada tahun 1896 Guglielmo Marconi mendapat hak paten atas telegraf nirkabel yang menggunakan dua sirkuit.

Kepala Dinas Pos Inggris William Preece terkesan akan kemampuan radio ciptaannya di dataran Salisbury dan kemudian menyeberangi Bristol Chanel. Marconi akhirnya mendirikan perusahaan The Wireless Telegraph & Signal Company Limited pada 1897, yang kemudian diubah jadi Marconi's Wireless Telegraph Company Limited. Selanjutnya, pada 1899 Marconi berhasil melakukan komunikasi nirkabel antara Perancis dan Inggris lewat Selat Inggris dengan menggunakan osilator Tesla. Dalam dua tahun ia sudah membangun radio antara Prancis Inggris dan Amerika - Inggris.

Selama satu dekade hingga 1912 ia mematenkan sejumlah temuan untuk menyempurnakan sistem radio yang diciptakannya. Pada tahun 1909 ia mendapat Nobel bidang fisika. Pada 1914 Marconi dipanggil masuk ke Angkatan Bersenjata Italia. Ia menjadi diplomat Italia ke Amerika 1917. Setelah tidak lagi menjadi bagian pemerintah Italia ia kembali ke laboratorium. Tahun 1935 ia mendemonstrasikan temuan terbarunya yaitu Radar. Pada 20 Juli 1937, Marconi meninggal di Roma.

6. Namun dibalik semua ketenaran Marconi sebagai Penemu Radio, fisikawan kelahiran Kanada Reginald A. Fessenden-lah yang pertama kali mentransmisikan suara manusia via radio ketika pada 1906, ia berbica melalui radio dari Brant Rock, Massachusetts, AS, kepada kapal-kapal di lepas pantai Samudera Atlantik. Sejak itu radio terus berkembang makin sempurna, didukung oleh pelbagai temuan secara bertahap.

7. John Ambrose Fleming pada tahun 1904 menemukan bahwa tabung audion dapat digunakan sebagai receiver nirkabel bagi teknologi radio ini. Para ilmuwan mengembangkan tabung hampa udara yang bisa melacak dan memperkuat sinyal radio. Penemu AS Dr. Lee De Forest mematenkan tabung elektron yang terdiri dari tiga elemen (triode audion) tahun 1907, yang kemudian menjadi elemen penting dalam penerimaan sinyal radio. Tabung Audion yang diberi nama tabung Lee De Forest ini memungkinkan gelombang suara ditransmisikan melalui sistem komunikasi nirkabel. Namun, gelombang yang dipancarkannya masih terlalu lemah.

8. Pada 1912 kemampuan penerimaan ini ditingkatkan lagi oleh Edwin Howard Armstrong yang menemukan penguat gelombang radio/radio amplifier. Alat ini bekerja menangkap sinyal elektromagnetik dari transmisi radio dan memberikan sinyal balik dari tabung. Dengan begitu kekuatan sinyal meningkat sebanyak 20.000 kali perdetik. Suara yang ditangkap juga jauh lebih kuat. Penemuan ini kemudian menjadi sangat penting dalam sistem komunikasi radio karena jauh lebih efisien.

Edwin Howard Armstrong, yang menciptakan sirukit superheterodyne 1918. Sirkuit ini punya kemampuan seleksi yang tinggi. Armstrong pula berjasa mengembangkan sistem siaran FM pada 1933 yang dikenal sebagai "Bapak penemu radio FM". Namun hak paten atas amplifier jatuh ke tangan Dr. Lee deforest. Sampai saat ini radio amplifier masih menjadi teknologi inti pada pesawat radio.

Amstrong lahir 18 Desember 1890 di New York City, Amerika Serikat (AS). Ketika SMA dia telah mulai mengadakan uji coba dengan membuat tiang antena di depan rumahnya untuk mempelajari teknologi nirkabel yang kala itu sering mengalami gangguan. Dengan cepat ia memahami permasalahan pada alat komunikasi tersebut dan menemukan kelemahan sinyal pada penerima akhir transmisi komunikasi.

Amstrong masuk ke Universitas Columbia jurusan teknik. Di universitas itulah ia melanjutkan penelitiannya di bidang nirkabel. Pada tahun ketiga di Universitas Columbia, Armstrong memperkenalkan temuannya, berupa penguat gelombang radio pertama (radio amplifier). Armstrong mempelajari cara kerja tabung Lee DeForest dan mendesain ulang dengan mengambil gelombang elektromagnetik yang datang dari sebuah transmisi radio dan dengan cepat memberi sinyal balik melalui tabung.

