Gelombang Radio

Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik, dan terbentuk ketika objek bermuatan listrik dari gelombang osilator (gelombang pembawa) dimodulasi dengan gelombang audio (ditumpangkan frekuensinya) pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio (RF; "radio frequency")) pada suatu spektrum elektromagnetik, dan radiasi elektromagnetiknya bergerak dengan cara osilasi elektrik maupun magnetik.

Gelombang elektromagnetik lain yang memiliki frekuensi di atas gelombang radio meliputi sinar gamma, sinar-X, inframerah, ultraviolet, dan cahaya terlihat.

Ketika gelombang radio dikirim melalui kabel kemudian dipancarkan oleh antena, osilasi dari medan listrik dan magnetik tersebut dinyatakan dalam bentuk arus bolak-balik dan voltase di dalam kabel. Dari pancaran gelombang radio ini kemudian dapat diubah oleh radio penerima (pesawat radio) menjadi signal audio atau lainnya yang membawa siaran dan informasi.

Undang-undang Nomor 32 Tahun 2002 Tentang Penyiaran menyebutkan bahwa frekuensi radio merupakan gelombang elektromagnetik yang diperuntukkan bagi penyiaran dan merambat di udara serta ruang angkasa tanpa sarana penghantar buatan, merupakan ranah publik dan sumber daya alam terbatas. Seperti spektrum elektromagnetik yang lain, gelombang radio merambat dengan kecepatan 300.000 kilometer per detik. Perlu diperhatikan bahwa gelombang radio berbeda dengan gelombang audio.

Gelombang radio merambat pada frekuensi 100,000 Hz sampai 100,000,000,000 Hz, sementara gelombang audio merambat pada frekuensi 20 Hz sampai 20,000 Hz. Pada siaran radio, gelombang audio tidak ditransmisikan langsung melainkan ditumpangkan pada gelombang radio yang akan merambat melalui ruang angkasa. Ada dua metode transmisi gelombang audio, yaitu melalui modulasi amplitudo (AM) dan modulasi frekuensi (FM).

Meskipun kata 'radio' digunakan untuk hal-hal yang berkaitan dengan alat penerima gelombang suara, namun transmisi gelombangnya dipakai sebagai dasar gelombang pada televisi, radio, radar, dan telepon genggam pada umumnya.

1.      Radio AM

Radio AM (modulasi amplitudo) bekerja dengan prinsip memodulasikan gelombang radio dan gelombang audio. Kedua gelombangg ini sama-sama memiliki amplitudo yang konstan. Namun proses modulasi ini kemudian mengubah amplitudo gelombang penghantar (radio) sesuai dengan amplitudo gelombang audio.

Pada tahun 1896 ilmuwan Italia, Guglielmo Marconi mendapat hak paten atas telegraf nirkabel yang menggunakan dua sirkuit. Pada saat itu sinyal ini hanya bisa dikirim pada jarak dekat. Namun, hal inilah yang memulai perkembangan teknologi radio. Pada tahun 1897 Marconi kembali mempublikasikan penemuan bahwa sinyal nirkabel dapat ditransmisikan pada jarak yang lebih jauh (12 mil). Selanjutnya, pada 1899 Marconi berhasil melakukan komunikasi nirkabel antara Perancis dan Inggris lewat Selat Inggris dengan menggunakan osilator Tesla.

John Ambrose Fleming pada tahun 1904 menemukan bahwa tabung audion dapat digunakan sebagai receiver nirkabel bagi teknologi radio ini. Dua tahun kemudian Dr. Lee deForest menemukan tabung elektron yang terdiri dari tiga elemen (triode audion). Penemuan ini memungkinkan gelombang suara ditransmisikan melalui sistem komunikasi nirkabel. Tetapi sinyal yang ditangkap masih sangat lemah. Barulah pada tahun 1912 Edwin Howard Armstrong menemukan penguat gelombang radio disebut juga radio amplifier. Alat ini bekerja dengan cara menangkap sinyal elektromagnetik dari transmisi radio dan memberikan sinyal balik dari tabung. Dengan begitu kekuatan sinyal akan meningkat sebanyak 20.000 kali perdetik. Suara yang ditangkap juga jauh lebih kuat sehingga bisa didengar langsung tanpa menggunakan earphone. Penemuan ini kemudian menjadi sangat penting dalam sistem komunikasi radio karena jauh lebih efisien dibandingkan alat terdahulu. Meskipun demikian hak paten atas amplifier jatuh ke tangan Dr. Lee deforest. Sampai saat ini radio amplifier masih menjadi teknologi inti pada pesawat radio.

Awalnya penggunanaan radio AM hanya untuk keperluan telegram nirkabel. Orang pertama yang melakukan siaran radio dengan suara manusia adalah Reginald Aubrey Fessenden. Ia melakukan siaran radio pertama dengan suara manusia pada 23 Desember 1900 pada jarak 50 mil (dari Cobb Island ke Arlington, Virginia) Saat ini radio AM tidak terlalu banyak digunakan untuk siaran radio komersial karena kualitas suara yang buruk.

2.      Radio FM

Radio FM (modulasi frekuensi) bekerja dengan prinsip yang serupa dengan radio AM, yaitu dengan memodulasi gelombang radio (penghantar) dengan gelombang audio. Hanya saja, pada radio FM proses modulasi ini menyebabkan perubahan pada frekuensi.

Ketika radio AM umum digunakan, Armstrong menemukan bahwa masalah lain radio terletak pada jenis sinyal yang ditransmisikan. Pada saat itu gelombang audio ditransmisikan bersama gelombang radio dengan menggunakan modulasi amplitudo (AM). Modulasi ini sangat rentan akan gangguan cuaca. Pada akhir 1920-an Armstrong mulai mencoba menggunakan modulasi dimana amplitudo gelombang penghantar (radio) dibuat konstan. Pada tahun 1933 ia akhirnya menemukan sistem modulasi frekuensi (FM) yang menghasilkan suara jauh lebih jernih, serta tidak terganggu oleh cuaca buruk.

Sayangnya teknologi ini tidak serta merta digunakan secara massal. Depresi ekonomi pada tahun 1930-an menyebabkan industri radio enggan mengadopsi sistem baru ini karena mengharuskan penggantian transmiter dan receiver yang memakan banyak biaya. Baru pada tahun 1940 Armstrong bisa mendirikan stasiun radio FM pertama dengan biayanya sendiri. Dua tahun kemudian Federal Communication Comission (FCC) mengalokasikan beberapa frekuensi untuk stasiun radio FM yang dibangun Armstrong. Perlu waktu lama bagi modulasi frekuensi untuk menjadi sistem yang digunakan secara luas. Selain itu hak paten juga tidak kunjung didapatkan oleh Armstrong.

Frustasi akan segala kesulitan dalam memperjuangkan sistem FM, Armstrong mengakhiri hidupnya secara tragis dengan cara bunuh diri. Beruntung istrinya kemudian berhasil memperjuangkan hak-hak Armstrong atas penemuannya. Barulah pada akhir 1960-an FM menjadi sistem yang benar-benar mapan. Hampir 2000 stasiun radio FM tersebar di Amerika, FM menjadi penyokong gelombang mikro (microwave), pada akhirnya FM benar-benar diakui sebagai sistem unggulan di berbagai bidang komunikasi.

Sumber: http://komunikasi.us/index.php/mata-kuliah/media-convergence/12-response-paper-ptk-2013/3265-perkembangan-teknologi-radio