Data dan Sinyal Bagian 3

Panjang gelombang

Panjang gelombang adalah karakteristik lain dari sinyal yang melalui media transmisi. Panjang gelombang mengikat periode atau frekuensi gelombang sinus sederhana dengan kecepatan medium propagasi (lihat Gambar 1).

Panjang gelombang dan periode

Gambar 1, Panjang gelombang dan periode

Sementara frekuensi dari sinyal adalah independen dari medium, panjang gelombang tergantung pada kedua frekuensi dan medium. Panjang gelombang adalah properti dari setiap jenis sinyal. Dalam komunikasi data, panjang gelombang sering digunakan untuk menggambarkan transmisi cahaya dalam serat optik. Panjang gelombang adalah jarak sinyal sederhana yang dapat melakukan perjalanan dalam satu periode.

Panjang gelombang dapat dihitung jika diberi kecepatan propagasi (kecepatan cahaya) dan periode sinyal. Namun, sejak periode dan frekuensi terkait satu sama lain, jika panjang gelombang diwakili oleh kecepatan propagasi A, C (kecepatan cahaya), dan frekuensi dengan 1, didapatkan

 panjang gelombang= kecepatan propagasi x periode = kecepatan propagasi/frekuensi. 

Kecepatan propagasi sinyal elektromagnetik tergantung pada media dan pada frekuensi dari sinyal. Sebagai contoh, dalam ruang hampa, cahaya disebarkan dengan kecepatan 3 x 108 ml. Bahwa kecepatan lebih rendah dibandingkan di udara dan bahkan lebih rendah dibandingkan kabel.

Panjang gelombang biasanya diukur dalam mikrometer (mikron) bukan meter .Sebagai contoh, panjang gelombang cahaya merah ( frekuensi = 4 x 1014 ) di udara:

 λ=c/f = 3 x 10 8 4 x 10 10 = 0.75 x 10 -6  = 0.75 μm 

Dalam kabel koaksial atau serat optik , panjang gelombang lebih pendek (0,5 μm) Karena kecepatan propagasi dalam kabel menurun .

Waktu dan Frekuensi Domain

Sebuah gelombang sinus secara komprehensif didefinisikan oleh amplitudo, frekuensi, dan fasa. Telah ditunjukkan sebuah gelombang sinus dengan menggunakan apa yang disebut plot waktu-domain. Plot waktu-domain menunjukkan perubahan amplitudo sinyal terhadap waktu (itu adalah plot amplitudo versus waktu). Fasa tidak secara eksplisit ditampilkan pada plot waktu-domain.

Waktu-domain dan frekuensi-domain plot dari gelombang sinus

Gambar 2, Waktu-domain dan frekuensi-domain plot dari gelombang sinus

Untuk menunjukkan hubungan antara amplitudo dan frekuensi, dapat digunakan apa yang disebut plot frekuensi-domain. Sebuah plot frekuensi-domain yang bersangkutan hanya dengan nilai puncak dan frekuensi. Perubahan amplitudo selama satu periode tidak ditampilkan. Gambar 2 menunjukkan sinyal dalam waktu dan domain frekuensi.

Domain waktu dan domain frekuensi dari tiga gelombang sinus

Gambar 3, Domain waktu dan domain frekuensi dari tiga gelombang sinus

Jelas bahwa frekuensi domain adalah cara mudah untuk merencanakan dan menyampaikan informasi, yang salah satu dapat ditemukan dalam sebuah plot domain waktu. Keuntungan dari domain frekuensi adalah bahwa dapat langsung melihat nilai dari frekuensi dan amplitudo puncak. Sebuah gelombang sinus lengkap diwakili oleh satu spike. Posisi spike menunjukkan frekuensi; tingginya menunjukkan amplitudo puncak.