Hanya sesaat kekuatan sinyal akan meningkat sebanyak 20.000 kali/detik. Fenomena ini oleh Armstrong disebut dengan "regenerasi radio", yang merupakan penemuan penting dan perlu saat radio pertama kali ada. Dengan pengembangan ini, para teknisi radio tidak memerlukan 20 ton generator lagi agar stasiun radio mereka mengudara. Desain sirkuit tunggal temuan Armstrong menjadi kunci kelangsungan gelombang transmiter yang menjadi inti operasional radio. Dan dia lulus sarjana teknik 1913.

Atas temuannya tersebut, Armstrong mematenkan ciptaannya dan memberi lisensinya pada Marconi Corporation 1914. Enam tahun kemudian, Westinghouse membeli hak paten Armstrong atas penerima superheterodyne dan memulai kiprahnya menjadi stasiun radio pertama bernama KDKA di Pittsburgh. Radio menjadi sangat populer pada saat itu dan bermunculan terus gelombang radio lainnya. RCA (The Radio Corporation of America) membeli seluruh hak paten radio begitu juga yang lainnya.

Setelah Perang Dunia I usai, Armstrong kembali ke Universitas Columbia dan bekerja sebagai profesor. Tahun 1923 dia menikah dengan Marion MacInnes, sekretaris dari Presiden RCA, David Sarnoff. Pada dekade tersebut dia terlibat dalam perang perusahaan dalam mengendalikan hak paten radio. Hal ini berlanjut sampai awal 1930 dan Armstrong kalah di pengadilan. Dia terus melanjutkan penelitian untuk memecahkan masalah statistik radio. Hanya ada satu solusi agar karyanya yang telah dicuri orang bisa dihargai, yaitu merancang sistem yang sama sekali baru.

Penelitian demi penelitian pun terus dia lakukan untuk lebih menyempurnakan suara radio tersebut. Pada 1933 Amstrong memperkenalkan sistem radio FM (frequency modulation), yang memberi penerimaan jernih meskipun ada badai dan menawarkan ketepatan suara yang tinggi yang sebelumnya belum ada. Sistem tersebut juga menyediakan sebuah gelombang tunggal membawa dua program radio dengan sekali angkut. Pengembangan ini disebut dengan multiplexing.

Untuk memperkenalkan temuannya pada dunia, pada tahun 1940 Armstrong mendapat izin untuk mendirikan stasiun radio FM pertama yang didirikan di Alpine, New Jersey. Berkat temuannya tersebut 1941, Institut Franklin memberi penghargaan kepada Armstrong berupa medali Franklin yang merupakan salah satu penghargaan tertinggi komunitas ilmuwan. Kekalahannya dalam sengketa selama bertahun-tahun dengan perusahaan yang telah memanfaatkan hak ciptanya, tak berpengaruh terhadap pemberian medali Franklin tersebut.

Armstrong harus mengakhiri hidupnya dengan cara tragis. Sang penemu gelombang radio FM tersebut diketemukan mati bunuh diri di tahun 1954. Istrinya, Marion MacInnes, yang menjadi pewaris hasil temuan Armstrong melanjutkan perjuangan suaminya bertempur di persidangan dan memenangkan jutaan dolar. Atas kejernihan suara yang dihasilkannya, saluran FM mendominasi sistem radio dan bahkan digunakan untuk komunikasi oleh Badan Antariksa Nasional Amerika, NASA

Sumber: http://ellasafira.blogspot.com

Bagaimana Cara Sistem Kerja Radio

wawan.guru.sman1-slo.sch.id

CARA KERJA RADIO

Sinyal radio dipancarkan menggunakan gelombang pembawa. Gelombang radio merupakan bagian dari spektrum elektromagnetik. Gelombang radio dengan panjang gelombang paling panjang dipantulkan oleh lapisan udara yang berada tinggi dalam atmosfer Bumi, disebut ionosfer. Dengan cara ini, pesan lewat radio dapat dipantulkan sehingga mencapai jarak yang amat jauh.

