Bagaimana Informasi Dikirimkan Melalui Gelombang Elektromagnetik?

Saat ini sangat mudah untuk melakukan komunikasi jarak jauh hanya dengan menggunakan perangkat ponsel yang kita miliki. Salah satunya adalah saat kita mengirimkan pesan atau menelpon atau melakukan video call. Bahkan untuk komunikasi antara dua tempat yang memiliki perbedaan waktu 24 jam juga dapat dilakukan hanya dengan perangkat ponsel kita. Komunikasi jarak jauh ini memanfaatkan gelombang elektromagnetik untuk mengirimkan informasi dari satu perangkat ke perangkat lainnya. Gelombang elektromagnetik bergerak dengan kecepatan cahaya, yaitu sekitar 300.000 km/detik. Sehingga pengiriman informasi jarak jauh akan dapat dilakukan dalam waktu singkat. Komunikasi jarak jauh-pun terasa tiada hambatan. Lantas, bagaimana cara kerja pengiriman informasi tersebut melalui gelombang elektromagnetik? Mari kita bahas dalam artikel ini.

Ilustrasi transfer informasi melalui perangkat ponsel. Sumber: Image by Mohamed Hassan from Pixabay.

APA ITU GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK?

Gelombang elektromagnetik (EM) adalah gelombang yang terbentuk dari fluktuasi medan listrik dan medan magnet. Gelombang elektromagnetik memiliki panjang gelombang yang merentang dari puluhan meter hingga ratusan angstrom. Gelombang ini dikelompokkan (berdasarkan panjang gelombangnya) menjadi gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, optik, ultraviolet, sinar X, dan sinar gamma. Dalam teknologi wireless, jenis gelombang elektromagnetik yang biasa digunakan untuk transfer informasi adalah gelombang radio. Gelombang ini memiliki panjang gelombang dari beberapa meter hingga puluhan meter.

Ilustrasi gelombang elektromagnetik yang terbentuk dari fluktuasi medan magnet (B) dan medan listrik (E). Sumber: helder100 on pixabay.com.

CARA KERJA GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DALAM TRANSFER INFORMASI

Saat orang A mengirimkan sebuah pesan tulisan atau gambar atau video atau file melalui ponselnya ke ponsel orang B, ponsel orang A akan mengubah pesan tadi dalam bentuk gelombang radio. Ponsel orang A akan mentransformasi setiap huruf atau gambar atau video dalam gelombang radio dengan karakter gelombang (amplitudo, fase, dan frekuensi) tertentu. Kita sebut gelombang yang berisi informasi ini sebagai sinyal informasi.

Ilustrasi transfer informasi antara dua orang melalui perangkat mereka masing-masing dan tower pemroses sinyal terdekat. Sumber: wikipedia.org.

Sinyal informasi kemudian akan dipasangkan dengan sinyal pembawa (carrier) agar dapat dipancarkan ke tower terdekat. Proses pemasangan sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa disebut sebagai Modulasi (Modulation). Secara mendasar, ada tiga tipe modulasi, yaitu Amplitude Modulation (AM), Frequency Modulation (FM), dan Phase Modulation. Dalam Amplitude Modulation, amplitudo sinyal pembawa diubah menyesuaikan dengan amplitudo sinyal informasi, sedangkan perubahan frekuensi sinyal pembawa disesuaikan dengan frekuensi sinyal informasi dilakukan pada Frequency Modulation. Untuk Phase Modulation, fase gelombang dari sinyal pembawa disesuaikan dengan fase gelombang sinyal informasi. Sederhananya, Amplitude Modulation, Frequency Modulation, dan Phase Modulation masing-masing adalah perubahan amplitudo, frekuensi, dan fase pada sinyal pembawa yang menyesuaikan dengan amplitudo, frekuensi, dan fase sinyal informasi.

Ilustrasi bagian kiri menunjukkan Amplitude Modulation. Sinyal (a) adalah sinyal informasi dan sinyal (b) adalah sinyal pembawa. Hasil dari Amplitude Modulation tampak pada sinyal (c) dimana sinyal pembawa mengalami perubahan amplitudo mengikuti amplitudo sinyal informasi. Ilustrasi bagian kanan menunjukkan Frequency Modulation dan Phase Modulation. Empat sinyal yang ditunjukkan pada ilustrasi bagian kanan masing-masing adalah sinyal pembawa, sinyal informasi, sinyal hasil Frequency Modulation, dan sinyal hasil Phase Modulation. Sekilas sinyal hasil Frequency Modulation dan Phase Modulation tampak sama. Namun, sebenarnya pada fase dan amplitudo sinyal pada Frequency Modulation tidak mengalami perubahan, sedangkan sinyal pada Phase Modulation memiliki frekuensi dan amplitudo yang tidak berubah. Sumber: www.studyforfe.com.

Sinyal yang telah mengalami modulasi ini kemudian akan dipancarkan ke tower terdekat. Tower akan menerima sinyal tersebut dan mengirimkannya ke tower terdekat dari ponsel B. Pengiriman sinyal dari satu tower ke tower lain dilakukan melalui kabel transmisi yang ditanam di dalam tanah atau lautan yang menghubungkan semua tower di seluruh dunia. Jadi, proses ini tidak melalui udara.

Setelah sinyal termodulasi itu mencapai tower terdekat dari ponsel B, sinyal akan dipancarkan ke ponsel B. Ponsel B akan melakukan proses demodulasi, yaitu memisahkan sinyal informasi dari sinyal pembawa. Setelah sinyal terdemodulasi, ponsel akan menerjemahkan kembali gelombang radio menjadi tulisan atau gambar atau video atau file, sesuai dengan pesan yang dikirimkan oleh ponsel orang A. Akhirnya, orang B akan dapat melihat dan memahami pesan yang dikirim oleh orang A.

Ilustrasi bagaimana sinyal sinyal awal (Baseband signal) mengalami modulasi (Bandpass signal), dan kemudian mengalami demodulasi untuk menghasilkan sinyal awal (Original signal) yang dipisahkan dari sinyal pembawanya. Sumber: www.geeksforgeeks.org.