[box type=”info”]
Sebuah gelombang sinus yang lengkap dalam domain waktu dapat diwakili oleh satu lonjakan tunggal dalam domain frekuensi
[/box]

Sinyal komposit

Sejauh ini, telah berfokus pada gelombang sinus sederhana. Gelombang sinus sederhana memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Bisa mengirim gelombang sinus tunggal untuk membawa energi listrik dari satu tempat ke tempat lain. Sebagai contoh, perusahaan listrik mengirimkan gelombang sinus tunggal dengan frekuensi 60 Hz untuk mendistribusikan energi listrik ke rumah-rumah dan bisnis. Sebagai contoh lain, dapat menggunakan gelombang sinus tunggal untuk mengirim alarm ke pusat keamanan ketika pencuri membuka pintu atau jendela di rumah. Dalam kasus pertama, gelombang sinus adalah membawa energi; di kedua, gelombang sinus adalah sebagai sinyal bahaya.

Jika hanya punya satu gelombang sinus tunggal untuk menyampaikan percakapan melalui telepon, itu akan tidak masuk akal untuk membawa informasi. hanya akan terdengar buzz. Sebuah sinyal komposit dibuat dari banyak gelombang sinus sederhana.

[box type=”info”]
Sebuah frekuensi gelombang sinus tunggal tidak bermanfaat dalam komunikasi data , perlu mengirim sinyal komposit, sinyal terbuat dari banyak gelombang sinus sederhana.
[/box]

Pada awal 1900-an, ahli matematika Perancis Jean-Baptiste Fourier menunjukkan bahwa setiap sinyal komposit sebenarnya merupakan kombinasi dari gelombang sinus sederhana dengan berbagai frekuensi, amplitudo, dan fasa.

[box type=”info”]
Menurut analisis Fourier, setiap sinyal komposit adalah kombinasi dari gelombang sinus sederhana dengan frekuensi, amplitudo, dan fase yang berbeda .
[/box]

Sebuah sinyal periodik komposit

Gambar 4, Sebuah sinyal periodik komposit

Sebuah sinyal komposit dapat periodik atau nonperiodik. Sebuah sinyal komposit periodik dapat didekomposisi menjadi serangkaian gelombang sinus sederhana dengan frekuensi diskrit-frekuensi yang memiliki nilai integer (1, 2, 3, dan seterusnya). Sebuah sinyal komposit nonperiodik dapat didekomposisi menjadi kombinasi jumlah gelombang sinus sederhana tak terbatas dengan frekuensi terus menerus, frekuensi yang memiliki nilai riil.

Dekomposisi sinyal periodik komposit dalam waktu dan domain frekuensi

Gambar 5, Dekomposisi sinyal periodik komposit dalam waktu dan domain frekuensi

[box type=”info”]
Jika sinyal komposit adalah periodik, dekomposisi memberikan serangkaian sinyal dengan frekuensi diskrit, jika sinyal komposit nonperiodik, dekomposisi memberikan kombinasi gelombang sinus dengan frekuensi yang terus menerus.
[/box]

Waktu dan frekuensi domain dari sinyal nonperiodik

Gambar 6, Waktu dan frekuensi domain dari sinyal nonperiodik

Bandwidth

Kisaran frekuensi yang terkandung dalam sinyal komposit adalah bandwidthnya. Bandwidth biasanya perbedaan antara dua angka. Sebagai contoh, jika sebuah sinyal komposit berisi frekuensi antara 1000 dan 5000, bandwidth adalah 5000-1000, atau 4000.

[box type=”info”]
Bandwidth dari sinyal komposit adalah perbedaan antara frekuensi tertinggi dan terendah yang terkandung dalam sinyal itu.
[/box]

Bandwidth dari sinyal komposit periodik dan nonperiodik

Gambar 7, Bandwidth dari sinyal komposit periodik dan nonperiodik

Gambar 7 menunjukkan konsep bandwidth. Angka tersebut menggambarkan dua sinyal komposit, satu periodik dan lainnya nonperiodik. Bandwidth dari sinyal periodik berisi semua bilangan bulat frekuensi antara 1000 dan 5000 (1000, 100 I, 1002, …). Bandwidth dari sinyal nonperiodik memiliki kisaran yang sama, tetapi frekuensi yang kontinu.

This entry was posted in Telekomunikasi, Tutorial and tagged , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s