Pemancar radio mengubah, atau melakukan modulasi gelombang radio agar dapat menyampaikan informasi.
Dalam radio AM, ketinggian dari gelombang pembawa diubah-ubah menurut suara yang ditangkap oleh mikrofon. Dalam radio FM, frekuensi atau jarak antara puncak radio yang diubah. Pesawat penerima radio menangkap sinyal ini, memperkuat dan kemudian mengartikannya. Bila sinyal itu lemah, radio AM dapat mengeluarkan bunyi gemerisik, itulah sebabnya radio ini digantikan oleh radio FM yang penerimaannya jauh lebih jernih.

Cara Kerja Pemancar radio

Sinyal radio dibangkitkan dengan rangkaian osilator yang dibentuk dengan transistor Q1 9016, frekuensi kerja dari osilator ini ditentukan oleh kristal Y1 yang bernilai 27,145 MHz. Bagian yang sangat kritis dari rangkaian osilator ini adalah T1, L1 dan L2

Kerja dari osilator ini dikendalikan oleh gerbang NOR U2D 14001, saat output gerbang (kaki nomor 3) ini bernilai ‘1’, osilator akan bekerja dan mengirimkan frekuensi radio 27,145 MHz, dan pada saat output U2D bernilai ‘0’ osilator akan berhenti bekerja.

Gerbang NOR U2D menerima sinyal clock dari gerbang NOR U2B. Gerbang NOR jenis CMOS dengan bantuan resistor R4 dan R5 serta kapasitor C8 membentuk sebuah rangkaian oscilator frekuensi rendah pembentuk clock untuk mengendalikan rangkaian digital yang ada. Kerja dari pembangkit clock ini dikendalikan lewat input kaki 6, rangkaian akan membangkitkan clock kalau input ini berlevel ‘0’.

Gerbang NOR U2A dan U2C membentuk sebuah rangkaian Latch (RS Flip Flop), karena pengaruh resistor R2 dan kapasitor C11 yang diumpankan ke kaki nomor 9 di U2C, pada saat rangkaian mendapat catu daya output U2C pasti menjadi ‘1’ dan output U2A (kaki nomor 3) menjadi ‘0’. Keadaan ini akang mengakibatkan pembangkit clock U2b bekerja membangkitkan clock dan melepas keadaan reset IC pencacah 14024 (U1), sehingga U1 mulai mencacah dan rangkaian osilator 27,145 MHZ mengirimkan pulsa-pulsa frekuensi selama pembangkit clockbekerja.

Pada saat mulai mencacah, semua output IC pencacah 14024 dalam kedaan ‘0’, setelah mencacah 8 pulsa maka output Q4 (kaki nomor 6) akan menjadi ‘1’, setelah mencacah 16 pulsa output Q5 (kaki nomor 5) menjadi ‘1’, setelah mencacah 32 pulsa output Q6 (kaki nomor 4) menjadi ‘1’, setelah mencacah 64 pulsa output Q7 (kaki nomor 3) menjadi ‘1’.

Output-output diatas dipakai untuk mengendalikan tegangan kaki 9 U2C lewat diode D1 dan D2, selama salah satu output itu masih bernilai ‘0’ maka pembangkit clock U2B masih bekerja, hal ini akan berlangsung terus sampai katode D1 dankatode D2 menjadi ‘1’ sehingga kaki 9 U2C menjadi ‘1’ pula. Keadaan ini akan mengakibatkan output kaki 3 U2A menjadi ‘1’, yang menghentikan pembangkit clock U2B dan me-reset pencacah 14024 danberhenti sudah pengiriman pulsa frekuensi 27.145 MHz.

Untuk membangkitkan jeda waktu agar rangkaian penerima mempunyai cukup waktu melaksanakan perintah, dipakai rangkaian Q2 9014, resistor R7 dan kapasitor C10. Besarnya waktu jeda ditentukan oleh besarnya nilai R7 dan C10. Saklar untuk mengirim perintah maju/mundur dan untuk mengirim perintah kiri/kanan merupakan dua saklar yang terpisah. Masing-masing saklar mempunyai 3 posisi, posisi tengah berarti skalar itu tidak mengirim perintah.

Cara Kerja Penerima Radio

Gambar ini merupakan gambar rangkaian penerima yang dipasangkan dimobil-mobilan, berfungsi menerima sinyal dari pemancar untuk mengendalikan motor mobil-mobilan , agar mobil-mobilan bisa bergerak maju/mundur dan kiri/kanan. Transistor Q1 dengan bantuan resistor; kapasitor dan T1 membentuk sebagai rangkaian penerima sinyal radio 27,145 MHz. T1 dalam rangkaian ini persis sama dengan T1 yang dipakai di rangkaian Pemancar, cara pembuatannya dibahas dibawah.

