You are here: Home » Radio » Mencoba Memahami Pengaturan Frekuensi

Mencoba Memahami Pengaturan Frekuensi

Tulisan ini saya buat sekitar pertengahan tahun 2002 , pada saat awal pembahasan RUU tentang Penyiaran , yang pada saat ini menjadi UU no 32 tahun 2002 , Undang-Undang Penyiaran khusus nya tentang penyiaran komunitas.

Mencoba Memahami Pengaturan Frekuensi

 

Basuki Suhardiman

Pengantar

            Bayangkanlah bahwa ruang udara kita adalah sebuah ruang elektromagnetik yang begitu luas dan saling tersambung hingga mencakup seluruh dunia. Gelombang elektromagnetik di dalamnya dapat digunakan untuk berbagai keperluan komunikasi, mulai dari SAR (Search & Rescue) sampai ke dunia penyiaran. Karena ruang elektromagnetik itu mencakup seluruh jagat ini, dan sifatnya terbatas (jika ada yang menggunakan frekuensi tertentu di suatu daerah tertentu, pihak lain tidak dapat menggunakan frekuensi yang persis sama itu), maka dibentuklah suatu badan dunia untuk mengaturnya, yakni ITU (International Telecommunication Union). Melalui ITU dilakukan pengkoordinasian sehingga ranah publik yang terbatas itu dapat digunakan sebaik-baiknya untuk kepentingan publik dunia. Pengaturan frekuensi di masing-masing negara diserahkan ITU pada pemerintah tiap-tiap negara tersebut.

Salah satu isu penting yang kemudian muncul pada sistem penyiaran (broadcasting) di berbagai negara adalah penggunaan frekuensi pancar untuk penyiaran tersebut. Pada awal penggunaan radio sebagai media penyiaran digunakan frekuensi pada band rendah (Low Band) yaitu sekitar 500 Khz yang saat ini sering disebut sebagai Medium Wave (MW) pada modulasi yang dinamakan Amplitudo Modulation (AM). Band (pita) frekuensi tersebut masih digunakan oleh media penyiaran hingga saat ini. Selain digunakan band pada frekuensi di bawah 1 Mhz, frekuensi diatas 1 MHZ juga digunakan sebagai media penyiaran. Band tersebut banyak disebut sebagai Short Wave (SW) karena menggunakan gelombang pendek. Jangkauannya dapat mencapai ribuan kilometer sebab sifat gelombang pada frekuensi tersebut dipantulkan oleh lapisan ionosphere. Sedang pada band MW, jarak jangkaunya hanya mencapai ratusan kilometer.

Perkembangan teknologi berikutnya mengarah pada penggunaan frekuensi diatas 50 Mhz untuk berbagai keperluan, antara lain untuk penyiaran. Alokasi yang ditetapkan secara international untuk penggunaan media penyiaran adalah 87 Mhz – 108 Mhz. Pada frekuensi tersebut modulasi yang digunakan adalah Frequency Modulation (FM). Salah satu keunggulan penggunaan modulasi FM ini adalah suaranya bersih karena bandwidth (lebar pita frekuensi) yang digunakan setidak-tidaknya 100 Khz. Dengan bandwidth yang lebar, maka suara yang dihasilkan menjadi jernih. Berbeda dengan modulasi AM, suara yang dihasilkan tidak sebagus modulasi FM.

Dewasa ini pemancar FM banyak digunakan untuk media penyiaran terutama di daerah perkotaan atau urban area. Perkembangan penggunaan frekuensi ini untuk media penyiaran ditunjang oleh banyaknya radio penerima (receiver) tersebar di mana-mana dengan harga yang terjangkau oleh masyarakat. Pada perkembangan teknologi mutakhir, teknologi digital mulai memasuki pasar. Teknologi ini dapat menghemat penggunaan frekuensi. Kendalanya terutama harga sebuah radio digital masih relatif mahal dan masih sedikitnya pengguna radio digital.

Model Pengaturan pada Band FM  87 – 108 Mhz

Pada saat ini frekuensi 87 Mhz sampai dengan 108 Mhz hampir penuh oleh pemancar FM. Hal ini terutama dijumpai di kota-kota besar. Sedangkan, pada daerah-daerah di luar kota (sub-urban) atau di pedesaan, tidak banyak dijumpai pemancar FM. (apa maksud menyebutkan perbedaan antara kota dan desa di sini, apakah untuk menekankan sebenarnya di desa pun bisa diberikan banyak alokasi FM?)

Ada beberapa hal yang dapat dilakukan untuk mengatur penggunaan frekuensi antara lain dengan melakukan pembatasan terhadap :

  1. Daya pancar
  2. Lebar pita frekuensi yang diijinkan
  3. Jarak antar titik pada penggunaan frekuensi yang sama
  4. Penggunaan frekuensi pada suatu lokasi
  5. Ketinggian antena

1. Daya Pancar

Suatu pemancar dapat dibatasi daya pancarnya. Daya pancar yang dimaksud adalah ERP (Effective Radiated Power). Suatu pemancar yang memiliki daya pancar X pada frekuensi Y, maka secara teoritis akan dapat diterima di suatu tempat Z pada jarak A Kilometer dari  penerimaan di penerima (receiver) B; yang akan diterima adalah sebesar C dB. Dengan prinsip diatas, maka variabel-variabel tersebut akan dimasukkan ke dalam sebuah rumus sehingga didapatkan suatu angka yang eksak untuk dapat membatasi suatu pemancar agar jangkauannya sesuai dengan ketentuan yang disepakati (hukum). Sebagai contoh, suatu pemancar dengan ERP 100 Watt dengan ketinggian misalnya 30 Meter, maka akan didapatkan jarak pancar sekitar 6 Km. Apabila daya ditambah, maka daya jangkau akan lebih jauh.

2. Lebar Pita Frekuensi yang diijinkan

Pada modulasi AM lebar pita modulasi tidak lebih dari 20 Khz. Sedangkan pada modulasi FM lebar frekuensi yang dibutuhkan bisa mencapai 400 Khz karena ada modulasi FM Stereo yang memerlukan bandwidth lebih besar daripada FM Mono. Frekuensi antara 87 Mhz hingga 108 Mhz secara teknis dibagi per 100 Khz (mulai 87.100 Khz hingga 108.000 Khz). Aturan baku tiap negara untuk penggunaan kanal ini berbeda-beda, Meksiko menerapkan lebar pita 87 Khz untuk FM Stereo, sedangkan di Amerika bisa sampai 200 Khz. Aturan di Indonesia tidak jelas ketentuannya. Pada saat ini pemancar FM stereo kebanyakan menghabiskan lebar pita sebesar 350 Khz.

Lebar pita frekuensi ini yang harus segera ditertibkan karena hal ini yang membuat boros frekuensi sehingga apabila ada pemohon baru yang akan menggunakan suatu frekuensi, frekuensi yang ada dinyatakan telah habis. Seharusnya, lebar pita untuk masing-masing pemancar tidak lebih dari 200 Khz. Sebagai contoh, suatu pemancar FM Stereo yang beroperasi pada frekuensi 100 Mhz (100.000 Khz) disebut frequency center (frekuensi tengah), akan membutuhkan bandwidth 200 Khz untuk beroperasi. Konfigurasi bandwidth yang digunakan oleh pemancar tersebut adalah 100.000 Khz – 100 Khz = 99.900 Khz (batas bawah atau left side)  dan 100.000 + 100 Khz  = 100.100 Khz (batas atas atau right side).  Apabila bandwidth yang dikeluarkan pemancar tersebut tidak 200 Khz, misalnya 400 Khz, maka konfigurasi bandwidth adalah 100.000 Khz – 200 khz = 99.800 Khz (batas bawah atau sisi kiri) dan 100.000 Khz + 200 Khz = 100.200 Khz (batas atas atau sisi kanan).