Transistor Q2 berikut perlangkapannya membentuk rangkaian untuk merubah pulsa-pulsafrekuensi radio yang diterima dari pemancar menjadi pulsa-pulsa kotak yang bisa diterima sebagai sinyal digital oleh IC CMOS. Sinyal digital tadi akan diterima sebagai clock yang akan dicacah oleh IC pencacah 14024 (U2). Output 14024 akan sesuai dengan jumlah pulsa yang dikirim pemancar, perintah maju dan kiri (yang dipakai sebagai contoh dalam pembahasan bagian pemancar) merupakan pulsa sejumlah 24, hasil pencacahan pulsa ini mengakibatkan output 14024 menjadi Q4=’1’, Q5=’1’, Q6=’0’ dan Q7=’0’.

Sinyal digital yang diterima selain dipakai sebagai clock pencacah U2 IC 14024 yang dibicarakan di atas, dipakai pula untuk menggerakan 3 buah rangkaian penunda waktu untuk membangkitkan pulsa-pulsa yang berfungsi mengatur kerja rangkaian.

Pulsa pengatur pertama akan muncul setelah kiriman pulsa frekuensi terhenti karena jeda waktu antara pengiriman kode, pulsa ini berfungsi untuk merekam hasil cacahan 14024 ke U3 14042 (D Flip Flop), sehingga kondisi akhir 14024 tetap dipertahankan untuk mengendalikan motor. Setelah hasil 14042 direkam ke 14024, pencacah 14042 direset oleh pulsa kedua, agar setelah lewat jeda waktu pencacah 14042 bisa mencacah mulai dari 0 kembali.

Rangkaian yang dibentuk dengan transistor Q3, Q4, Q7, Q8, Q9 dan Q10 dinamakan sebagai rangkaian H Bridge, rangkaian ini sangat handal untuk menggerakan motor DC. Dengan rangkaian ini motor DC bisa diputar ke-kanan, ke-kiri atau berhenti gerak. Syarat utama pemakaian rangkaian ini adalah tegangan basis Q7 dan tegangan basis Q10 harus berlawanan, misalnya basis Q7=’1’ dan basis Q10=’0’ motor berputar ke kiri, basis Q7=’0’ dan basis Q10=’1’ motor akan berputar ke kanan, basis Q7=’0’ dan basis Q10=’0’ motor berhenti gerak, tapi tidak boleh terjadi basis Q7=’1’ dan basis Q10=’1’.

Demikian pula Q5, Q6, Q11, Q12, Q13 dan Q14 membentuk sebuah H Bridge. H Bridge bagian kiri pada Gambar 2 dipakai untuk mengendalikan motor yang mengatur gerak mobil-mobilan kekiri/kanan, sedangkan H Bridge bagian kanan dipakai untuk mengendalikan motor yang mengatur gerak maju/mundur mobil-mobilan.

Hubungan antara outpur pencacah 14042 dan input D Flip Flop 14024 sudah disusun sedemikian rupa sehingga sinyal yang diumpankan ke masing-masing H Bridge tidak mungkin semuanya ‘1’ secara bersamaan.

Antena Pemancar Radio

Antena berfungsi meradiasi dan sekaligus menangkap sinyal radiasi gelombang radio.Antena dibedakan menjadi dua berdasarkan arah pancaran, yaitu

Omnidirectional (segala arah). Antena ini meradiasikan gelombang radio yang sama kuat kesegala arah.

Bidirectional (dua arah). Antena ini meradiasikan gelombang radio yang sama kuat ke hanya dua arah. Dua parameter yang perlu diperhatikan pada antena adalah polarisasi dan penguatannya. Secara sederhana, sebuah antena mempunyai polarisasi vertikal jika antenna tersebut diletakan pada posisi tegak lurus terhadap bumi. Antena dengan polarisasi vertikal akan menghasilkan gelombang radiodengan polarisasi vertikal juga. Selain vertikal, ada pula antenna berpolarisasi horizontal, bila bidang antena berposisi sejajar dengan bumi.

Sumber
* srii-ariiani.blogspot.com