Sebuah ruang frekuensi selebar 100 Khz harus dibebaskan dari frekuensi terdekat. Misalnya, pada contoh diatas, konfigurasi bandwith bawah (left side) adalah 99.900 Khz, maka sebuah pemancar lain setidak-tidaknya harus beroperasi pada frekuensi tengah atau frekuensi pancar 99.600 Khz (kenapa bukan 99.700 Khz???). Apabila digunakan  bandwidth  400 Khz, maka frekuensi terdekat yang digunakan oleh pemancar lain tidak dapat beroperasi pada 99.600 Khz (mestinya 99.700 Khz ???). Bila hal ini dilakukan akan terjadi interferensi (gangguan). Sehingga frekuensi terdekat yang dapat digunakan adalah 99,500 Khz (99,700 Khz – 200 Khz). Table A mungkin dapat membantu memahami komposisi atau jarak tersebut.

Sekali lagi, lebar bandwidth yang tidak terkontrol akan membuat boros penggunaan frekuensi. Apabila dapat diatur sesuai dengan ketentuan teknis yang berlaku secara international, maka pemborosan frekuensi tidak akan terjadi.

Tabel A

Jika lebar frekuensi (bandwith) 200 Khz dan sebuah FM beroperasi pada 100 Mhz (100.000 Khz)

 

Konfigurasi bandwith

Jika lebar frekuensi (bandwith) 400 Khz dan sebuah FM beroperasi pada 100 Mhz (100.000 Khz)

100.000 Khz + (200 Khz:2)= 100.100 Khz

 

Batas atas atau Right Side (sisi kanan) –misal- FM A

100.000 Khz + (400 Khz:2)= 100.200 Khz

100.000 Khz

Frekuensi Tengah (center) FM A

100.000 Khz

100.000 Khz – (200 Khz:2)=

99.900 Khz

 

Batas bawah atau Left Side (sisi kiri) FM A

100.00 Khz – (400 Khz:2)=

99.800 Khz

Free

Ruang frekuensi yang harus dibebaskan (100 Khz)

Free

99.900 Khz – ruang yang harus dibebaskan (100 Khz)=

99.800 Khz

 

Batas atas pemancar FM stereo lain (misal FM B)

99.800 Khz – ruang yang harus dibebaskan (100 Khz)=

99.700 Khz

99.800 Khz- (200 Khz:2)=

99.700 Khz

 

Frekuensi Tengah (center)  FM B

99.700 Khz – (400 Khz:2)=

99.500 Khz

99.700 Khz- (200 Khz:2) =

99.600 Khz

 

Batas bawah pemancar FM B

99.500 Khz- (400 Khz:2)=

99.300 Khz

 

3. Jarak antar titik pada penggunaan frekuensi yang sama

Karakteristik gelombang pada frekuensi diatas 50 Mhz adalah line of sigth atau gelombang yang dibatasi oleh jarak pandang mata. Secara teoritis gelombang ini daya jangkauannya tidak sejauh gelombang di band frekuensi MW atau SW walaupun daya pancarnya diperkuat terus.

Suatu pemancar FM dengan daya 10 Kwatt pada suatu daerah urban dengan kontur yang datar, tidak akan dapat menjangkau daerah lebih dari 70 Km.

Apabila daya pancar dibatasi, maka jarak jangkauan pemancar akan dapat didefinisikan dengan pasti sehingga pada suatu lokasi, frekuensi yang digunakan tidak saling mengganggu. Agar satu tempat dengan suatu pemancar pada frekuensi tertentu tidak saling mengganggu dengan tempat lain pada frekuensi yang sama, maka ada jarak minimum yang dibutuhkan. Jarak minimum tersebut dapat ditentukan dengan mengatur daya pancar.

4. Penggunaan Frekuensi pada suatu Lokasi

Bila suatu pemancar pada lokasi tertentu memancar dengan frekuensi f atau pada kanal A, misalnya 87 Mhz, maka setidak-tidaknya harus ada beda sekitar 600 Khz dari frekuensi awal. Misalnya jika frekuensi 87.100 Khz diberikan pada suatu pemancar, maka untuk pemancar lain pada lokasi yang sama harus diberikan frekuensi:  87.700 Khz (87,100 Khz + 600 Khz ). Karena prinsip yang digunakan adalah third adjacent channel .

5. Ketinggian Antena

Sebagaimana sudah disebutkan terdahulu, karakteristik gelombang pada frekuensi antara 87 Mhz – 108 Mhz adalah line of sight. Gelombang Line of site (LOS) ini sangat bergantung pada lengkung bumi. Untuk dapat menjangkau jarak yang lebih jauh, maka antena harus setinggi mungkin dari permukaan bumi. Untuk membatasi daya pancar dapat dengan cara menerapkan aturan yang kuat untuk ketinggian antena pemancar. Untuk suatu pemancar dengan ketinggian antena 30 meter  dengan daya pancar 100 Watt (ERP), maka akan didapatkan jarak pancar sekitar 6 Km.

JRKI & Low Power FM (LPFM)

Jaringan Radio Komunitas Indonesia (JRKI) dewasa ini sudah tersebar di Jawa dan memiliki anggota yang lumayan besar. Rata-rata di Jawa Barat, Yogya, Jawa Timur, dan Jawa Tengah terdapat lebih dari 30 radio komunitas. Penyiaran yang dilakukan oleh komunitas diharapkan dapat memberikan informasi yang berguna pada suatu komunitas (sebagaimana telah banyak dibahas pada bagian awal buku ini). Umumnya radio komunitas ini menggunakan pemancar FM dan FM Stereo.

JRKI sangat memperhatikan aspek-aspek pengaturan teknis dari pemancar karena JRKI tidak ingin mengganggu pemancar-pemancar FM yang telah ada. Di sisi lain, pemancar- pemancar FM yang telah ada sebelumnya juga harus mengkalibrasi kembali faktor diatas sehingga tidak menimbulkan interferensi (gangguan) terhadap pemancar-pemancar lain. Dalam kondisi seperti itu, pemerintah diharapkan dapat menjadi regulator yang adil bagi semua pihak.

Konsep yang diajukan oleh JRKI adalah penggunaan Low Power FM (LPFM) untuk memenuhi kebutuhan komunitas akan informasi dari, oleh, dan untuk komunitas itu sendiri. Low Power FM adalah pemancar FM berdaya pancar relatif rendah terhadap pemancar- pemancar FM yang ada, dan memilik jarak jangkauan yang terbatas pada suatu komunitas. Konsep LPFM ini diadopsi dari konsep FCC di Amerika yang digunakan untuk keperluan-keperluan yang berkaitan dengan komunitas. Selain di Amerika , banyak sekali negara lain seperti India, Srilanka, Brasil, Canada dan negara negara di Afrika yang menggunakan konsep LPFM ini. Komunitas yang dimaksud di sini adalah suatu komunitas yang menempati suatu wilayah geografis tertentu (lihat analisis pada bagian terdahulu dari buku ini).

Pada sistem LPFM ini, daya pancar yang diijinkan -yang di definisikan sebagai Effective Radiated Power (ERP) atau daya pancar efektif- adalah 100 Watt dan dengan ketinggian antena dari permukaan tanah berkisar 30 m (ini bergantung kontur suatu daerah), maka secara teknis, daerah jangkauan adalah berkisar 6 km dari titik pancar.

Radio komunitas di daerah-daerah di Pulau Jawa yang tidak terlalu jauh jangkauannya dan penduduknya cukup padat lebih baik menggunakan FM daripada AM. Pertimbangannya antara lain sebagai berikut:

  1. Sulit untuk mengontrol jarak pancar AM walaupun dengan power pemancar yang sama. Hal ini disebabkan karakteristik gelombang yang berbeda. Pada FM  87 – 108 Mhz, gelombangnya mempunyai karakter Line of Sight (LOS), dan sangat dipengaruhi oleh lengkung bumi. Sedangkan di AM, gelombangnya memiliki karakter memantul di lapisan ionosfir sehingga jarak jangkaunya bisa sampai puluhan kilometer untuk daya yang sama.
  2. Radio di frekuensi FM pemancarnya murah dan tidak sulit membuatnya.
  3. Radio di frekuensi FM tidak terpengaruh cuaca. Sedangkan di AM, karena memantul di lapisan ionosfir menjadi terpengaruh oleh cuaca.